新能源汽车关键有色金属提取与回收技术发展分析

低碳节能化、轻量化与高速化成为汽车发展的主要趋势,新能源汽车成为当代汽车发展的主流。随着中国新能源汽车产业的爆发式增长,锂、镍、钴、铝等金属需求量激增,新能源金属的高效绿色生产、新能源汽车二次资源回收将会对中国有色行业绿色发展带来深远影响。本文针对锂资源高效绿色化提取技术,退役电池有价金属分离回收,铝合金汽车零部件除杂再生等关键技术进行介绍,分析未来新能源汽车产业发展对中国有色行业的影响。

有色冶金汞污染控制及资源回收技术进展

汞是国际公约重点管控的重金属,其原生矿产开采即将全面禁止,但汞及其化合物在化工、军工等领域中发挥着重要作用。有色冶金行业是我国主要的汞排放源之一,面临巨大的汞污染减排压力,将汞污染物转化为汞资源,不仅能够最大限度地减少汞污染物的危害,而且能够有效保障国家汞资源安全及相关产业可持续发展。本文结合团队在有色冶金“高温、高硫”烟气中高浓度汞污染物控制与资源回收方面的最新研究成果,全面梳理总结了国内外有色冶金行业汞污染排放控制和资源回收技术现状及研究进展,旨在为有色冶金行业绿色发展和汞资源经济性循环利用提供参考和指导。

有色冶金清洁生产技术发展态势

有色金属作为国家经济发展、国防军工建设及高技术新兴产业发展的重要物质基石,对提升我国整体实力和保障国家安全具有举足轻重的战略意义,是不可或缺的关键性战略资源。然而,我国有色金属行业正遭遇资源、能源及环境多方面挑战,已经成为制约有色金属冶金绿色发展的主要瓶颈。清洁冶金是创新有色金属冶金发展的模式,采用清洁的能源、资源进行“无废”的全生命周期生产,是有色金属冶金绿色发展的重大战略。本文系统分析了有色金属冶金发展现状、绿色发展成效,全面梳理了清洁冶金对缓解资源、能源和环境问题的重要意义,提出了有色金属清洁冶金发展路径,详细阐述了资源替代、能源替代和全生命周期下的有色金属清洁生产技术发展态势,并展望了未来有色金属清洁生产的发展方向与前景。

面向2040年冶金工程科技前沿与创新发展研究

促进冶金工业绿色、低碳、循环、智能、高端化发展,建立低碳、绿色化的新型冶金工业体系,保障国家金属资源、能源与生态安全,支撑制造强国、“双碳”、美丽中国等建设是我国重要的长期发展战略目标。立足全球视野,我国尚处于冶金工业中低端制造阶段,需要将金属资源端自主可控、智能化制造、环境保护和国家安全维护作为有机整体,开展冶金强国建设的顶层设计。本文概括了世界冶金工程科技前沿及发展趋势,详细分析了我国冶金工程科技发展愿景,提出了面向2040年我国冶金工程科技发展战略,包括总体发展思路、重点战略任务以及主要的技术发展方向。最后,从超前布局未来冶金颠覆性技术、重构冶金行业一体化产业创新链、构建精尖人才体系、完善政策标准体系、构建国家经济核心技术驱动力等方面提出了对策建议,以期满足我国社会主义现代化强国建设对冶金工业发展的需求。

新型捕收剂KMC756浮选四川某铜矿试验研究

四川某铜矿主要目的元素铜、钼的品位分别为0.73%、0.031%。在不改变四川某铜矿现场主体流程和磨矿参数的条件下,采用新型药剂KMC756为捕收剂开展了选矿条件试验,获得铜钼精矿Cu品位26.995%、Mo品位0.7918%,Cu回收率94.94%、Mo回收率84.80%。与其他浮选药剂进行了对比,该药剂对铜钼具有更好的选择性能,使得铜钼金属得到有效的回收。

微波强化铅冶炼炉渣基胶凝材料固化含砷石膏渣

工业生产过程中,含砷烟气与含砷废水处理过程常伴随含砷石膏渣的产排,由于含砷石膏渣资源化价值较低且为危险废物,其低成本无害化处理是重要的发展方向。研究基于“以废治废”的思路,利用铅冶炼炉渣基胶凝材料固化含砷石膏渣,引入微波辐照养护替代传统的恒温恒湿养护。结果表明,500 W微波辐照1.5 min,固化体抗压强度及砷浸出毒性与恒温恒湿养护7 d相当。抗压强度达3.09 MPa,As浸出毒性低于0.5 mg/L以下,满足《危险废物填埋污染控制标准》(GB 18598—2019)要求。进一步的水化反应特征及砷固化行为研究显示,该体系水化产物以C-(Al/Fe)-S-H(水合硅酸钙或者水合硅铝/铁酸钙)凝胶与钙矾石为主,微波辐照可抑制胶凝体系中钙矾石的生成。因此,砷的固化主要依赖于C-(Al/Fe)-S-H凝胶的物理封装与包裹作用。

