有色冶金废渣处理处置技术研究

有色冶金废渣中含有一定量的有价金属,并且这些金属属于稀有金属或贵金属。有色金属废渣的回收或丢弃都会对环境产生影响。如果回收处理不当可能会引发二次污染,直接丢弃则会造成资源浪费并可能对环境造成更大的破坏。这两种处理方式都会增加有色金属的开采压力,不利于开采产业的持续发展。本文首先对于有色冶金废渣处理的重要性进行了阐述,指出了综合利用有色冶金废料中的金属资源,是我国有色冶金和金属资源可持续发展的必由之路,本文对国内有色冶炼废液中的有价金属进行了综合利用,并对其原理、特点进行了较为详尽的论述。

国有综合性设计研究院以改革促发展的几点思考——以长沙有色冶金设计研究院有限公司为例

我国经济发展处在不断向前推进的过程中,作为支撑国民经济发展的重要主体,国企责任重大,国企改革自然受到高度关注。继2020年实施国企改革三年行动之后,2023年又实施了国有企业改革深化提升行动。2024年,国企改革进入关键年,要完成总体改革任务的70%以上。为了推进国企改革的顺利进行,必须实施有效的改革措施,妥善解决改革过程中遇到的问题。本文以长沙有色冶金设计研究院有限公司为研究对象,结合国企改革现状和所在行业发展趋势,提出了面临的主要问题,对全面深化改革、促进企业高质量发展谈了几点思考,以期为国有综合性设计研究院改革提供借鉴。

工业建筑节地的设计对策研究

在全球范围内,土地资源的有限性与工业化需求的不断增长,导致其矛盾日益尖锐,节能型工业建筑设计开始体现自身的价值优势。针对此,为确保在有限的土地上高效布局工业建筑,对工业建筑节地的设计原则和策略进行系统探究,包括立体化利用空间、智能化布局规划与综合体开发模式等,旨在为工业建筑的可持续发展提供理论依据与设计技术。

典型有色冶炼废渣制备地质聚合物胶凝材料研究现状

有色冶炼废渣是铝、铜、铅、锌等有色金属冶炼过程中产出的固体废物,其中除含有大量的Fe、Si、Ca、Al等元素外,还含有部分重金属元素,其无害化、资源化利用对行业可持续发展有重要意义。本文围绕有色冶炼废渣制备高值化建材——地质聚合物胶凝材料的研究方向,简要总结了典型有色冶炼废渣的特点及常规资源化途径、地质聚合物材料的制备方法及应用场景,梳理了部分有色冶炼废渣制备地质聚合物的研究成果,展望了该领域未来的研究方向。

深部矿山不同埋藏深度岩石拉压力学特性试验研究

岩石的物理力学特性随埋藏深度增大会发生变化。本文以云南某矿山900~1200 m深度范围内4个不同埋藏深度的矿体上下盘围岩(灰质白云岩)为研究对象,开展了不同含水条件下(自然状态和饱水状态)的单轴压缩和巴西劈裂试验,探明深部岩石力学基本物理力学特性随埋深的变化规律。研究结果表明:在研究的深度范围内,岩石基本物理成分组成及结构相似,随着岩石埋藏深度的增加,岩石试样的密度、纵波波速、单轴抗压强度、抗拉强度和弹性模量等均略微增大,而泊松比呈先增大后减小的趋势。含水条件对岩石的力学特性影响显著,不同埋藏深度的岩石试样进行饱水处理后其抗压强度、抗拉强度和弹性模量均明显减小,泊松比显著增大,其中岩石单轴抗压强度对水的敏感性高于其他参数对水的敏感性,各参数对水的敏感性排序为:抗压强度>弹性模量>泊松比>抗拉强度。本研究很好地揭示了深部矿山不同埋藏深度围岩的拉压力学特性变化规律。

锂云母硫酸-硫酸盐混合焙烧提锂工艺设计

通过分析锂云母矿石物料成分与提锂工艺技术现状,创新提出一种锂云母硫酸-硫酸盐混合焙烧提锂技术。从工艺流程、主要设备、技术指标、生产过程污染控制等方面,对所设计的利用该新技术从锂云母中提锂的工艺进行系统分析。采用该工艺技术可实现锂云母中Li、Rb和Cs的高效提取,三者的总回收率分别达到80.3%、54%和61%。

一种含二噁英的新型有色冶炼烟气净化处理工艺设计

文章以国内某公司项目为实例,设计了一种可处理含二噁英的新型有色冶炼烟气的净化工艺。既可单独捕集回收烟气中的有价金属粉尘颗粒物,实现资源的循环再利用,又可脱硝、脱硫、脱氟氯,同时去除二噁英类有害物质,满足污染物的排放标准限值要求,实现冶炼烟气的达标排放,为同类企业提供参考。

