Effect of Durian Peel Ash Added in Zinc Oxide/Reduced Graphene Oxide Composites Used as a Chemical Sensor for Hydrazine Detection

As the hydrazine is toxic, the methods to detect hydrazine at low concentrations are essential in scientific research. This preliminary study reported on how to increase the efficiency of ZnO/reduced graphene oxide (rGO) by adding durian peel ash (DPA) and using three-electrode method. The ZnO/rGO composites were prepared using chemical reaction of graphene oxide (GO) with zinc chloride. The rGO was prepared by the chemical reduction of GO using hydrazine. The properties of the samples were investigated using scanning electron microscopy, atomic force microscopy, X-ray diffraction, and Potentiostat/Galvanostat. The results showed that the optimal condition for the composite material was 70%DPA:30%ZnO/rGO with the sensitivity of 222.92 mA/mM·cm2 and the current density up to 116.50 ± 0.95 A/g. The relationship between the current and the hydrazine concentration was I (μA) = 48.69 + 21.91C (mM) with R2 of 0.9870. The minimum concentration of hydrazine solution that the modified electrode can measure was 0.125 mM. The DPA powder can then be used to enhance the hydrazine detection efficiency at low concentrations.

高砷次氧化锌灰低酸浸出液选择性硫化除砷技术研究

针对高砷次氧化锌灰多有价金属的高效回收,以及砷在锌冶炼系统的合理开路难题,以高砷次氧化锌灰三段逆流浸出得到的低酸浸出液为原液,研究了低酸液初始酸量、硫化剂量、反应时间、温度等因素对砷脱除效果及铟夹杂损失行为的影响。结果表明,低酸液选择性硫化除砷效果显著,在初始酸量40 g/L、硫化钠用量为理论量的1.25倍、反应时间2 h、温度70℃等优化工艺条件下,沉砷后液砷含量<1 g/L,砷脱除率达88.09%,铟损失率仅为8.15%,砷沉淀率/铟损失率比值达11,硫化砷渣中As含量达32.77%,为锌冶炼砷的合理开路提供新的思路。

锌浮渣干湿法处理工艺对比与干法处理工艺关键设备选型及应用

在湿法炼锌的工业生产中,电解阴极锌片在熔锌感应电炉内熔化除杂时产出副产品锌浮渣,锌浮渣中含锌约80%,其中70%以上锌以单质形态存在。本文对比了干法和湿法两种处理工艺的优缺点,重点介绍了干法处理工艺中关键设备选择和能力计算,并结合实际生产情况对投产后的工艺设备进行改进和完善。

锌灰资源化回收及超临界水热合成纳米氧化锌系统工艺

为了对锌灰进行资源化回收及对其经济性进行分析,将湿法回收工艺和超临界水热合成技术相结合,将锌灰生成价值较高的纳米氧化锌产品,采用Aspen Plus软件平台,建立了完整的系统工艺,并分析了系统运行过程中的物料成本及能耗成本。在硫酸浓度为2 mol·L^(-1)、固液比为1∶8、浸出温度为50℃、浸出时间为2 h、搅拌器转速为300 r·min^(-1)的条件下,锌灰中锌的浸出率达到了95%以上。除杂过程除去了Fe、Al、Ni、Cu等杂质,除杂后的溶液中锌的质量分数达到了97%。利用锌灰浸出液在400℃和25 MPa的超临界条件下,合成了平均粒径为26 nm的纳米氧化锌,晶体结晶度良好,纯度较高。通过与纯物料所合成的纳米氧化锌进行对比,验证了该技术的可行性,显著提升了系统运行的经济性。

进口含铜锌灰的表征和属性鉴别

为防止“洋垃圾”作为二次锌物料进口至国内,进行了题示研究。一例申报品名为“锌铜灰”的含铜锌灰经研磨、过筛和干燥后,采用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、矿相显微镜(PM)、扫描电子显微镜和X射线能谱联用仪(SEM-EDS)进行表征,获得该样品的主要成分及含量、物相组成、形貌等。结合相关文献资料、委托方信息等,推断了该样品的来源及属性。结果表明:该样品的元素组成主要为锌、铜、硅等,物相组成为氧化锌、锌铜合金(Cu_(0.64)Zn_(0.36)和Cu_(5)Zn_(8))、二氧化硅等,为冶炼黄铜过程中产生的灰渣。依据GB 34330—2017中4.2和5.2条款,判定该样品为被禁止进口至中国的固体废物。

