绿色矿冶

摘要:在能耗双控向碳排放双控制度转型的背景下，有色金属作为高耗能重点行业，面临严峻的碳减排压力，如何建立科学高效的碳排放管理体系成为企业绿色低碳发展的关键。本文以有色金属企业碳预算体系构建为切入点，通过设计包含碳排放量子预算、碳减排量及成本子预算、碳排放权交易子预算、碳减排净损益子预算的碳预算系统，将碳减排目标、节能诊断机制与企业碳预算紧密结合。本文研究可为有色金属企业在“双碳”战略目标下重塑发展逻辑、加速低碳转型进程、增强可持续发展韧性提供参考。

摘要:熔盐电解工艺中的支持电解质需具备良好的导电性、较低的黏度，同时兼顾表面张力、密度、熔融温度等理化性质。本文基于前人熔盐电解工艺研究，借助高温熔体物性测试系统，研究了不同温度（750℃、800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃）和不同摩尔比（LiF/NaF=1.5、1.2、1.0、0.8、0.6、0.4）对氟化盐二元体系LiF-NaF熔盐混合物的密度、黏度、表面张力和电导率等理化性质的影响。结果表明，LiF-NaF熔盐体系的密度随温度升高而减小，随LiF与NaF摩尔比下降而增大；LiF-NaF熔盐体系的黏度随温度升高而降低，在950℃后趋于稳定，随LiF与NaF摩尔比下降而降低；LiF-NaF熔盐体系的表面张力随温度升高而下降，随LiF与NaF摩尔比下降而降低；LiF-NaF熔盐体系的电导率随温度升高而升高，随LiF与NaF摩尔比下降而降低。采用LiF-NaF熔盐体系时，应针对具体电解目标产物选用最适宜摩尔比和温度。

摘要:赤泥是氧化铝生产过程中产生的强碱性工业固废，其长期堆存不仅占用大量土地，还会造成土壤破坏、水质降低、空气污染等环境安全隐患，赤泥规模化消纳成为急需解决的问题。本文介绍了赤泥的物化性质，总结分析了赤泥在有价金属提取、建筑材料、环境治理材料、土壤化原位修复等方面的资源化利用。重点内容包括：赤泥中铁、铝及稀有金属的回收技术；赤泥在水泥、砖制品、微晶玻璃、陶瓷、新型功能材料、路基材料及矿山充填材料等建筑领域的应用；赤泥在废水处理、废气净化、污染土壤修复、化肥载体等环境治理方面的潜力以及赤泥堆场土壤改良的技术路径。最后，对赤泥资源化利用的未来发展趋势进行了展望。

摘要:国外某铜火法冶炼厂污酸固砷工艺由中和固砷工艺调整为晶型砷酸铁固砷工艺，调整后固砷后液达到外排标准，固砷渣浸出毒性符合TCLP要求。为解决之前采用中和沉淀法处理污酸时产生的大量中和渣危废遗留堆存的问题，结合调整后的晶型砷酸铁固砷处理污酸工艺，开展堆存中和渣危废协同污酸处理试验，利用堆存的石膏渣危废残余CaO等碱性物质，将其作为污酸固砷预中和工序的中和剂使用。试验结果表明，随着现场堆存中和石膏渣加入量增加，其中可利用的碱性物质增多，石灰石粉用量相应减少；堆存中和渣中的不稳定砷酸盐沉淀及碱性重金属沉淀被污酸溶解，因此，预处理产生的中和后液中的As、Cu、Ni、Pb、Zn、F、Fe、Cd、Sb元素浓度明显提高，预中和石膏渣纯度提高，且预中和石膏渣毒性浸出符合TCLP要求。该工艺将石膏渣危废转化为符合外售标准的石膏渣产品，实现了“以废治废”和“变废为宝”，具有良好的经济和社会效益。

