废电解液在湿法炼锌渣中回收金、银、锌的应用研究

锌电解过程产出大量的废电解液,废电解液酸性较强并含有多种金属离子,如直接排放会对环境造成严重污染。以废电解液和浓硫酸作为浸出介质,研究了采用酸浸—浮选工艺综合回收湿法炼锌渣中金、银、锌。以常规浸出工艺产生的浸出渣(老渣)为主要研究对象,考察了矿浆搅拌速度、废电解液用量、硫酸补加量、酸浸温度对金、银浮选指标的影响。结果表明:酸浸—浮选老渣闭路试验最终获得的精矿中金品位为10.16 g/t,金回收率为78.63%,银品位为1039.64 g/t,银回收率为74.72%,锌品位为40.64%,锌回收率为21.86%,酸浸液中锌回收率为60.15%;采用热酸浸出工艺产生的浸出渣(新渣)和现浸出过程产出的新鲜渣浆进行验证试验可获得较好的闭路试验指标。该方法可实现废电解液的循环利用,使渣中有价金属得到高效综合回收。

某独居石优溶渣二段逆流浸出试验研究

针对某独居石优溶渣,研究了采用一段常规浸出—二段逆流浸出工艺浸出铀、钍、稀土。考察了各因素对浸出效果的影响。结果表明:采用一段常规浸出法时,适宜条件下的铀、钍、稀土浸出率分别为98.66%、95.37%、64.23%;采用二段逆流浸出法时,铀、钍、稀土浸出率均可提高0.5%~1.0%,浸出液余酸降低50%以上,矿浆固液分离性能得到了一定改善。

钼酸铵生产中杂质钾的浸出特征分析研究

在采用焙烧―氨浸法生产钼酸铵过程中,通过ICP、XPS、SEM等手段研究了钼焙砂氨浸过程中钾元素的浸出规律,并借助MLA和Factsage热力学软件考察了氨浸过程中钾元素的赋存形态变化。采用未反应核模型、抛物线扩散方程、双常数方程、Elovich方程及一级动力学方程等动力学模型探讨了钾释放的动力学规律。结果表明:钼焙砂氨浸过程中钾的浸出可分为2个阶段:前期为离子钾的浸出过程,主要发生KCl、K 2SiF 6的离子交换反应,浸出活化能较小,仅为4.79 kJ/mol,Elovich模型对该阶段的拟合效果最好;后期主要为矿物钾中钾的浸出过程,浸出活化能较大,为34.55 kJ/mol,最优动力学模型为双常数模型。浸出后期,钾的释放速率较慢,4种含钾矿物的释钾能力由弱到强顺序为:伊利石<钡铁云母<云母<正长石。

通电方式对稀土熔盐电解影响的数值模拟及分析

在稀土熔盐的电解过程中,不同的通电方式对槽内各物理场影响也不同,进而会对电解槽的电解效率产生一定的影响。本文以某企业8 kA稀土电解槽为原型,通过Comsol的热电耦合模块研究通电铜板单侧与多侧分布的通电方式及通电铜板的不同位置分布下的电解槽电解时内部各物理场的变化情况,通过对比电流密度、电势差、电解温度的大小寻找最合适的通电方式。结果表明:只考虑电解效率时,导电板四侧中位通电最优分布方式,此时电解槽内电流密度最大,电能损耗最低,电解效果最好。若考虑制造成本以及可操作性,导电板单侧中位分布是最优解,这种设计的电解槽电解效率较高,同时也留出较大操作空间。其余几种分布均存在弊端,需要进一步完善。该研究旨在为稀土电解槽的结构优化提供参考意见。

8 kA稀土电解槽单侧电导及阴极优化数值模拟

稀土电解槽导电板的分布位置对稀土电解槽的物理场会有影响,为探究稀土电解槽中导电板分布的最优位置,在本次仿真实验中为该导电板的分布引入一个等差数列的分布梯度,通过对不同分布梯度下的槽内物理场仿真数值进行比较,进而得到稀土电解槽导电板最优分布模型。在仿真过程中观察到阴极底部的尖角对实验结果影响较大,在其他条件保持不变的基础上将阴极底部由圆柱优化为半球形,通过与未优化的结构进行对比,验证新型电解槽结构的合理性。仿真结果显示:随着导电板由侧边位置向中间偏移,电解反应时槽内的温度与阳极电势基本保持不变,槽盖板与阳极间的电势差逐渐减小,槽内电流密度缓慢增大。当将阴极钼棒底部由柱状结构改为球状结构后,槽内电势分布更为均匀,电流密度相较于之前的结构也有所增加,优化后的结构能改善局部过热问题,同时也使得电解效率增大。

