2008年云南冶金年评

据有关云南的冶金资料,概述了2008年云南冶金的生产、科研及技术开发状况。

粉末冶金压坯裂纹成因与防治

作为粉末冶金的一项重要技术手段,冷等静压技术正以其突出的优越性,在许多领域取代了常规的成型技术。针对金属粉体冷等静压成形坯体在某些情况下较易产生裂纹这一现象,从粉体特性、包套材料、装料与压实、保压、卸压、脱模等涉及整个冷等静压压制过程的各个步骤,分析了产生裂纹的各种可能原因及其相应的防治措施。

粉末冶金材料的密度测定

探讨了粉末冶金材料的密度及开气孔率的测定方法,指出在用排水法精确测定密度时,要注意消除系统误差和偶然误差。试验过程中采用无防水膜的方法,允许水充分浸入多孔材料并测出试样的饱和质量,用以修正排水法精确测定密度的计算公式。实践证明,这种方法易操作、精度高,可在粉末冶金材料领域推广应用。

热等静压技术的若干应用及发展趋势

介绍了热等静压技术在铸件处理、粉末冶金、陶瓷材料、多孔材料、近净形成型、材料粘结、等离子喷涂等领域的应用。还指出了热等静压技术的发展趋势为:合并热等静压与其它制造工艺;提高加热速度和冷却速度;发展无包套热等静压;压力介质日趋多样化;设备朝大型、多功能、高温高压、高效率和全程自动化方向发展。

云南某氧化铜矿工艺矿物学研究

通过对某低品位铜矿石的工艺矿物学研究,查明矿石矿物组成、矿物的嵌布特征及铜的赋存状态。此低品位铜矿中,铜矿物主要为赤铜矿和孔雀石,脉石矿物以石英、白云石、白云母、方解石为主。最后阐述了影响选矿工艺的因素及措施。

湿法炼锌锑盐除钴工艺的研究

采用三氧化二锑对湿法炼锌的硫酸锌溶液进行净化除钴。考察锌粉用量、三氧化二锑用量、锌粉粒度、搅拌速度、温度、时间等对净化除钴效果的影响。结果表明，细粒度锌粉和强烈搅拌除钴效果较好，在合适的温度和时间下也能达到净化要求。最优除钴工艺条件为：三氧化二锑3mg／L，锌粉2g／L，锌粉粒度0．074-0．050mm，搅拌转速300r／min，温度85℃和时间90min。

氧化铅锌矿加压酸浸试验研究

以空气为加压气体,探讨了采用加压酸浸工艺处理氧化铅锌矿,研究了各种因素对浸出的影响。结果表明:在硫酸质量浓度140 g/L、浸出压力0.6 MPa、浸出温度130℃、液固体积质量比5∶1、反应时间120 min、搅拌速度600 r/min、矿石粒度0.074 mm以下占90%以上条件下,浸出矿浆的过滤性能良好,锌浸出率大于96%,铅入渣率98%以上,渣中锌质量分数1.8%左右,铅质量分数达30%以上,可送炼铅系统。

无水石膏AⅢ对β半水石膏性能的影响及作用机理

以磷石膏为原料生产β半水石膏粉,研究了可溶性无水AⅢ对半水石膏粉的影响,采用常规分析方法、TG-DSC、XRD和扫描电镜等方法对磷石膏原料,β半水石膏粉和石膏产品进行分析和表征。差热分析结果表明：磷石膏低温脱水出现两个DSC吸热峰,峰值仅相差6℃并存在重叠现象,说明脱水反应分两步进行,发生了不同反应,熟石膏粉中存在不同相混合物。半水石膏粉煅烧最佳工艺：焙烧温度在170±5℃内,焙烧时间2h,熟石膏新粉结晶水含量约3.0%,通过陈化,控制结晶水含量4.8%~5.2%,有利于提高熟石膏粉质量。半水石膏水化热效应结果表明：AⅢ活性高,水化速度快,导致添加减水剂时几乎未见减水增强效果,说明AⅢ影响熟石膏粉质量。陈化粉添加减水剂能提高石膏制品强度,聚羧酸系HC掺量0.7%时,绝干强度达到15.0 MPa,强度提高近64.84%;奈系FDN掺量0.7%时,绝干强度达到14.8 MPa,强度提高近62.64%;木质素减水剂掺量0.7%时,绝干强度达到13.9 MPa,强度提高近52.75%。

铅精矿与富铅渣交互反应的还原熔炼试验研究

在实验室高温电炉条件下,采用铅精矿和富铅渣之间的交互反应对熔池熔炼还原段进行了研究。分别考察了反应温度、反应时间、渣型选择、配料比等对炼铅各主要技术经济指标的影响。在最优条件下:终渣含铅2.61%,铅的回收率(以渣计)98.21%,脱硫率91.5%,烟气烟尘率33.63%,粗铅产率22.76%,渣产率43.61%。

预焙槽阳极组节能降耗研究进展

介绍了目前有关铝电解预焙槽阳极组铝-钢焊片、钢爪、磷铁及炭块四个部分节能降耗的途径和研究进展,对阳极组节能降耗的发展方向进行了展望。

氰化提金及氧化剂强化浸金过程机理研究

研究了黄铁矿氰化剂提金过程,以及氰化钠浓度、浸出温度和氧化剂等对金浸出率的影响,研究了氧化剂强化浸金过程的机理。结果表明:常温时,在双氧水做氧化剂的前提下,氰化钠浓度0.05%,浸出时间12 h,金的浸出率可达94%以上。