摘要:本文采用电熔炉冶炼低品位DRI，开展百公斤级扩大化试验，探索低品位DRI电熔炉冶炼特性，包括渣铁分离效果、铁水渗碳效果、铁收得率等，并利用设计软件计算吨铁电耗、煤耗等指标。试验结果表明，DRI球由于具有团疏松多孔的结构，在熔炼过程中始终漂浮在熔池上方；在二次电压120V下，电极始终为浸没式操作，不能实现刷弧或明弧操作。通过从顶部加入无烟煤和DRI的混合物料可以实现良好的铁还原和铁水渗碳效果，铁水含碳量平均值为3.09%。在低碱度渣型和高渣率下，所得渣FeO含量平均值为1.47%，铁收得率平均值高达98.84%。低品位DRI热态入炉生产液体热金属所需的理论吨铁电耗为511kW·h/t，而冷态入炉的理论吨铁电耗为770kW·h/t，热态DRI直接入炉冶炼可以节能约50%。

摘要:本文针对某贵金属含量较高、铜含量较低的复杂粗铜进行电解试验研究，实现铜与贵金属及其他有价元素的高效回收。试验结果表明，在铜离子浓度45g/L、电流密度为200~250A/m2、温度为45℃、循环速度为20~40mL/min的条件下，阴极铜形貌致密光滑，电流效率＞97%；当控制电解液中Ag+＜0.03g/L、Cl-＜0.01g/L时，可有效避免阴极铜的银夹杂和表面粗糙；电解液中添加0.01g/L骨胶，可使阴极铜纯度提升至99.95%。试验所得阴极铜纯度达99.95%，Au及Ag含量较低，分别为0.0002%和0.0012%；粗铜中的贵金属高效富集于阳极泥中，Au品位提升至8.43%，较原料富集8.3倍，Ag品位提升至0.35%，较原料富集11.6倍。

摘要:随着新能源的发展，以低铜形高冰镍为原料制备电池级硫酸镍的工艺逐步成为当前的主流工艺之一，对低铜型高冰镍常压浸出工艺的探索对后续工程应用有重要的指导意义。本文开展了低铜型冰镍两段常压浸出工艺试验，探究了一段常压浸出中酸矿比和富氧空气流速对浸出效果的影响，以及二段常压浸出中总酸矿比、浸出温度以及氧气浓度变化对总浸出效果的影响。试验结果表明，一段常压浸出中，酸矿比建议控制在250~300kg/t，增大富氧空气流速对浸出率影响不大，在富氧空气低流速下进行浸出更加经济；二段常压浸出中，总酸矿比增加会降低终点pH值，当终点pH值低于2时，金属相镍、钴浸出率均能达到98%，当浸出温度在75℃以上时，再升温对冰镍的浸出影响较小；氧气浓度的增加对浸出有促进作用，但考虑40%富氧浓度条件下金属相镍、钴浸出率均在98%以上，所以并不建议提高氧气浓度来追求更好的浸出效果。

摘要:采用氢氧化钠溶液对高碳铝土矿进行预处理，使高碳铝土矿中碳酸盐浸出进入溶液相中，从而实现脱碳的目的，分别研究了氢氧化钠浓度、反应温度、反应时间、矿浆固含量对高碳铝土矿预处理脱碳效果的影响。根据试验结果，高碳铝土矿中碳主要为无机菱铁矿碳酸盐，其脱碳的较优反应条件：氢氧化钠浓度10%，反应温度60℃，反应时间80min，矿浆固含量控制800g/L。在最佳处理条件下，高碳铝土矿全碳含量可由1.34%降低至0.35%以下，无机碳脱除率可达到90%以上。预处理后碳酸钠溶液通过石灰乳苛化回收碱液，碱液返回循环使用。该方法得到的碳酸钠溶液几乎不含铝酸钠，在石灰乳苛化过程不会造成氧化铝失，有效解决了传统铝酸钠溶液体系排盐苛化无法避免氧化铝损失的难题。预处理后矿石含碳量可达到0.35%以下，满足拜耳法氧化铝生产系统控碳要求，拜耳法氧化铝生产过程不再需要排盐，节省排盐蒸汽消耗，并消除了碳酸钠对拜耳法氧化铝生产过程的影响。

