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。

煤/重油加氢共炼残渣中甲苯可溶物制备中间相沥青的可行性研究

以煤/重油加氢共炼残渣中的甲苯可溶物(TS)为原料,研究了在直接热缩聚基础上添加共炭化剂制备中间相沥青的可行性。探索了反应温度、反应时间2个直接热缩聚条件,以及在优化的直接热缩聚条件下添加四氢萘(共炭化剂)对产物中间相含量、晶体结构以及组成的影响,并通过热沉降对中间相沥青产物中的各向异性组分进行富集,以期获得不同中间相含量的中间相沥青。结果表明,TS的直接热缩聚产物中,各向异性组分极少,中间相质量分数最高仅为9.0%,而在直接热缩聚基础上添加四氢萘可有效促进中间相的形成。TS在反应温度400℃、反应时间6 h和添加10%(质量分数)四氢萘条件下,可制备出中间相质量分数为42.8%的中间相沥青。该中间相沥青在热沉降温度340℃、热沉降时间5 h条件下,可有效富集各向异性组分,得到从热沉降产物底部(中间相质量分数96.2%)到顶部(中间相质量分数3.9%)等不同中间相含量的中间相沥青。

湿法炼锌浸出渣中稀贵金属的富集和回收研究

本文主要阐述了湿法冶炼锌浸出渣中稀有贵金属的富集和回收研究。通过对浸出渣处理方法的分析和浸出工艺的优化,使浸出渣中的贵金属得到富集和回收。结合理论,提出了更合理的工艺控制条件,对浸出渣的回收、环境保护及提升经济效益都起到了积极的作用。

湿法炼锌溶液中锗的配位反应分离规律及萃取机理

针对湿法炼锌溶液中锗富集回收成本高、工艺复杂等问题,本文深入研究5种不同配合剂对N235-TBP复合萃取体系选择性分离富集锗过程的影响规律及酒石酸配位反应体系的传质机理。结果表明:在有机相构成为30%N235-15%TBP-55%260^(#)溶剂油、相比O∶A为1∶2、pH 1.5、反应温度25℃,配合剂与锗的摩尔比n_(L)/n_(Ge)=5的条件下,5种配合剂对锗的配位能力大小依次为:酒石酸(C_(4)H_(6)O_(6))>草酸(C_(2)H_(2)O_(4))>柠檬酸(C_(6)H_(8)O_(7))>马来酸(C_(4)H_(4)O_(4))>水杨酸(C_(7)H_(6)O_(3)),酒石酸对Ge^(4+)与共存离子Zn^(2+)、Fe^(2+)的分离效果最佳,在nC_(4)H_(6)O_(6)/nGe=5.5时,分离系数达最大,分别为β_(Ge/Zn^(2+))=2807.23、β_(Ge/Fe^(2+))=3271.43;酒石酸与锗的配位形式为双齿(螯合)配位;N235-TBP复合萃取体系萃取锗的机理是质子化N235中的HSO_(4)^(-)与料液中的Ge(OH)_(2)Tar^(2-)发生阴离子置换反应,生成萃合物(R_(3)NH^(+))_(2)·(Ge(OH)_(2)Tar_(2)/^(2-)·TBP_(0.3)。

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。

从知识传入到工业实践:近代江南制造局译书中的炼锌知识及在湖南水口山的早期应用

由于锌的冶炼难度高,其冶炼技术在世界范围内出现较晚。我国虽是世界上较早掌握炼锌技术的国家,但近代西方炼锌技术后来居上,洋务派通过翻译西学书籍引进西方部分先进的技术知识,其中《金石识别》《宝藏兴焉》《矿学考质》三本译书对锌的冶炼技术有详细介绍。本文通过对上述三本译书的文本分析,厘清了近代西方传入中国的三种炼锌技术知识及其与中国传统炼锌技术知识的差异;通过梳理史料,还原了西式炼锌知识引入后在中国第一座西法炼锌厂——湖南水口山西法炼锌厂的应用及其技术选择;最后讨论了影响炼锌技术知识早期应用的若干因素。