生物医用钛合金的研究进展

钛合金具有较低的弹性模量、优异的耐腐蚀性能和生物相容性,是理想的生物医用材料。综述了医用钛合金的发展过程及新型医用β钛合金的研究现状,以及开发的新合金系列。目前开发的医用钛合金中,Ti-35Nb-7Zr-5Ta和Ti-29Nb-13Ta-7.1Zr合金的弹性模量为55 GPa,与致密骨的弹性模量很接近,与人体骨有较好的力学相容性。

氧化铅锌矿直接硫酸浸出

探讨用硫酸直接浸出氧化铅锌矿,研究各种因素对浸出的影响。结果表明,在最佳工艺条件下,锌的浸出率可达97%以上,铅入渣率可达98%以上,产液速率大于162.5L/m2.h,渣含锌约2.5%,渣含铅量高达40%以上,浸出渣可送往炼铅系统处理。

磷石膏制备β半水石膏粉的研究

研究了磷石膏制备半水石膏粉的工艺条件,通过添加减水剂改善磷建筑石膏的力学性能。采用常规分析、XRD和扫描电镜等方法对磷石膏原料、磷建筑石膏粉和石膏产品进行分析和表征。结果表明:在温度为180℃和焙烧时间为2.0 h条件下,磷建筑石膏粉β半水石膏质量分数达到75.24%,绝干抗压强度达到9.6 MPa;建筑石膏强度随着减水剂掺量的增加而升高。聚羧酸减水剂掺量为0.7%时,绝干强度达到15.0 MPa,强度提高近64.84%;FDN减水剂掺量为0.7%时,绝干强度达到14.8 MPa,强度提高近62.64%;木质素减水剂掺量为0.7%时,绝干强度达到13.9 MPa,强度提高近52.75%。

高硅氧化锌矿加压酸浸中硅的行为研究

以空气为加压气体,对高硅氧化锌矿进行了加压酸浸处理,探讨了浸出过程中硅的行为,反应生成的原硅酸在高温高压条件下,转变成容易过滤的脱水SiO2而进入渣中,渣中的硅以脱水SiO2和白云母形式存在。研究了各种因素对SiO2浸出和过滤性能的影响。

高钛铁制备研究进展

高钛铁具有熔点低、使晶粒细化等特殊的性质而得到广泛应用。本文简述了高钛铁的主要用途并着重介绍了制备高钛铁的主要方法及工艺,包括重熔法、金属热还原法及电解法,在此基础上分析了各方法的优缺点,提出以钛矿为原料制备优质高钛铁是高钛铁的发展方向。

高纯石墨制备现状及进展

高纯石墨由于良好的耐高温和导电等性能得到广泛的应用,文章介绍了石墨矿物原料资源及特点,综述了石墨提纯的湿法和火法原理及优缺点。介绍了高纯石墨制备的国外技术及我国发展状况。

大功率密闭直流电弧炉冶炼钛渣烟气净化工艺研究

根据国内引进的第一台30MW密闭直流电弧炉钛渣生产线的工艺流程,对采用云南省钛铁矿冶炼钛渣过程中产生的烟气进行了气体及烟尘的流量、含量、化学成分等分析。由于产生的烟气具有温度高、含尘量大（1.75%~9.60%）、SO2含量低、CO含量高的特点,选择烟气净化设备时,除了处理能力要符合生产要求,还需要考虑粉尘粒径和烟气温度这两个因素,以实现烟气回收利用的目的。经过研究,烟气净化工艺首先对烟气进行直接水冷使烟气降温,然后选用德国进口涤气机对烟气进行精处理,除尘效率可以达到99.983%。处理净化后的烟气,热值高,气体性质稳定,净化后可安全用于无烟煤/钛渣干燥及渣包/铁包的烘烤,实现节能减排的目标;烟尘可以回收利用。

氢化钛粉末及压坯的脱氢规律

通过热重分析(TGA)研究TiH2粉末粒度对其脱氢温度及脱氢量的影响,采用热膨胀仪研究粉末粒度对TiH2压坯收缩率的影响,同时利用真空烧结炉研究成形压力和温度对TiH2压坯烧结脱氢的影响。结果表明:TiH2粉末粒度越细,起始脱氢的温度越低;与粒度约为45μm的原料TiH2粉相比,经过球磨的粉末脱氢量减小;球磨30 min后的TiH2粉末压坯,烧结线收缩率和收缩速率都显著增大;原始TiH2粉末压坯和球磨30 min后粉末压坯的最大收缩率分别为5%和9.5%,最大收缩速率分别为2.4×10-4和7.30×10-4μm/℃;成形压力越大,TiH2压坯脱氢峰值温度越高,650℃保温1 h,TiH2压坯失重率达到3.572%(理论含氢量为4.01%)。

氢化脱氢制备钛粉的研究进展

钛粉、氢化钛粉及其预合金粉是钛材加工的重要原料。综述了氢化制取钛粉末的研究现状,并分析了氢化制取钛粉末的主要工艺。氢化球磨法制粉具有操作简单、成本低等优点,但氧含量高是此法制粉的一大缺点。随着制粉工艺的发展,能够制备出低价优质的钛粉、氢化钛粉。制粉新工艺开发与应用也将极大推动钛材的发展。