摘要:实际生产运行中，铜闪速炉内常存在颗粒偏析、分布不均、下生料等问题。为研究颗粒入口不均匀分布对闪速炉反应塔内气-粒两相分布、传热和反应特性等的影响，将精矿喷嘴出口颗粒不均匀分布作为反应塔入口边界条件，采用CFD-DEM耦合模型对工业级铜闪速熔炼炉进行仿真分析。模拟结果表明，颗粒入口分布均匀性直接影响反应塔内气-粒分布特性；颗粒入口分布不均匀时，反应塔内气体和颗粒的分布均呈梭形分布，容易导致高温区接近壁面，影响闪速炉寿命；入口不均匀分布使颗粒在局部位置集中，在距离塔顶2m高度区域内升温速率和反应速率加快，在反应塔内颗粒的平均停留时间略有增加。通过考虑颗粒入口的不均匀分布，进一步提高了铜闪速熔炼炉多物理场耦合仿真的准确性，使仿真结果更接近实际生产情况，从而为生产工艺优化提供更准确的指导依据。

摘要:贵州某金矿为含砷、硫、碳质、微细粒浸染型金矿，是典型的“卡林型”难处理金矿。对该金矿进行磨矿细度、pH调节剂、硫酸铜用量、捕收剂种类等一系列浮选参数的试验，均得不到较好的浮选效果，精矿产率低、金品位富集程度低，金回收率低于60%，尾矿金损失高。针对上述问题，本文突破了传统浮选工艺的局限，创新提出了一种将难处理金矿与易浮选金精矿配矿进行加压氧化-氰化的处理技术。该方法综合考虑了矿石处理的酸碱平衡、热力学平衡以及资源的高效利用，将难处理金矿与易浮选金精矿配矿，不仅可以综合利用难处理金矿氧化产生的过剩酸量，还可实现98%的金浸出率，极大提升了难处理矿产资源的经济价值和开发利用效率。

摘要:随着新能源产业的快速发展，氢氧化锂作为锂离子电池的关键原料，其市场需求持续增长，因此，优化氢氧化锂生产工艺成为当前研究热点。碳酸锂石灰苛化制备氢氧化锂工艺具有流程简单、高效的特点，能够将低品位碳酸锂转化为高附加值锂产品。然而，在苛化反应过程中会生成夹带0.5%~1.2%锂的碳酸钙渣，导致锂资源损失。为提高锂的回收率，需对碳酸钙渣进行水洗以降低其锂含量。基于碳酸锂-石灰苛化工艺，本文通过试验探究了多级水洗对碳酸钙渣的提纯效果。试验结果表明，经二次洗涤后，所得碳酸钙渣的主成分含量达98.21%，锂残留量降至0.09%，显著提高了锂的回收效率。

摘要:基于大宗固废利用原则，进行煤矸石机械-热-化学复合活性激发探索试验。研究发现，原状煤矸石由于碳等挥发分较多，直接机械粉磨后活性较低，不能替代水泥用于混凝土材料；煤矸石经温度950℃热活化后制备的胶砂试样的28d抗压强度可达39.77MPa，活性指数达到了84.3%；配加10%生石灰，焙烧温度950℃条件下，由煤矸石制备的胶砂试样的28d抗压强度达到43.07MPa，活性指数达到了87.8%；配加7.5%工业石膏，焙烧温度950℃条件下，由煤矸石制备的胶砂试样的28d抗压强度达到了45.68MPa，活性指数达到了85.7%；焙烧温度950℃，配比为3.75%工业石膏和3.75%生石灰时，由煤矸石制备的胶砂试样的28d抗压强度值相对稳定，活性指数超过了100%，可替代部分水泥。从节能减排角度考虑，宜选用的煤矸石活性激发条件为：配加3.75%工业石膏+3.75%生石灰，焙烧温度950℃，焙烧时间30min。

