有色金属矿山尾矿资源化利用研究进展

在有色金属开采利用过程中产生了大量尾矿,尾矿堆存不仅造成了有价资源浪费,还存在安全隐患和环境污染。有色金属尾矿具有成分复杂、共伴生金属多、资源利用率低的特点。绝大多数尾矿中含有硫化矿物及重金属离子,对人类健康和生态环境造成严重威胁。详述了有色金属尾矿的综合利用途径,主要包括尾矿再选回收、充填矿山采空区、生产建筑材料、用作土壤改良剂和微量元素肥料、复垦植被和处理废水。讨论了各综合利用途径的优势和局限性,总结了目前比较有效的利用途径,进一步阐述了有色金属尾矿在废水处理领域中的利用情况,可为有色金属尾矿的综合利用提供参考。

有色金属选矿废水处理研究现状与进展

有色金属选矿废水常呈酸性或碱性,含有大量以选矿残留药剂、悬浮物及金属离子为主的污染物。随着矿产资源不断被开发利用,此类废水已成为矿山环境、水体及土壤污染的来源之一,若直接将其用于选矿工艺,各类污染物会损害选矿设备、影响选矿流程、降低精矿品质,故此类废水的综合处理已成为我国乃至世界亟待解决的问题。文章对有色金属选矿废水的处理方法进行总结,阐述了近年有色金属选矿废水处理研究现状,展望其未来的发展方向。

臭氧氧化技术在有色金属湿法冶金中的应用进展

综述了臭氧氧化技术在有色金属湿法冶金领域的研究进展和应用现状,重点介绍了其在贵金属、重金属、稀有金属及轻金属等有色金属领域的应用研究。详细探讨了臭氧的强氧化性对含金银等低品位金属矿和含硫、砷、碳等杂质较高的难冶金属矿的浸出,锑、镍、钴等低价态金属离子氧化沉淀,溶液净化除铁、锰等杂质的作用机理等。展望了臭氧氧化技术在有色金属湿法冶金领域的应用前景。

西藏某锑铅锌复杂多金属矿综合回收研究

复杂多金属矿分离回收是目前选矿面临的技术难题,也是解决资源短缺形势的有效手段。西藏某多金属矿有价元素为锑、铅、锌及伴生元素银,主要锑铅赋存矿物为脆硫锑铅矿,主要锌矿物为闪锌矿。矿石矿物组成复杂,有用矿物嵌布粒度细,共生紧密。针对该矿石性质,考虑经济技术指标,采用锑铅-锌优先浮选,阶段磨矿阶段选别的工艺流程,获得锑铅精矿锑品位30.31%、回收率90.76%,铅品位25.33%、回收率90.45%,银品位1899.40 g·t-1、回收率87.46%,锌精矿54.71%、回收率89.50%的选矿指标,此结果可作为该类矿石生产的技术依据。

含金银复杂多金属高硫铜矿粗矿再磨浮选回收铜金银硫

某铜金银多金属复杂高硫铜矿铜品位2.52%,含S 27.59%,伴生Au、Ag分别达7.8g/t、585.8g/t,金属回收价值高,硫化矿含量接近60%,铜硫分离困难。采用混合浮选技术,在粗磨基础上,对粗精矿进行再磨处理,药剂制度上采用新型抑制剂STY和CaO组合使用,并且加入少量硫化钠与活性炭进行脱药处理。采用单因素方法探索了药剂用量和药剂制度对浮选效果的影响。结果表明,在脱药剂(活性炭+Na2S)用量为(1500+100)g/t、石灰4500g/t、STY 1200g/t最佳药剂制度条件下可得到铜品位21.27%、回收率高达92.43%,含银高达4115.8g/t、含金达34.9g/t的铜精矿,硫品位45%、含金7.5g/t、含银153.2g/t的硫精矿;铜硫分离效果很好,有价金属铜、硫、金、银均可得到高效回收。

