绿色矿冶

摘要:新发展阶段，明晰钢铁碳排放与产业增长的关联，厘清钢铁碳减排路径，将助力实现钢铁产业高质量发展，推动钢铁领域“双碳”进程。基于2000—2019年中国钢铁碳排放测算数据，运用Tapio脱钩模型分析中国钢铁产业碳排放与产业增长的关系，采用对数平均迪氏指数（LMDI）对碳排放驱动因素进行分解。研究表明，2000—2019年中国钢铁产业碳排放与产业增长的脱钩状态较为稳定，基本上呈现弱脱钩状态。生产规模效应和资源效率效应是碳排放量增加的主要驱动因素，能源结构强度效应和能源消耗强度效应对碳排放具有抑制作用。建议从大幅增加钢铁行业科研投入、调整钢铁行业能源结构、创新工艺流程、制定科学合理的发展规模等方面开展钢铁产业碳减排工作，助力低碳钢铁产业高质量发展。

摘要:绿色工厂是构建绿色制造体系的实施主体，建设绿色工厂是推动形成绿色发展方式的重要着力点。建设绿色工厂不仅有助于提高资源利用效率，减少环境污染，还可以提升企业的绿色形象和知名度，增强企业的竞争力。本文总结了近年来我国绿色工厂建设的主要进展，分析了未来绿色工厂建设的主要挑战，从加强绿色低碳技术研发与应用、进一步完善相关政策体系、加大宣传和协调、加强国际合作等方面提出了有关对策和建议。

摘要:随着国家对尾矿库监管的力度不断加大，矿山企业的尾矿库面临着新建、加高、扩容审批困难局面，影响到企业可持续发展。为此，必须大力推行尾矿减排，本文介绍了铁矿山企业实施尾矿减排的方法，并针对不同的减排方法，分析潜在的安全风险，提出安全应对措施，从而达到减少入库尾矿量或无尾排放的目标，并降低尾矿库安全风险，有效缓解尾矿库库容不足的问题。

摘要:随着我国绿色矿山的建设由试点探索阶段进入全面推进阶段，面对新阶段、新形势，绿色矿山建设规划的任务要点以及保障措施值得进一步深思。本文结合我国绿色矿山的发展历程，详述了绿色矿山建设规划的意义以及影响绿色矿山建设和规划的因素，并从这些影响因素出发，提出了绿色矿山规划制定的基本原则和总体要求，同时根据影响因素的重要程度，从矿区建设、资源合理开发、土地节约利用、生态修复治理、节能降耗、“三废”排放、废弃物资源化以及废水资源化等8个方面介绍绿色矿山的规划内容。此外，为了保证绿色矿山规划的实施，从管理、资金、制度以及监督4个方面提出了保障措施。

摘要:针对铅冰铜复杂物料熔炼效率低、Cu与Pb分离不彻底、粗铜品位不高等技术难题，采用自主开发的富氧侧顶吹熔炼试验装备开展了中试试验。试验结果表明，在温度1250℃、氧气浓度60%的条件下，铅冰铜侧顶吹熔炼可一步产出粗铜，粗铜含Cu量达到94.03%，含Pb量为0.11%，主要杂质Pb、As和Sb的脱除率分别约为99%、90%和85%。采用该工艺，熔炼造渣+吹炼造铜可在同一反应器内完成，冶炼周期缩短至24h，煤率9.6%，相较于传统工艺，冶炼效率大幅提升、操作环境好、能耗低，该工艺具有较好的应用前景。

摘要:钢渣中的CaO等碱性物质在堆存过程遇到降水时易溶出，导致周边土壤的pH值升高，进而引发土壤污染问题。除了游离氧化钙外，2CaO·SiO₂-3CaO·P₂O₅是钢渣中碱性溶出的主要矿物相，为减少其生成，本文通过添加SiO₂和MgO对钢渣进行改质处理，考察SiO₂和MgO抑制钢渣碱性溶出的有效性。结果表明，采用SiO2和MgO协同改质钢渣，能够显著减少钢渣中游离的CaO以及2CaO·SiO₂-3CaO·P₂O₅物相的生成；随着SiO₂和MgO添加量的增加，溶出液中Ca²⁺含量逐渐减少，最大pH值明显降低；当SiO₂添加量为30%、MgO添加量为10%时，溶出液的最大pH值降到10.1，与CaCO₃浸出液的最大pH值（10.03）接近，可认为改质钢渣在实际应用中不会发生严重的溶出问题。

