三类钢铁制造流程降碳路线综述

根据对钢铁行业低碳发展的分析和设想,未来钢铁生产制造流程将在减量化发展进程中,逐渐演变为高炉-转炉长流程、全废钢电弧炉短流程和氢冶金-电弧炉流程三大类。影响三类钢铁生产制造流程碳排放水平的关键因素包括流程结构、原料结构、能源结构、产品结构、装备水平、管理水平、技术水平等。采用中国钢研构建的双碳分析模型(CISRI-CPCN),绘制了三类流程的降碳路线图。研究结果表明,三类流程碳排放量逐年降低。从2020―2060年,长流程的CO_(2)排放量从2.0 t/t(钢)降低到0.87 t/t(钢),可通过碳汇、碳交易等手段实现碳中和。2050年短流程从0.45 t/t(钢)降低到接近0,有望实现“近零碳”冶炼。2060年氢冶金电弧炉流程(50%废钢+50%HDRI原料结构)从1.31 t/t(钢)降低到接近0,基本实现碳中和。综合考虑国民经济的发展需求,建议未来钢铁行业在减量化发展过程中,对三类流程的产品结构进行逐步调整。长流程的产品结构应逐步过渡到以生产平材产品为主,特别是高端板材,主要布局在沿海深水港地区。短流程应以建筑用长材为切入口,逐步替代中小高炉-转炉流程,部分生产合结钢等优特钢或不锈钢等单一品种,主要布局在废钢资源丰富的城市周边。目前氢冶金-电弧炉流程尚处于探索和开发阶段,需要克服其在绿氢、经济性、技术可靠性以及工程化等方面的诸多困难。

银氧化锡合金废料电解综合回收工艺研究

采用直流电解法和化学法回收银氧化锡(AgSnO_(2))合金废料中的银和锡。优化得到的电解银工艺参数为:槽电压1.5~3.0 V,电解周期为24 h,电解液中Ag^(+)浓度为150~260 g/L,HNO3浓度为15~20 g/L,同极距120~140 mm,极板排布为六阴极五阳极间隔交替排列。一个周期银氧化锡废料电解银直收率接近95%,主体纯银粉在阴极析出。富含氧化锡的阳极泥和残极用硝酸浸出少量残余银,不溶渣还原熔炼回收锡,硝酸浸出的含银溶液中加入氢氧化钠调节pH值到10,沉淀得氧化银,500℃焙烧得到单质银。废料中的银和锡均得到有效回收。全流程银的回收率不低于99%。

4kt/a三氯化铁生产装置运行总结

介绍了某企业0.4万t/a三氯化铁生产装置的工艺和运行情况,对装置运行中出现的问题提出了相应的解决措施。

氧化铝在碳热还原-氯化法炼铝过程中的行为

采用XRD、气相色谱仪、EDS及质量损失等手段与方法,在不同反应温度、系统压力、添加剂及反应时间对氧化铝在碳热及氯化过程进行研究。结果表明:碳热与氯化过程生成的气体主要是CO,含量达98.4%(质量分数)以上;碳热过程在50～100Pa、高于1693K时,Al4O4C与Al4C3开始生成,且含量随着温度的升高与保温时间的延长而增加;在1Pa及1773K时,Al4O4C碳热转化为Al4C3;分别添加10%Fe2O3与10%SiO2(质量分数),在40～100Pa、1803K、保温120～150min时,可使物料质量损失率达到26.70%与30.13%,促进碳热过程向生成Al4O4C与Al4C3方向进行;温度高于1853K不利于该反应的进行;碳热-氯化过程是Al2O3与Al4O4C、Al4C3及AlCl3共同反应生成低价氯化铝AlCl,气态AlCl进入低温区歧解得到金属铝。

