响应曲面法优化二次镍渣微晶玻璃热处理制度

镍渣作为有色冶炼过程产生的冶金废渣,以堆存形式处理,环境影响突出,但含铁量高,是一种极具开发前景的二次利用资源。以二次镍渣为原料制备微晶玻璃,采用响应曲面法并结合Box-Behnke原理设计探讨了核化温度、核化时间、晶化温度、晶化时间及其交互作用对微晶玻璃抗折性能的影响,建立了抗折强度与各因子间的模型。通过模拟优化,确定了最佳热处理工艺参数:核化温度和晶化温度分别为845℃和955℃、核化时间和晶化时间均为80 min。采用最优工艺参数试验验证发现,微晶玻璃主晶相为铁硅灰石和钙长石,抗折强度均值达到126.78 MPa,与模型预测值偏差较小,表明该预测模型可靠有效及工艺优化合理可行。

磷钒矿发电灰渣空白焙烧工艺及动力学研究

以磷钒矿发电灰渣为原料,对其空白焙烧工艺及动力学进行了研究。结果表明:灰渣中钒主要以钒云母形式存在,而且主要呈V^(3+)价态;灰渣空白焙烧适宜的工艺参数为:焙烧前将灰渣磨矿至细度为-0.074 mm占90%,在880~900℃温度下焙烧16 h, V_(2)O_5浸出率可达71%左右;灰渣空白焙烧反应由界面化学反应控制,表观反应活化能为89.75 kJ/mol,动力学方程为1-(1-x)^(1/3 )=114.47exp[-89 750/(RT)]t。

冷却速率对Zr-3.1Nb合金显微组织和拉伸性能的影响

为改善Zr-3.1Nb合金力学性能,采用热处理方法研究不同冷却速率对合金拉伸性能的影响。同时,结合X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电镜及透射电镜等检测手段分析合金试样物相组成与微观形貌。结果表明:随冷却速率的增加,Zr-3.1Nb合金试样屈服强度和抗拉强度分别从382,426 MPa提升至535,617 MPa。FC-2试样β相含量较高,存在较多滑移系,伸长率较好,为21.15%。所有试样均为塑性断裂,且随冷却速率升高,塑性变差。3组炉冷试样均由α相和β相组成,且β相为网状,α相为等轴状;空冷试样出现ω相,且α相为块状和板条状;水冷试样无β相,产生较多板条状α′马氏体相。较大冷却速率引起α相分布趋向分散,晶粒尺寸从FC-1试样的3.56μm减小至水冷试样的1.74μm。

响应曲面法优化反渗透处理钢铁企业高氯循环水

基于反渗透(Reverse Osmosis,RO)技术处理钢铁企业高氯循环水,研究了响应曲面法设计下温度、压力、pH值等因素对RO膜通量和截留率的影响,建立数学模型并进行三因素的优化设计分析。结果表明,各因素对膜通量的影响程度为:压力>温度>pH值;对截留率的影响程度为压力>pH值>温度;各因素之间交互作用对膜通量和截留率的影响均为:温度与pH值交互项>压力与pH值交互项>温度与压力交互项;当温度为26℃、压力为0.7 MPa、pH值为8时,可得到理论最优的RO分离效果:膜通量为21.716 L/(m^(2)·h)、截留率为96.226%。经试验验证,预测值实际误差较小,所建模型能较好地对实际情况进行预测。对使用后的RO采用SEM-EDS手段分析发现,膜面产生无机污染,污染物主要成分为钙盐。