摘要:铜电解精炼是铜产业链中决定铜产品质量和性能的重要环节。本文总结和分析了传统电解精炼法、永久不锈钢阴极法、周期性反向电流法、脉冲电流法、平行流电解精炼法、外场强化电解精炼法等阴极铜电解精炼技术和一次或多次电解精炼制备高纯铜电解精炼技术的原理、研究进展及存在问题，并对铜电解精炼技术进行了展望，指出阴极铜电解技术将朝着原料适应性强、金属回收率高、生产成本和能耗低以及环境友好等方向发展，而高纯铜电解精炼技术则朝着工艺简单化、节能减排、大规模生产以及产品高纯化等方向发展。

摘要:以锌浸出渣为原料，采用转底炉直接还原-磁选工艺开展试验研究，将锌浸出渣同还原剂、黏结剂按照一定比例压成球团进行还原试验。试验结果显示，在碳氧比1.2、还原温度1250℃、还原时间35min的条件下，锌浸出渣直接还原后得到金属化球团，锌挥发率超过99%，铅挥发率超过94%，铟挥发率超过79%，铁金属化率超过85%；金属化球团在一段磨矿10min，磁场强度0.18T，二段磨矿15min，磁场强度0.12T条件下进行磁选，得到铁质量分数87.12%的铁精粉，铁回收率83.04%，试验指标较好，实现了锌浸出渣中铅、锌、铟、铁等有价元素的综合回收利用。

摘要:湿法炼锌试剂净化除钴工艺采用有机试剂进行除钴，生产中存在除钴效果差、有机分解物在湿法炼锌系统富集、锌电积烧板及熔铸化料困难等问题。本文针对上述问题进行了分析，提出了优化除钴工艺、新液质量、除锗工艺参数以及去除纳米硫化锌的思路。通过实施优化措施，有机试剂的使用量显著减少，有机物在系统中的富集也显著降低，净化新液中钴、镉等杂质得到进一步去除，系统稳定性更好，从根本上解决有机试剂分解的有机物对锌电积工艺的危害。

摘要:电解铝企业原有的槽控制技术基于单一的电阻信号来判断电解槽运行是否稳定，无法达到可视化效果，缺乏协同控制、优化决策、异常情况诊断的功能。随着电解槽槽型逐步大型化，出现了愈来愈多仅靠人工经验而无法提前预判的问题。以电解铝企业400kA系列电解铝为研究对象，开发了新型数字槽控机，介绍了新型数字化操控系统的组成及功能，并将该系统进行了实践运用。研究表明，在新型数字化槽控制系统的配合下，400kA系列电解槽突发事件的预防能力和生产稳定性大幅提高，电能耗损、生产原料成本显著下降，人工效率和电解槽运行的稳定性显著提升。

摘要:针对铅锌冶炼废水中硫酸钠资源化利用的问题，利用带有隔膜的一膜两室自制电解槽进行电解制备酸（H₂SO₄）和碱（NaOH）的实验，探究硫酸钠浓度、电流密度、极板间距、电解时间等参数对酸、碱产率的影响，从而确定最优电解方案。实验结果表明，最佳实验条件为硫酸钠浓度为25%，电流密度85.0mA/cm²，外加循环电解液体积为70mL，循环速率50mL/min，极板距离5mm，电解时间3h。在上述最优条件下，酸、碱产率都能达到10%左右，在实现环保的同时，也可实现高盐废水的循环利用，提升铅锌冶炼清洁、可持续发展能力。

摘要:铜电解精炼过程中,电解液温度、电解液循环速度、添加剂用量、电流密度等参数是决定铜品质的关键工艺参数，然而这些参数的控制都根据人工经验来判断，缺乏一定的合理性。本文提出使用人工大猩猩部队优化算法来对电解精炼过程中的控制参数进行优化，以期获得最优的参数配比。实验表明，采用通过人工大猩猩部队优化算法得到的最优参数配比，阴极铜品质显著提高，且电能消耗降低了6.173%。基于人工大猩猩部队优化算法的铜电解工艺优化模型可以精准地对铜电解工艺因素进行调控，克服了人为经验控制的主观性和不能保证达到最优的缺点。

