CN 10-1873/TF
ISSN 2097-2423
2023, 39(3):1-6. DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2023.03.001
摘要:以铅阳极泥火法处理过程产出的高砷锑烟尘为处理对象,结合氧压碱浸试验和XRD、ICP-OES等表征方法,探究氧分压、液固比、氢氧化钠浓度、浸出温度、浸出时间对砷、锑、铅分配行为的影响。结果表明,以氧分压2.0MPa、液固比10mL/g、氢氧化钠浓度2mol/L、浸出温度200℃、浸出时间2h的条件对高砷锑烟尘进行氧压碱浸,浸出渣再经水洗处理,可使烟尘中99.5%以上的砷进入溶液,锑、铅、铋进入浸出渣,水洗渣中砷含量小于0.5%,可制备高品质锑白产品,实现了砷和锑的深度分离。
2023, 39(3):7-12. DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2023.03.002
摘要:本文开展了镍渣渣型优化试验研究。采用热力学计算得到熔炼镍渣时主要反应的吉布斯自由能与温度的关系,表明温度在750~1600℃、以焦粉为还原剂、石灰石为熔剂的条件下,各主要反应均能发生。在此基础上,基于增钙降硅理论,在高温箱式电阻炉中进行镍渣渣型优化,探讨石灰石添加量、铁硅比、温度对镍渣中镍和铜含量的影响,以及研究了氧化钙和石灰石对镍渣性能的影响。试验结果表明,在熔炼温度1420℃、铁硅比1.2~1.3、石灰石质量分数9%~11%、保温时间60min条件下,镍和铜质量分数可分别降至0.37%、0.27%,降低了镍渣中镍、铜有价金属的机械夹杂损失和化学溶解损失;优化后的镍渣的XRD物相分析结果表明,添加石灰石会破坏复杂硅酸铁镁结构,转变为结构简单、易还原的Fe2SiO4结构,渣型优化效果明显。石灰石对镍渣的改性效果优于氧化钙。本研究有利于降低镍渣中有价金属的损失,为镍冶炼系统的渣型研究奠定了理论及实践基础。
2023, 39(3):13-18. DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2023.03.003
摘要:本文对湖南某钨选矿尾矿的粒度、成分、放射性、腐蚀性和浸出毒性等性质进行分析,结果表明该钨尾矿主要成分为SiO2、CaO和Fe2O3,与水泥水化所需的矿物组成基本一致,放射性、腐蚀性和浸出毒性指标均低于国家标准限定值,说明钨尾矿对环境无害,可探索资源化利用。在此基础上,以该钨尾矿作为主要原材料,通过物理激发和化学激发,采用合理的原料配合比和先进的制备工艺,制备一种新型复合掺合料,并分别采用胶砂法和试饼法对新型复合掺合料进行性能检测分析。检测结果表明,5个试样中,钨尾矿微粉用量适中、助磨外加剂和碱性激发剂用量较大的新型复合掺合料的1#和2#试样28d活性指数≥95%,5个试样安定性均合格。在钨尾矿微粉用量不变的情况下,新型复合掺合料的活性指数的增长与助磨外加剂和碱性激发剂的用量成正比,同时碱性激发活化效应对活性指数的提高发挥一定促进作用。
2023, 39(3):19-25. DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2023.03.004
摘要:湿法炼锌的浸出渣成分各不相同,但均含有锌、银等有价金属,同时含铅、镉、砷等重金属,属于危险废物,需要进行无害化处理,同时回收其中的有价金属。目前中国主流的锌浸出渣处理技术有回转窑、烟化炉、顶吹炉等。这些技术已经应用多年,技术成熟可靠,但在节能和环保方面还有较大提升空间。近年来,富氧侧吹技术开始成功应用于锌浸出渣处理,主要包括中国恩菲的侧吹浸没燃烧技术和瓦纽科夫式侧吹技术。本文在综述锌浸出渣处理技术现状基础上,介绍锌浸出渣熔池熔炼机理及"侧吹炉+烟化炉"工艺流程,以实际工程案例介绍瓦纽科夫式侧吹炉和侧吹浸没燃烧炉两种侧吹技术在中国锌冶炼工厂的应用,并从炉体结构、生产操作以及技术指标等方面对这两种侧吹技术进行分析比较。中国恩菲的侧吹浸没燃烧技术处理锌浸出渣具有能耗低、熔炼温度可控、操作简单、自动化程度高、开炉成本低、烟气稳定且氮氧化物含量低等优势,未来将成为中国乃至世界湿法锌冶炼渣的主流处理工艺。
2023, 39(3):26-30. DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2023.03.005
摘要:本文系统研究了难处理金矿氧压预浸工艺过程中余热的产生原理,余热分布、涉及点位,针对不同矿源及工艺路线建立一套包括余热清洁化、余热采集、余热转化、余热利用等步骤的余热回收系统。该系统实现难处理金矿氧压预浸工艺余热最大化的循环利用和节能减排,增强难处理金矿氧压预浸工艺的适应性和完整性。