摘要:锂云母是重要的锂资源之一，其提锂过程涉及多个工序环节，其中磨粉工序对后续锂浸出率及整体生产成本具有显著影响。本文分析比较了干式球磨、湿式球磨、立磨和广义盘磨等磨粉工艺设备的技术特性，包括处理能力、粒度控制、用电成本等关键参数。结果表明，广义盘磨电耗最低，但是磨粉粒径最粗，对后续锂浸出率有不利影响，适宜于对浸出过滤粒径要求不高的锂云母提锂工艺。湿式球磨机在节能和高效方面表现较为突出，而干式球磨机虽然处理量大，但能耗相对较高。立磨机电耗最高，但是磨粉粒径最细，且出料的粒径分布均匀，对后续锂的浸出率提高有一定作用，适宜于对浸出过滤粒径要求较高的锂云母提锂工艺。本研究可为锂云母提锂实际生产中磨粉工艺设备的合理选型提供参考。

摘要:生物质电厂锅炉受热面的腐蚀控制是生物质能有效利用的关键技术，研究生物质锅炉受热面高温腐蚀的影响因素对于指导生物质锅炉的安全运行具有重要意义。本文以我国常见的生物质——玉米秸秆为研究对象，基于管式炉实验系统，搭建金属受热面沉积腐蚀实验平台，深入研究生物质电厂锅炉受热面积灰、水洗和添加剂等因素对锅炉受热面高温腐蚀的影响，为生物质锅炉腐蚀防治提供理论支撑。研究结果表明，生物质灰的存在会加速生物质电厂锅炉受热面的腐蚀，积灰存在对锅炉的腐蚀速率比不存在积灰的情况提高21.15%；而水洗和添加矿物添加剂会抑制生物质灰对电厂锅炉受热面的腐蚀。在模拟锅炉温度为650℃的工况下，水洗后生物质灰的腐蚀速率降低了8.93%，而添加5%高岭石灰后的生物质灰的腐蚀速率降低了9.62%。

摘要:为探究颗粒态有机物对好氧颗粒污泥特性的影响，本文采用两个序批式间歇反应器（Rs和Rp），分别处理含可溶态有机物和颗粒态有机物的模拟废水，考察各反应器的处理效能、颗粒污泥理化特性及微生物群落结构。结果表明，Rp反应器出水COD和NO-3-N浓度较Rs反应器高，分别为35.5mg/L和32.9mg/L；Rp中未形成典型好氧颗粒污泥，污泥沉降性能与强度较差，污泥体积指数（SVI）为36.5mL/g，完整性系数为95.4%，而Rs中成功形成结构完整的好氧颗粒污泥。颗粒态有机物促进微生物胞外聚合物（EPS）的分泌，Rp中EPS多糖（PS）和蛋白（PN）含量分别为Rs的3.2倍和2.1倍，且PN/PS值由Rs的2.1降至Rp的1.4，不利于好氧颗粒污泥的形成。微生物群落分析显示，Rp中优势菌属为Pseudofulvimonas、Rhodobacter和Nannocystis，Rs中则以Micropruina和Flavobacterium为主，Rp中特异性菌属未能有效聚集形成颗粒结构。该研究结果可为好氧颗粒污泥的培养与稳定维持提供理论参考。

摘要:鉴于某危废处置中心当前危废来源的复杂性，针对典型的38种有机危废的水分、灰分、热值和重金属含量进行了定量分析，结果表明危险废物含水率平均为30.62%，灰分含量平均为27.40%，低位热值为2497kcal/kg，是典型的低热值、高含水率且富含Zn、Cu、Cr和Ni等重金属元素的有机危废。同时本文介绍了逆流焚烧技术的原理，对比分析了逆流与顺流的技术特点，总结逆流焚烧技术的优势与技术难点突破，通过低热值、高含水率有机危废的焚烧生产实践介绍了逆流焚烧技术的焚烧操作、烟气净化工艺、经济指标等。逆流焚烧技术可以实现较低的炉渣热灼减率、二噁英及焚烧烟气排放量，是一种先进的焚烧技术，拓宽了入料范围，实现低热值、高含水率有机危废的高效处置，有助于降低企业成本。