不同钢纤维类型混凝土动静态力学特性试验研究及应用

以云南某深部竖井钢纤维混凝土衬砌支护为背景,利用深部矿山现场使用的水泥、钢纤维及掘进工作面废矸石作为原材料,制作钢纤维混凝土试样,探究了不同钢纤维类型混凝土的动静态力学性能。通过单轴压缩、劈裂拉伸和动态压缩试验获得了钢纤维混凝土动静态力学性能及其破坏特征,结合高速摄像机和数字图像相关技术(DIC),探讨了钢纤维混凝土试样的裂纹演化规律。研究结果表明:双掺、三掺钢纤维混凝土的抗压强度均大于单掺钢纤维混凝土,三掺钢纤维在增强混凝土抗拉强度方面效果最佳,混凝土动态抗压强度随着掺杂钢纤维类型增加而增加;与素混凝土相比,钢纤维混凝土试样表面裂纹出现较晚;掺杂的钢纤维类型越多,试样峰值应变越大;素混凝土表现出脆性破坏特征,钢纤维混凝土则表现出延性破坏特征;将三掺钢纤维混凝土应用于矿山竖井衬砌支护,有效提高了竖井井壁的完整性和稳定性,为深部矿山工程安全高效开采提供了保障。

有色冶金用大功率整流设备接线方式比较研究

金属冶炼厂电源的整流设备要求比较高,大功率整流设备分为两种常用接线方式,即三相桥式相同逆并联连接线与双反星形带平衡电抗器同相逆并联接线,分别对这两种接线方式的工作原理及使用性能进行详细的分析与比较。

碳化硅材料在有色冶金领域的应用研究

基于碳化硅的原料特点,分析了反应烧结、热压烧结、无压烧结、热等静压烧结碳化硅陶瓷的工艺特点和物性参数,介绍了碳化硅材料在有色冶金领域的传统应用及新应用情况。

硫化铜精矿氧压浸出工艺研究

针对硫化铜精矿火法冶炼工艺副产硫酸,在硫酸滞销地区难以大规模应用的难题,研究了硫化铜精矿氧压浸出工艺。对某硫化铜精矿原料进行了成分、物相及有价元素赋存状态进行了分析,从理论上分析了硫化铜精矿氧压浸出的可行性,研究了一段氧压浸出、两段氧压浸出工艺的浸出效果。结果表明,采用两段逆流氧压浸出,一段控制温度135~140℃、总压1.3~1.4 MPa、时间2~2.5 h、分散剂加入量4‰~5‰、沉矾剂加入量2.5%~3%,二段控制温度165~170℃、总压1.4~1.5 MPa、时间2.5~3 h、分散剂加入量6‰~7‰、沉矾剂加入量3%~3.5%,铜浸出率为90.49%~92.25%。一段浸出液含铜90.78~92.34 g/L、铁10.81~13.84 g/L、硫酸28~30 g/L,可送后续除铁净化—电积生产电铜。

金矿选矿技术研究进展

为助力国内金矿选矿技术攻关,实现金矿资源的高效、合理化开发利用,通过梳理国内金矿资源分布情况及典型黄金矿山的重选法、浮选法、联合工艺和预处理选矿工艺的研究现状,针对性地总结了含碳高砷、高硫、难处理金矿的研究方向,为实现难选金矿资源的高效、合理化开发利用提供了思路。

湿法冶金大型卧式加压浸出反应釜有限元分析设计程序开发

近年来国内湿法加压浸出工艺发展迅速,卧式反应釜作为该工艺的核心设备之一,不断朝着超大型化方向发展。设备大型化后受力情况变得更为复杂、潜在危险因素增加,需要借助有限元软件对其结构进行辅助安全性分析。本单位技术团队借助APDL及VB语言在现有的有限元分析软件基础上通过二次开发,针对加压浸出工艺核心装备—卧式反应釜结构特点开发定制化的数据输入与结果输出模块,将传统分析软件使用过程中效率低下的“手动建模”、“手动划分网格”、“复杂参数设置”过程交由软件自动完成,极大提高了该类设备的分析设计效率。

离子型稀土分离企业连续沉淀及连续过滤的工艺设计

针对离子型稀土分离企业自动化水平偏低的现状,文章介绍了沉淀过滤工序采用连续沉淀、连续过滤的生产工艺、设备配置及自动化控制。分析了与批次沉淀、批次过滤工艺相比较的技术经济优势。采用该工艺后,生产效率和自动化水平大大提高,工人劳动量和劳动强度明显降低,新水消耗量及废水产出量可减少约25m^(3)/t,产品直接加工成本可降低约2300元/t。

基于CFD流场模拟的大型卧式反应釜结构研究

近年来,加压浸出湿法冶金工程在向更大规模的发展道路受到了配套装备大型化带来的技术制约。为了适应加压浸出工艺关键核心设备-卧式反应釜的规模大型化发展,更好地保证该设备在使用过程中的可靠性与高效性。本文采用CFD流体模拟软件,针对某项目使用的300立卧式反应釜,研究其在不同长径比下的流场分布情况以及搅拌器功率消耗大小与长径比的关系。研究表明适当增加长径比有利于改善水平方向的流场特性,减小长径比有利于改善垂直方向的流场特性,减小长径比有利于搅拌功率的降低。当长径比取1.08或1.13,能够有效提高卧式反应釜内的反应效率,降低成本和系统能耗。

