绿色矿冶

摘要:有色金属行业作为国民经济的重要基础产业，其绿色转型有助于提高市场竞争力和影响力，也是国家整体绿色发展的战略需要。本文介绍了有色金属行业的金属产量、消费量、能源消费情况和碳排放数据，分析目前有色金属行业存在的问题，并介绍了几项先进典型的绿色低碳技术，最后展望了有色金属行业未来的发展方向和趋势，分析我国有色金属行业绿色低碳发展的机遇和挑战，为推动产业调整、加速绿色转型提供参考。

摘要:红土镍矿浸出渣作为硫酸高压酸浸（HPAL）提取镍钴后的尾渣，富含铁、铬等有价金属，其大量堆存既浪费资源又存在重金属污染风险。本文以红土镍矿浸出渣为原料，采用还原焙烧-还原熔炼工艺回收浸出渣中有价金属。试验结果表明，在无烟煤添加量2.0%、焙烧温度为900℃、焙烧时间45min条件下，浸出渣的硫含量由3.57%降至0.056%，脱硫率达98.69%，有效消除硫对后续熔炼的影响。焙砂在配碳比0.85、碱度0.9、冶炼温度1550℃、冶炼时间30min工艺条件下进行还原熔炼，铁、铬回收率分别为94.41%和59.79%，获得的合金可替代部分钢铁冶炼原料，熔渣可用于生产活性掺合料。本工艺为红土矿浸出渣的全流程资源化提供了新的技术路线。

摘要:太阳能电池作为一种绿色高效的能量转换介质，近年来在全球得到了大规模的应用。随着光伏产业的迅速发展，退役光伏组件的数量日益增加，如何高效回收和利用退役光伏组件成为了光伏行业面临的重要课题。本文在介绍晶硅光伏组件结构组成基础上，简述了退役光伏组件资源化回收的主要技术，并总结了退役光伏组件回收硅材料的综合利用情况，包括硅片修复再生、硅粉再生制造硅负极材料、硅合金等领域的国内外应用研究进展，以期为寻找经济、高效、清洁的退役光伏组件硅料回收方法提供思路。

摘要:含铟粉尘包括铅冶炼粉尘、铜冶炼粉尘、锌冶炼粉尘、钢铁粉尘等，是提取稀有金属铟的重要原料。湿法浸出是处理含铟粉尘的主要工艺。本文在全面综述含铟粉尘湿法浸出铟工艺现状的基础上，对比分析高温高酸浸出、氧化酸浸、机械强化酸浸、外场强化浸出、酸化焙烧浸出等不同工艺对铟金属以及难溶载铟物相浸出的特点与局限性，指出各工艺在工业生产实践中存在的问题。此外，分析了新型浸出剂-低共熔溶剂对铟选择性提取的研究进展，并就低共熔溶剂在铟等稀有金属湿法浸出的工业化应用提出展望。

摘要:熔体源头改质是降低高钛矿渣TiO₂含量、提高水化活性的有效途径，且将增加其作为水泥和混凝土用辅助性胶凝材料的使用价值。本文利用钢渣调节渣系碱度和TiO₂含量，在石墨坩埚中实现高钛矿渣熔融和熔体改质，熔体再经水淬急冷制备得到钢渣熔融改质高钛矿渣。研究结果表明，随着钢渣掺入量的增加，高钛矿渣熔体碱度提升，改质高钛矿渣铁氧化物含量降低，表明熔融改质过程可回收金属铁。改质高钛矿渣玻璃体含量均在75%以上，但随着碱度提升，玻璃体含量降低。随着碱度提高，体系TiO2含量有所降低，其对玻璃体结构稳定作用减弱，使得改质高钛矿渣微粉水化活性提高。碱度1.5的改质高钛矿渣微粉水泥胶砂流动度和活性指数达到S75级粒化高炉矿渣粉要求。

摘要:针对常规废旧三元锂电池黑粉回收利用工艺存在的工艺流程长、酸消耗大、锂回收率低等问题，结合生产实际情况，研究了一种还原焙烧-两段酸浸串联提锂工艺。通过碳热还原焙烧预处理实现正极黑粉中锂离子的结构转化，并分段控制溶液pH值进行两段稀酸浸出，过程无需额外添加除杂剂，实现了锂与钴、镍、锰杂质元素的高效分离。采用单因素法探究了还原焙烧过程中焙烧温度、焙烧时间、炭质还原剂用量及酸浸过程液固比、浸出时间、浸出温度、硫酸浓度等参数对提锂效果的影响。结果表明，炭质还原剂配比用量15%、焙烧温度600℃、焙烧时间100min，浸出液固比6mL/g、浸出时间120min、浸出温度70℃、硫酸浓度1mol/L的条件下，锂浸出率为97.23%，钴、镍、锰金属浸出率均低于0.6%。该工艺制备的沉锂前液再采用碳酸钠沉锂，锂的直收率为88.61%。