高氯锌灰粉尘的氨法脱氯试验研究

高氯锌灰中含有金属锌、少量重金属及有害元素氯,为简便快速降低其氯含量,对比研究了水洗与氨洗对高氯锌灰中杂质的脱除效果,通过单因素试验考察了氨水浓度、液固体积质量比、洗涤温度对氨洗过程中锌沉淀率的影响,并通过正交试验确定了最佳氨洗条件。结果表明:在氨水浓度0.05%、液固体积质量比6 mg/1 L、反应温度30℃条件下,Cl、Na、K去除率均大于99%,Zn沉淀率为98.7%。

热镀锌镀层白条缺陷研究及控制

针对热镀锌产品镀层白条缺陷,研究了其形成机理、影响因素和控制措施。结果表明,白条缺陷由炉鼻子内锌灰黏附于带钢表面而形成,其成分是Zn和ZnO。白条缺陷影响因素主要有炉鼻子密封性、露点、带钢入锌锅温度、锌锅温度和排锌灰效果。通过对上述因素进行控制及优化,有效地消除白条缺陷,达到家电用钢表面质量需求。

冷轧热镀锌板表面点划伤产生原因

采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜及能谱分析等方法对两类热镀锌板表面点状划伤缺陷的产生原因进行分析。结果表明:第一类点状划伤基板中存在锌铁合金相,缺陷的产生原因与锌灰有关,锌灰在镀层内部,在气刀的作用下,锌灰向下流动,造成点状划伤缺陷;第二类点状划伤基板中存在Cr元素的异物,缺陷的产生原因与清洗段电极板有关,划伤和异物的存在造成表面局部漏镀,形成点状划伤缺陷。

热镀锌带钢表面膜状锌灰缺陷影响因素分析

通过扫描电镜和辉光光谱仪分析了热镀锌钢板表面膜状锌灰缺陷,结果显示相比常规IF钢,在相同的工况条件下,Mn、P元素含量较高的高强H180Y钢表面表面膜状锌灰程度更为严重。带钢表面膜状锌灰与炉鼻子加湿气氛强相关,局部加湿量过大时,如果锌液面未形成充分溢流,则膜状缺陷更易发生且会断续出现;当炉鼻子处于严重漏气状态时,即使锌液面充分溢流,也会形成连续存在的严重膜状锌灰。

冶金固废提锌技术的发展现状与展望

传统的固废直接送往铁前工艺循环,灰泥中的锌被直接引入高炉,不仅影响运行炉况,还会富集导致设备损坏和综合生产效率下降。因此,探索有效的提锌工艺,减少锌在高炉中的富集,对于提高钢铁生产的经济性和环保性具有重要意义。本文基于钢铁冶金灰泥提锌的化学反应和动力学、热力学特征,系统分析了包括回转窑法、转底炉法及多级浸出法等主要提锌工艺的特点及其适用性。现有传统工艺虽然具有一定的技术优势,但在实际应用中仍存在能耗高、操作复杂和环境影响大的问题,因而提出了优化反应器设计、引入预处理技术和智能化控制系统以及多工艺集成的改进措施,以提高综合效率。未来的冶金灰泥提锌技术将向更高效、环保和智能化的方向发展,推动钢铁行业的可持续发展。

低锌高炉灰选锌与铁炭分离可行性研究

为提高唐山某低锌高炉灰的综合利用率,达到入窑锌粉锌品位6%左右的要求,进行了旋流器分级分选+螺旋分选机分选试验。试验结果表明:①锌品位1.75%的高炉灰经1粗1精两段旋流器分级分选,最终可获得锌品位分别为5.96%、6.27%,锌回收率分别为47.10%和44.21%的锌粉。②对产率15%左右的二段旋流器底流采用螺旋分选机分离铁、炭,螺旋分选机内圈产品铁品位分别为47.76%、48.98%,可作为低品位铁产品,或并入底流1一并开展后续选铁试验;螺旋分选机中圈和外圈产品铁品位在34%左右,热量值在2500 cal/kg左右,铁品位和热量均不高,且粒度较细,处理难度大,没有再处理或作为单独产品的意义。研究确定了较理想的锌回收工艺,可作为开发利用依据。

