Kinetics of Evaporation of Zn and Pb from Carbon-bearing Pellets Made of Dust Containing Zn-Pb-Fe Oxides

The influence of reduction temperature, size of coal powder and the carbon content on the evaporation rates of Zn and Pb in pellets made of ZnO-PbO-FeO bearing dust has been investigated between 1100-1300℃. The evaporation rate of Zn and Pb obtained from the experiments has been analyzed with kinetic models. The results show that the control step for evaporation of Zn is reduction reaction of ZnO by CO at the interface，and that the evaporation rate of Pb is controlled by the volatilization of reduction products, i.e. liquid lead. The overall apparent activation energies of Zn and Pb evaporation from the pellet are 79.42kJ/mol and 88.74kJ/mol respectively.

北京市公园道路粉尘Cu,Pb,Zn含量及其污染评价

通过对北京市12个具代表性公园的道路粉尘取样调查,测定了粉尘中常量元素Fe,Ca,Mg,K及重金属Cu,Pb,Zn的质量分数以及pH值。结果表明,公园道路粉尘与表层土壤中的Fe,Ca,Mg,K的质量分数和pH值都非常接近,性质相似;公园道路粉尘中存在着一定的Cu,Pb,Zn含量积累现象,尤以Pb,Zn明显。综合污染指数大小的规律,总体上是市区公园道路粉尘高于市郊,市中心景山公园道路粉尘的污染指数最高。聚类分析结果显示,公园的聚类与其所处的交通位置关系密切。公园道路粉尘Cu,Pb,Zn质量分数的相关性较好,表明交通是造成公园道路粉尘中Cu,Pb和Zn含量积累的重要因素。

利用不同体外消化方法比较研究建筑灰尘Cu、Pb和Zn的生物可给性

为了了解人体模拟消化液对建筑灰尘中Cu、Pb和Zn生物可给性的差异及健康风险评估中选择适合的体外消化方法提供依据,以贵阳市4个建筑工地的楼内、楼梯、建筑区门口、办公区、休息区、建筑区内道路、建筑区外道路、木材堆放区和金属堆放区共36个区域为研究对象,比较了国际广泛应用的3种代表性in vitro方法(SBET、PBET、IVG+M),得到的建筑灰尘Cu、Pb、Zn的溶解态量和生物可给性。结果表明:3种方法对Cu、Pb、Zn溶解态量和生物可给性存在显著差异。在胃阶段,采用SBET方法得到的溶解态量和生物可给性最大,IVG+M方法最小;在肠阶段,采用PBET方法得到的溶解态量和生物可给性明显高于IVG+M。当胃液消化物进入肠液后,Pb和Zn在PBET和IVG+M中的溶解态量和生物可给性明显降低;但对于Cu,由于消化酶的络合作用,其在肠液中的溶解态量和生物可给性不一定低于相应的胃液。因此Pb和Zn在胃液中的溶解态量可代表其在消化道中的被吸收的最大值。以预防和保护为目的,在建筑灰尘重金属健康风险评估中,可用仅含有胃液的方法(SBET)评估灰尘Pb和Zn的生物可给性;但Cu的生物可给性则建议使用由胃液和肠液组成;且添加了相应消化酶的方法(PBET)进行评估。考虑到人群摄食情况,建议使用IVG+M的方法进行建筑灰尘重金属的健康风险评估;但摄食种类不同会造成结果的差异。3种方法使用的条件不同如胃肠液成分、摄入食物与否是3种方法之间得出结果差异的主要因素,各区域之间的差异则主要是建筑灰尘来源因素造成的。

高炉粉尘球团真空碳热还原过程中Zn还原动力学

根据"收缩核模型"和扩散理论研究了高炉粉尘球团真空碳热还原过程中Zn还原动力学。详细考察了系统压强、球团直径、还原温度对Zn还原率的影响。研究结果表明,碳气化和界面反应的表观活化能相对于锌蒸汽和CO气体的扩散表观活化能来说较小,其对Zn还原过程的影响较小,而气体扩散对Zn还原过程的影响较大,高炉粉尘球团真空碳热还原过程中Zn还原的控制步骤为内扩散,表观反应级数为1。在实验选取的温度范围内,反应的表观活化能为172.39 kJ/mol。根据研究结果,建立了Zn还原的宏观动力学方程。

金属Zn掺杂对钛酸钡陶瓷介电性能的影响

在BaTiO_3(BT)-Nb_2O_5-ZnO系统中引入金属Zn,对BT进行介电性能研究,以期获得低烧高介X7R陶瓷材料。研究发现,掺杂量很小时金属Zn主要与瓷料及空气中的O_2反应,晶粒变化小,容温性能能满足要求;随着掺杂量的增加,过量的Zn存在于瓷料中,使得壳层体积增大,而晶粒的增大,壳-芯体积失配,导致了介电常数迅速增加,容温性能严重恶化,改性机理可用掺杂后晶粒壳与晶粒芯体积分数的变化来解释。经配方和工艺优化后,在空气中于980℃下烧成的BaTiO_3陶瓷材料的主要性能指标达到:ε_(298K)>2700,tgδ≤1.0%,ρ≥10^(11)Ω·cm,在-55～125℃范围内最大电容量变化率不超过±15%,可用于制备低烧高介X7R多层陶瓷电容器。

