CFD技术在湿法冶金中的应用及发展方向

介绍了计算机流体力学(CFD)技术原理及其在多相流反应中的应用,并预测其在湿法冶金中的应用方向。CFD技术的应用使反应过程可视化,对提高目标元素浸出率、优化搅拌釜的设计和结构具有重要指导意义。

探析有色金属冶炼烟气汞排放控制技术

有色金属冶炼烟气是我国汞污染的主要来源之一,对环境和人体造成巨大危害。由于我国有色金属原料差异大、分布分散、工艺复杂、污染物形态不同,需要采用针对性的处理工艺和控制技术。本文介绍了有色金属冶炼烟气汞排放处理的冷凝法、吸附法和吸收法等控制技术,并对各技术的优劣进行了探讨。

基于湿法冶金过程中气-液两相流体力学特性的CFD模拟

采用E-E与PBM模型耦合,探究不同搅拌速率、通气速率、液体黏度下搅拌釜内气-液两相流体力学特性。重点模拟和讨论不同搅拌速率、通气速率、液体黏度下瞬态气含率、液体速度、气泡直径分布等气-液两相流体力学参数,使密闭搅拌釜内气-液两相流体运动状态可视化,为湿法冶金气-液搅拌过程优化操作条件提供指导。

锌湿法冶金三段净化渣置换中上清液回收铜

采用锌湿法冶金三段深度净化渣中残留的金属锌粉置换沉淀中上清液中的铜回收铜。研究净化渣加入方式、沉铜工艺参数条件对沉铜效果的影响。结果表明,将三段净化渣酸化浆化预处理,并分次加入中上清液中,在每升上清液中加入湿净化渣12.45 g、浆化液硫酸浓度15 g/L、反应温度75℃、反应时间2.0 h的条件下,沉铜率可达到90.53%,沉铜后液含Cu 161.50 mg/L,沉铜后液含铜满足锌冶炼生产深度净化工段的控制要求,铜渣经酸洗后含铜54.87%,铜回收率为89.37%,满足铜渣的外售要求。

1,10-二氮杂菲分光光度法测定金属硅中铁

研究了1,10-二氮杂菲分光光度法测定铁的酸度条件、混合显色溶液用量以及共存离子的影响,建立了1,10-二氮杂菲分光光度法测定金属硅中铁含量的方法。实验表明,在pH=4~6的HAC-NaAC缓冲溶液中,铁质量浓度在0.50~5.0μg/mL范围内吸光度线性良好,线性回归方程为y=0.00140 x+0.0003,R^2=0.9999。试液中其他共存离子不干扰测定。按照实验方法测定2个金属硅样品中铁的结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法和X射线荧光光谱法的测定值均基本一致,于6个不同实验室应用实验方法测定样品和标准样品中铁的结果均与标准值吻合;方法用于实际样品中0.053%~0.77%铁的测定,相对标准偏差(RSD,n=22)为1.3%~2.5%。方法具有操作简便、重现性好、经济实用等优点,适用于批量样品的测定。

微生物法处理重金属尾矿的修复机制研究

指出了尾矿中含有一定量的重金属成分,在经过雨水的浸泡和淋滤后会将大量重金属离子释放到环境中,处理不当会造成严重的环境污染。以云南省某一废弃的尾矿库铅锌尾矿为例进行了研究,提出了在偏酸性条件下,采用微生物修复尾矿,希望能给尾矿库重金属污染治理提供相应的技术参考。

二次锌电池负极材料锌酸钙化学合成法制备技术研究

以Ca(OH)2和ZnO为主要原料,研究化学合成方法制备锌酸钙过程中不同碱浓度、反应时间及反应温度对制得样品的影响,并通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其晶体结构、形貌进行表征,获得化学合成方法制备锌酸钙晶体控制影响规律。结果表明,碱浓度增加会影响锌酸钙晶体结晶性;反应时间的延长将会使反应更完全,晶体表面具有光泽;反应温度则是影响锌酸钙晶体尺寸及相貌的重要因素。