废旧锂离子电池正极材料有价金属回收研究现状

近年来,随着“碳达峰”、“碳中和”等目标的提出,新能源电动汽车发展迅速,锂离子电池的需求量也随之剧增,而大量锂离子电池的使用也必将迎来锂离子电池爆发式退役,从而大量的废旧锂离子电池有待回收。锂电池大致可分为三元锂电池、磷酸铁锂电池、钴酸锂电池、锰酸锂电池四大类,目前主要的回收方法有火法冶金技术、湿法冶金技术。本文叙述了近年来上述四大类锂离子电池正极目标金属的回收研究现状,从流程的难易程度、目标金属的提取效率以及对环境是否产生污染性气体或废液等多个方面来分析各项工艺。最后,对不同冶金工艺的优缺点进行总结以及未来的前景进行展望。

滇西锡铁多金属矿工艺矿物学研究

针对滇西某复杂锡铁多金属矿,采用矿物参数自动分析(MLA)和传统工艺矿物学分析相结合的方式进行工艺矿物学研究,系统研究了矿石的化学成分、矿物组成、主要矿物赋存状态以及解离程度。结果表明:样品中的金属矿物主要是磁铁矿,含量为31.31%,其次为闪锌矿和锡石,含量分别为0.44%、0.21%。MLA统计分析结果显示,大部分磁铁矿和闪锌矿嵌布粒度在-75~+19μm之间,其理论回收率分别为75.03%、61.14%;锡石主要分布在-19μm,其分布率为60.83%,其余锡石主要分布在-38~+19μm,传统选矿难以直接回收利用,可采用硫化挥发或还原焙烧法回收锡。通过系统工艺矿物学研究,为滇西锡铁多金属矿资源的综合、高效、清洁利用奠定基础。

稀散金属铼资源综合回收利用研究进展

铼是地球上一种极其稀散的贵金属,常赋存在辉钼矿和斑铜矿等矿物中,在航空航天、石油催化等领域有十分重要的作用。目前,从钼精矿中提铼是最常见的回收铼资源的方法之一。文章概述了从钼精矿中提铼的工艺,主要包括全湿法工艺以及火法焙烧—湿法浸出联合工艺,同时介绍和总结了含铼溶液分离提取铼的方法,主要有化学沉淀法、离子交换法、溶剂萃取法和萃淋树脂法等,最后对铼资源的综合回收利用发展方向进行了展望。

废镁合金再生利用研究进展

全球降碳趋势日益凸显,镁合金作为当下实际应用最轻的金属结构材料,在实现“碳中和”和“碳达峰”战略目标、缓解能源危机方面具有广阔的应用前景。随着镁合金产量稳步增长,不可避免产生了大量废料。这些废料包含有镁、稀土、锌、锆等多种有价资源,有必要加以回收从而减少资源浪费,促使镁行业绿色可持续发展。本文从镁合金废料的再生和再利用两方面出发,详细综述了镁合金废料再生方法与现状,归纳了各方法的技术指标及工艺特点;然后综述现阶段镁合金废料的再利用方向,介绍了废镁合金再利用的多种可能,并对镁合金废料再生利用技术的未来发展方向进行了展望。

广西某锑多金属矿选矿工艺研究

广西某锑多金属矿中金属矿物以辉锑矿、黄铁矿、毒砂、白钨矿为主,脉石矿物包括石英、白云母、钾长石等硅酸盐矿物及方解石、白云石等碳酸盐矿物,矿物组成复杂,原矿Sb品位2.46%、WO_(3)品位0.30%、Ag品位34.16 g/t。为综合回收该矿石中有价元素,根据矿石性质研发了优先脱碳—锑硫混浮再分离—浮重联合选钨工艺。首先通过优先脱碳降低含碳矿物对锑浮选的影响,随后采用锑硫混浮再分离获得富银锑精矿和硫精矿,最后通过浮选和摇床重选获得钨精矿。闭路试验可获得锑品位44.62%、锑回收率82.98%,银品位582.2 g/t的锑精矿;WO_(3)品位63.64%、WO_(3)回收率68.66%的钨精矿。该锑多金属矿中的锑、钨、银均得到了有效回收,研究结果可为同类型矿石的综合回收提供参考。

