绿色矿冶

摘要:为提升动力电池回收效率,破解回收成本分担失衡与回收率低下的困境,本文以成本分担机制为切入点,构建了新能源汽车制造商、动力电池供应商和第三方回收商的三方博弈模型,剖析了三种成本分担情形:第三方回收商独自承担回收成本(情形 N)、供应商分担回收成本(情形 S)以及制造商分担回收成本(情形 M),并探究关键参数对博弈主体决策的影响。 研究结果表明:①在一定范围内,提高回收成本分担比例能够显著提升回收率, 并优化供应链整体利润;②回收折损因子会对动力电池回收造成负面影响,降低回收效率和回收利润;③从经济效益和环境效益来看,供应商分担回收成本情形优势显著。 本文研究可为新能源汽车动力电池回收策略的制定提供理论依据,并为相关政策设计提供参考。

摘要:随着全球矿产资源的不断开采,大量矿山因资源枯竭或经济原因被废弃,导致了土地荒废、生态破坏和环境污染。 然而,当前矿山生态修复工作面临修复理念滞后,固守“末端治理”模式,技术手段单一、集成度低,管理模式上重建设轻维护、监管体系薄弱、监管系统薄弱等多重现实困境,难以满足现代生态修复的需求。 本文以“设计-施工-监测-维护”全过程管理周期为研究主线,系统探讨了数字化技术驱动下的矿山修复管理模式重构,并通过内蒙古扎赉诺尔、河北智能监测平台等实践案例,验证了物联网、大数据、人工智能等技术手段在矿山修复全过程中的有效性。 该模式为矿山生态修复提供了科学化、精准化的解决方案,具有显著的实践价值与行业推广潜力。

摘要:矿山生态修复是生态文明建设的重要组成部分。 本文通过深入分析云南省 3 个典型矿山生态修复实践案例,揭示了云南省历史遗留矿山生态修复工作中存在的突出问题,包括修复设计措施针对性不足、设计依据科学性欠缺、后续管理机制不完善等。 针对这些问题,提出以下改进建议:在理念层面深化生态思维,实现从传统“工程思维”向“生态思维”的转变,并引入基于自然的解决方案理论指导修复设计;在管理层面明确修复后的责任主体,探索生态价值转化机制,完善设计依据体系;在技术层面,建议优化技术标准体系,强化全过程管理,推动生态修复工作的持续改进与动态更新。 这些建议的实施为提升矿山生态修复质量、推进生态文明建设提供有力的技术支撑和制度保障。

摘要:高浓度尾矿浆体多数表现出宾汉体的特性,并且绝大部分属于复合流态。 本文介绍了适合大比重、高浓度尾矿浆体输送临界流速和摩阻损失的计算方法。 在此基础上,针对尾矿密度为 3. 1 t / m ³ 、输送浓度 56% 、尾矿输送距离 8 500 m、输送高差 470 m 的某铁矿尾矿浆体输送案例,进行临界流速和摩阻损失计算,得到该管道正常工况下临界流速为 2. 656 m/ s,摩阻损失为 0. 038 5 mH₂O/ m。 通过计算,选定管道为外径 377 mm、内径 329 mm 的钢橡复合管,输送泵采用 4 台流量 320 m ³ / h、扬程 15 MPa 的隔膜泵,3 用 1 备。 计算结果显示管道运行的水力高程线小于最高允许水力高程线;水推浆时隔膜泵出口压力均小于隔膜泵的额定压力。 本文研究可为类似高浓度高扬程尾矿管道输送项目提供参考。

摘要:为了探究直流炉处理钒钛磁铁矿过程中渣和铁水成分的变化,在分析原料钒钛磁铁矿性质的基础上, 开展理论计算、小试和直流炉扩大试验。 钒钛磁铁矿中 Fe 主要以 Fe₃ O₄ 存在,V、Ti 主要赋存于钛磁铁矿中,理论计算显示加入石灰可大幅降低还原终渣的熔化温度,提高冶炼温度更有利于降低炉渣黏度;小试结果表明,温度升高有利于提高金属回收率,合适的石灰和还原剂配比对渣铁分离效果影响较大,在温度 1580 ℃ 、C/ O 为 1. 0、石灰配比 3. 3% 条件下,尾渣中 Fe、V 含量可分别降至 1. 20% 、0. 27% ;直流炉扩大试验结果表明,渣中铁含量降至 14. 38% ~ 16. 21% 时,渣中钒含量最高,产出终渣中 Fe、V 含量分别为 1. 89% 、0. 39% , Fe、V 回收率分别为 98. 14% 、85. 7% 。