KMnO_(4)改性活性炭负载的CuO-CeO_(2)催化剂脱除烧结烟气CO性能

以KMnO_(4)改性的活性炭(AC)为载体,采用浸渍法制备CuO-CeO_(2)/AC-xKMn催化剂用于脱除烧结烟气CO,并采用X射线衍射(XRD)、N_(2)-吸脱附、扫描电镜(SEM)、X射线电子能谱(XPS)、H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)等手段表征催化剂的结构和性质。结果表明:KMnO_(4)改性可以改善CuO-CeO_(2)/AC催化剂的催化性能,其中0.06 mol/L KMnO_(4)改性催化剂催化性能最好,160℃CO转化率为99.5%,可保持62 h不下降。KMnO_(4)改性可增加AC表面的粗糙度,提高活性粒子的分散度,阻止金属氧化物聚集长大,为CO氧化提供更多活性位点。KMnO_(4)浓度过高会破坏AC的孔隙结构,导致催化剂比表面积减小。KMnO_(4)改性的催化剂表面具有更多Cu^(+)活性位,提高了CO吸附能力;催化剂表面Ce^(3+)数量增加,晶格缺陷和氧空位数量增多,晶格迁移率增加,催化剂氧化还原性能大幅改善。

烧结矿低温还原粉化率的影响因素及预测模型

针对烧结矿低温还原粉化率传统检测方法时间滞后、过程繁杂、耗时较长等问题,本文以某钢铁厂400 m^(2)烧结机烧结矿的性能指标为研究对象,选用60组训练集进行因子分析,建立以Al_(2)O_(3)、SiO_(2)、MgO、TiO_(2)、FeO质量分数以及R、w(MgO)/w(Al_(2)O_(3))和w(CaO)/w(TFe)为自变量,低温还原粉化率为因变量的烧结矿低温还原粉化率预测模型。结果表明:影响烧结矿低温还原粉化率的主要因素是w(Al_(2)O_(3))、w(SiO_(2))、w(FeO)、R和w(MgO)/w(Al_(2)O_(3));优化后预测模型为YRDI=1.137w(FeO)+5.56w(SiO_(2))+26.44R-20.19w(MgO)/w(Al_(2)O_(3))-6.07w(Al_(2)O_(3));模型的R^(2)为99.90%,具有较高的精确度,能够快速预测烧结矿的低温还原粉化率,并能在生产中改善烧结矿质量。本文建立的预测模型可为现场烧结生产提供理论指导和技术支持。

高炉含锌粉尘中铁资源的富集回收

以转底炉工艺技术为基础,采用高温焙烧-磁选分离工艺对济钢高炉含锌粉尘脱锌富集铁进行了实验室研究,考察了还原温度、还原时间及配煤量对含锌粉尘脱锌率、金属化率、磁选精矿产率以及铁回收率的影响。实验结果表明最佳工艺参数为:还原温度1 350℃,还原时间30 min,配煤量4%。在此条件下的脱锌率和金属化率分别为99.75%和99.46%,精矿产率为45.63%,铁回收率为95.76%。

混煤燃烧特性及动力学分析

采用综合热分析仪(STA409PC),系统研究了分别配加0%,20%,40%,60%,80%,100%烟煤对无烟煤煤粉燃烧特性的影响.结果表明,随着烟煤配加量的增加,燃烧DTG曲线呈现双峰状向低温区移动,着火温度及燃尽温度降低,燃尽时间缩短,综合燃烧指数明显提高,燃烧特性得到改善;采用非等温模型Flynn-Wall-Ozawa(FWO)对主要燃烧过程进行动力学分析,当烟煤配加量从0%～100%时,煤粉燃烧活化能从133.94kJ/mol降低到78.03kJ/mol,且烟煤的配加量低于60%时,能够显著降低煤粉燃烧的活化能.