典型含锑物料的湿法分离锑研究

随着锑资源的不断枯竭,锑作为国家宝贵的战略资源,锑的回收处理必须得到重视,含锑物料的高效利用是当前的首要,而处理含锑物料的关键就是将锑或其化合物从物料中提出来。本文针对几种典型的含锑物料,分别介绍了湿法分离提取锑的方法。将大量科研人员的成果进行综述,总结出含锑物料的浸出一般是碱性浸出为主,碱性条件下锑容易发生氧化反应,常结合氧化剂将Sb3+氧化成Sb5+,并指出加压能够提高锑的浸出率,在碱性溶液中加入Na2S,锑将生成焦锑酸钠沉淀达到回收锑的目的。通过各种含锑物料的分离提取锑的方法,总结出湿法处理含提物料具有锑回收率高,锑与其它物质易分离,对环境较友好,成本低廉,设备要求不高。含锑物料常伴有其他有价金属:砷、铋、铅、金、银、铜、铁等,这些金属以浸出渣或浸出液得到回收,不仅能达到的锑的回收,同时将其他有价金属综合回收利用。含锑物料的湿法处理将会逐步取代火法,湿法处理含锑物料越来越受到重视。

金属-空气电池枝晶生长及其抑制方法研究进展

枝晶在金属-空气电池充电过程中因界面的稳定性遭到破坏而形成,会引起金属-空气电池安全性低以及寿命短等问题。针对这些问题,国内外从理论、实验、数值模拟等方面做了大量研究,以抑制金属-空气电池的枝晶生长。首先对国内外金属-空气电池电沉积过程中枝晶生长机理进行了总结和分析,然后论述了金属-空气电池充电过程中枝晶抑制方法的研究现状。结果发现,金属负极改性和结构设计、改良电解液可有效抑制枝晶生长;调节阳极界面附近的温度来调节锂的均匀沉积,可以抑制枝晶生长;实验与模拟相结合将成为研究金属-空气电池阳极枝晶抑制的主要手段,可通过研究电流特性、电解液性质以及催化剂催化性能对枝晶抑制的协同作用,揭示枝晶抑制机理,获得金属-空气电池阳极枝晶抑制的有效方法。

拜耳法赤泥回收有价金属试验研究

以拜耳法赤泥为原料,通过硫酸化焙烧-磁选、沉淀-结晶的工艺,回收赤泥中的有价金属铁、铝、钠。通过单因素实验考察了不同的焙烧温度、焙烧时间,浸出液固比、浸出时间和浸出温度等因素条件,确定了Fe、Al2O3、Na2O回收的最佳实验条件。结果表明,经硫酸化焙烧-磁选、沉淀-结晶后,赤泥中Fe、Al2O3、Na2O的回收率分别为:59.87%,39.77%,90.75%。

青海某低品位铅锌矿床中伴生铜资源的综合回收工艺

针对青海某低品位铅锌矿床中的伴生铜资源,采用“铜铅混合浮选-铜铅分离”的工艺流程,铜铅混合浮选采用25~#黑药作为捕收剂,在弱碱介质下实现了铜铅矿物的高效同步富集,铜铅分离首先采用活性炭脱药,然后采用浮铜抑铅的工艺流程,选择羧甲基纤维素和水玻璃组合做铅矿物抑制剂,Z-200作为铜捕收剂,实现了铜铅浮选分离,最终在原矿铜品位0.12%的情况下,获得了铜品位24.56%的铜精矿,铜总回收率达到了75.92%,实现了低品位铅锌矿床中伴生铜资源的高效利用。

含铅多金属废料加压浸出铜锌工艺研究

针对复杂含铅多金属废料,采用加压酸浸的工艺对物料进行处理,获得含铜、锌等有价金属的浸出液。通过实验研究获得最佳的浸出条件为初始硫酸质量浓度120 g/L、浸出温度100℃、浸出时间2.0 h、液固比4∶1,最佳条件下铜和锌的浸出率均可达到95%左右而铅的浸出率小于2%。

常压—加压联合浸出工艺从含锗氧化锌烟尘中高效浸出锌锗

采用常压-加压联合浸出工艺从含锗氧化锌烟尘中高效浸出锌、锗,研究了浸出时间和温度、硫酸用量、液固比等对锌、锗浸出率的影响。结果表明,在最佳工艺条件下,锌、锗浸出率分别为96.92%、89.72%。

含锗氧化锌烟尘的加压酸浸试验研究

采用加压酸浸工艺从含锗氧化锌烟尘中高效浸出锗、锌,研究了浸出温度、浸出时间、氧气压力、硫酸用量及液固体积质量比对锗、锌浸出率的影响。结果表明,在硫酸用量为理论量的1.5倍、液固体积质量比为3mL/g、浸出时间为3.0h、浸出温度为80℃、氧气压力为800kPa、搅拌速度为500r/min的条件下,锗、锌的浸出率分别可达75.11%、97.21%。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定镍硼合金中硼