摘要:本文以磷石膏为原料,采用常压水热法制备 α 半水石膏,考察了盐介质 CaCl 2浓度和转晶剂柠檬酸浓度对磷石膏转化速率和晶体形貌的影响,分析了磷石膏制备 α 半水石膏过程中物相、热重以及料浆 pH 值的变化规律。 结果表明:增加 CaCl ₂浓度可以提高磷石膏转化为 α 半水石膏的速率,而增大柠檬酸浓度会导致转化速率降低;柠檬酸能有效调控 α 半水石膏的晶体形貌,获得长径比为 1∶ 1的短柱状 α 半水石膏。 在制备过程中,磷石膏中的二水相石膏逐渐转变成 α 半水相石膏,同时产物的质量损失逐渐变小。 此外,磷石膏呈酸性,在制备 α 半水石膏过程中会导致反应体系的 pH 值降低,酸性变强。

摘要:钢渣富含多种植物所需的营养元素,如钙、铁、磷等,可作为肥料的生产原料。 钢渣经过改质处理后,浸出液中营养元素浓度常低于植物生长所需的标准,还需通过浓缩处理进一步富集。 本文首先利用硝酸-柠檬酸混合溶液对采用大豆秸秆改质前后的钢渣进行浸出,之后利用草酸脱除浸出液中的钙元素,最后对浸出液进行蒸发浓缩,探究不同浓缩倍数下各元素浓度的变化规律及胶体生成机制。 结果表明:改质处理可促进钢渣中 Ca、P 元素的浸出,对 Mg、Mn、Fe 的影响不大,P 和 K 元素的浸出率分别为 72. 13% 和 63. 61% ;随着草酸浓度的增大,浸出液中钙的去除率不断升高,Mg、Fe、Mn、K、P 的浓度变化不显著;浸出液中元素浓度随浓缩倍数成比例增长,pH 值则呈相反趋势,浓缩 4 倍后易产生二氧化硅胶体。

摘要:为了探讨湿法预处理与转底炉协同处理烧结机头灰工艺的可行性和处理效果,通过对烧结机头灰的物理化学性质进行分析,设计了水洗-转底炉协同处理工艺流程,分析湿法预处理工艺去除有害元素及转底炉处理的有效性,并研究该工艺对原有水洗系统及转底炉系统的影响。 结果表明,水洗处理后富铁料(即水洗后的烧结机头灰)的平均 Cl 含量为 1. 81% ,平均 K2O 含量为 0. 76% ,平均 Na2O 含量为 0. 71% ,平均水分含量为 18. 55% ,Cl、K、 Na 平均去除率分别为 93. 13% 、96. 02% 和 83. 10% ,该工艺基本消除了高氯负荷对转底炉的负面影响。 水洗系统与转底炉的主要产品、运行数据与之前相比并未受到影响,且满足各项标准的要求。 上述结果说明“湿法水洗预处理 + 转底炉工艺”协同处理烧结机头灰工艺是一种可行的方法,具有良好的处理效果与环保效益。

摘要:废旧三元锂电池经预处理、湿法冶金过程回收,再生的电极材料中铁杂质含量一般占 2% 以上,会影响再生活性物质的物理性能和电化学特性。 本文综述了废旧三元锂电池回收预处理、湿法浸出阶段除铁工艺研究现状,主要包括预处理阶段的磁选法,浸出阶段的沉淀法、溶剂萃取法以及离子交换法等,同时展望了废旧三元锂电池回收过程除铁工艺发展方向,为锂电池回收除杂技术提供一些工艺上的新思路。

摘要:高纯金属作为制造各类精密溅射靶材不可或缺的关键材料,其内部杂质种类及含量对下游高端产品的性能有着至关重要的影响。 电子束熔炼(EBMR)技术作为一种高效且先进的金属提纯手段,备受业界瞩目。 本文阐述了该技术的原理、核心装备构成以主要工艺参数,并详细介绍了该技术在铜、钽、钛等多种金属提纯中的应用效果,探讨了 EBMR 技术和相关装备在未来发展趋势与前景。

摘要:为了获取轴向旋风除尘器内部流场情况,以某钢铁企业轴向旋风除尘器为研究对象,利用有限元分析软件 STAR-CCM + 建立轴向旋风除尘器分析模型,以离散相模型理论为基础进行数值模拟分析。 根据轴向旋风除尘器内部速度和压力分布情况,煤气在经过旋流板后速度得到提高,产生螺旋向下运动,下降过程中在排气管入口和下部锥体会出现两次涡流现象,影响气体流动;压力分布主要分为三个区域:一是旋流板与进气管之间的混合室,由于旋流板具有阻力作用,煤气进入混合室后,压力略有提高;二是除尘器内部,经过旋流板作用,气体压力有所降低;三是排气管内压力较低区域。 除尘效率为 83. 2% ,与实际除尘效率接近。 轴向旋风除尘器气固流动特性的分析为进一步优化结构尺寸和提升除尘效率提供理论基础。