氧化铝真空碳热还原—氯化法炼铝的工艺研究

本文采用金属铝直收率、物料失重率、X射线衍射与扫描电子显微镜、能谱仪等手段与方法，研究了真空条件下氧化铝碳热还原温度、氯化铝升华速率、物料配比、碳热与氯化时间以及添加剂对氧化铝碳热还原-氯化法炼铝工艺的影响。研究结果表明，在50～100Pa时，碳热还原及氯化温度不高于1763K，控制无水氯化铝升华速率在0．32g／min以下，石墨还原剂与氧化铝摩尔比为3：1，碳热还原时间为40min，碳热-氯化时间为40—50min，物料不熔融、氯化铝升华孔不堵塞将有利于碳热-氯化过程的顺利进行。在1713—1723K时，石墨与氧化铝摩尔比为4：1，添加10．0％Fe2O3后，金属铝直收率达72．09％；1753—1763K时，添加2．5％-15．0％SiO2后，金属铝直收率与物料失重率均明显低于不添加者，对该法炼铝过程不利；1753～1763K时，石墨与氧化铝摩尔比为4：1，添加10．0％TiO2后，金属铝直收率达82．38％，该金属铝的纯度达94．67％以上。此研究为真空碳热-氯化法从铝土矿中提取金属铝工艺提供了很好的实验依据。

从铂-铱合金废料中回收铂铱的新工艺

首次提出用铂铱不分离的方法处理铂-铱合金废料。工艺包括铝碎化活化,离子交换除贱金属杂质,氯化铵共沉淀铂铱等过程。铂的直收率达到98.64%,铱的直收率达到95.02%。得到的铂铱混合粉经过配料制造新的铂-铱合金材料。

钴提取分离技术分析与应用

总结含钴废料处理过程中钴与镍、铁、铜、锰、铬、镉、钙镁、钼、钨、砷等元素的分离方法 ,并应用于处理某典型复杂含钴废料 ,产出纯度较高的草酸钴产品。

Fe_2O_3、SiO_2和TiO_2对氧化铝真空碳热还原-氯化法炼铝过程的影响

采用单因素法,借助XRD、SEM和EDS以及金属铝直收率与物料质量损失率等手段与方法,分别添加Fe2O3、SiO2与TiO2（均为分析纯）,研究铁、硅和钛氧化物对氧化铝碳热还原？氯化法炼铝过程的影响。结果表明：在40～100Pa、1723～1733K添加7.5%～10.0%Fe2O3（质量分数）时,金属铝的直收率达55.24%～60.60%（质量分数）;而在40～100Pa、1763～1783K添加2.5%～15.0%SiO2（质量分数）时,金属铝的直收率达20.12%～28.03%,低于未添加SiO2时的金属铝的直收率;在40～100Pa、1763～1783K添加10.0%TiO2（质量分数）时,金属铝的直收率达73.64%,其平均纯度达95.82%。在上述实验条件下,添加Fe2O3和TiO2有利于氧化铝的碳热还原及碳热？氯化过程的进行,而添加SiO2不利于该法炼铝过程的进行。

中国废杂铜回收与利用

介绍中国近年来废杂铜的回收利用及进展情况,从环境保护、能源消耗、投资和生产成本等方面对矿产铜和废杂铜加工进行比较,指出强化废杂铜的收集、分类和支持废杂铜回收新工艺的研究,有利于中国铜工业可持续发展。

废钢资源及废钢中铜的去除

介绍废钢资源及废钢质量的状况，提出改善废钢质量的途径；根据氯化冶金原理，对去除废钢中的铜进行了研究，取得了令人满意的结果。

气-固反应去除废钢中铜的热力学分析

提出了一种去除废钢中铜的新方法．根据氯化冶金原理，在适当的气基组成和温度下，通过气－固反应，废钢中铜以气态氯化物的形式去除．通过热力学分析，从理论上获得了处理含铜废钢的合理气基为空气与氯气，初始氯气分压为０．１～０．２，工作温度为８５０～１０５０Ｋ．

含铱废料直接制备高纯铱粉的研究

采用碱熔融活化溶解-氯化铵沉淀-硫化沉淀-氧化再沉淀-煅烧氢还原-混酸煮洗联合工艺,用铱废料直接制备高纯铱粉。结果表明,含铱废料经碱熔融水浸、王水溶解,得到的铱溶液通过氯化铵沉淀、硫化沉淀除杂,氧化再沉淀、煅烧-氢还原得到的金属铱经混酸煮洗,进一步去除杂质元素,获得纯度99.999%的高纯铱粉。