黔西北土法炼锌集聚区重金属污染评价及范围界定

研究黔西北土法炼锌矿渣集聚区土壤、水系沉积物和水体重金属污染状况以及潜在生态危害,是保护土地和水资源的重要基础,对维护当地粮食安全和人民身体健康具有重要意义。该研究系统采集不同介质样品,测定其8种重金属含量及pH值,分析重金属在不同介质中的空间分布和来源,确定影响区域,对其进行污染和潜在生态危害评价,圈定重金属污染范围及强生态风险区域。结果表明,研究区表层土壤中除Hg和pH值外其他元素含量均高于毕节地区表层土壤背景值;As、Cd、Pb和Zn在空间分布上极不均匀,主要集中于表层土壤中,深部则主要受地质背景和原生土壤控制;约12.5%的研究区存在强或极强潜在生态风险,主要位于土法炼锌矿渣周边。土法炼锌矿渣集中的小流域2500 m内水体为重度污染,在矿渣集中分布区下游Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量存在叠加现象,As和Cd受集中连片矿渣影响最为明显;水系沉积物中As、Cd、Cu、Pb和Zn在矿渣集中区为重度污染,在下游2500 m外As、Pb和Zn未污染,Cd和Cu受地质背景影响为轻度污染。在高地质背景下,土法炼锌矿渣重污染区域主要分布于集中堆存区周边,受地形地貌及水文地质制约其影响范围较为有限。

生物质油与蜡油在FCC装置中共炼产汽柴油的研究进展

将农林废弃物、藻类等生物质原料通过热化学转化和加氢裂化后可以制成生物汽柴油产品,因其具有可持续性和可再生性,可部分代替化石燃料。生物炼厂所得汽柴油产品的生产成本较高,如何降低其生产成本仍是目前研究的热点问题。由于生物炼厂和传统炼厂均具有裂化和加氢装置且生物质油与蜡油理化性质相似,因此可考虑将生物质油与蜡油在流化床催化裂化(FCC)装置中共同炼制。本文围绕共炼过程的研究和相关的模拟研究,介绍了共炼过程、生物质的来源、生物油的制备方法、共炼机理,总结了共炼比例的影响、其技术放大现状以及生物质油氧含量对产品的影响,结合模拟研究,对其过程优化与评价作了说明,最后对存在的问题及未来的发展作了讨论。由此可知,共炼技术是一项具备技术可行性和经济可行性的绿色技术。

湿法炼锌含铁溶液水热矿化沉铁行为研究

在常规湿法炼锌过程中,采用黄钾铁矾法、针铁矿法除铁工艺时存在铁渣中铁质量分数低而锌质量分数高、渣量大、无害化处理成本高等难题,为此,本文开展湿法炼锌含铁溶液水热矿化沉铁行为研究。研究结果表明:升高反应温度有利于Fe3+水解生成赤铁矿(Fe2O3),同时促进铁矾物相(MFe3(SO4)2(OH)6)向赤铁矿的转化,铁渣中铁质量分数显著升高;延长反应时间可提高Fe3+沉淀率,并使更多的黄钾铁矾(KFe3(SO4)2(OH)6)转化为赤铁矿;提高氧分压将加快Fe2+氧化成Fe3+的速率,促进赤铁矿物相的形成。在反应温度为180℃,氧分压为0.8 MPa、反应时间为3 h且控制碱金属离子浓度的优化条件下,溶液中94.29%的铁以赤铁矿(Fe2O3)形式沉淀入渣,沉铁渣中铁质量分数为57.75%、锌质量分数为0.82%。对比黄钾铁矾工艺,铁渣量减少约60%,铁渣中锌质量分数降低6.5%。采用水热矿化沉铁工艺,可在低酸条件下实现溶液中铁的矿化沉淀,得到铁质量分数满足氧化铁行业标准且可实现资源化利用的赤铁矿沉铁渣,可助力湿法炼锌行业向绿色低碳方向发展。

