某冶炼铜渣综合回收铜铁的实验研究

这是一篇冶金工程领域的论文。某铜冶炼渣浮选尾渣中铁品位为37.42%,铜品位为1.86%,根据其矿石性质特点,采用烟煤作为还原剂,应用直接还原焙烧-磁选工艺回收铜尾渣中铜铁,实验结果表明:将铜冶炼渣、烟煤和生石灰(作为助还原剂)按100∶25∶20的质量比混合,在焙烧温度定1 200℃,时间为80 min,磨矿细度为-0.045 mm 80%,磁场强度为0.139 T条件下可获得铁品位为90.98%,铁回收率为90.13%,铜品位为5.82%、铜回收率为87.38%的含铜铁精矿,实现了冶炼渣铜中铜铁的综合回收。

“双碳”目标下提高有色金属矿产资源综合利用水平的探讨

有色金属矿产资源是人类社会发展的重要物质基础。在当前双碳目标的引领下,为满足国内经济和社会发展的需要,实现有色金属矿产资源的综合利用尤为重要。介绍了有色金属矿产资源综合利用的意义,提出了提高有色金属矿产资源综合利用的具体途径,最后给出宏观层面优化管理方案,以促进有色金属矿产资源综合利用。

矿浆难免离子对铅锌硫化矿分离的影响研究进展

这是一篇矿物加工工程领域的论文。矿浆溶液中普遍存在一些难免离子,并且其中存在的难免离子对铅锌硫化矿的浮选分离有着重要影响。矿浆中难免离子主要来源于选厂用水、矿物自身溶解、活化剂或者抑制剂解离以及流体包裹体释放引入的原生离子和磨矿过程中引入的次生离子。本文对矿浆中引入的原生离子以及磨矿体系引入的次生难免离子对铅锌硫化矿浮选分离的影响进行了总结分析发现,不论是原生离子还是次生离子对铅锌硫化矿浮选行为的影响均较为明显,较多的学者针对这种现象进行了大量的研究。通过药剂调控以及改变磨矿环境等方法已经取得了较大的突破,为后续研究者提供了重要的研究思路。本文的关注点是将前人的研究成果与现场工艺紧密结合,在不影响工业经济情况下如何从源头消除难免离子,如何从现场工艺中降低难免离子对浮选指标的影响仍是未来研究的重要方向。

新兴湿法退役锂电池正极材料回收技术研究进展

退役锂电池中的钴、镍、锂等稀有金属的绿色高效回收利用逐渐成为国内外研究的重点。传统酸浸法具有能源成本低、金属回收纯度高和效率高的优点,但使用腐蚀性强酸和昂贵萃取物,反应时间长且产生废酸、污泥和高盐溶液等二次废物。本文总结了传统酸浸法中绿色浸取剂和还原剂以及低共熔溶剂(DES)和超临界流体(SCF)两种新兴的湿法冶金技术对高效绿色回收锂电池正极材料的应用。阐明了微波超声辅助手段和选择性浸取回收工艺分别对改善浸取工况和简化分离回收程序的重要作用。并重点介绍了超临界水(SCW)和超临界二氧化碳(SC-CO_(2))两种超临界流体降解有机污染物、回收稀有金属并改善合成正极材料的应用,为高效、绿色、低成本回收退役锂电池中稀有金属提供了重要参考价值。

含锌冶金尘泥还原焙烧-磁选分离试验

为实现钢铁企业含锌冶金尘泥低碳环保高效的资源化利用,对铁含量为30.38%、锌含量为4.79%的含锌冶金尘泥进行还原焙烧-磁选分离研究。结果表明,该含锌冶金尘泥直接磁选难以实现锌铁有效分离,在焙烧温度950℃、焙烧时间20 min、磁选强度100 mT等条件下,磁选精矿铁回收率为79.50%、铁含量为57.00%、锌含量为2.45%,磁选尾矿锌回收率为71.06%、锌含量为9.92%、铁含量为16.81%,锌铁分离效果较好。磁选产物中精矿主要以单质Fe为主,尾矿主要由SiO_(2)与ZnO等物相组成。

