CN 11-2919/TG
ISSN 1003-8884
2024, 38(3):1-9. DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.03.001
摘要:水系锌离子电池(AZIBs)以其高安全性和低成本优势被认为是后锂离子电池时代最具竞争力的储能设备之一。正极材料作为存储载流子(Zn2+)的主体,决定了水系锌离子电池的充放电容量,对AZIBs的循环性能和能量密度等性能起着至关重要的作用。本文总结了AZIBs的主要正极材料体系、存在的问题和可行的改性策略,为开发优异性能的AZIBs正极材料提供参考。
2024, 38(3):10-18. DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.03.002
摘要:在工业生产、矿山开发、农业活动及城市生活等人类活动中通常会排放含有重金属离子的废水。这类废水具有毒性高和难降解性等特点,若未经处理而直接排放,会对周边生态环境造成严重污染,重金属离子易通过食物链传递,对人类健康造成不利影响。基于此,本文综述了处理含有重金属离子废水的技术、设备和工艺流程,以期为重金属废水的处理提供基础理论。
2024, 38(3):19-23. DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.03.003
摘要:浮选柱由于其对细粒级有较好的回收效果而得到广泛应用。代表性的微细粒柱浮选装备主要有Jameson浮选柱、FCSMC旋流微泡浮选柱以及KYZB空气直充型浮选柱,三种浮选柱在矿化形式等方面有各自的特点。其中,空气直充型浮选柱的应用范围最广。本文总结了以上三种柱浮选设备在微细粒浮选领域研究和应用的最新进展,总结了各自的优缺点,为新一代微细粒浮选柱的开发提供借鉴。
2024, 38(3):24-29. DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.03.004
摘要:本研究采用微波消解-分光光度法实现了金属钽中铁含量的测定。试验对试样处理方法、微波消解溶剂及消解温度进行了探究,结果表明,在200℃条件下,以氢氟酸、硝酸、水为溶剂消解金属钽效果最佳;为防止氟及其他杂质元素的干扰,对氢氟酸和酒石酸-硼酸溶液用量进行了优化,其最佳用量分别为2mL和30mL;进一步对微波消解的加标回收率进行计算,加标回收率为97.80%~98.43%,表明样品损失率较低,微波消解更适合作为金属钽前处理的方法。此外,对金属钽中铁含量进行重复性测试,结果表明该方法具有良好的重复性,相对标准偏差(RSD)为3.89%。
2024, 38(3):30-36. DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.03.005
摘要:智能剥离单元是智能剥锌系统中的核心装备,用于对阴极铝板上的电沉积金属锌片进行剥离。本文以某公司研发的全新一代BKAS-32型智能剥锌机的智能剥离单元为研究对象,针对其非对称液压缸控制系统的特点,建立了电液比例阀控液压系统的数学模型,设计了基于单神经元控制算法的剥离过程液压控制系统模型并进行了仿真分析,通过与传统PID控制系统的仿真结果进行对比,论证了基于单神经元控制算法的剥离过程液压控制系统性能的优越性。经过现场应用表明,应用单神经元控制算法的智能剥离单元的剥离刀具组件双向运行速度曲线平滑,对称性高,两侧剥离刀具组件的速度差小于1%,极大地增加了智能剥离单元剥离作业的稳定性。
2024, 38(3):37-44. DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.03.006
摘要:采用扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)、拉伸实验机、X射线衍射仪(XRD)等研究了退火温度(220~380℃)对MgAZ31和Al(1A99)轧制复合层的微观组织结构、力学性能、拉伸断口的形貌及物相成分影响。结果表明:随着退火温度的升高,镁、铝原子逐渐进行扩散迁移,扩散层厚度增加,从220℃时的1.80μm逐渐增加到380℃时的45.10μm,且扩散层的生长速率逐渐增大;当退火温度达到300℃时,断口处出现密集的韧窝,镁基体的断裂形式向塑性断裂转变,镁基体的塑性增强,断口的物相为Mg2Al3相,抗拉强度达到最大,为272.35MPa,此时试件的综合力学性能达到最佳,故300℃为最佳退火温度。
2024, 38(3):45-49. DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.03.007
摘要:泡沫区是浮选动力学中的一个重要分区,是实现有用矿物与脉石矿物最终分离的一个重要分区,控制着产品的产率、精矿品位及最终的回收率。选取三种典型矿物进行泡沫特性的分析研究,通过径向泡沫取样测试、泡沫流动性测试、泡沫载荷核算和药剂制度分析,剖析了锂云母、钛铁矿及黄铜矿的泡沫特性,提出了差异化泡沫强制回收的思路,为浮选泡沫产品的及时高效回收提供了指导。
2024, 38(3):50-57. DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.03.008
摘要:为进一步提升废汞触媒的汞回收率,本文对废汞触媒物化性质、影响预处理过程汞转化率及汞回收率的石灰添加量、液固比、温度、时间等工艺指标进行研究,通过对废汞触媒的成分和表面性质的测试,废汞触媒的汞含量平均为2.5%左右,主要因为积炭、硫磷中毒等因素形成废汞触媒。通过理论计算,得出汞蒸气冷凝强度最大的温度为196℃,以及20~200℃区间汞蒸气的冷凝效率(其中在170~200℃的温度区间汞的冷凝效率最大,可达64.55%),当汞蒸气冷凝至50℃以下时,可以获得99.03%的汞蒸气冷凝量。经过试验,得出了废汞触媒预处理最佳工艺条件为石灰添加量为20%,液固比为0.4L/kg,预处理反应温度为95℃,恒温4h;最佳高温热解焙烧工艺条件为:焙烧温度900℃、炉内负压-50Pa、焙烧时间8h。在上述最佳条件下,探索了三级冷凝器不同进口温度条件下气态汞的回收率实验,当一级冷凝器进口温度控制在200℃左右时,汞的回收率可达到99%以上。
