富钴铜冶炼渣预浸—氧压浸出工艺研究

铜冶炼过程中产生的冶炼渣含有较多的铜、钴等有价金属,从冶炼渣中回收这些有价金属具有重要经济价值和环保意义。以Cu含量8.26%、Co含量1.52%的富钴铜冶炼渣为原料,采用预浸——氧压浸出工艺对其进行处理。系统考察了酸矿比、反应温度、反应时间、氧分压、液固比对Co、Cu、Fe浸出率浸出效果的影响,得出最佳工艺条件为:液固比3、反应温度230℃、反应时间1.5 h、酸矿比350 kg t、磨矿细度—0.074 mm占75%、氧分压0.2 MPa,在该条件下,Co、Cu、Fe浸出率分别达到98.38%、95.34%和2.07%。相较于常压浸出,该工艺能有效降低酸耗和浸液中铁离子浓度。

硫化砷渣协同处理铜冶炼烟尘浸出液回收铜

为充分回收铜冶炼过程产生的硫化砷渣和烟尘中的铜资源,降低对环境的影响,贯彻“以废治废”的理念,采用硫化分离技术,用铜冶炼生产过程产生的硫化砷渣沉淀富铜液回收铜冶炼固废中的铜资源。系统探究了沉淀过程中温度、硫化渣用量、反应时间对沉铜效率和硫化砷利用率的影响。结果表明:在反应温度80℃、每100 mL富铜液使用4.5 g硫化砷渣、反应时间3.5 h时具有最良好的铜沉淀效果,该条件下对应的铜沉淀率为88.92%,沉铜后的溶液中铜含量为0.36 mg/L,沉淀铜后所得铜渣中铜的质量分数为55.14%,砷的质量分数为3.18%,符合返回熔炼炉冶炼回收铜的要求;沉淀铜渣中的As主要来源于原料硫化砷渣,原料硫化砷渣中经氧化产生的少量As 2O 3在沉淀过程中不与稀硫酸反应,随着铜的沉淀一起沉到铜渣中。使用硫化砷渣沉淀铜可减少传统硫氢化钠沉淀铜过程中硫化氢气体的产生,全生产链为“以废治废”,且生产环境友好,结果可为铜冶炼企业提供参考。

铜精矿富氧底吹熔池熔炼炉炉寿控制与生产实践

铜精矿在富氧底吹熔池熔炼炉中的炉寿控制工作,对铜冶炼生产企业经济发展至关重要。通过控制熔炼炉寿命,可以降低铜冶炼的生产成本,为生产系统的组织与计划优化创造先决条件,满足高效率生产要求。本文深入讨论目前影响熔炼炉设备寿命的主要因素,并对熔炼炉设备的内部内衬结构进行了详细分析。最后,提出了主要的生产实践方法,旨在帮助铜冶炼生产企业降低生产成本、延长设备寿命,希望获得更可观的生产经济收益。

富氧侧吹炉协同处理含铜危废和有机危废生产实践

本文简要介绍了富氧侧吹炉协同处理含铜危废及有机危废基本原理;通过生产实践探索最优渣型Fe/SiO_20.3~0.5,CaO/SiO_20.8~1.0,危废配伍热值范围3500~5000Kcal,制定C、H、S、F、Cl等元素入炉限值,控制入炉物料盐分含量少于8%;针对生产过程中出现的状况进行了分析,提出了应对措施;总结了富氧侧吹炉处理危险废物的技术优势。

“三连炉”造锍熔炼渣含铜生产实践

针对河南某企业富氧底吹熔炼炉处理复杂含铜金矿所产熔炼渣含铜的实际生产情况,结合工艺配置及工艺参数等方面着重分析影响富氧底吹熔炼炉渣含铜的主要因素,在入炉原料成分稳定的基础上结合影响渣含铜的主要因素采取措施降低渣含铜,使渣含铜从6.13%降低至3.05%。

15-5PH不锈钢在580℃时效过程中的析出强化行为

对15-5PH不锈钢进行了1040℃×1 h水冷的固溶处理,随后于580℃时效不同时间。利用维氏硬度计、光学显微镜和原子探针层析技术(atom probe tomography,APT)研究了不锈钢时效过程中析出相演变规律及其对硬度的影响。结果表明:时效初期,15-5PH不锈钢的硬度迅速上升并在时效5 min后达到峰值411.0 HV0.5,随后快速下降。时效5 min的钢中富Cu相的数量密度大,强化作用明显,硬度达到峰值。随着时效时间的延长,富Cu相逐渐粗化,强化作用减弱,硬度迅速下降。时效过程中Nb(C,N)颗粒与富Cu相分布在相邻位置,且随着时效时间的延长,铌碳氮化物不断析出长大,元素富集程度不断提高。