辽宁某氰化尾渣浮硫试验

为提升辽宁某黄金选厂氰化尾渣的综合利用效率,基于样品性质研究,采用单因素条件试验以及开路、闭路试验分别考察了调整剂种类、捕收剂种类及用量、起泡剂用量、矿浆pH值、扫选药剂用量对分选效果的影响,确定了浮选回收工艺的适宜药剂制度以及工艺流程。结果表明:①氰化尾渣中脉石矿物以铝硅酸盐为主,具有回收利用价值的元素为S,赋存于黄铁矿中,是主要的有价回收组分。②氰化尾渣-0.038 mm、-0.074 mm粒级产率分别达54.98%和77.44%,硫矿物解离较充分,浮选回收过程中不需要进行磨矿。③对因科法破氰后的尾渣,适宜的浮选药剂制度为:捕收剂丁基黄药用量160 g/t、起泡剂2号油用量30 g/t,扫选起泡剂用2号油量10 g/t、矿浆pH值7.2。在上述药剂制度下,经过1粗2精2扫的闭路浮选流程处理,最终可得到硫品位44.20%、硫回收率58.73%的浮选精矿。本研究确定了氰化尾渣硫回收适宜的工艺条件,实现了黄金选厂氰化尾渣有价组分的高效提取和清洁化利用。

NaFeS_(2)强化褐铁矿型红土镍矿固态还原富集镍钴的研究

以NaFeS_(2)为添加剂,研究了NaFeS_(2)用量对红土镍矿固态还原-磁选富集镍、钴及红土镍矿还原行为的影响。结果表明,随着NaFeS_(2)添加量增加,还原过程红土镍矿的软熔特性温度相应降低,还原所得Ni-Co-Fe合金颗粒随之增大;添加10%NaFeS_(2)时,镍、钴的富集和回收效果好,红土镍矿经压团于1100℃还原60 min,再经磨矿-磁选可获得Ni、Co、Fe品位分别为7.89%、0.66%、74.01%,Ni、Co、Fe回收率分别为97.13%、86.78%、35.81%的优质镍钴铁粉产品。

煤气化细渣疏水-亲水双液炭/灰分离实验

这是一篇矿业工程领域的论文。煤气化细渣是煤气化过程中产生的一种固体废物,其中残炭严重制约了其资源化利用,从煤气化细渣中提取残炭是一个紧迫的问题。本研究应用疏水-亲水双液分离技术来提取煤气化细渣中残碳,其主要的影响因素有搅拌速度、搅拌时间、疏水液体用量、矿浆浓度、矿浆温度和疏水液体种类。疏水-亲水双液分离技术对煤气化细渣有优异的提碳降灰效果,其碳产品的灰分可达30%以下,灰质产品的灰分可达95%以上。通过表征分析揭示了分离机理,结果表明残炭对煤油的吸附强度远超灰质,使得煤油处理过的残炭疏水性大幅度增加,容易被油相捕获。本研究可为煤气化细渣的高效提碳降灰提供重要指导,有助于实现煤气化固废的综合利用。

贵州某赤泥工艺矿物学特性研究

为深入探究贵州某赤泥中铝铁钛矿物组成、嵌布特征及元素赋存形式,明确适宜的回收方法,对其开展了工艺矿物学研究。分别采用化学多元素分析、激光粒度仪分析和SEM-EDS-BPMA矿物自动定量分析系统对赤泥的化学组成、粒度特性、元素分布和矿物嵌布特征进行了详细分析。研究结果表明,赤泥样品中富含铁、铝和钛等可具回收价值的金属成分;赤泥粒度极细,-25μm的产率高达77.60%。矿物组成复杂,主要矿物包括赤铁矿、铝硅酸铁、铁铝硅酸钙和钙铁氧化物。赤铁矿富连生体较多,嵌布粒度较粗;然而,硬水铝石和金红石等矿物含量较低,嵌布粒度细小,分布稀散,分离提取难度较大。本研究进一步明确了铝、铁、钛在赤泥中的赋存形式,为拜耳法赤泥制定高效利用方案提供了重要矿物学依据。

水淬硅锰渣的机械粉磨特性

这是一篇矿物加工工程领域的论文。根据机械力化学原理,采用振动磨的方式对水淬硅锰渣进行粉磨,通过研究粉磨时间对水淬硅锰渣粉比表面积、粒度分布、活性评价等影响,并使用比表面积和激光粒度分析仪、XRD和SEM等表征方法对水淬硅锰渣粉的比表面积、粒径分布、难磨物相和颗粒形貌进行了探讨,同时也研究了不同粉磨时间的水淬硅锰渣粉作掺合料对地聚物抗压强度的影响。结果表明,随着粉磨时间延长,硅锰渣粒度分布逐渐左移,颗粒粒径逐步细化,石英相逐渐向无定形结构转变。从成本角度考虑,当粉磨时间为25 min、比表面积为1.8281 m^(2)/g时作粉煤灰地聚物掺合料时,28 d抗压强度可达26.79 MPa。并确定出难磨物相为直锰辉石晶体结构,以及不同的含锰物相。