转底炉资源化处理钢厂含铁含锌除尘灰的技术发展现状

在钢铁冶炼过程中,产生的含铁含锌除尘灰因锌含量过高,对高炉的稳定运行及寿命构成潜在威胁,故需先行脱锌处理方能安全回收。转底炉技术因其不仅能高效生产直接还原铁,还能精准地将除尘灰中的锌、钠、钾等元素以粉尘形式回收,实现资源的高效循环利用。深入剖析了转底炉技术资源化处理含铁锌尘泥的工艺原理,回顾了该技术在国内外的演进历程,直面工程应用中的现实难题,并据此提出了一系列创新性的解决策略。同时,还关注了转底炉工艺中二次除尘灰(即“次氧化锌”)的回收利用现状,旨在为转底炉技术的持续优化与发展提供宝贵的参考与启示。

铜烟灰回收制备纳米氧化锌及其吸波特性研究

铜烟灰资源回收对铜冶炼的经济性与环保性有着重要的意义。本文针对铜烟灰设计了一种湿法回收锌并制备纳米氧化锌的流程,初步实现了从铜烟灰回收到吸波材料制备的工艺。首先使用硫酸浸出工艺对烟灰进行处理;再进入除铁与除铜净化流程,制备出高浓度ZnSO4,其中锌平均浸出率达到98.74%;然后以ZnSO4为原料使用直接沉淀法完成前驱体制备;最后通过焙烧细化粒径,使成品粒径低于56 nm。制备过程中,通过升温速率控制颗粒状纳米氧化锌的粒径,得到平均粒径为24~56 nm的样品。在此基础上,对不同粒径纳米氧化锌进行了X波段(8.2~12.4 GHz)与Ku波段(12.4~18 GHz)的吸波性能测试。测试结果表明,平均粒径为56 nm的纳米氧化锌,在8.2~18 GHz频率范围内,吸波反射率低于-10 dB的带宽达到1.47 GHz,初步达到军事工业应用的标准。

包钢高炉瓦斯灰中钾锌铅元素的提取研究

高炉瓦斯灰是钢铁企业的主要固体排放物之一,富含有价元素,是宝贵的二次资源。由于各企业原料不同,高炉瓦斯灰成分复杂且各有特点,主要元素互相掺杂,单一处理工艺已无法实现对高炉瓦斯灰的处理需求。本文针对包钢高炉瓦斯灰K、Zn、Pb成分较高的特征,在对原料进行成分、物相分析的基础上采用水洗提钾-碳热还原-稀酸浸出工艺进行了K、Zn、Pb的提取分离试验,得到以下主要结论。瓦斯灰中的锌、铅主要以氧化物形式存在,钾、钠元素则是主要以氯化盐和硫酸盐的形式存在,各种元素相互掺杂结合,结构复杂;水洗提钾的最佳工艺参数为水洗时间20 min、温度90℃、液固比10∶1,此条件下钾溶出率可达84.4%,余下部分钾在多种元素掺杂形成的铝硅酸盐类结构中被固化而无法溶出;碳热还原富集铅锌的最佳试验条件为配碳量8%、还原温度1 400℃、还原时间3 h,此条件下,还原渣中锌含量由3.61%降至0.005%以下,铅含量由1.28%降低至0.005%以下,去除率均在90%以上;采用10%稀硫酸浸出富铅锌粉,锌以硫酸盐的形式溶解分离,进而得到富含单质铅的难溶渣,铅含量为77.22%。实际生产中,可以采用氯气干燥废硫酸代替本工艺流程中10%硫酸,不仅可以提高工艺环保性,还实现废硫酸的资源化再利用。