2023, 39(3):31-35. DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2023.03.006
摘要:规整的炉帮是铝电解槽取得良好经济指标和较长槽寿命的关键因素。在生产过程中,炉帮随着槽龄增长或因管理不善出现侵蚀、破损,进而影响铝电解槽的电流效率和电解槽的安全生产。本文从电解质体系、炉帮破损机理以及炉帮建立条件等几个方面分析了电解槽炉帮再生的可行性,并以槽况不稳定、侧部部分位置炉帮较薄或没有炉帮的电解槽为试验槽,提出了实际操作方案,比对了炉帮再生前后炉帮厚度、电压、电流效率及全槽散热孔温度的变化情况。炉帮再生后,A、B面炉帮平均厚度分别由之前的3cm和7cm增加至9cm和13cm,且之前没有炉帮的位置也形成了比较理想的炉帮,散热孔温度整体降低,电解槽运行逐步平稳,槽运行电压明显降低,电流效率也随之提高。
2023, 39(3):36-39. DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2023.03.007
摘要:铝电解过程遵循电压和能量双平衡原则,其中能量平衡是制约电解槽节能的重要因素。本文基于传热学原理分析了影响电解槽散热的因素,并综述目前行业内采用的调节环境温度、槽温、槽体导热性能、散热面积、烟气流量等措施。本文指出调整电解槽铝水平、烟气流量、覆盖料覆盖制度是常用的调整电解槽散热的措施,简单有效,成本较低;调整电解槽阴极内衬结构对电解槽能量平衡影响最大,效果明显,技术要求最高,成本最高。具体措施需要根据企业自身情况而定。
2023, 39(3):40-44. DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2023.03.008
摘要:某企业采用侧壁定向凝固偏析法生产精铝,出现锌和钒杂质含量无法达到行业标准3N5精铝的要求。本文通过理论分析原铝中各杂质元素的平衡分配系数并结合生产实际可知,锌杂质无法满足要求的原因是原铝中锌杂质含量较高,且锌在铝中的平衡分配系数相对偏大,去除效率低;钒杂质无法满足要求的原因是钒在铝中的平衡分配系数大于1,为5.1,无法通过偏析法提纯去除。本文根据精铝杂质控制要求和提纯除杂效率,推算出氧化铝中各杂质成分的控制要求,提出采用高品位优质原料的措施;针对钒无法通过偏析法去除的问题,采用硼砂和氯化锶除钒的方案。最终应用定向凝固偏析法成功生产合格的精铝产品。
2023, 39(3):45-49. DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2023.03.009
摘要:氧化铝生产过程中,高压溶出管道结疤的产生不可避免。结疤会使传热效率降低,能耗增加,生产成本升高。本文在介绍结疤的成分和物相、结疤成因及危害的基础上,分析遵义铝业的高压溶出段结疤清除存在的问题,并对现有的高压水清除法进行优化改进。高压溶出管道结疤形成的机理及物相组成有很大差异,低温段结疤主要为钠硅渣,高温段结疤主要为钙钛矿、羟基钙钛矿。对于低温套管,可以通过提高清洗压力来实现结疤清除;对于高温段,可以使用熔盐加热干烧结合高压水清除的方法消除结疤。生产实践表明,在通盐干烧3~4h、温度300~320℃、清理压力150MPa的条件下,高温段套管结疤的清理效果明显改善,换热系数明显提高,均值达到900W/m2·℃。优化方法取得了较好的清理结疤效果。
2023, 39(3):50-53. DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2023.03.010
摘要:新疆某水厂处理低温高浊高碱水时存在矾花沉降困难、出水浊度偏高的问题,能源消耗和运行成本高。本文从强化工艺混凝效果角度出发,将铁盐和硫酸铝分别与PAC复配聚合得到PAFC和PACS,以PAFC和PACS作为混凝剂进行水处理实验,并添加阴离子助凝剂PAM,研究复配混凝剂处理低温高浊高碱水的效果。实验结果表明,当饮用水级黄PAFC和黄PACS添加量在50mg/L时,出水浊度分别降至7.3NTU、1.58NTU,达到水厂出水要求;添加阴离子助凝剂PAM后,尤其是选用黄PACS搭配阴PAM,出水浊度降至0.34NTU。采用黄PACS或PACS+阴PAM处理低温高浊高碱原水,药耗可降低37.5%,漂白粉用量降低40%,达到节约能源和降低运行成本的目标。