铁锰泥制备多孔复合吸附剂及其对废水中锑的动态吸附研究

利用反冲洗铁锰泥和海藻酸钠(SA)制备了一种多孔复合吸附剂ISG,并用于吸附模拟废水中Sb(Ⅲ),探究了不同造孔材料及其添加量对除锑Sb(Ⅲ)性能的影响,并考察了吸附剂填料层高度、模拟废水中Sb(Ⅲ)初始质量浓度、进液流量对动态吸附锑的影响。结果表明,以固体NaHCO_(3)为造孔材料所制备的多孔复合吸附剂ISSG对模拟废水中Sb(Ⅲ)的去除效果最好,适宜条件下ISSG对Sb(Ⅲ)的去除率最高可达98%,且机械强度良好;在一定范围内,吸附剂填料层高度的升高或模拟废水Sb(Ⅲ)初始质量浓度和进液流量的降低都会延长吸附穿透时间;Yoon-Nelson和Thomas模型对吸附穿透曲线拟合良好(R^(2)>0.91),可准确预测穿透时间和饱和吸附量。

铜冶炼铼浸出渣中铋的浸出试验研究

采用盐酸对铼浸出渣浸出,考察了盐酸浓度、反应温度、搅拌强度、反应时间等因素对Bi浸出率的影响,得到了最有利条件下Bi浸出率,在最有利条件下,Bi的浸出率可以达到95%以上,最大限度实现了Bi的回收,效益明显。

中东铝工业的发展简史——世界铝工业百年兴衰史系列(八)

回顾20世纪70年代以来中东铝工业发展历程。中东是世界石油储量的富集地,两次能源危机使这里的石油生产国成为世界最富有的国家之一,有充足的资金发展铝工业。早期只有巴林和阿联酋(迪拜)大力发展铝工业,成果斐然;进入21世纪,卡塔尔、阿曼、沙特先后进军铝工业,各国大力发展非油气产业和调整经济结构,一批具有国际竞争力的新建铝厂拔地而起。中东电解铝厂全部配套自备电厂,用天然气和燃油发电,与下游铝加工合作等,厂区都有预留,扩建空间足。中东各国铝消费量有限,具有典型的出口导向。

世界铝土矿储量之王-几内亚世界铝工业原料国(一)

几内亚拥有世界第一高储量的铝土矿资源,其矿石储量占全世界矿石储量的四分之一,其矿石产量近十年增加迅速;未来几内亚的矿石产量将超过澳大利亚,将成为世界最大铝土矿供应国。几内亚现仅有一家氧化铝厂-俄铝弗里几亚氧化铝厂,2018年复产后,至今仍没有满产。几内亚没有电解铝及铝加工企业,国家的铝工业严重依赖铝土矿生产和出口;几内亚政府正积极优化几内亚的铝工业发展;未来,几内亚的铝工业将在世界铝工业中扮演越来越重要的角色。

大型侧吹熔池熔炼炉内铜渣双向对流过程中挡渣板的数值研究

本研究设计了具有短熔炼搅拌区和渣室沉降区的35万吨侧吹熔炼炉。探索了挡渣板的存在及其安装位置对大型熔炼炉内气-渣多相搅拌特性的影响。研究表明:短熔炼搅拌区保证了射流对位于熔炼区上方的渣层的充足搅拌,有利于熔池内的渣金分离。当挡渣板存在时,渣层内的搅动对渣室区域几乎没有影响,可以保证铜锍与炉渣的静置沉淀和分离。中部渣室带挡渣板的炉型方案的平均湍动能较中部出渣无挡渣板提升14%,较部端头出渣无挡渣板提升47%。

某难处理金矿生物预氧化

某金矿石中黄铁矿含量5.31%、氧化率6.02%,直接氰化金浸出率仅27.78%,属典型的低品位硫化物包裹型难处理金矿。为评估生物堆浸预氧化工艺对该矿石的工业化应用前景,开展了直接氰化试验、生物搅拌预氧化-氰化试验和生物柱浸预氧化-氰化试验,考察了黄铁矿氧化率和金浸出率的关系以及温度对黄铁矿氧化率和金浸出率的影响。生物柱浸试验获得良好指标:原生矿破碎至D80=5.5 mm,在室温条件下(8~30℃)预氧化221 d后,黄铁矿氧化率52.30%,金的浸出率为62.70%,氰化渣金品位为0.47 g/t,较直接氰化浸出金浸出率(27.78%)提高34.92个百分点。