高含砷冶炼污酸单级硫化脱砷试验

硫化法是目前冶炼污酸除砷应用最广泛的方法。常规硫化法采用阶梯式硫化、多级硫化、高效硫化反应器等工艺,或产出大量危废渣且后液不能回用只能排放,或成本高、流程长,或对高含砷污酸处理效果不理想。对含砷16060 mg/L、铜28.04 mg/L、铅9.80 mg/L的高含砷污酸的除杂工艺进行研究,考察了硫化钠(Na_(2)S·9H_(2)O)加入量、加入方式及时间、反应温度等因素对除杂效果的影响,确定了“硫化+絮凝”的工艺,通过优化药剂加入方式从而减少药剂加入量,探索出了最佳工艺控制条件,达到“流程短、加药精准、污染小”的目的。结果表明,污酸中的砷可降至0.23 mg/L甚至<0.1 mg/L,铅、铜分别降至<0.1 mg/L,远低于工业硫酸一级品的限值。

Zr含量对Er变质Al7Si0.3Mg合金组织及力学性能的影响

在含0.3%Er的Al7Si0.3Mg合金中添加Zr,通过光学显微镜(OM)及扫描电子显微镜(SEM)对试样的显微组织进行表征,用高分辨X射线衍射仪(XRD)进行物相组成分析,并测试其力学性能,研究不同含量的Zr对合金微观组织形貌以及力学性能的影响。结果表明,添加Zr元素后,Zr与Er形成了第二相颗粒Al3Er和Al3Zr,这些第二相粒子在铝液凝固过程中起到双重形核和细化作用,显著细化α-Al和共晶Si的分枝,提高了合金的力学性能。但若Zr添加过多,则会和Er在合金内部形成过多的金属间化合物,削弱变质效果,引起抗拉强度和延伸率下降。Zr含量为0.2%时效果最好,其抗拉强度达到182 MPa,伸长率为6.4%,较未添加Zr元素的合金抗拉强度和伸长率分别提高了16.7%和33.3%。

某矽卡岩型铜硫矿资源综合回收工艺

这是一篇矿物加工工程领域的论文。针对某矽卡岩性铜矿石嵌布粒度较细及有价元素种类多,分别为铜、硫、铁和伴生元素银的特点。比较了铜优先浮选、铜硫混合浮选-铜硫分离两种工艺对资源综合回收的影响,其中铜硫混浮-铜硫分离工艺可以实现铜、硫、银的较好回收,同时磁铁矿有一定回收价值。实验可以得到铜品位24.39%、铜回收率91.68%的铜精矿,硫品位33.10%、硫回收率61.19%的硫精矿。银在铜精矿中得到了富集,银品位185 g/t、银回收率83.21%。浮选尾矿经再磨后磁选可以增加铁精矿回收率,经过两段弱磁选可以得到铁品位56.48%,铁回收率33.84%的铁精矿,该工艺可为同类型矿石选矿提供意见参考。

铅试金加纯银富集-原子吸收光谱法测定铋渣中金含量

在铅试金方法中以加入适量纯银的方式富集金,从含有金的铋渣中提炼出金银合粒。合粒经稀硝酸溶解银后剩余金粒,分离后金粒经王水溶解定容,使用原子吸收光谱仪测定溶液中金量;同时用二次试金的结果进行补正,最终得到样品中金含量。讨论了样品中高含量铋对熔融、灰吹流程的影响,通过试验确定了试料的称样量及铅试金熔剂配料量;优化了二次试金的细节,提高了工作效率,并探讨了如何对一次试金的结果进行有效补正;通过加标回收的方式对分析方法的精密度和准确度进行了统计,该方法测定的金含量相对标准偏差为0.82%~1.69%;加标回收率为97.18%~102.84%。试验表明,本方法能快速准确地测定高铋物料中金的含量。

Ir-Ru-Sn/Ti阳极的腐蚀失效机理

针对IrO_(2)-RuO_(2)-SnO_(2)三元钛阳极开展强化电解试验,通过物理表征和电化学测试,讨论了不同电解时间下涂层阳极的电催化活性、表面形貌和涂层损耗的变化情况,揭示了涂层阳极的失效是活性组分的大量溶解和基体的局部氧化导致。

火焰原子吸收光谱法测定回转窑渣中银的含量

试样于500℃马弗炉中灼烧,去除碳、硫等杂质,经盐酸、硝硫混酸、氢氟酸分解溶样,在15%的盐酸介质中,于原子吸收光谱仪波长328.1 nm处使用空气-乙炔火焰测量其吸光度,按标准工作曲线法计算银元素含量。通过试验,溶液中共存杂质离子几乎不干扰测定,3个回转窑渣样品平行测定12次,相对标准偏差小于1%,测得加标回收率在97.35%~100.55%之间,其结果令人满意。本方法简便、快速、准确度高,重现性好,适宜于回转窑渣中银量:10~1000 g/t的测定。