镍硼合金作为高温焊接材料广泛应用于航空航天、钢铁冶金、石油化工以及能源电力等领域。镍硼合金的力学性能受硼含量影响,准确测定镍硼合金中的硼含量尤为重要。采用王水分解样品,在10%王水介质中,以电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定硼,建立了ICP-AES测定镍硼合金中硼的方法。实验结果表明,溶液中镍质量浓度不大于2500μg/mL时,不干扰硼的测定,其他共存元素含量较低,均不干扰测定;校准曲线的线性范围为0.25~25.00μg/mL,校准曲线线性相关系数为0.99995;方法检出限为2.0μg/g。方法用于镍硼合金中0.55%~9.81%硼的测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.92%~4.9%。分别使用实验方法和滴定法、分光光度法测定相同镍硼合金样品中硼,测定结果基本一致。

提高德兴铜矿伴生钼选矿回收率的研究

德兴铜矿的矿石属斑岩铜矿,为了提高钼回收率,分别对德兴铜矿2个选厂的矿样进行了浮选药剂试验研究。采用一种改性油类捕收剂(KYB-1)与两种非极性烃油类捕收剂(XKYB-5与XKYB-10)组合处理泗州选厂矿样,在铜回收率略有上升的情况下,钼回收率提高了44个百分点。采用新型捕收剂组合对大山选厂原矿样进行了验证,钼回收率也得到了提高。

再生铝过程铝灰渣提取冶金级氧化铝研究

本文以再生铝冶炼过程产生的二次铝灰渣为原料,经加碱焙烧、水解浸出、液固分离等工艺,综合回收利用铝灰渣.通过单因素试验考察了碱量、焙烧温度、焙烧时间、液固比、浸出温度等因素对铝灰渣中铝浸出率的影响.结果表明,铝灰渣与碳酸钠质量比为1:1.4,焙烧温度1000℃,焙烧时间2 h,焙烧熟料在液固比为4:1,浸出温度60℃,浸出时间60 min条件下,铝灰渣中铝的浸出率达到85.54%,加碱焙烧后铝灰渣产出的浸出渣为第Ⅱ类一般固体废弃物,实现了铝灰渣的资源化和无害化利用.

冶炼厂重金属废水处理工艺改造及运行实践

针对石灰-铁盐工艺存在问题,在原工艺基础上,提出了"石灰中和-电化学-KDF反应器-纳滤"的深度处理改造工艺,以实现所有冶炼废水处理和全部回用。运行实践表明:改造工艺运行稳定,处理效果好,淡水产率高,自动化程度高,石灰用量少和污泥产量低;纳滤淡水能满足所有生产用水水质和地表水环境质量标准(GB 3838-2002)Ⅲ类,而浓水达到铅锌工业污染物排放标准(GB 2544-2010)特别排放限值,具有显著的经济、环境和社会效益。

高铁沉积型铝土矿的选矿技术研究

以云南高铁沉积型铝土矿为研究对象开展选矿试验研究工作。铝土矿原矿Al_2O_3品位45.58%,SiO_2品位8.73%,TFe品位19.78,A/S为5.22。在研究了该矿石化学成分与矿物组成的基础上,进行了磁选脱铁、正浮选一水硬铝石的试验研究,最终得到Al_2O_3品位55.38%、回收率达到69.17%的精矿,TFe品位10.73,A/S为9.87。研究成果表明,高铁沉积型铝土矿通过磁选—浮选工艺可以实现脱铁提铝降硅的目的。

氯化法制备纳米TiO2氧化机理的研究进展

随着纳米TiO_2在光催化、新能源以及医疗杀菌等领域的推广应用,纳米TiO_2在国民生产中的作用越来越大,其生产方法也广泛地得到人们的重视。介绍了使用较多的液相法、硫酸法、氯化法制备纳米TiO_2的3种方法,综述了各方法的优缺点及研究进展。重点介绍了纳米TiO_2主流生产工艺氯化法,分别从氧化反应器设计、结疤的处理及产品形态控制3个方面对研究现状进行分析。重点阐述了氯化法生产纳米TiO_2核心工艺TiO_2的气相成核、晶核生长反应机理的研究进展。最后根据目前存在的主要问题,提出解决工艺关键技术及微观机理研究的建议和研究方向。