氰化法提金工艺中“三废”处理技术

文中简要总结了氰化法提金生产过程中产生的废水、废气、废渣各种处理方法的研究进展。

基于变量聚类分析的烧结矿还原性能预测模型

对60组烧结矿还原性能指标(Reduction Index,RI)和化学成分的训练集进行变量聚类,通过最佳子集回归,建立烧结矿RI预测模型并进行异常值检验和误差分析,得出影响烧结矿RI最主要因素是SiO_(2)、MgO、TiO_(2)、R、FeO和CaO/TFe。模型R2达到99.88%,相对误差均在3%以下,精确度较高,能够实现烧结矿RI快速精准预测。

废塑料与兰炭混合燃烧动力学分析

通过热重法研究了废塑料和兰炭混合物的燃烧特性,分析了着火温度(Ti)、燃尽温度(Tf)、燃烧率(x)、点火指数(C)、综合燃烧特性指数(S)等参数的变化规律。运用体积模型(VM)、随机孔模型(RPM)和未反应核心模型(URCM)三种动力学模型对混合物的燃烧率曲线进行计算,得到不同的拟合曲线,比较拟合效果。结果表明:废塑料和兰炭混合物的燃烧过程由少量水分蒸发、挥发分析出、固定碳燃烧三个阶段组成。在兰炭中添加废塑料会改善兰炭的燃烧性能,随着废塑料配加量的增加,混合物的着火温度降低,平均燃烧速率、点火指数和燃烧特性指数均增加;增大升温速率对混合物的燃烧有促进作用。在三种动力学模型中,随机孔模型(RPM)的拟合结果优于体积模型(VM)和未反应核心模型(URCM)的拟合结果;由RPM模型计算的活化能E和指前因子k0具有相同的变化规律,存在明显的'补偿效应';随着废塑料配加量的增加,活化能先降低后增加,表明废塑料和兰炭混合燃烧存在协同效应。

响应曲面法优化废旧铅酸蓄电池铅膏脱硫工艺研究

以碳酸钠为脱硫转化剂,运用响应曲面法(RSM-response surface method)统计分析和研究了转化剂(Na 2CO 3)浓度、转化温度、转化时间、液固比等参数对废旧铅酸蓄电池中铅膏脱硫转化的影响。采用扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射分析仪(XRD)对铅膏脱硫前后的结构和形貌进行了表征。结果表明,脱硫前铅膏中存在大量硫酸铅和铅的氧化物,脱硫后铅主要以碱式碳酸铅形式存在,铅膏变为疏松多孔的团状聚集物,氧化物含量基本不变。铅膏脱硫最佳条件为:转化剂浓度1.75 mol/L、转化温度55 ℃、转化时间61 min、液固比7.99∶1。铅膏脱硫效率最大为98.46%,与模型预测值的相对误差仅为1.12%,表明所选模型具有良好的预测性能。

纳米二硫化钼制备过程中硫源及分散剂的研究

纳米二硫化钼具有优异的性能,其应用前景广阔。制备纳米二硫化钼粉末的方法很多,特点各异,并各有其优缺点。液相还原法制备纳米二硫化钼因具有实验设备简单、操作方便、流程短和制得的颗粒粒径较小等优点近年来受到广泛的关注。本文通过对应用该法制备非晶态二硫化钼过程中的收率、粒径和形貌的分析,确定了制备过程的最佳硫源和分散剂分别为硫代乙酰胺和聚乙二醇。

钒钛磁铁矿金属化球团磁选分离实验

针对陕西汉中某地钒钛磁铁矿金属化球团,采用锥形球磨机为湿法磨矿设备,研究了磨矿碱度对铁粉再氧化的抑制规律,考察了磁选工艺参数对磁选分离效果的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对产物进行分析表征。结果表明,随着磨矿时间延长,矿粉颗粒逐渐降低,均匀度增大,矿物解离度提高;矿粉铁品位随着磨矿碱度提高呈现先增大后降低的趋势,在p H值为13时达59.3%。磨矿粒度-74μm为95.2%,磁选强度60 m T时获得较好的磁选效果,所得磁性精矿产物中铁品位84.9%,钒钛品位分别为0.52%和3.54%,有效实现了铁与钒钛的分离。磁性精矿产物中主要以金属铁为主,非磁性产物中主要由Fe_3Ti_3O_(10)、Fe VO_4、Ca Ti Si O_5、Mg_(1.2)Ti_(1.8)O_5等物相组成。