氟硅酸钾容量法测定硅石中的二氧化硅

采用氢氧化钾-碳酸钾混合熔剂高温熔融硅石样品,使难溶性硅酸盐转化为易溶性硅酸盐,氟硅酸钾容量法测定硅石中的二氧化硅含量。本文研究了硅石的熔解方法,沉淀时间、试剂的加入量以及硅石中杂质元素的干扰。结果表明:二氧化硅的测定范围为80%~99%,回收率在99%~102%,RSD<1%。方法简便,对比重量法,流程短,操作简单,结果和国标法吻合。

某斑岩型金矿工艺矿物学研究

对某斑岩型金矿进行工艺矿物学研究,查明其化学成分、结构构造、矿物组成、目的矿物的嵌布粒度以及金的赋存状态等工艺矿物学特征。结果表明:矿石中金的品位为2.81*10^(-6),金主要赋存于银金矿中,银金矿含金75.95%,含银22.98%。银金矿多数粒度较粗,可采用重选法对银金矿进行回收。

云南某铅锌矿工艺矿物学研究

为了查明云南某铅锌矿化学成分、结构构造、矿物组成、目的矿物的工艺粒度以及铅、锌的赋存状态等工艺矿物学特征,采用化学分析、镜下鉴定、X射线衍射、MLA等测试手段,对其进行详细的工艺矿物学研究。结果表明,矿石中铅品位为1.22%,铅的主要独立矿物为白铅矿、方铅矿;矿石中锌品位为7.80%,锌的主要独立矿物为菱锌矿、闪锌矿、异极矿中。铅、锌在矿石中的分布较为分散,且含铅、锌矿物种类较多,将不利于铅、锌的综合回收,根据铅锌分配率重点考虑回收方铅矿、白铅矿、闪锌矿、菱锌矿。

医用钛合金微弧氧化研究进展

概述了医用钛合金微弧氧化膜层研究的发展历程,探讨了微弧氧化陶瓷膜形成的机理,分析了不同种类医用钛合金微弧氧化膜的特点、应用以及微弧氧化膜成形质量及性能的影响因素,总结了不同占空比、脉冲频率和氧化时间等影响因素对微弧氧化膜层性能的影响规律,给出了研究发展以电解液成分多样化、微弧氧化膜成分复合化及微弧氧化膜功能化的的展望,提出了微弧氧化陶瓷膜在医用领域的发展趋势及研究建议。

铜冶炼火法过程中锑的分布与走向研究

采用某厂的工艺生产数据,对锑杂质的分布走向进行研究,对产出料中间品的锑的物相组成进行表征分析,结果显示冶炼渣中锑主要以高价锑化合物、Sb_(2)O_(3)与其他化合物聚合形式存在,冰铜中主要以Sb_(2)O_(3)及少量复杂锑化合物形态存在,艾萨烟尘中主要以Sb_(2)O_(3)、高价锑化合物、锑硫化物形式存在,转炉烟尘主要以Sb_(2)O_(3)形式存在。

氯化银比浊-紫外-可见分光光度法测定锡酸锌中氯含量

本文建立锡酸锌材料中氯元素含量的测定方法。采用氯化银比浊,紫外-可见分光光度法。通过谱线选择、溶样方式比较、锡基体干扰和溶样损失等问题优化试验,回收率为98.04%~102.30%之间,相对标准偏差(RSD)在4%以内,具有较好的准确度和精密度。

云南某低品位斑岩型铜矿工艺优化研究及应用

针对某斑岩型铜矿矿石贫化及泥化加重,分选指标呈下降趋势的问题,选取有代表性的矿样配成年度综合样,结合新型捕收剂进行工艺调整及药剂优化试验研究。采用优化后的工艺及药剂制度可获得含Cu 21.95%,含Mo 0.448%,Au 4.11 g/t,Ag 58.20 g/t的混合精矿产品,铜、钼、金和银的回收率分别为88.31%、87.43%、68.64%和59.53%,工业试验累计铜回收率指标相比优化前提高1.78个百分点。

铅基多元合金阳极板晶粒晶界优化性能研究

铅钙银基三元及多元合金板在降低吸氧电位、耐腐蚀及抗蠕变性能方面表现出较明显的优势,且可降低极板中银使用量40%左右,但在使用过程中也存在极板易变形、电流效率衰减快、极板寿命短等问题,严重制约了多元合金板的推广应用。通过对Pb-Ag-Ca-Sr-La多元合金阳极板进行晶粒晶界优化,使其抗拉强度提升5.26%,硬度提升7.03%,导电率提升6.25%,制备出抗变形、电流效率稳定,且更适合高酸、高杂质、高电流密度电解工艺的多元合金板。