摘要:当前商业化锂离子电池受限于正极材料性能瓶颈,实际比容量难以突破 160 mAh / g,无法满足各领域对电池高能量密度的需求,开发高性能正极材料成为能源材料领域的迫切任务。 本文采用改良型溶胶-凝胶法制备富锂锰基正极材料 xLi ₂MnO₃·(1-x)LiNi _{1 / 3}Co1 / ₃Mn1 / ₃O₂ ,通过调控热处理温度(600 ℃ 、800 ℃ 、950 ℃ )、保温时间(8 h、9 h、10 h)及组分比例 x 值(0. 3、0. 5、0. 7),系统探究制备工艺对材料晶体结构、微观形貌及电化学性能的调控机制。 实验结果表明,当 x = 0. 5、热处理温度 950 ℃且保温 10 h 时,材料综合性能最优:在 0. 1 C 倍率下,首次放电容量达 321. 5 mAh / g,库伦效率为 72. 6% ,30 次充放电循环后容量保持率为 84% 。 该优化工艺为富锂锰基材料的产业化应用提供了技术支撑,对推动高容量锂离子电池发展具有重要意义。

摘要:随着我国“双碳”目标的提出,燃煤发电耦合掺烧生物质技术因其具有低碳环保、资源高效利用等优点,成为能源领域的重点发展方向。 然而,生物质中碱金属含量高,与煤混燃过程中产生的飞灰易沉积在锅炉受热面上,发生烧结、腐蚀等危害,严重影响锅炉的安全高效运行。 为了深入理解生物质与煤混燃过程的烧结规律,本文选用我国典型的神木烟煤与玉米秸秆作为试验样品,研究不同掺混比例及不同升温速率对烧结过程中混燃样品质量变化、失重速率及失重过程中吸放热效应的影响。 结果表明,随着混燃样品中玉米秸秆的含量增加,热重曲线整体呈现向低温区域移动的趋势,最大失重速率峰明显增大,逐渐由-6% / min 增加至-12% / min 左右;加入少量玉米秸秆可使神木烟煤的燃烧更加充分,但其质量分数不宜超过 25% ;提高升温速率,混燃样品燃烧更充分,失重速率显著上升,而且升温速率 20 ℃ / min 和 30 ℃ / min 相比 10 ℃ / min 放热较多,说明在一定范围内提高升温速率有助于促进锅炉的热转化效率。 研究结果对于深入理解生物质与烟煤混燃过程的烧结规律以及寻找抑制混燃灰烧结的技术或方法具有重要意义。

摘要:基于生活垃圾焚烧发电厂渗沥液厌氧发酵沼气高效利用目标,通过对比沼气入炉掺烧及独立发电路径,论证沼气发电在资源化利用率、运行稳定性及碳减排方面的综合优势。 以某 1 200 t / d 垃圾焚烧发电厂案例,探讨沼气产气量、预处理工艺及发电系统设计,并分析沼气发电的节能效果和碳减排效益。 研究结果表明,沼气发电技术可实现年均温室气体减排量达 3. 978 万 tCO₂ e,在无政府补贴情景下,项目年发电收益可达 243 万元。 沼气发电不仅能将垃圾中的有机物质转化为电能,还能有效避免甲烷等温室气体的排放,具有显著的经济效益和社会效益。

摘要:焚烧灰渣占入窑焚烧危废总量的 15% ~ 25% ,通常送危废填埋场填埋处理,存在潜在环境风险,灰渣的“零填埋”是大势所趋。 某危废处置中心采用“回转窑焚烧 + 电炉高温熔融 + 强制洗涤”工艺处理有机危废,回转窑尾渣直接送电炉熔融处置,通过合理配料控制熔池温度 1 350 ~ 1 450 ℃ ,采用水淬工艺处置熔融产物,生成水淬渣、洗涤水和烟气产物。 水淬渣的酸浸和水浸结果表明其重金属浸出指标满足国家标准,玻璃体含量为 98% ,满足 85% 的标准要求,可作为绿色建材产品使用;进入水中的盐分以氯盐和硫酸盐为主;飞灰中的二恶英降解效率达到 99% 以上。 灰渣高温熔融处置技术是一种高效、绿色的先进技术,为实现灰渣“零填埋”目标提供了一种切实可行的解决方案。

摘要:青海某加油站遗留地块在关闭多年后一直处于闲置状态,现将其规划为公共设施用地,在地块开发利用前需对地块开展土壤与地下水污染状况调查。 根据污染识别、初步调查、详细调查和风险评估结果,地块土壤存在石油烃(C10-C40 )污染,污染原因与地下油库中油料长期泄漏、渗漏或“跑冒滴漏” 有较大关联,污染深度为 2 ~ 9 m,污染土方量为 8 480. 29 m 3 。 本次调查评估工作可为该加油站地块后续的风险管控或治理修复工作提供依据,为类似加油站地块土壤污染状况调查和风险评估提供有效参考。