难处理金矿预氧化过程中载金包裹体的相变与重构研究进展

这是一篇矿业工程领域的论文。在“双碳”和难处理金矿资源“压舱石”背景下,预氧化是难处理金矿高效提金的有效预处理方法。有效破坏微细浸染金包裹体,消除或避免有害物质对金的钝化、劫金或二次包裹作用,是决定难处理金矿中金回收率高低的关键和瓶颈问题。明晰预氧化过程中载金物质的相变重构演化规律,对定向破坏载金包裹体和高效浸金至关重要。本文概述了难处理金矿的典型特征与现有预氧化技术,总结了焙烧氧化、热压氧化、生物氧化、化学氧化及其他预氧化过程中载金包裹体的相变重构研究进展。结果表明,载金硫化物通过预氧化主要转变为铁(砷)氧化物和硫(砷)酸盐,受氧化温度、气氛或含氧量、酸碱环境、氧化还原电位、菌种特性等多因素耦合作用,也可能转变为单质硫、氧化硫、硫代硫酸盐、黄钾铁矾和臭葱石等次生产物,黄钾铁矾、氧化铁和硫酸钙等是导致金二次包裹的主要固相物质。低温低压中性热压氧化,高效嗜热嗜碱耐砷菌种驯化、多因素耦合下的细菌氧化过程强化,绿色高效氧化剂筛选、基于多场耦合的化学氧化等预氧化工艺开发与微观机制仍需系统深入研究。矿石特性、预氧化过程反应、载金物质相变重构与金回收率之间的耦合关系及调控是未来难处理金矿绿色高效预氧化领域的研究热点与难点。

不同掺量铁尾矿对3D打印混凝土胶凝材料性能的影响

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。本文研究了掺铁尾矿3D打印胶凝材料的力学性能、流变性和微观结构性能,结果表明:尾矿的粒径较小,可以作为3D打印材料的骨料,在3D打印过程中可以顺利通过输送胶凝材料的管道。随着铁尾矿掺量的不断增大,3D打印胶凝材料的剪切黏度的变化规律呈现出先减小后稳定的趋势,剪切应力的变化规律却呈现出不断增大的趋势,随着层间间隔时间不断增大,3D打印胶凝材料的抗压强度和抗折强度均呈现下降的变化趋势,但是在层间间隔时间在20~30 min之间时,抗压强度和抗折强度下降幅度较为平缓;随着层间间隔时间不断增大,3D打印胶凝材料的层间粘结强度均呈现下降的变化趋势。铁尾矿掺量为30%的3D打印胶凝材料在水化90 d后,经过XRD衍射实验得到胶凝材料的物质成分主要有石英、钙矾石、方解石、钠长石、钙钛矿、Ca_(2)SiO_(4)和水化硅酸钙等七种物质。

含锌电炉粉尘钙化碳热还原焙烧实验

这是一篇冶金工程领域的论文。为强化含锌电炉粉尘中锌和铁资源的有效分离与回收,并降低碳还原剂消耗,提出以电炉粉尘制备高碱度炉料进行钙化碳热还原焙烧的思路和方法。采用热力学计算和实验研究相结合,分析电炉粉尘钙化碳热还原焙烧过程中主要物相转变规律,探究其钙化碳热还原反应行为和路径。结果表明,当碳氧摩尔比nc/no<0.6和温度低于1000℃时,ZnFe_(2)O_(4)还原生成Fe_(0.85-x)Zn_(x)O,抑制锌的还原和挥发。而添加CaO均能将ZnFe_(2)O_(4)和Fe_(0.85-x)Zn_(x)O钙化生成Ca_(2)Fe_(2)O_(5),Ca_(2)Fe_(2)O_(5)会被进一步还原。当温度低于1100℃及nc/no<1.0时,含锌电炉粉尘钙化碳热还原焙烧反应路径为:ZnFe_(2)O_(4)+CaO→Ca_(2)Fe_(2)O_(5)+ZnO→Ca_(2)Fe_(2)O_(5)+Zn(g)和Fe_(0.85-x)Zn_(x)O+CaO→Ca_(2)Fe_(2)O_(5)+ZnO+FeO→Ca_(2)Fe_(2)O_(5)+Fe+Zn(g)。这两种反应均能促进锌的释放。在nc/no为0.4~1.2,焙烧温度为1000~1100℃,CaO能促进锌的挥发,钙化碳热还原焙烧nc/no=1.0时的脱锌率与碳热还原焙烧nc/no=1.2时接近,均在90%左右。因此,钙化碳热还原焙烧可降低碳还原剂消耗,节约能耗。