冶炼烟气制酸转化器布气装置理论研究及应用

采用传统单级轴向布气装置的二氧化硫转化器易出现烟气分布不均、触媒层测温点温差较大、二氧化硫转化率不达标等问题。为找出问题根源和解决方案,借助计算流体力学模拟软件对单级轴向布气装置的气体分布效果进行了分析,同时基于多级布气的思想提出了一种新型多级轴向布气装置,对影响新型轴向布气装置布气效果和压降的关键参数的尺寸进行了优化研究。传统单级轴向布气装置结构单一,受筛孔板节流因素的影响,通过筛孔的气流与被筛孔板阻挡而改变流向的气流到达触媒层表面后,存在显著的速度、流量差异,导致布气装置布气不均匀。新型多级轴向布气装置通过多级布气有效克服了单级筛孔板的布气缺陷,其性能在工程实际应用中得到了检验,二氧化硫转化率、触媒床层温差、硫酸产量等指标均获得了显著改善。

土耳其某矿山竖井三维设计的应用

针对竖井马头门、硐室和井巷交接处井筒设计的难度大,设计工作量繁杂,耗时长,容易出错且核对相对困难,本文以土耳其某铅锌矿山竖井工程为背景,介绍了竖井三维设计相关的计算书、竖井掘砌及井筒装备三维建模和软件输出施工图纸的数字化交付案例。通过竖井三维设计,能快速、准确的完成竖井施工图设计任务,大大减轻设计人员工作量,提高设计效率。相较目前常用的二维cad出图模式,可节省时间1~2个月。

铅烟灰两段混合酸浸工艺回收铟资源的研究

为解决现行铅烟灰提取铟过程中浸出率低和安全环保问题,提出一种全湿法铅烟灰两段混合酸浸回收铟新工艺。研究铅烟灰浸出过程中硫酸浓度、液固比、反应时间和不同硫酸始酸浓度条件下盐酸对铟浸出率的影响。结果表明,控制铅烟灰一段浸出工艺条件为:液固比8∶1,硫酸始酸浓度150 g/L,盐酸始酸浓度40 g/L,反应温度90℃,反应时间4 h;二段浸出工艺条件为:液固比4∶1,硫酸始酸浓度300 g/L,盐酸始酸浓度40 g/L,反应温度90℃,铟浸出率达到81.18%,浸出渣含铟0.25%,且产出低酸浸出液符合净化工序要求。铅烟灰两段混合酸浸工艺工业应用后,每年可增产粗铟约3.63 t,增加经济效益约553.61万元,该工艺极具推广价值。

动态冲击下龄期较短充填体的力学特性研究

充填体材料发挥支撑作用时往往会受到爆破、钻孔等外界的动态扰动,严重危害采矿安全,同时养护时间长短也会影响矿山开采效率。采用分离式霍普金森压杆(SHPB)系统研究不同龄期尾砂胶结充填体的力学特性,同时使用LS-DYNA有限元软件对试样在动态冲击作用下的应力-应变特性进行数值模拟。研究表明:在动态冲击作用下,龄期28d的试样较龄期3d的试样压密阶段短,线弹性阶段长,且峰后强度下降明显,2种试样动态强度与应变率基本呈正相关关系。模拟结果表明:龄期3d的试样在靠近透射端一侧出现较大的应力集中区,产生应变并均匀的向入射端扩展;龄期28d的试样应力集中区与应变主要出现在侧面轴向,逐渐贯穿整个试样。模拟结果与高速摄影捕捉的裂纹扩展情况相符。研究结果能够为地下矿山确定合理的回采时间提供一定的理论参考。

钢纤维混凝土动态力学特性及损伤规律研究

以云南某矿山超深井衬砌支护为工程背景,对不同掺配方案、不同标号的钢纤维混凝土试样进行动态冲击试验,并采用数字图像相关技术分析了冲击荷载下试样表面的应变场演化.试验结果表明:三掺钢纤维混凝土动态抗压强度和耗散能占比大于单掺和双掺钢纤维混凝土;素混凝土的动态强度越小,掺配钢纤维后混凝土试样的动态强度提升越显著.采用高速摄像机记录了钢纤维混凝土试样的破坏全过程,试样破坏模式受混凝土标号和钢纤维掺配方案控制,可分为剪切、劈裂和剪切–劈裂复合型破坏.与素混凝土试样相比,钢纤维混凝土试样在冲击荷载下的裂纹数量减少,反射能占比更低,透射能和耗散能占比更高,表明钢纤维能有效抑制裂纹萌生扩展,增强井壁混凝土的稳定性.钢纤维混凝土试样的非破坏性冲击试验结果显示三掺钢纤维方案能够最大程度抑制混凝土在冲击荷载下的损伤.最终建议该矿山深部竖井衬砌支护采用混凝土标号为C50,钢纤维的掺配方案为每立方素混凝土掺配端钩型长纤维40 kg、镀铜平直型中长纤维5 kg以及短镀铜平直型短纤维10 kg.