复杂难选铁矿阶段磨矿-磁选-浮选联合选矿工艺

以云南滇西某复杂难选铁矿为研究对象,采用X-荧光光谱分析(XRF)、化学多元素分析、X射线衍射(XRD)等手段对该矿石进行分析。结果表明:该铁矿所含回收价值最高的金属元素为铁,矿石中的铁元素主要以磁铁矿形式存在,硫化矿主要包括磁黄铁矿、黄铁矿和闪锌矿等,脉石矿物主要为蛇纹石和滑石等。基于该矿的矿石性质,采用阶段磨矿阶段选别、磁选和浮选脱硫的联合选矿工艺对铁矿石进行选别,通过研究磁场强度、磨矿细度、活化剂种类、捕收剂种类以及起泡剂种类等工艺参数对铁矿石磁选提质及浮选脱硫的影响规律,获得最佳工艺参数条件并依据获得的最佳工艺条件开展闭路试验,最终获得S品位为21.90%、S回收率为68.52%的硫精矿,以及TFe品位为61.56%、TFe回收率为67.41%、S含量为0.67%的铁精矿。结果可为该铁矿石资源高效利用提供支撑。

双层桨耦合混沌搅拌强化铜渣提取有价金属模拟研究

铜冶炼渣作为火法炼铜生产过程中产生的固体废弃物之一,经常需要大量堆存且难以处理。为了强化铜冶炼渣提取有价金属元素的过程,结合双层刚性组合桨与混沌转速方法,对铜冶炼渣湿法提取有价金属元素工艺过程的固-液混合性能进行水模型研究。结果表明:下层叶轮叶片数量的增加有利于卷起沉底颗粒加快混合过程,但增强复杂的上升流场与均相流场之间的干涉会对固相悬浮产生影响,下层叶轮的上升流场对稳定悬浮时间的影响强于上层叶轮的均相流场,在转速阈值为200 r/min,换速间隔为5 s的Logistic混沌转速条件下,上层桨叶为圆二叶、下层桨叶为圆四叶的搅拌桨对湿法浸出有利,达到稳定悬浮的时间为55.2 s,最多悬浮颗粒数为120粒,混合能耗W、单位混合能耗W*以及单位混合功率P*分别为322.38 J,2.69 J和487.78×10^(-4) J/s,对比各项指标最低值,优化幅度均在10%以上,可在较低能耗下,有效提高铜冶炼渣与浸出液的混合程度,并通过增大反应接触面积,提高有价金属元素的提取效率。

低能耗熔盐电解金属锂电解槽的开发及研究

近年来,金属锂在全固态锂电池、铝锂合金制备中发挥着不可替代的价值,但金属锂生产成本仍然是生产企业需要解决的问题。因此,从降低能耗角度优化生产工艺及设备角度利用Solid Works三维建模电解槽结构,以及ANSYS仿真模拟软件对电解槽进行热场模拟及计算,得出最优设计方案。生产电解效率可达到91%,能耗在35 kWh/kg以下,抽氯和集锂装置可以自动运行,抽出氯气浓度90%,集锂效率可达到80%以上,且出锂量较为稳定。该设备可以更好的投入产业化生产,满足企业降低生产成本的需要,促进熔盐电解金属锂行业的发展。

复杂难选锡铁矿分离技术研究进展

随着锡铁需求量的不断增加,优质锡铁矿资源日益减少,复杂难选锡铁矿的锡铁高效分离成为了当前的研究热点。复杂难选锡铁矿中锡主要以锡石的形式存在,而铁主要以赤铁矿、褐铁矿和磁铁矿的形式存在,且锡铁共伴生关系紧密。本文综述了复杂难选锡铁矿中锡铁分离技术的研究现状,主要包括选矿分离技术、火法冶炼技术和选冶联合技术。未来,针对不同复杂锡铁矿的特点,可以考虑梯度回收各有价组分;同时,应加强对选冶联合分离锡铁新技术及机理的研究,充分发挥联合工艺的优势,简化工艺流程,降低成本。

常见金属氧化物烟气脱硫研究进展

对几种常见金属氧化物的烟气脱硫(SO_2)进行了研究,分别从干法、湿法以及半干法详细介绍了常见金属氧化物的脱硫效果及影响脱硫效果的各种因素。干法脱硫剂主要发生吸附反应、氧化反应;湿法脱硫主要是液相催化氧化作用;半干法脱硫以CaO为主要脱硫成分。干法脱硫催化剂有再生操作复杂、制备成本较高的缺点;湿法烟气脱硫效率高、适应范围广,成为主要的烟气脱硫方法,但湿法脱硫也存在占地面积大、技术复杂、脱硫过程中会造成资源浪费等问题。本文对比总结了常见金属氧化物的脱硫特点及其工业应用现状,分析了矿浆脱硫的可行性,同时对矿浆脱硫的研究前景提出展望,从而进一步为工业废气净化研究奠定基础。