钒钛磁铁矿熔分高钛渣酸浸富集研究

针对钒钛磁铁矿熔分高钛渣Ti O2品位较低、经济提取价值较小的现状,以废盐酸为浸出剂,研究了渣中Ti O2采用湿法浸出技术的富集控制规律,重点考察了浸出时间、浸出温度、盐酸浓度及酸渣质量比等对Ti、Ca、Mg、Al浸出过程的影响。实验结果表明,较优的浸出富集工艺条件为:浸出时间3h;浸出温度70℃;盐酸浓度4.5mol/L;酸渣质量比0.5,富集后熔分高钛渣(富集渣)中Ti O2品位为70.74%,Ti回收率较高,在溶液中损失的钛只有2.14%,达到了浸出富集的目的。

对锰硅合金冶炼工艺技术问题的解析与研究

为改善锰硅合金冶炼技术经济指标,对锰硅合金冶炼工艺进行了全面的解析和论述,指出传统的"保Mn兼Si"供热制度及"三低一深"供电制度的缺点,并提出了"强Si保Mn"的还原供热制度和"分区布料"的加料制度。认为此为解决锰硅合金冶炼中存在困难的的根本方法。

高硅锰硅合金冶炼新方法研究

通过对现行高硅锰硅合金在冶炼原理和工艺制度上的剖析,找到了冶炼困难的主要原因——电制度欠合理及混合料入炉而形成的以硅酸锰为主导的各种反应、因炉温低而生成的"MnO+C+SiO_2+C+MnSiO_3+C+熔渣"共熔体,阻碍和限制了Si、Mn的直接还原,造成了其熔体处于难控制、难调整状态,而要从其中还原Si、Mn较为困难。新的高硅锰硅冶炼方法,从原工艺理论上进行了阐述,采取了相应的措施,达到了"提Si保Mn降C"的目的。

钒钛磁铁矿金属化球团“磨矿磁选-预酸浸”钛富集实验

以陕西某地钒钛磁铁矿金属化球团为研究对象,基于"磨矿磁选-预酸浸"处理技术,研究了联合处理工艺下钛的富集规律,利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线电子衍射仪(XRD)等表征分析了实验前、后样品及富钛料成分和物相组成,确定了"磨矿磁选-预酸浸"联合工艺下适宜的钛富集工艺参数。结果表明,采用"磨矿磁选-预酸浸"联合工艺技术可以成功实现钛的富集;最佳工艺参数为磨矿粒度74~106μm,磁选强度80 m T,浸出剂盐酸初始浓度4.5 mol/L,浸出温度60℃。在此工艺条件下,得到的富钛料中Ti O2品位达80%以上,可直接作为后续提钛工艺原料。

锰基低温NH_(3)-SCR催化剂脱除NO_(x)的研究综述

目前工业上使用的氨选择性催化还原(NH_(3)-SCR)脱硝催化剂存在一定的缺陷,如易中毒、稳定性差、反应温度高等,在使用中受到限制。因此,开发低温高效、稳定性好、抗中毒性好的催化剂成为当前的研究热点,锰基催化剂具有较高的催化活性,在脱硝领域有广阔的应用前景,研究者们对此进行了大量研究。本文基于锰基低温氨选择性催化剂去除氮氧化物的最新研究进展,介绍了从催化剂添加助剂、制备方法、载体以及催化剂形貌结构等因素对锰基催化剂NH_(3)-SCR脱硝性能的影响,深入分析了锰基催化剂脱硝的反应机理(包括Eley-Rideal和Langmuir-Hinshelwood机理)以及催化剂中毒机理,并指出研发低温NH_(3)-SCR脱硝效果好、抗中毒性能好的锰基催化剂是未来的主要研究方向。

酸性硫脲法提金的研究进展

介绍了在酸性溶液中硫脲浸金的基本原理和主要影响因素,以及硫脲浸金的研究现状和技术改进。同时,对硫脲浸出液中金的提取方法进行了分类介绍,并展望了硫脲提金的发展前景。