富硫相硫化铜对冶炼烟气中单质汞的选择性捕获

针对高硫冶炼烟气中气态单质汞(Hg^(0))脱除难的问题,本研究采用不同方法制备了一系列的硫化铜吸附剂样品,并考察制备工艺、烟气成分、温度等因素对吸附剂从模拟冶炼烟气中脱除Hg^(0)性能的影响。采用SEM-EDS、XPS、XRD、Raman等分析表征方法对硫化铜吸附剂进行表征,并对CuS_(x)吸附剂的脱汞性能进行评价。结果表明:制备的吸附剂均为富硫相硫化铜(CuS_(x)),且一步水热法制备的硫化铜中S/Cu摩尔比(x)最高,x值可达1.34。CuS_(1.34)具有最佳的Hg^(0)吸附性能,其适用温度为75~150℃,且烟气中的O_(2)、SO_(2)和HCl有较强抗性,突破阈值为25%时吸附容量可达5.237 mg/g。利于Raman和XPS表征确定了短链硫(S_(2)^(2-))是CuS_(1.34)吸附剂脱汞的主要活性位点,S_(2)^(2-)与Hg^(0)发生化学吸附形成稳定的HgS吸附产物,且吸附剂中S/Cu摩尔比增加有利于提高S_(2)^(2-)的比例,进而提高了CuS_(x)吸附脱除Hg^(0)的性能。

含铜危废富氧侧吹炉处置实践浅析

目前采用富氧侧吹处理危废已经成为国内外的热门趋势,本文介绍了某公司采用富氧侧吹炉处理含铜危废的生产工艺,并对生产过程中出现的问题进行简单分析,同时对今后含铜危废的处置及资源化回收提出了展望。

川西里伍铜矿富钴磁黄铁矿的首次发现及结晶条件

江浪穹隆位于松潘-甘孜造山带东南缘,其核部产出的里伍式富铜矿床主要金属硫化物为磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿。为了查明磁黄铁矿的化学组成和结晶条件,研究针对里伍铜矿致密块状和条带状矿石中的磁黄铁矿开展了显微观察与电子探针成分分析。结果显示这些磁黄铁矿:①主要元素组成为Fe和S,前者含量62.30%~59.13%,平均60.14%,后者含量39.33%~37.36%,平均38.59%,计算平均化学式Fe_(0.891)S;②具有极高的Co元素含量,介于0.79%~0.21%,平均0.49%,可能与Fe呈类质同象的形式存在;③属于高温六方晶系,结晶温度300~556℃,平均411℃;④产于较低的硫逸度环境,计算获得lg f(S_(2))介于-2.88~-11.50,平均-7.11。结合过去的成果资料,认为里伍式富铜矿床形成于中-高温热液作用,且低硫逸度条件可能更有利于富钴磁黄铁矿的形成。研究首次报道了里伍矿田磁黄铁矿富含战略性关键矿产之一的Co元素,对后续勘查找矿和综合评价具有重要指导意义。

时效对0Cr15Ni5Cu2Ti钢微观组织与力学性能的影响

研究了960℃和1000℃固溶处理后,时效对马氏体沉淀硬化不锈钢0Cr15Ni5Cu2Ti微观组织与力学性能的影响。钢采用960℃和1000℃固溶处理,在455～460℃时效冲击值出现最低值,断口表现为准解理。强度和硬度在460℃时效出现峰值。主要与组织中细小富铜相共格析出有关。时效温度增加,富铜相长大,强度和硬度降低。

富铜斑岩岩浆形成机制与演化过程

斑岩铜矿在现代经济和科学中扮演了重要的角色,已成为一种最重要的铜矿床类型。自Schwartz(1947)首次使用"斑岩铜矿(porphyry copper deposit)"术语以来,地质学家对其开展了系统研究,取得一系列重要进展。本文对斑岩铜矿成矿岩浆形成机制及演化过程的研究进展进行了总结与回顾。结果显示,富铜斑岩岩浆的形成经历了在洋壳俯冲或大陆岩石圈地壳拆沉机制下形成含矿岩浆,中间岩浆房岩浆的结晶分异与成矿流体、成矿物质的富集,以及富成矿流体与成矿物质的岩浆(富矿斑岩岩浆)上侵至地壳浅部结晶固化并与围岩、地下水相互作用等过程,斑岩铜矿是该"生产线"的"终端产品"。最后,本文对斑岩铜矿形成机制待进一步研究的一些问题进行了思考与概括。