硫化钠替代纯碱溶配苯胺黑药的新工艺研究与实践

七宝山铅锌矿的浮选流程为铅锌硫全优先浮选流程,其中,铅浮选采用以硫化钠、硫酸锌、亚硫酸钠为抑制剂,以苯胺黑药和乙硫氮为捕收剂的优先浮铅药剂制度。由于苯胺黑药的水溶性较差,长期以来,选厂用纯碱和苯胺黑药混合配药,以增加苯胺黑药的溶解性。为降低药剂成本、改善选矿指标,自2021年1月起,选厂改用硫化钠与苯胺黑药混合配药。该工艺于2020年12月完成实验室试验研究,2021年1月正式投入生产使用。连续使用两年,铅选矿回收率累计达65.15%,较2016~2020年累计指标64.50%提升了0.65个百分点;纯碱单耗由2016~2020年累计的70 g/t降为0 g/t,取得了良好的技术经济指标,是苯胺黑药配制工艺的重大突破,首创了硫化钠溶配苯胺黑药新技术。

金属二次资源循环利用意义、现状及亟需关注的几个领域

从节约资源、减少能耗和改善环境方面说明我国开展金属二次资源循环利用的迫切性及面临的问题。我国在有色金属资源循环利用方面虽然取得了很大的进展，但总体的资源综合利用程度却依旧相当低下。炼钢锌灰、失效电池、废旧家电、印刷线路板、铜冶炼渣和电镀污泥的循环利用是很值得关注的金属二次资源循环利用领域。

锌灰酸浸净化制氯化锌新工艺研究

研究了以炼铅厂铅锌烟灰为原料,采用盐酸浸取并以高锰酸钾氧化铁锰、锌粉置换镉铅铜两步法生产氯化锌的新方法。以锌浸出率最高、铅浸出率最低、铁锰镉铅铜除杂最彻底为考察目标,通过实验找到最佳工艺条件:40 g铅锌烟灰在由71 m L浓盐酸和130 m L水配制的混酸中在30℃条件下浸取50 min,然后加入高锰酸钾0.017 g在10℃条件下继续反应2 h,过滤后的滤液中加入锌粉0.15 g在40℃条件下反应50 min,过滤得到浓度为1.65 mol/L的氯化锌溶液。在上述工艺条件下锌的浸出率为95.4%。用制备的氯化锌溶液生产氧化锌,杂质含量满足GB/T 19589—2004《纳米氧化锌》一级品要求。

铅冶炼烟灰的综合利用

利用某铅冶炼厂产生的烟灰,以硫酸为浸取剂,采用适当的添加剂使Zn浸出率达到99%,经除杂净化、碳酸氢铵沉淀制取了纯度大于98%的氧化锌,同时浸渣含Pb达到40%以上,可作为炼铅原料。考察了硫酸浓度、添加剂种类及加入量、温度等对浸出率的影响。

用铅锌烟灰和氯碱厂副产盐酸制备纳米氧化锌的清洁工艺

以铅锌烟灰为原料,经氯碱厂副产盐酸浸取,高锰酸钾氧化,锌粉置换,加碳酸钠均匀沉淀,沉淀经过水洗、过滤、干燥、煅烧制备了纳米氧化锌。经分析检测:所得纳米氧化锌结晶性良好,平均晶粒尺寸为25 nm左右;颗粒形状接近球形,粒度均匀,粒径约为30 nm;二次粒径(D_(50))为833.1 nm,分散性好;其他技术指标均达到了GB/T19589—2004《纳米氧化锌》规定的纳米氧化锌质量要求。该工艺路线经济、清洁、可行,为进一步工业化及缓解当地氯碱厂氯碱不平衡问题奠定了基础。

锌灰制备活性氧化锌新工艺

以炼锌厂废锌灰为原料,经硫酸浸取制备活性氧化锌,考察了工艺条件对锌浸出率的影响。实验结果表明:锌灰在50℃浸取,酸用量40 g/L,可使锌的溶出率达92.8%。碱式碳酸锌最佳水解温度为40℃,水解时间为2 h,pH为7.5时,溶液中锌质量浓度为10 g/L,得到96%以上的水解率。采用该工艺制得的氧化锌符合HG/T2572—1994。