取代基位置对2,4-二苯基吡啶类铱磷光配合物光物理性能的影响

铱磷光配合物具有高的发光效率、良好的热稳定性和发光颜色容易调节等优势,在有机发光二极管(OLED)、电化学发光池(LEC)、光催化、肿瘤诊断和传感器等领域有着重要的应用前景,是综合性能最优的电致磷光配合物。其颜色调控主要通过改变主配体和辅助配体的化学结构来实现,如通过改变配体的共轭程度、在配体上引入具有不同供/吸电子能力的取代基、在不同位置引入相同的取代基等方式可以实现发光颜色的调节,其中取代基的位置对铱磷光配合物光物理性能影响的研究较少。研究甲基处于不同取代位置对铱磷光配合物光物理性能的影响,以甲基处于2位和4位或3位和5位的2,4-二苯基吡啶为主配体、2,2,6,6-四甲基庚二酮为辅助配体,合成出2个新的铱磷光配合物(2,4-2Me-dppy)_(2)Ir(tmd)和(3,5-2Me-dppy)_(2)Ir(tmd)。通过元素分析、核磁共振谱和单晶X射线衍射等测试了配合物的组成和空间结构,两个配合物均呈稍微扭曲的八面体构型,空间群分别为C 12/c 1和P-1,晶系分别为单斜和三斜;通过热重分析研究了配合物的热稳定性,两个配合物均具有较好的热稳定性,热分解温度分别为307和318℃;通过紫外可见光谱和光致发光光谱研究了配合物的光物理性能,两个配合物在溶液中发射波长分别为545和572 nm,溶液中量子产率分别为70%和92%。进一步探讨了取代基位置对铱磷光配合物光物理性能的影响,研究发现:甲基所处的位置对2,4-二苯基吡啶类铱磷光配合物的发光颜色和发射波长有着显著的影响。与甲基处于2位和4位得到的铱磷光配合物相比,甲基处于3位和5位时得到的铱配合物的发射波长产生了明显的红移,为纯正的黄光发射,是一种潜在的黄光材料,并有望在OLED照明中得到应用。

集成化白云石悬浮煅烧引领镁产业变革

白云石煅烧作为硅热法炼镁的第一步,不仅是主要的能耗和碳排放环节,其煅烧产物的质量更是直接影响原镁的产率与品质。目前主流的回转窑煅烧工艺存在热效率低、能耗高、污染大、单线产能低、产品质量不稳定等问题,整个煅烧工序亟待技术革新。提出了利用悬浮态煅烧替代回转窑进行白云石煅烧,并对两种工艺进行了综合对比,悬浮煅烧呈现出显著的技术、环保及经济优势:理论上节能50%以上,CO_(2)减排超20%,生产成本较目前降低35%,而且可以有效避免“过烧”和“欠烧”,获得高质量、性能稳定性好的煅烧产物,为后续炼镁环节提供优质原料。还分析了用绿色、高效的集成化白云石悬浮煅烧技术替代目前的“分散式”煅烧的可行性及对整个镁产业可能产生的颠覆性影响。

氯离子体系铀溶液中铁、钍、稀土的去除研究

采用复盐沉淀法,用硫酸钠同时去除氯离子体系铀溶液中的铁、钍、稀土杂质离子,并研究了硫酸钠用量、反应温度、反应时间、体系pH等对除杂效果的影响。结果表明,反应的最佳条件为:硫酸钠用量为理论量的160%、反应温度95℃、反应时间2 h、体系pH=0.75~1.25。在此优化条件下,铁、钍和总稀土的平均去除率分别达到99.62%、99.42%和98.27%,铀的平均回收率为99.87%。方法具有除杂效果好、铀损失率低、易分离等优点。

锌冶炼过程中提取镓的技术研究及其进展

针对镓从锌冶炼过程中回收占比低的问题,总结分析了锌冶炼过程中镓回收技术研究进展.在鼓风炉炼锌(ISP)工艺中,镓主要富集在鼓风炉炉渣里,其质量分数通常在0.025%~0.031%,从鼓风炉炉渣中回收镓主要有还原蒸发法、高温氯化挥发法、硫酸浸出法、碱熔–浸出法、还原熔炼–电解法和还原熔炼–熔融造渣法等方法,但这些工艺普遍流程长,回收率低,加工成本偏高,部分工艺环境污染大,难以工业化应用.传统的湿法炼锌工艺中,大于93.5%的镓富集在浸出渣中,浸出渣处理以火法还原挥发工艺为主,在回转窑挥发浸出渣工艺中90%的镓保留在窑渣中,导致镓的回收流程长且回收率低,湿法处理浸出渣存在镓和铁分离的难题,至今未得到有效解决.氧压浸出炼锌工艺中,镓主要富集在锌粉置换渣里,锌粉置换渣采用酸性浸出和萃取工艺分离富集镓,最终制备金属镓,镓的综合回收率达到71%.通过对火法和湿法炼锌中镓回收工艺进行分析,对镓回收工艺中存在的关键问题和分离技术进行了总结,提出萃取分离、乳状液膜和树脂吸附有望成为锌冶炼过程中回收镓的绿色高效短流程关键技术.