钢厂高炉Zn负荷控制与含铁尘泥利用研究

针对某钢厂厂内处置含铁尘泥致使高炉Zn负荷高且各个高炉Zn负荷差异大的问题,通过调整含铁尘泥使用路径、合理搭配等措施,将各高炉Zn负荷控制在相同水平。并通过对钢厂Zn平衡进行分析,探究高炉Zn负荷承受范围,将含Zn量高的含铁尘泥制备为球团直接在转炉使用,同时利用外部水泥厂协同处置利用的方式大幅度降低了高炉Zn负荷水平。结果表明:通过烧结工序合理配料,转炉工序适量承担,外部水泥厂协同处置利用等方式,将各高炉Zn负荷控制在0.25 kg/t左右水平,可以在稳定炉况的前提下有效利用含铁尘泥。同时,对目前含铁尘泥利用的几种方式进行分析与对比,提出各钢厂建设专用的含铁尘泥集中处置工艺设施才是解决Zn等有害元素循环富集的根本方法,从而实现含铁尘泥的"不出厂"高效利用。

含锌电炉粉尘水热法制备尖晶石型Mn-Zn铁氧体

以含锌电炉粉尘为原料,添加MnSO_(4)·H_(2)O弥补金属离子不足,采用水热法制备了尖晶石型Mn-Zn铁氧体,运用XRD、XRF、SEM-EDS和VSM技术进行了表征。结果表明:当含锌电炉粉尘与MnSO_(4)·H_(2)O质量比(R)减小时,所制备Mn-Zn铁氧体的饱和磁化强度和矫顽力均增加,晶粒尺寸减小;当水热反应温度升高时,饱和磁化强度增加,矫顽力和晶粒尺寸均减小。含锌电炉粉尘经2 mol/L NaOH溶液预处理后,所制备Mn-Zn铁氧体的磁性能大幅提升。在水热温度为220℃、R为1∶1.0的优化条件下反应6 h所制备Mn-Zn铁氧体的微观形貌为表面光滑的球状颗粒,饱和磁化强度达64.35 A·m^(2)/kg,矫顽力为1.11 A/m,晶粒尺寸为19.05 nm。

杂质锌对顶吹炉铜熔炼系统的影响

鉴于杂质锌对顶吹炉生产中产品质量和生产率的不利影响,系统研究了入炉精矿中锌含量对铜熔炼顶吹炉系统冰铜、炉渣、烟尘的影响。结果表明,随着入炉精矿中锌的平均品位由0.88%上升至3.59%:冰铜中锌含量由0.68%上升至2.16%,不利于后续降低吹炼渣及精炼渣中铜含量;电炉渣中的锌含量由2.02%上升至5.80%,将导致更多的含锌铁尖晶石固相在高温下析出,使炉渣熔化温度出现升高趋势;上升烟道烟尘中锌含量增至3.34%,含锌物相增加将引入高熔点、高黏度锌铁尖晶石,诱发半熔融状或致密坚硬的结瘤物产生,难以破碎清除;电收尘系统烟尘率由0.96%提升至6.88%,烟尘中锌含量由4.25%增至8.44%,增加电收尘系统负担,降低除尘效率。

一种高效、洁净的还原醛的新方法

报道了在超临界CO2 中 ,实现氢转移反应的新方法 ,这一方法以水为氢授体 ,锌粉为电子授体 ,高选择性地还原对甲基苯甲醛为相应的醇 .并初步研究了反应温度、反应体系中CO2 的压力、反应时间对还原反应的转化率的影响 .

硫酸浸出转底炉高锌铅粉尘的研究

研究了硫酸浸出转底炉高锌铅粉尘提取锌的工艺条件和参数。最佳浸出工艺条件为:搅拌速度400 r/min,硫酸浓度为1.0mol/L,浸出温度为25℃,固液比为1∶8,浸出时间为0.5 h。在此条件下,锌的浸出率可达96%以上。采用针铁矿-氧化水解法除铁、过硫酸铵深度除铁锰、锌粉置换除杂的方法对浸出液净化处理,得到高纯度硫酸锌溶液,该溶液可直接电解制取锌或制取碱式碳酸锌和氧化锌。