免炼山免挖穴简力定植对桉树人工林根系和生长的影响

传统的炼山、大穴造林方式易引桉树人工林起水土流失、地力下降等一系列问题,免炼山、免挖穴、简力定植可能是解决上述问题的重要手段。文章以尾巨桉为研究对象,布置了桉树免炼山、免挖穴、简力定植方式并以大穴造林为对照,探讨两种方式对桉树人工林根系与蓄积量的影响。结果表明:造林5年后两种造林方式桉树人工林的根系主要分布范围在土层0~70 cm且根系数量多分布于土层20~50 cm,两种造林方式间差异不显著。造林后前2年,简力定植区的桉树胸径、树高与蓄积量略低于对照区但差异不显著;造林3年后逐渐反超,至第五年简力定植区桉树胸径、树高、蓄积量相较于对照区分别增长4.90%、5.13%、15.00%。简力定植造林未对林木蓄积量产生不良影响,反而提高了林木的生长量,对解决桉树人工林地力下降等问题具有较好的效果。

湿法炼锌系统铜回收利用进展与展望

本文从锌精矿中伴生铜的赋存形态出发,阐述了铜在湿法炼锌焙烧、浸出、净化等核心工序中的分布规律与铜物相演变行为。研究结果表明:在沸腾焙烧过程中,铜从黄铜矿(CuFeS_(2))形态转变为CuO、Cu_(2)O、CuS形态,铜对硫的亲和力较大,导致焙砂中残硫高,从而影响铜浸出效率;湿法炼锌流程中约30%、56%和14%的铜分别进入铜镉渣(Cu^(0))、酸性浸出液(Cu^(2+))和浸出渣(CuSO_(4)、Cu_(3)As_(2))中;目前主要采用溶剂萃取、铁粉置换、离子交换树脂和电解沉积等方法分离回收酸性浸出液中的铜,其中溶剂萃取法选择性强、效率高,但引入萃取剂有机物给湿法炼锌主工艺产生不利影响;铁粉置换法成本较低,但后续除铁过程将产生危废铁渣;离子交换法清洁高效,投资成本较高;电解沉积法可直接获得阴极铜产品,但对电积前液成分要求高,电能消耗大。溶液中铜定向分离和富集工艺选择取决于浸出液成分特点、回收率、运行成本及与锌主系统协同性等因素。未来随着资源紧缺、环保要求、经济效益等诸多方面影响,湿法炼锌过程中伴生铜资源的短流程、低成本、高效率回收将成为趋势。

植物油底物及碱炼条件对其β-胡萝卜素含量的影响规律

旨在为食用油脂的精准适度加工提供理论依据,以大豆油为油样介质,通过添加β-胡萝卜素和不同脂肪酸改变油样组成,探究碱炼过程中不同植物油底物和碱炼条件(碱液质量分数、超量碱添加量、碱炼温度、碱炼时间)对油脂中β-胡萝卜素脱除率及油脂精炼得率的影响,并测定了油脂在不同植物油底物和碱炼条件脱酸后酸值的变化。结果表明:脂肪酸种类对β-胡萝卜素脱除率有显著影响,碱炼生成的饱和皂棕榈酸皂对β-胡萝卜素的脱除率最高(5.92%),不饱和皂亚麻酸皂对β-胡萝卜素的脱除率最低(2.57%);游离脂肪酸含量为1.2%时,β-胡萝卜素脱除率最高(4.09%);油脂中β-胡萝卜素含量越多,β-胡萝卜素脱除率越高;碱液质量分数在12%~18%的中强碱有利于β-胡萝卜素的脱除,脱除率为3.73%~4.30%;随着超量碱添加量的增加,β-胡萝卜素脱除率先升高后降低,超量碱添加量为0.1%时,脱除率最高,为4.09%;碱炼温度越低,β-胡萝卜素脱除率越高,在30℃时β-胡萝卜素脱除率最高(4.46%);随着碱炼时间的延长,β-胡萝卜素脱除率不断增加,在碱炼时间超过30 min后,β-胡萝卜素脱除率增长变缓;棕榈酸、硬脂酸显著降低油脂的精炼得率;随着碱液质量分数、超量碱添加量、碱炼温度、碱炼时间、游离脂肪酸含量的增加,油脂精炼得率总体呈下降趋势,β-胡萝卜素含量对油脂精炼得率无显著影响;除含有大量月桂酸的植物油外,碱炼脱酸可以有效地将油脂酸值(KOH)控制在0.04~0.22 mg/g之间。综上,低温、中强碱有助于β-胡萝卜素的脱除,适当缩短碱炼时间有助于β-胡萝卜素的保留。