铅烟灰两段混合酸浸工艺回收铟资源的研究

为解决现行铅烟灰提取铟过程中浸出率低和安全环保问题,提出一种全湿法铅烟灰两段混合酸浸回收铟新工艺。研究铅烟灰浸出过程中硫酸浓度、液固比、反应时间和不同硫酸始酸浓度条件下盐酸对铟浸出率的影响。结果表明,控制铅烟灰一段浸出工艺条件为:液固比8∶1,硫酸始酸浓度150 g/L,盐酸始酸浓度40 g/L,反应温度90℃,反应时间4 h;二段浸出工艺条件为:液固比4∶1,硫酸始酸浓度300 g/L,盐酸始酸浓度40 g/L,反应温度90℃,铟浸出率达到81.18%,浸出渣含铟0.25%,且产出低酸浸出液符合净化工序要求。铅烟灰两段混合酸浸工艺工业应用后,每年可增产粗铟约3.63 t,增加经济效益约553.61万元,该工艺极具推广价值。

锂电池回收产出的碳酸锂制备单水氢氧化锂工艺分析与探讨

锂元素的回收是电池回收工艺中的关键步骤,目前一般采用湿法浸出技术将有价元素从锂电池黑粉中转移到溶液中,然后经过除杂净化得到精制的硫酸锂溶液,加入碳酸钠制备成工业级碳酸锂或者碳酸锂粗品,再经精制除杂得到碳酸锂产品返回电池生产过程。随着氢氧化锂市场需求的提高,如何将碳酸锂经济高效地转化为氢氧化锂也成为重要环节。针对电池回收产生的工业级碳酸锂转化为氢氧化锂的工艺过程,详细分析了不同工艺路线的原料选择、工艺过程、产品及副产品产出以及能源消耗等关键因素,通过对比不同工艺路线的优劣势,总结出不同企业状态适用的工艺路线,旨在为优化生产流程、提高回收产业链附加值提供有价值的参考。研究结果将有助于指导电池回收企业在选择氢氧化锂生产工艺时作出决策,同时也为盐湖提锂和矿石提锂产生的碳酸锂生产氢氧化锂提供借鉴。

关于ISP锌冶炼工艺转型升级和绿色发展的几点思考

本文分享了近年来我国ISP锌冶炼工艺取得的进展以及转型升级和绿色发展的几点思考。目前,我国铅锌冶炼技术比较成熟,铅冶炼以侧吹或底吹熔池熔炼为主的三连炉工艺,锌冶炼以湿法浸出为主的工艺,在环保和能耗方面都处于国际领先水平。密闭鼓风炉炼铅锌工艺(以下简称“ISP工艺”)则是一种比较成熟的铅锌联合冶炼方法,也是当今世界最主要的火法炼锌工艺,具有原料适应性强、综合回收利用水平高、经济效益好、锌锭品质高等优势,但同时也因能耗较高、环保风险大等问题受到广泛关注。

有机含钴废渣综合回收锌、钴的研究

针对锌冶炼产出的有机含钴废渣,采用“焙烧→选择性浸锌→浸钴→氯化钴溶液净化→蒸发结晶”工艺综合回收其中的Zn、Co等有价金属的试验研究。该工艺回收有机物钴渣流程简短,易于操作控制,得到ZnSO_(4)溶液和CoCl_(2)产品。焙烧时为了促进有机物的分解和Zn、Co转化为氧化物,尤其是Co转化为Co(Ⅲ)氧化物,对物料进行多次翻动,并保证有足够的空气,使有价金属充分氧化;Zn浸出时要加入氧化剂提高溶液的电位抑制Co的浸出,实现Zn和Co的分离;硫化沉淀除杂需要精确控制溶液pH值,提高杂质去除率和Co回收率。

基于Adaboost-PSO-SVM的铝电解槽健康状态诊断方法研究

针对铝电解槽在铝电解生产过程中故障频发的问题,提出了一种基于支持向量机(support vector machine,SVM)的铝电解槽健康状态诊断模型,考虑传统的支持向量机只能适用于二分类问题,采用自适应推进算法(adaptive boosting,Adaboost)将支持向量机的二分类问题转化为多分类问题用于求解铝电解槽健康状态诊断问题,充分考虑了子模型的权重,强化了模型的适用性。并利用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)对其超参数寻优,提高模型的预测精度。实验结果表明,提出的铝电解槽健康状态诊断模型的准确率和Macro-F1分数分别达到94.70%和0.9453,相较于其他传统模型均有显著提升。