难选铁闪锌矿多金属矿石的工业优化试验

对云南省马关县都龙锌锡铜多金属矿进行了工业优化试验,结果表明X-43新型活化剂在高效地活化(高)铁闪锌矿的同时减弱了对硫化铁矿物的活化。此外,对铜矿物采用立式螺旋搅拌磨矿机和混合捕收剂优化铜矿物选别制度,减少了锌在铜精矿中的损失,为后续提高选锌指标打下了基础。

高镁硅红土镍矿开发利用研究现状

近年来,随着硫化镍矿被不断消耗,红土镍矿的开发利用引起了广泛关注。红土镍矿中的高镁硅红土镍矿镍含量较高,更具开发价值。为提高高镁硅红土镍矿的开发利用水平,对高镁硅红土镍矿资源的火法及湿法处理工艺和机理进行了综述。指出传统火法工艺虽然流程短、操作简单,但仅回收矿物中的Ni、Fe,无法回收其中的Mg;而真空碳热还原工艺能够综合回收矿物中的Ni、Fe、Mg,创造更高的经济效益。湿法工艺中的酸法虽然能够有效回收矿物中的Ni、Co,但存在成本高、对环境不友好等问题;而碱法则能使Ni、Fe富集,还能够制备出白炭黑(SiO 2)产品,该工艺所用试剂可以循环利用,具有良好的发展前景。昆明理工大学课题组针对火法、湿法工艺存在的问题,提出了一种火法-湿法联合处理工艺,能够综合回收高镁硅红土镍矿中的Mg、Si、Ni、Fe等元素,期望为高镁硅红土镍矿的综合利用提供思路。

钨尾矿资源综合利用研究进展

随着钨矿贫、细、杂化及资源的不断开采利用,我国钨矿资源逐年减少,因此对钨尾矿资源再利用研究获得普遍关注与重视。文章简述了高效开发利用钨尾矿的紧迫性和重要性,阐述了我国钨尾矿的资源现状及特点,综合评述了钨尾矿中有价成分回收的研究现状,包括钨、铜、钼、铋等金属矿物和萤石、石英等非金属矿物,同时介绍了钨尾矿的其他用途。最后指出了钨尾矿综合利用存在的技术难点和研究重点,提出了钨尾矿资源化利用的建议。

磷钾矿浮选尾矿中钾长石资源化利用研究

四川雅安低品位磷钾矿浮选尾矿中K_2O品位达到了10.57%,具有重要的回收价值。研究通过反浮选和化学浸出的方法,最终获得了K_2O品位12.91%,Fe_2O_3品位0.76%的钾长石产品。反浮选采用水玻璃和KCl为组合抑制剂,十二胺为捕收剂,可以有效降低产品中的MgO含量,同时进一步降低了P_2O_5含量,提高了K_2O品位。磁选对富钾尾矿中含铁杂质的去除效果并不理想,化学浸出法可以更好地降低产品中Fe_2O_3品位,在H_2SO_4质量分数为20%,温度为65℃,浸出时间为3 h的条件下,钾长石产品的Fe_2O_3品位降低到0.76%,K_2O品位进一步升高到12.91%,获得了较理想的处理效果。

气体射流不稳定性的建模和实验研究

基于图像处理技术和混沌理论,提出了一种气体射流图像的量化方法,用以反映气液混合性能。本文使用大津法来获得自适应阀值,并得到最佳的图像分割效果。混合性能(M)用以表征气体射流的空间分布,其定义为气体射流像素占比(W)与射流区域内的灰度标准差(N)之比。通过混合性能的非线性时间序列来表征射流喷射过程的不稳定变化,并得到了以下结果:在射流区制下,射流的稳定性随着修正弗鲁德数的增加而增加,证明了所提出方法的可靠性;其次,在同一工况中射流的稳定性与最大李雅普诺夫指数之间具有明显的线性关系,其线性相关系数为0.954,并构建了射流的稳定性与最大李雅普诺夫指数的线性关系模型。证明了最大李雅普诺夫指数不仅可以判断混合过程是否呈现混沌状态,而且其数值的大小反应了气体射流稳定性的强弱。