加压湿法炼锌过程中镓的富集

针对冶炼厂在两段逆流氧压浸出湿法炼锌工艺流程中镓回收率不高的问题,采用XRD、SEM-EDS与ICP-AES对工艺流程中各阶段溶液及渣物相进行分析,对预中和、锌粉置换过程影响镓回收率低的机理进行探究。结果表明,一段浸出液预中和过程中由于酸度过低导致镓与黄钾铁矾或铅黄钾铁矾共沉淀的现象是导致镓损失的原因。在锌粉置换过程中,单纯依靠锌粉提高pH无法使镓完全沉淀。据此提出在预中和过程中通过将预中和终点酸度控制为6 g/L,反应时间1 h,反应温度85℃,以避免镓损失;在置换阶段采用先中和再置换的方法:先使用优质氧化锌7 g/L进行中和反应1 h,然后加入锌粉3 g/L反应1 h,反应温度85℃。经优化后,镓沉淀率可达100%。

基于深度学习的冲击电压老炼过程中真空击穿机制甄别优化方法

冲击电压老炼技术是提高真空电极间隙绝缘能力的有效手段,快速准确地甄别真空击穿机制对揭示冲击电压老炼过程的物理演化机理具有重要意义。该文提出了一种基于深度学习的通过突显击穿前过程提高真空击穿机制甄别准确度的优化方法。对五对相同的无氧铜球形电极开展同样的冲击电压老炼试验,分别获得时间提取范围为0~400μs的完整击穿电压电流波形样本和0~200μs的突显击穿前过程的击穿电压电流波形样本,并通过深度学习模型对两种击穿电压电流波形样本开展脉冲电流诱发、场致发射诱发和微粒诱发三种真空击穿机制的甄别训练与测试,并将测试结果与真实结果进行对比分析与评估。结果显示:时间提取范围为0~200μs的突显击穿前过程的击穿电压电流波形样本的击穿机制甄别准确率均在87.99%以上,平均提高了2.55%,其对应的精确率、召回率和F1分数均更优。研究结果表明,突显击穿前过程的击穿电压电流波形处理能够有效地优化真空击穿机制甄别的效果,具有良好的工程应用前景。

湿法炼锌浸出渣中稀贵金属富集工艺优化及对策

本文主要阐述了湿法冶炼锌浸出渣中稀有贵金属富集工艺优化及对策研究。通过对浸出渣处理方法的分析和浸出工艺的优化,使浸出渣中的贵金属得到富集和回收。结合理论,提出了更合理的工艺控制条件,对浸出渣的回收、环境保护及提升经济效益都起到了积极的作用。