摘要:某铅冶炼厂采用石灰-铁盐法处理污酸废水，但存在运行不稳定、水质达标难度大、铊污染风险大、渣处理成本高等问题。为了解决上述问题，本文采用“硫化+一段中和+二段深度中和”的工艺进行污酸废水处理工艺的优化。在进行硫化药剂的对比、分析后续工艺以及所产渣性质的基础上验证了硫化法的可行性。采用该工艺，硫化阶段砷、铊的去除率都达到99%以上，一段中和控制反应终点pH值为2.5~3.0，得到的石膏渣中重金属含量低于0.05%，石膏渣品质能够得到有效保证；二段深度中和处理采取中和+铁盐+深度氧化/硫化工艺，反应终点pH值控制在7.5~8.5，最终出水的重金属含量可达标。该工艺分离出三种渣，大部分重金属污染物以硫化物沉淀形式脱除，硫化渣属于含铊危废；一段中和产出的石膏渣属于一般危废；二段中和产出的中和渣含铊量低于20g/t，属于危险废物。三种渣均有处置去向，通过改变渣的性质以及回炉处置等方式，可实现危废渣减量65%以上。

摘要:闪速熔炼炉渣选矿通常采用固体丁基黄药作为捕收剂回收其中的铜金属，固体丁基黄药在实际生产过程中易潮湿、板结，存在配药劳动强度大、安全风险高、人工配药浓度不稳定、作业环境差、环保压力大等诸多问题。以某铜冶炼企业闪速熔炼炉渣为研究对象，从药方研发、药性对比、药剂有效期、药剂浓度控制等方面开展了水剂黄药的研究与应用。研究结果表明，由70%液体丁基钠黄药+27%液体戊基钠黄药+3%稳定剂复配而成的新型水剂黄药，控制其浓度≤40%，可替代固体黄药，新型水剂黄药有效使用周期≤28d。经工业实践应用证明，水剂黄药兼具硫化铜与氧化铜金属捕收能力，可降低尾矿铜金属损失，经济效益明显。

摘要:Oslo结晶器作为连续工业结晶过程中常用的一种典型结晶器，其结晶效果直接影响最终结晶产品质量。本文使用CFD流体模拟软件，计算了均一粒径下进料降液管最低点距结晶器底部不同高度条件（500mm、700mm、900mm、1100mm、1300mm、1500mm）下结晶器中固相的分布情况，获得降液管内插深度对Oslo结晶器内部流场的影响规律，确定最优的降液管结构设计尺寸，并进行优化。结果表明，在进料降液管最低点距结晶器底部900mm时，Oslo冷却结晶器可以正常运行，且有利于高浓度物料的出料。基于此模拟结果，对进料降液管结构进行优化，在进料降液管的底部增加一段变径管。该结构能够有效改善结晶器内部流场分布，提高出料晶体的浓度，并为 Oslo 冷却结晶器的结构设计提供参考。

摘要:针对目前铜冶炼酸泥处理存在的硒、汞分离困难、不彻底等问题，本文在不引入新杂质的前提下，创新性采用铜作为分离剂，有效分离了酸泥中的铜、硒、汞。具体工艺流程为酸泥氯化浸出-铜沉淀分离汞-二氧化硫还原沉硒-硫化沉铜，重点对铜分离硒和汞进行了试验研究。试验结果表明，控制反应温度20℃、溶液中硒浓度不高于20g/L，采用焦亚硫酸钠调节溶液电位至700mV左右，再加入分离剂铜分离硒和汞，当终点电位约为450mV时结束反应，汞的还原率大于98%，还原后液中汞含量低于200mg/L，得到的汞渣品位约为80%，含硒量低于1%。该工艺实现了硒和汞有效分离。