岩浆作用对岩浆热液金铜成矿制约的元素地球化学和锆石CL图像记录——以延边小西南岔富金铜矿床为例

通过对延边小西南岔大型富金铜床矿区产出的与成矿密切的角闪花岗闪长岩、黑云花岗闪长岩、黑云二长花岗岩(花岗杂岩)侵入体和闪长玢岩岩脉的地质、岩相学和元素地球化学研究,结合单颗粒锆石CL图象特征及精细测年结果,初步确定:它们的岩浆就位发生在晚中生代早白垩世末期(112 Ma^102 Ma),适值伊泽奈崎板块向古亚洲板块俯冲的大陆边缘环境;金铜矿化发生在角闪花岗闪长岩(111.7 Ma±2.8 Ma)、黑云花岗闪长岩(106.7 Ma±1.6 Ma)、黑云二长花岗岩(104.6 Ma±2.5 Ma)与闪长玢岩(102.1Ma±2.2 Ma)的就位之间;花岗杂岩是先存的岩石圈地幔受到俯冲大洋板片提供流体的交代,形成的次生岩石圈地幔,次生岩石圈地幔的部分熔融产生的埃达克质岩浆在MOSH面附近与下地壳重熔产生的钾质熔体混合,混合后的岩浆经以斜长石为主的矿物相分离结晶作用先后上侵就位形成;而闪长玢岩岩脉则是埃达克质岩浆直接上侵就位形成;矿质主要来自俯冲大洋板块,埃达克岩浆和地壳重熔岩浆的形成以及两者的混合作用、混合岩浆的结晶分离作用是导致成矿物质活化、迁移、富集的根源。

不同成因类型黄铜矿细菌浸出钝化

利用嗜酸氧化亚铁硫杆菌为浸矿菌种,采用SEM,XRD和XPS等手段研究2种不同成因类型黄铜矿(黄铁矿型和斑岩型)表面钝化机理。研究结果表明:2种类型黄铜矿表面形成的钝化层性质不同。黄铁矿型黄铜矿浸渣中产生S8和硫砷铜矿,其表面结构疏松;而斑岩型黄铜矿浸渣中出现Cu18.32Fe15.9S32和Cu2S,表面结构致密。黄铁矿型黄铜矿浸渣表面阻碍层为硫及其多聚物,斑岩型黄铜矿浸渣表面为富铜贫铁层。它们阻碍黄铜矿的继续浸出,且富铜贫铁层对黄铜矿的钝化能力强于硫层对黄铜矿的钝化能力。

铜元素在钢表面氧化过程中富集规律的研究

对不同铜含量的钢在表面氧化过程中铜的富集规律进行了研究。研究结果表明:钢的热加工性能与钢中铜含量有着密切联系。残余铜含量越高,晶界与基体界面氧化腐蚀越严重,热脆性倾向越大;热加工时间越长,液态富铜相渗透晶界越深,分布面越宽,晶界富集量越多;热加工温度越高,晶内、晶界氧化越剧烈。合理地改善热加工时间和温度,可以减轻钢中残余铜元素所导致的热脆性。

四川黑牛洞铜矿床磁黄铁矿的标型特征及成矿指示意义

黑牛洞铜矿床是近年来国内发现的富铜矿床之一。磁黄铁矿是该矿床中含量最高的金属矿物,且与该矿床最重要的矿石矿物黄铜矿共生。本文试图通过研究磁黄铁矿的矿物学特征,为揭示黑牛洞铜矿床的成因提供重要参考信息。本文运用电子探针、扫描电镜、X 射线衍射分析和矿相显微镜观测等方法,对黑牛洞不同产状磁黄铁矿进行了形貌、化学组成和结构分析。研究表明不同矿石类型的磁黄铁矿均为六方晶系,其 Fe 原子含量的百分比变化范围是42.43%～45.58%。在 Fe-S 相图中,黑牛洞矿床的磁黄铁矿位于磁黄铁矿和黄铁矿共生相区。据研究,黑牛洞矿床中磁黄铁矿的成分、结构和矿物组合中罕见黄铁矿等信息寓示磁黄铁矿的峰期变质温度高于450℃。该矿床中磁黄铁矿至少有两种成因,即主要从流体中沉淀并受变质的磁黄铁矿和少量由黄铁矿变质脱硫而成的磁黄铁矿。黑牛洞矿床矿体和蚀变围岩中石墨广泛发育表明,变质过程处于强还原环境,而还原环境中s在流体中的溶解度较小且易于沉淀。矿床中黑色电气石的普遍产出表明中高温热液存在。这与磁黄铁矿的标型特征相对应。中高温流体存在、强还原环境和碳质的催化作用等为黄铁矿变质形成磁黄铁矿提供了有利的条件,也为黑牛洞铜矿床铜元素在韧性剪切带形成的有利容矿空间中沉淀、再富集提供了必要的物理化学条件。