2023, 39(3):54-58. DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2023.03.011
摘要:某冶炼厂环集烟气脱硫采用钠碱法工艺,制酸尾气脱硫采用活性焦工艺,脱硫装置存在脱硫后尾气无法满足特别排放限值要求(SO2≤100 mg / m 3 ,NOx≤100 mg / m 3 ,颗粒物臆10 mg / m 3 )的问题。 本文在论述现有装置运行现状基础上提出优化改造方案。 重点论述了离子液脱硫原理、工艺流程、设备选型和系统性能,并针对试生产时出现烟气 SO2 浓度波动大、尾气排放 SO2 浓度不稳定、离子液消耗量过大、离子液中硫代硫酸根浓度过高的问题,提出了相应的处理措施。 经过优化改造,烟气尾排中 SO2 浓度低于 100 mg / m 3 ,大部分时间低于 30 mg / m 3 。 实践证明,此次改造脱硫工艺选择正确,设计参数设定合理,装置运行平稳,脱硫达到理想效果。
2023, 39(3):59-62. DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2023.03.012
摘要:本文利用电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定白烟尘中铟和锗的含量。采用HCl-HNO3体系进行溶样,严格控制炉温及试剂加入时间,使样品溶解完全且澄清。配制铟锗标准溶液,使用ICP-AES仪器进行铟、锗谱线的选择和干扰校正。该方法操作简单、快速、准确、灵敏度高,具有良好的精密度和准确度,锗和铟检出限分别为0.043μg/mL、0.020μg/mL,相对标准偏差( n =7)为1.0%~2.0%,加标回收率为95.61%~99.15%。该方法能够检测铜冶炼白烟尘中铟和锗含量。
2023, 39(3):63-67. DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2023.03.013
摘要:回转窑焚烧炉是一种适应性强、能焚烧多种液体和固体废物的多用途焚烧炉。逆流式回转窑以其热解为主的焚烧工艺特点在危险废物处置领域的应用逐步增多。由于危险废物来源多样,成分复杂,回转窑焚烧处理过程中的物料配伍、炉渣热灼减率、结焦是行业内较为关注的问题。本文结合中国恩菲孝感固废处置中心项目的运行经验,对逆流式回转窑的工艺进行探讨,包含焚烧配伍比例、进料过程中的工艺控制要点、炉渣热灼减率控制方式、焚烧系统各部位结焦成因及防控措施等,以期为行业内逆流式回转窑长期稳定运行提供参考和借鉴。
2023, 39(3):68-72. DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2023.03.014
摘要:本文选择甘肃、新疆两地三处的历史遗留黄金堆浸尾渣场地,研究三场地黄金堆浸尾渣及周边土壤、地下水的污染状况。研究共采集195个黄金堆浸尾渣样品,469份土壤样品(含12份对照点样品),42份地下水样品(含3份对照点样品)。结果显示,历史遗留黄金堆浸尾渣样品通过酸浸或水浸检出总氰化物(以CN-计)、Cu、As、Cd、Zn、Pb、Ni因子,黄金堆浸尾渣周边土壤部分点位存在砷元素超标,周边地下水部分点位存在砷元素超标。堆浸尾渣周边土壤及地下水中砷元素含量明显偏高,与氰化堆浸提金生产过程金矿伴生砷含量高有关,随着时间的推移,经过雨水冲刷及渗滤液的作用,尾渣底部及附近的土壤、地下水遭受砷元素污染。
2023, 39(3):73-77. DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2023.03.015
摘要:萃取车间生产过程中产生大量有机废气,主要成分是萃取剂和溶剂油,具有高挥发性,易燃,具有一定的毒性,会给大气造成污染。本文介绍了目前萃取车间采用的通风技术,着重介绍了净化塔-活性炭吸附方案、RTO蓄热燃烧方案、高分子材料吸收+蒸汽再生方案的原理、装置及适应性,并根据实际情况给出有机废气净化方案选择的建议。
2023, 39(3):78-86. DOI: 10.19610/j.cnki.cn10-1873/tf.2023.03.016
摘要:本文针对垃圾渗滤液用厌氧反应器采用的枝状、环状、网状布水器建立流场,分别模拟废水进入布水器后的流动状态,探讨了不同布水器结构形式及支管出水角度等主要参数对布水效果的影响。模拟结果表明,环状布水器中各出口流量分布最为均匀,且当支管与环形主管间的夹角增大时,各出口流量进一步变得均匀。当支管与主管轴线夹角为60°时,布水均匀性最好。