渝南地区铝土矿资源可利用性研究

这一篇矿业工程领域的论文。为进一步研究渝南地区铝土矿资源的开发利用前景,本文采用实地调查法、问卷调查法、资料收集法等方法,通过构建矿产资源可利用性评价指标体系,基于层次分析及加权叠加法的评价模型对渝南地区铝土矿资源的可利用性进行深入研究和评价。首先根据专家打分结果,选择平均得分排名前12的指标作为本次评价指标,其次采用层次分析法确定12个评价指标的权重,最后运用加权叠加法确定各矿区的评价指数。评价指数得分数值越高,铝土矿资源的可利用性越高。渝南地区15个铝土矿区中无易利用矿区,可利用矿区4个,近期难利用矿区7个,难利用矿区4个。利用层次分析法和加强叠加法所建立的评价模型可为铝土矿资源的可利用性评价提供科学参考。

黄金尾矿掺量对冻融循环和硫酸盐侵蚀作用下混凝土抗劣化性能的影响

为探究黄金尾矿掺量对混凝土力学性能及在冻融循环和硫酸盐侵蚀联合作用下的抗劣化性,利用电液伺服压力机对细黄金尾矿机制砂掺量为0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%的试件静态力学性能进行了测试分析,并研究了素混凝土及细黄金尾矿机制砂混凝土在冻融循环及硫酸盐侵蚀联合作用下的抗压强度劣化规律。试验结果表明:①黄金尾矿机制砂的掺入能够极大改善混凝土材料的延展性,对提升建筑物的安全性具有重要意义;②相较于未掺尾矿机制砂试件,掺量为5%、10%、15%、20%、25%、30%时试件抗压强度增幅为8.04%、10.87%、21.04%、17.73%、3.31%、-9.22%,抗拉强度增幅为15.04%、20.70%、31.25%、36.72%、29.10%、14.06%,适量黄金尾矿的掺入能够有效提高混凝土材料的力学性能,且最佳掺为20%;③冻融循环及硫酸盐侵蚀联合作用对2种混凝土试件均存在劣化作用,且随着冻融循环次数增加及硫酸盐浓度增大试件劣化程度不断增加;④黄金尾矿机制砂混凝土试件在浓度为0%的硫酸盐溶液下冻融循环50、100、150、200、250次时,试件抗压强度降幅仅为素混凝土的43%、44%、47%、45%、47%,尾矿在试件内部与骨料间良好的黏结作用提高了试件抗外荷载能力以及抗盐侵蚀、抗冻融能力。

碱激发粉煤灰基铜尾砂充填膏体试块性能与环境效应研究

为促进矿产资源的可持续利用,保护矿山生态环境,采用一定掺量的碱激发粉煤灰替代水泥制备铜尾砂充填体,通过开展系统的力学、渗透和重金属析出试验,评估了铜尾砂充填膏体试块的强度、抗渗性能和环境效应,结合X射线衍射和扫描电镜结果分析了胶凝材料的矿物组成和充填膏体试块的微观结构特征,揭示了碱激发粉煤灰对充填膏体试块综合性能的影响及其微观作用机理。结果表明,碱激发可以显著提高粉煤灰的活性,在1 mol/L的Na OH碱激发剂作用下,掺量20%的粉煤灰基铜尾砂充填膏体试块经过28 d养护,其抗压强度较水泥胶凝试块提高了17.8%,渗透系数降低了68.0%,综合胶结效果显著;碱激发粉煤灰的掺入减少了铜尾砂充填膏体试块硬化过程中的重金属析出,有助于控制地下水资源的污染;利用粉煤灰的微细颗粒填充效应和复合胶凝效应,可有效降低铜尾砂的孔隙率,并形成新的水化产物,增强尾砂颗粒间的结合力,从而提高材料的强度和稳定性。