摘要:生物质与煤的成分十分复杂，这些成分共同决定了生物质与煤混合热转化过程灰样的烧结或结渣特性，这对生物质与煤混合热转化技术的应用和推广具有重要影响。本文以典型的生物质秸秆和烟煤为原料，深入研究不同掺混比例以及灼烧温度和灼烧时间对生物质与煤混燃灰烧结特性的影响。研究结果表明：玉米秸秆与神木烟煤混燃过程中玉米秸秆的掺混比例越大，脱灰效应越明显。水稻秸秆与烟煤混燃后灰分含量要高于玉米秸秆与烟煤混燃后的灰分含量，这主要是由两种秸秆生物质的化学组分和结构不同所致。在相同的灼烧温度和掺混比例下，灼烧时间对灰分含量的影响不明显。随着灼烧温度的增加，玉米秸秆与烟煤混合热转化得到的灰样的灰分含量越低，脱灰效应越明显。当玉米秸秆的掺混比例由25%升至75%时，灰样形貌由原来的无规则形状或蜂窝状结构转变成明显的熔融粘结现象。灼烧温度升高，混燃灰样的结渣趋势增强，而灼烧时间对灰样微观形貌的影响较小。

摘要:镁盐体系原地浸矿工艺是一种新型离子型稀土矿绿色开采工艺，与传统的硫酸铵浸矿工艺相比，新工艺避免了氨氮污染问题，但伴随镁盐浸矿开采工艺产生的镁、TDS等特征因子同样是环保重点管控的指标，明确其环境控制要求是新工艺环保管理和环境影响评价的前提。本文介绍了国内外有关镁的环境标准，通过文献调研、标准类比、限值反演等方法，综合镁盐浸矿工艺特征、区域水环境质量、特征因子对环境和人体危害程度等因素，初步提出镁盐浸矿工艺相对合理的特征因子控制要求。建议地下水中镁的标准限值参考波兰的标准（取100mg/L），地表水中镁的标准限值建议取100mg/L；废水中镁的排放控制限值建议取500mg/L或不设置排放限值，通过硫酸盐排放管控间接控制镁的排放影响。

摘要:城镇污水处理是一种能源密集型的高能耗产业，其碳排放量占全社会总排放量的1~2%。在“双碳”目标的背景下，实现污水处理减污降碳、低碳绿色和可持续发展已成为未来污水处理厂的主要发展方向。本文分析了污水和污泥处理过程中温室气体的构成和来源，并从工艺运行优化、资源能源回收、清洁能源利用、低碳新工艺开发等角度总结了目前国内外污水处理厂碳减排的技术措施和应用案例，并对我国城镇污水处理厂实现碳减排提出展望，以期为污水处理厂低碳技术的推广和应用提供参考。

摘要:当前，随着社会大众对环境保护和资源可持续性的关注，危险废物的有效处理成为全球性问题。本文梳理了我国危险废物处理行业的现状和危险废物相关政策的演变历程，提出危险废物处理“源头减量+过程再利用+末端治理”的循环经济模式；并以衢州某工业园区为例，介绍了危险废物处理形成的企业内循环、产业内循环和园区内循环三大循环，探索“资源-产品-危险废物-再生资源”的物质循环流动的过程，探索资源循环利用的可行性，并从政策、技术、经济效益和管理监督等角度对循环经济模式下的危险废物处理提出建议。

摘要:偏心异径管是电力、石油、化工等工业管道系统中常见的构件之一，其内部流动受到管径变化的影响，容易出现流动加速腐蚀问题。本文基于计算流体力学模拟，研究了偏心异径管在不同孔径比（ε=0.4~0.7）和不同速率（1~7m/s）下的流体动力学特征，并结合Sanchez-Caldera模型分析了偏心异径管下游管道流动加速腐蚀速率分布特征。结果表明，偏心异径管下游易失效位置位于小孔径侧；在入口流速3m/s条件下，随着孔径比增大，偏心异径管下游管道流动加速腐蚀敏感位置上移；在孔径比为0.6条件下，随着入口流速增大，流动加速腐蚀速率显著增大，流速变化对下游管道流动加速腐蚀敏感位置无影响。