摘要:本文采用高频红外碳硫分析仪测定铜精矿中的硫含量，明确最佳仪器条件参数，同时对铜精矿试样的称样量、助熔剂加入量等进行研究。实验结果表明，高频红外碳硫仪可定量测定铜精矿样品中硫含量，其相对标准偏差为0.30%~0.51%，其结果与燃烧-滴定法测量结果吻合较好。采用高频红外碳硫分析仪测定铜精矿中硫含量，有效缩短了硫分析检测时长，实现了铜精矿中硫元素的快速测定，且精密度和准确度较高，满足生产控制要求。

摘要:石墨化阴极、高导电钢棒以及磷生铁浇铸技术在铝电解生产中逐步得到应用并取得一定效果。本文介绍了石墨化阴极炭块、高导电钢棒的优势以及磷生铁浇筑的步骤和要点，并基于生产实践对比石墨化阴极+高导电钢棒+磷生铁浇铸组装的阴极电解槽和半石墨质阴极+普通钢棒+糊料捣打组装的阴极电解槽的组装压降、启动后的炉底压降、电压、电流效率等经济指标。实践表明，石墨化阴极+高导电钢棒+磷生铁浇铸组装的阴极结构不仅可以有效降低阴极炭块与钢棒之间的压降，还可以提高电流效率，降低电耗，提高电解槽运行的稳定性，具有较好的节能降耗效果。

摘要:本文采用水浸法从氧化铝回转窑电收尘飞灰中回收氯化钾，探究水浸溶出、除杂净化、分段结晶等工序中不同处理条件对氯化钾回收效果的影响，重点考察浸出液固比、晶种加入量等因素对KCl分离和提纯的作用。试验结果表明，氯化钾的有效回收率达到90%以上，KCl产物单一物相，符合工业用氯化钾标准。水浸法提取氯化钾工艺简单、安全性高、设备要求低、节能环保，为氧化铝回转窑电收尘的资源化利用提供了新的思路。

摘要:深锥浓密机最小直径通常由其单位面积处理量确定，锥角一般取经验值为30°~60°，设计时，结合物料基本性质由经验进行取值，具有一定的主观盲目性。本文采用数值模拟方法对深锥浓密机直径和锥角进行优化。首先，通过对直径d=180mm、高度h=2m的大尺寸模型浓密实验机开展浓密实验，获取入料后不同时间点的底流浓度，然后，将实验结果与模拟仿真结果对比，结果显示均方根误差均小于0.5，验证了模拟仿真结果的准确性。最后，基于某矿山的实际情况，利用模拟仿真技术优化深锥浓密机的锥角和直径。结果表明，在深锥浓密机单位面积处理量为500kg/(m2·h)、全尾砂处理量40t/h的条件下，浓密机锥角为30°、直径为11m时，在相同时间内底流浓度最高，且达到最高浓度的时间也最短。模拟仿真较好地解决了深锥浓密机参数设计时的主观盲目性问题，可推广应用。

摘要:在矿山资源开发与环境保护过程中，探寻生产投入与生态环境投入的最优比例是实现矿山综合收益最大化的基础。为寻找经济效益与生态效益的平衡点，分析了绿色矿山综合收益的关键要素及其在经济效益与生态效益平衡中的作用，研究了绿色矿山和传统矿山及小型矿山和大型矿山之间的综合收益、边际收益和边际成本的关系，揭示了绿色矿山建设的经济决策原则，并指出其相比传统矿山具有更强的市场竞争力和盈利能力。最后阐述了绿色矿山建设中的6个平衡与综合收益要素之间的相互作用机制，并提出了优化策略，以实现综合收益最大化。本文为绿色矿山建设提供了理论支撑和实践指导，推动矿业向绿色可持续发展模式转型。

摘要:阳极导杆组是电解铝生产的重要导电部件，其导电性能和使用寿命是衡量经济效益的重要指标。为解决常规焊接存在的质量不稳定问题，本文分析目前自动化焊接存在的弊病，提出一种结构型节能阳极导杆组机器人焊接方案，对阳极导杆组坡口切割、定位装夹、视觉检测、焊接工艺进行全方位的改革，利用并改良阳极钢爪双向双焊道堆焊、阳极导杆钢-铝直焊等焊接工艺，解决焊接开裂、破损，压降过高等问题。生产实践表明，结构型阳极钢爪压降明显低于铸造型钢爪，与传统铸钢爆炸焊块相比，钢-铝直焊导杆组焊缝的压降可降低13.84mV，且压降波动较小，稳定在20mV以下，导电性能提升显著。采用钢-铝直焊，以92.5%的电流效率计算，吨铝可实现节电约44.6kW·h，节能效果明显。