双层桨耦合混沌搅拌强化铜渣提取有价金属模拟研究

铜冶炼渣作为火法炼铜生产过程中产生的固体废弃物之一,经常需要大量堆存且难以处理。为了强化铜冶炼渣提取有价金属元素的过程,结合双层刚性组合桨与混沌转速方法,对铜冶炼渣湿法提取有价金属元素工艺过程的固-液混合性能进行水模型研究。结果表明:下层叶轮叶片数量的增加有利于卷起沉底颗粒加快混合过程,但增强复杂的上升流场与均相流场之间的干涉会对固相悬浮产生影响,下层叶轮的上升流场对稳定悬浮时间的影响强于上层叶轮的均相流场,在转速阈值为200 r/min,换速间隔为5 s的Logistic混沌转速条件下,上层桨叶为圆二叶、下层桨叶为圆四叶的搅拌桨对湿法浸出有利,达到稳定悬浮的时间为55.2 s,最多悬浮颗粒数为120粒,混合能耗W、单位混合能耗W*以及单位混合功率P*分别为322.38 J,2.69 J和487.78×10^(-4) J/s,对比各项指标最低值,优化幅度均在10%以上,可在较低能耗下,有效提高铜冶炼渣与浸出液的混合程度,并通过增大反应接触面积,提高有价金属元素的提取效率。

聚合氯化铝对矿渣-锂渣碱激发胶凝材料的水化及微结构影响机理研究

为提高锂渣的综合利用率,探究了聚合氯化铝掺量对矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块力学性能、水化性能及微观结构的影响,并利用XRD、SEM、MIP和水化量热仪测试了不同聚合氯化铝掺量下矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块的水化产物、微观形貌、孔径结构和水化放热量,分析了其作用机理。结果表明,掺入聚合氯化铝能够提高矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块的水化反应程度,尤其对早期水化反应程度的提高更为明显,并且缩短了矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块水化诱导期结束时间,促使加速期的温峰出现时间逐渐提前,与SL-0相比,SL-3加速期的放热峰值提高了46.1%;矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块在水化过程中主要生成大量钙矾石(AFt)和C-(A)-S-H,随着聚合氯化铝掺量增加,净浆试块的孔隙率和平均孔径减小,净浆试块结构变得致密,与SL-0相比,SL-3的平均孔径和孔隙率分别下降16.1%和8.9%,这是因为聚合氯化铝水解产生的铝羟基配合物以较高电荷和较大分子量发挥了电中和及黏结架桥作用,可对液相离子进行吸附和络合,从而促进矿渣-锂渣碱激发胶凝材料净浆试块的水化,生成更多水化产物,使得净浆试块的结构更加致密。

察尔汗盐湖老卤锂富集多级精控盐田工艺扩大实验

这是一篇矿业工程领域的论文。针对察尔汗盐湖老卤中锂离子的浓缩富集,采用蒸发结晶、分步分离的方法完成了老卤锂富集多级精控盐田工艺扩大实验,研究了锂、硼在蒸发过程中的富集规律,使锂离子浓度达到1 g/L以上,并获得了高品质的水氯镁石。对盐田蒸发过程进行了物料衡算,得到了各析盐阶段的实际成卤量和锂收率,以及日晒盐田的生产能力和各级盐田面积分配比例等,能够为今后实现察尔汗盐湖提钾老卤的综合开发利用提供可靠的数据支持。

精炼渣酸性氧化浸出制备黑铜电解液实验

这是一篇冶金工程领域的文章。研究了双氧水氧化酸性浸出法从高铜高锡阳极炉精炼渣中脱除铜制备黑铜电解液。主要考查了双氧水用量、反应温度、硫酸浓度、固液比和反应时间等因素对铜脱除效果的影响。结果表明,在精炼渣20.0 g,2.0 mol/L硫酸溶液200 mL,S/L=1/10,浸出温度65℃,双氧水用量10.0 mL,搅拌速度400 r/min和浸出时间60 min时,Cu、As的平均浸出率分别达到88.98%、87.33%,而Ni和Sn的浸出率仅为7.72%和1.34%,浸出液中铜离子浓度为48.48 g/L,可用于黑铜电解液的补充液。