热敏灸炼脐术联合西药治疗肠易激综合征的临床疗效观察

目的探讨热敏灸炼脐术与西药对肠易激综合征(IBS)患者的联合应用效果。方法选取2022年4月至2023年11月医院收治的IBS患者107例,使用计算机软件随机分为试验组与对照组。对照组53例予乳酸菌素片加双歧杆菌三联活菌胶囊治疗,试验组54例在对照组基础上联合使用热敏灸炼脐术治疗。比较两组临床疗效、胃肠疾病症状、焦虑心理评分、中医证候积分、生活质量及不良反应。结果试验组治疗总有效率为88.89%,高于对照组的73.58%(P<0.05);干预后两组胃肠疾病症状评分、焦虑心理量表评分、中医证候积分均降低,生活质量评分均升高,且试验组胃肠疾病症状评分、焦虑心理量表评分、中医证候积分均低于对照组,生活质量评分高于对照组(P<0.05);两组均未出现严重不良反应。结论热敏灸炼脐术联合西药对IBS患者具有确切疗效,可改善患者胃肠疾病症状、焦虑心理及中医证候,提高生活质量,且安全性较好。

湿法炼锌溶液中离子交换树脂静态吸附Cu^(2+)行为及机理研究

针对湿法炼锌酸性浸出液中铜的选择性分离困难、有机物污染严重等问题,深入研究了D711离子交换树脂静态吸附溶液中Cu^(2+)的分离行为机制及机理。研究结果表明:在料液Cu^(2+)质量浓度为6 g/L、H_(2)SO_(4)初始摩尔浓度为0.01 mol/L、停留时间为120 min、搅拌转速为350 r/min的条件下,用3 g预处理树脂处理50 mL料液时,其对Cu^(2+)的吸附率可达95%左右,D711树脂对Cu^(2+)的吸附量约为34 mg/g;以40%H_(2)SO_(4)溶液为解吸液,在室温、解吸液搅拌转速为350 r/min的条件下,Cu^(2+)的解吸率可达98%左右;D711树脂吸附Cu^(2+)的机理是树脂中的官能团RN-(CH_(2)COOH)_(2)与料液中的Cu^(2+)发生螯合反应,生成负载物RN-(CH_(2)COOH)_(2)▪Cu^(2+)存于树脂中,而树脂中的H+则被置换进入吸附后液。

基于机理模型与深度学习的密炼工艺预测控制方法

针对轮胎生产中密炼工艺的时变特性以及生产多要素对过程控制的要求,采用键合图和深度学习算法设计了一种模型预测控制方法,形成了对密炼过程生产多要素的有效控制。通过状态空间方程模型加反馈校正的方式,减小线性预测模型与非线性过程间误差;通过卷积神经网络(CNN)提取密炼工艺过程数据特征,通过长短期神经网络(LSTM)提取数据前后的时序关系;提出基于CNN-LSTM网络结构的系统参数辨识方法,实时更新状态空间预测模型参数,实现了预测模型与密炼过程的精准匹配。仿真结果验证了所提方法的有效性。

掺炼进口原油工艺技术分析及加工方案优化

针对延长石油榆林炼油厂现有榆林原油、进口原油与混合原油的性质特征,总结掺炼进口原油过程中常压装置、催化装置出现的运行问题,提出适应性解决措施,形成大常压+小减压的进口原油加工方案。结果表明,进口原油减压一次加工蜡油,经催化裂化或加氢处理后,生产的重油满足煤油共炼装置的原料要求,装置具备加工高硫、含酸原油的能力,实现进口原油与延长石油自产原油的高效耦合加工,进一步提高进口原油掺炼量,有效提升炼厂的经济效益。

废铅蓄电池“侧吹炼铅耦合烟气制酸”再生铅工艺的碳排放核算

围绕废铅蓄电池“直接侧吹熔炼耦合烟气制酸”再生铅工艺开展了碳排放核算,通过计算获知,样本企业以无烟煤和焦粒混料作为铅膏冶炼还原剂进入生产过程引起的碳排放占总碳排放量的51.85%,成为最大的碳排放类型。进一步分析了提高再生铅行业碳排放核算准确性的方法,并通过梳理碳排放类型和重点碳排放工序,分析了可行的降碳技术及减碳空间,提出了开发绿色低碳零碳还原工艺、绿色燃料及燃烧技术升级等技术策略。