新氯化-水解法的原理和应用

本文详细论述了新氯化-水解法的水解平衡,氯络合平衡及氧化-还原平衡的量化方式和数模控制;重点介绍了新氯化-水解法在处理各种硫化锑矿原料,特别是极复杂的含锑矿物原料和中间物料方面的广泛应用。

氰化尾渣综合利用研究

采用一步氯化挥发法处理氰化提金后的尾渣，考察了工艺配方、焙烧温度、焙烧时间及气氛等因素对脱铜、脱砷效果的影响．结果表明：采用一步氯化挥发法脱除铜砷的效果良好，适当配比制球，在焙烧温度1160℃的条件下，尾渣中的铜砷脱除率达到90％以上，并可通过冷凝收尘回收铅、锌、银等有价金属．烧渣中铁的品位达到64％以上，可作为优良的炼铁原料．

三氯化铋水解体系的热力学研究

本文根据同时平衡原理和电中性原理对Bi(Ⅲ)-Cl^--H_2O和Bi(Ⅲ)-Me(Ⅰ)-Cl^--H_2O系进行了常温下水解平衡的热力学分析,计算和绘制了这些体系水解平衡的[Bi^(3+)]_T与[Cl^-]_T,[Me^+]及[H^+]或pH的热力学关系图。又将计算数据进行回归拟合,得出了相应数模关系。这些数模与三氯化锑水解系的数模属于同一类型,后者已获得实际应用。因此,这些数模对湿法炼铋具有重要的指导意义。

烧结温度对利用废钢粉制备铁基粉末冶金制品的影响

以废钢粉取代普通钢粉制备铁基粉末冶金制品可以大幅度降低生产成本,节约资源。通过测定其密度、硬度与弯曲强度,重点研究了烧结温度对铁基粉末冶金制品性能的影响。结果表明,当温度不超过1180℃时,试样的密度、硬度随着烧结温度的上升而逐渐增加。试验最佳烧结温度为1170℃,此时试样的弯曲强度达到最大值724.15M Pa,随着温度的继续升高,弯曲强度下降。

温度对不锈钢包覆铁屑轧制复合界面的性能影响

通过金相观察和剪切实验,研究温度对不锈钢包覆铁屑轧制的复合界面间剪切强度、晶粒分布和轧后尺寸的影响。结果表明:随着温度的升高,两金属复合界面的间隙得到有效改善,试件宽展增加,不锈钢层厚度随之减小。在1 150℃轧制后,铁屑内部晶粒分布较其他温度下轧制后更为细小、均匀,两金属间已出现扩散层,界面间的剪切强度达到303.3 MPa,已超过国家标准对不锈钢复合板剪切强度的规定。证明在1 150℃温度下轧制,更有利于不锈钢与铁屑的冶金结合。

非氰提金技术研究进展

随着难处理金矿的占比不断增加以及人们对环保问题的日益重视,氰化法受到了技术和环保两方面的制约,非氰方法成为金、银提取的必然趋势。非氰方法包括湿法工艺和火法工艺两大类。系统介绍了湿法非氰方法中卤素法、硫脲法、硫代硫酸盐法、硫氰酸盐法和环保提金剂的原理及发展状况;火法非氰方法主要介绍了具代表性的高温氯化焙烧工艺和造锍捕金工艺,其适用对象分别为铁含量高的含金物料和含砷、硫、碳等难处理金精矿。通过综合分析得出贵金属提取的重要趋势是火法—湿法工艺结合,即先通过火法充分富集贵金属,再利用湿法工艺高效回收。

钨选冶联合技术进展

通过对我国钨资源及行业现状的分析研究,提出了开发钨选冶联合技术的新思路.同时对目前钨冶金技术,尤其是氯化冶金技术进行分析,总结出氯化冶金技术在钨选冶联合领域的应用前景及存在问题.

铑铱金属及其它难溶贵金属物料的溶解

快速高效地溶解金属铑、铱及其它贵金属难溶物料,是贵金属冶金中非常重要的问题。介绍了难溶金属及不同品位、成分复杂的各种贵金属难溶物料的溶解方法。