钢铁厂含锌铅粉尘中锌铅分离理论及实践

提出钢铁厂含锌铅粉尘中锌铅分离理论 ,并研制出一种新的火法处理工艺———铝浴法熔融还原。通过与其它还原方法的比较 ,并考察了温度、时间等工艺因素的影响 ,得到了铝浴法合理工艺参数 :温度 110 0℃ ,时间45min ,收集所得氧化锌粉含ZnO90 %以上 (最高达 92 5 2 % ) ,PbO小于 5 % ,锌挥发率和铅富集率达 90 %以上 。

铅锌烟尘直接硫酸浸出工艺研究

采用硫酸直接浸出铅锌烟尘,考察硫酸浓度、液固比、浸出时间和温度对锌浸出率及铅入渣率的影响。结果表明,在下述优化浸出条件下,锌浸出率达93.55%,铅入渣率92.01%:硫酸浓度175g/L、液固比6∶1、浸出时间60min、浸出温度60℃。

高炉含锌粉尘的脱锌处理

通过能谱、差热及热重分析等验证了用还原焙烧的方法脱除高炉含锌粉尘中锌的可行性。用正交试验设计方法得到了最佳工艺条件:焙烧温度1 200℃,焙烧时间35 min,煤粉的添加量为10%。脱锌率可达到99.76%。

钢铁厂含锌、铅粉尘基本物性及造球工艺

将粒度很细的含锌铅高炉粉尘和不含锌铅的转炉粉尘混合造球，实验表明，球团的最佳条件为造球时间２０ｍｉｎ，水分为２１％；球团性能湿球和干球抗压强度分别为１５和２５Ｎ／个，爆裂温度为２１０℃。

含锌铅粉尘配碳球团中铅挥发动力学

在氮气气氛和１１００～１３００℃温度范围内，对含锌铅粉尘配碳球团中的铅挥发动力学的研究表明：还原温度对铅挥发速率有显著影响，而煤粉粒度及过量碳含量对铅挥发速度则没有影响。求得铅挥发表观活化能为８８．７４ｋＪ／ｍｏｌ，并确定铅的挥发限制性环节为铅的蒸发和铅通过其表面气相边界层的扩散。

钢铁厂含锌铅粉尘中锌铅分离的半工业试验

在实验室实验成功的基础上,采用铝浴熔融还原法对钢铁厂含锌铅粉尘中锌铅分离进行了半工业性试验研究,试验结果表明:铝浴法处理含锌铅粉尘可一次性直接得到较高品位的氧化锌粉,并对该工艺进行了经济效益分析。

处理含锌铅钢铁厂粉尘的Inmetco工艺

Ｉｎｍｅｔｃｏ工艺是处理含锌铅钢铁厂粉尘的重要方法。本文在实验的基础上，对该工艺处理我国含锌铅钢铁厂粉尘的可行性和合理性作了论述。

钢铁厂含锌铅粉尘配碳球团的冶金特性研究

采用骤冷后化学分析的方法测定了以含锌铅的钢铁厂粉尘为原料，配入适当的焦粉制成的含碳球团，在１１００～１３００℃中性气氛下和按还原当量碳配入的过量碳为零时，锌、铅、铁三种元素在不同温度、时间和碱度条件下的还原速率和熟球的抗压强度。试验结果表明，０．９碱度的球团，在１２５０～１３００℃下还原２０ｍｉｎ以上时，可使锌挥发率（或还原率）达９５％以上，铅挥发率（或还原率）在８２％以上，并可得到抗压强度在３３６０Ｎ／个球以上、金属化率（或铁还原率）在９０％以上的金属化球团。

利用钢铁厂烟尘制备锰锌铁氧体共沉淀粉

以钢铁厂烟尘、软艋矿、废铁屑和锌烟灰为原料，经同时浸出、初步除杂、复盐深度净化和共沉淀等过程，制备软磁铁氧体所需的铁锰锌共沉淀粉料。实验结果表明：共沉淀粉料中铁、锰和锌的平均含量的比值为优（Fe）：m（Zn）：m（Mn）=69．8：22．7：7．5，与理论配方（优（Fe）；m（Zn）：m（Mn）=67．3：24，4：8．3）的相对误差分剐为2．5%，-1．7％及-0．8％，均在铁氧体制备允许的-5％～5％误差范围之内；尤其是共沉淀粉料中各杂质元素含量很低，Ca，Mg，Al，SiO2，Pb，Cu和Cd的平均含量分别为10．0175％，0．0268％，0．0053％，0．0018%，0．0031%，0．0010％和0．0005％，完全符合高档艋锌软磁铁氧体材料对粉料的要求。

含锌铅粉尘金属化球团的固结机理

对含锌铅钢铁厂粉尘配碳球团，经还原焙烧后得到的高炉用金属化球团的固结机理进行了研究。结果表明：金属化球团的强度由金属铁相的数量和形态以及球团内孔隙的大小共同决定。球团孔隙的大小取决于脉石所形成的渣相的流动性和渣对孔隙的充填状态：铁相的数量及形态则取决于球团的还原程度。