延边小西南岔富金铜矿田燕山晚期花岗杂岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

首次对延边小西南岔富金铜矿床矿田内产出的燕山晚期花岗杂岩进行了系统的锆石SHRIMPU-Pb年龄测定,获得中细粒黑云母二长花岗岩、中细粒黑云母花岗闪长岩和似斑状角闪花岗闪长岩的3组锆石谐和年龄数据,分别为98.4-109.0Ma〔加权平均值为（104.6±2.5）Ma,n=10,MSWD=0.71,置信度0.70〕、98.3-108.3Ma〔加权平均值为（106.7±1.6）Ma,n=12〕和104.4-118.8Ma〔加权平均值为（111.7±2.8）Ma,n=12〕,指示它们的岩浆侵位时限在112-104Ma之间,相对侵位时序为似斑状角闪花岗闪长岩、中细粒黑云母花岗闪长岩到中细粒黑云母二长花岗岩;考虑到它们在成矿元素和地质上与矿化的密切程度以及控（容）矿断裂的张扭性特征,进而确定大规模的金铜矿化应发生在似斑状角闪花岗闪长岩、中细粒黑云母花岗闪长岩、中细粒黑云母二长花岗岩形成之后,闪长玢岩之前,或在104.6-102.1Ma之间,成矿环境应处于早白垩世晚期伊泽奈崎板块向古亚洲大陆边缘俯冲消亡、中国东部大陆边缘燕山造山期末的走滑、伸展构造转换过程。

小西南岔富金铜矿床流体包裹体中子矿物特征及意义

运用显微镜和激光拉曼技术对小西南岔富金铜矿床北山矿段流体包裹体内的子晶矿物进行了鉴定。结果表明,其子晶矿物有硬石膏、石盐、钾盐以及黄铜矿等,这种特征反映该矿床的含矿流体为高盐、高氧化流体和还原流体,为进一步研究该矿床流体性质和矿床的成因提供了重要依据。

铸造Al-Si-Cu-Mg合金富铜相及其溶解特性

通过相图计算、示差量热（DSC）和背散射SEM-EDX分析,对铸造Al-7Si-xCu-0.5Mg（x=1.5%,2.5%,3.5%,4.5%）合金中富铜相及其溶解特性进行了研究.结果表明,在非平衡结晶条件下,铸造Al-7Si-xCu-0.5Mg合金分别在525℃及510℃附近都会发生多元共晶反应,共晶组织中富铜相主要为沿晶界分布的Al2Cu相.含1.5%,2.5%Cu合金的多元共晶反应和含3.5%Cu合金在510℃的四元共晶反应均属非平衡共晶反应,经500-505℃、一定时间初级固溶处理后,这些非平衡共晶富铜相均可溶入基体,使合金起始熔化温度升高.而3.5%Cu合金在525℃附近和4.5%Cu合金的多元共晶反应均属平衡结晶过程.

Cu含量对UNS S33207特超级双相不锈钢组织、抗菌性和耐蚀性的影响

通过向UNS S33207特超级双相不锈钢中添加不同含量的Cu并经固溶加抗菌时效处理,制备不同类抗菌特超级双相不锈钢材料。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、覆膜法、ICP-MS质谱检测仪、电化学测试等方法研究Cu含量对UNS S33207组织、抗菌性和耐蚀性的影响。研究结果表明,富铜相析出量随着Cu含量的增加而增多;当Cu含量低于2.55%(质量分数)时,富铜相优先在铁素体及相界析出,进一步增加Cu含量,奥氏体也会析出富铜相;铁素体中析出的富铜相的尺寸为几十纳米,形态呈球状或椭球状,具有稳定的FCC结构,与基体为非共格关系。随Cu含量的增加,Cu离子溶出率增大,抗菌性能提高,且其抗菌率随与菌液作用时间的延长而增大。富铜相会成为钝化膜中的薄弱点,其含量越多,耐蚀性能越差,因此,在确保正常相关性能时,Cu含量要适当。

淬火加热方法对含铜高强度球扁钢组织和性能的影响

对含0.06%C,1.50%~2.0%Ni,0.83%Cr,1.20%~1.50%Cu和0.20%Mo(质量分数)的高强度球扁钢分别采用感应加热和传统炉子加热至980℃水淬和680℃回火。检测了热处理后钢的屈服强度、-40℃冲击韧度和显微组织,以确定淬火加热方法对球扁钢组织和力学性能的影响。结果表明:感应加热淬火调质的球扁钢屈服强度高于传统炉子加热淬火调质的钢;感应加热淬火调质的钢有效晶粒平均尺寸为3.23μm,而传统炉子加热淬火调质的钢为4.29μm;钢中富铜析出相粒子主要分布于贝氏体板条界面和位错线附近,感应加热淬火调质的钢富铜析出相粒子尺寸为(36.70±13.50)nm,而传统炉子加热淬火调质的钢为(25.72±7.5)nm;感应加热和炉子加热淬火调质的球扁钢强化机制主要为细晶强化,前者的位错强化效果优于后者,而析出强化的效果则相反。