2024, 38(3):58-63. DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.03.009
摘要:近年来,加压浸出湿法冶金工程在向更大规模的发展道路受到了配套装备大型化带来的技术制约。为了适应加压浸出工艺关键核心设备-卧式反应釜的规模大型化发展,更好地保证该设备在使用过程中的可靠性与高效性。本文采用CFD流体模拟软件,针对某项目使用的300立卧式反应釜,研究其在不同长径比下的流场分布情况以及搅拌器功率消耗大小与长径比的关系。研究表明适当增加长径比有利于改善水平方向的流场特性,减小长径比有利于改善垂直方向的流场特性,减小长径比有利于搅拌功率的降低。当长径比取1.08或1.13,能够有效提高卧式反应釜内的反应效率,降低成本和系统能耗。
2024, 38(3):64-69. DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.03.010
摘要:提出了一种新型机器人制孔末端执行器的模块化结构设计方案,阐述了该末端执行器的主要模块结构设计、技术特点和技术参数。针对末端执行器整体和主要结构零件分别进行了有限元静力学及动力学分析计算,分析结果表明结构设计科学合理。同时,进一步揭示了高速制孔末端执行器与其匹配的机器人成本和制孔质量之间的关系,可以为其他类似机器人末端执行器设计提供参考。
2024, 38(3):70-75. DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.03.011
摘要:武山铜矿选铜尾矿一次分级溢流产品含硫量6.39%,-0.023mm粒度占86.00%,属极细粒级黄铁矿。为减少尾矿中硫的损失,简化工艺流程,采用专用细粒高效浮选装备对尾矿中的硫进行回收。浮选试验采用丁基黄药作为捕收剂,BK204作为起泡剂,中矿顺序返回进行“两粗两扫两精”闭路试验,精矿硫品位为46.16%,回收率为81.25%。扩大试验采用预先高强度改质调浆+BGRIMM专用高效细粒浮选装备,经过“两粗一扫两精”作业后,精矿含硫量46.02%,硫作业回收率85.76%。
2024, 38(3):76-80. DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.03.012
摘要:本文介绍了树脂吸附法离子交换技术从拜耳法种分母液中提取镓的机理和该技术的核心设备——离子交换装置的工艺及结构设计,并结合离子交换装置在生产应用中存在的问题及原因分析,提出优化改进措施。该装置工艺、结构定型后,在多家氧化铝企业推广应用,效果良好。为利用树脂吸附法离子交换技术提取金属镓的核心装备的设计提供了重要的参考,同时,也为湿法冶金行业大型离子交换装置的设计提供借鉴。
2024, 38(3):81-85. DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.03.013
摘要:针对常规铜电解槽间导电排存在的问题,基于“同极两触点”原理,研发包括主导电排、绝缘板、辅导电排的铜电解新型槽间导电排,确定了其材质和制造工艺,并以同等的生产条件开展了生产试验研究。根据试验结果可知:采用新型导电排,接触点温度平均降低1.8℃,每个电解槽的电压值平均降低了9.13mV,表明导电性更好;每块阴极铜重量平均提高0.65%,表明电流效率提高0.65%;每块阴极铜重量平均方差降低0.15,表明每块阴极铜的重量波动减小,极板导电均匀性更好。
2024, 38(3):86-89. DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.03.014
摘要:公司从国外引进了一套特种设备,其系统结构复杂、涉及设备众多、专业性强,在设备维保过程中除了常规工具外,公司自主开发了一批专用工具用于实际维保工作中,并起到重要的作用。本文对此设备情况进行简要介绍,阐述了设备维保专用工具开发应用的意义与作用,简述了4套设备维保专用工具开发构思及专用工具的介绍,通过专用工具的应用有效解决设备维护保养中遇到的困难。
2024, 38(3):90-94. DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.03.015
摘要:以温压补偿流量新算法在渣处理过程流量控制研究为例,通过艾默生DelaV系统功能块参数设置及过程控制数据对比分析,基于温压补偿新算法在熔池制造过程中将富氧流量控制在3540.73~3651.37Nm3/h,在本料加入及正常生产过程将富氧流量控制在5456.83~5577.27Nm3/h,均符合工艺指标要求值,彻底解决了传统电流信号处理算法中未考虑温压补偿引起的工艺富氧流量控制不准的难题,有效提高了渣处理工艺易燃易爆气体介质控制精度,实现熔化炉、烟化炉内精准配料和渣型控制,在企业设备精准计量与现场安全等多个方面具有广泛应用价值。
2024, 38(3):95-100. DOI: 10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2024.03.016
摘要:为解决冶金行业废渣无害化处理项目中生产效率低、质量不稳定和能耗高等问题,本文提出了基于云计算和物联网的“云物冶控平台系统”。该系统融合了远程云计算中心和就地数据中心,通过物联网层实时采集设备运行数据,控制层执行优化决策和控制功能,用户端提供可视化监控和指令输入。系统设计遵循智能化、安全性、高效性和易用性的原则,包括工业物联网、云边协同控制、大数据分析和机器学习等关键技术。相比传统系统,该平台在数据处理、远程维护、成本效益等方面具有显著优势。结合案例分析,该系统在技术可行性、经济效益、环保贡献等方面表现出色,为冶金行业带来全新的智能管控模式,同时具备良好的扩展性和可持续性。