有色设备

摘要:有色金属行业的智能化升级和新质生产力的构建不仅仅是冶炼企业和冶炼行业的发展方向，更是国家战略矿产资源安全保障和生态环境保护的发展要求。为了推进锌冶炼智能工厂建设，本文以湿法冶炼中较为典型且难度相对较大的湿法锌冶炼为研究对象，基于湿法锌冶炼的生产流程和锌冶炼企业的发展现状，明确了锌冶炼智能工厂的建设目标，并对其建设内容进行了详细的分析。结果表明，智能化锌冶炼工厂的建设将为锌冶炼行业带来革命性的改变，推动我国锌、铜、铅、锰等大宗有色金属湿法冶炼的生产技术水平的提高，对我国有色金属冶炼行业新质生产力的形成和发展起到巨大的推进作用。

摘要:Na₃(VOPO₄)₂F（NVOPF）凭借其高达130mAh/g的比容量、约3.9V的工作电压以及出色的结构稳定性（体积变化小于2%），已然成为钠离子电池（SIBs）领域极具潜力的正极材料之一。在提升NVOPF储钠性能方面，从与各类导电碳材料的杂化处理，到微观形貌的精心设计，再到阴阳离子的掺杂改性，开展了大量工作。本文聚焦于对NVOPF的合成方法与内在原理等维度进行全面梳理，力求深化对NVOPF研究进程的理解。同时，深入阐释NVOPF独特的微观架构及其与储钠性能之间的内在关联。文中不仅详细介绍了NVOPF正极材料当下的研究状况、取得的阶段性进展以及存在的局限性，还对这一材料未来的发展方向予以展望，期待高性能的NVOPF正极材料能够成功迈向实际应用场景，为能源存储领域带来新的突破与变革。

摘要:本文以废旧18650三元锂离子电池为原料，通过开展多级破碎试验和热解试验，研究了破碎和热解处理过程中有价金属含量的变化以及物相组成的变化，并对预处理工艺过程中产生的HF气体和VOCs气体浓度进行测定。结果表明，通过多级破碎工艺可以从废旧电池中有效分离出塑料薄膜、铜铝粉、金属外壳以及黑粉，黑粉经热解处理时对物料中氟元素和磷元素的脱除效果并不理想。随着热解反应温度的提高，热解产物中出现了明显的镍、钴的特征峰。经“活性炭+碱吸收”装置处理后，热解尾气中HF的最大脱除率为85.94%，VOCs气体的最大脱除率为84.08%。经过热解预处理得到的热解产物可以直接送入湿法工序进一步回收锂、镍、钴、锰等有价金属元素。本研究的试验现象和结论可为工业生产的设计提供一定的参考和指导。

摘要:针对现有芳基硼酸荧光探针响应时间较慢、灵敏度偏低、激发波长偏短等问题，本研究通过从头设计合成的方法，基于“三合一”策略对芳基硼酸荧光探针中芳基部分的π共轭体系进行了扩展。结果表明，新发展的荧光探针在10mM HEPES缓冲液中最大激发波长可达365nm，最大发射波长为420nm；其对二价汞离子的检测限低至0.6ppb，响应时间小于1min，对甲基汞的检测限为2.8ppb，响应时间为小于8min。更重要的是，在实际水样如自来水、河水和地下水检测中，荧光探针对二价汞和甲基汞离子的检测限依然可低到5ppb。该研究为发展超高灵敏、超高选择性的新一低汞/甲基汞离子荧光探针提供了新思路。

摘要:微裂隙渗流损伤是断层突水优势路径形成过程中的重要影响因素。本文通过构建三维单裂隙渗流模型，探究了不同颗粒粒径、入射速度对单裂隙壁面冲蚀损伤影响规律。结果表明：颗粒入射速度和颗粒粒径与平均冲蚀速率之间均呈现幂函数关系，高速颗粒、大粒径颗粒作用下单裂隙的冲蚀速率增大，且影响大小关系为：颗粒入射速度＞颗粒粒径；水力作用和颗粒磨蚀作用下，裂隙损伤较严重时期主要集中在裂隙刚发育阶段。

摘要:本文分析了铝电解车间常见故障，并对危险源进行辨识，通过LEC评价法对危险源的事故发生的可能性L（Likelihood）、人员暴露于危险环境中的频繁程度E（Exposure），以及一旦发生事故可能造成的后果C（Consequence）赋值，计算三个分值的乘积D（Danger），得出风险源的风险等级为1级或2级，并对不同风险等级的危险源提出了针对性预防措施，对铝电解多功能天车激光防撞控制系统提出了设备技术改造方法，使其适应铝电解车间强电磁场干扰、强氟化氢腐蚀、高温、多粉尘的恶劣环境，以有效预防铝电解多功能天车安全生产事故的发生。

摘要:铜冶炼过程中上升烟道烟尘粘结常常对生产的稳定性及安全性造成显著影响，因此一直是铜冶炼企业共同关注的重要问题之一。本文以铜闪速熔炼过程为对象，基于数值仿真方法对当前闪速炉沉淀池出口与上升烟道连接部位典型结构下的烟气流动过程进行数值模拟与分析，通过比较不同结构下烟气流动过程特点发现：当采用“拱顶”加速型烟道连接结构时，上升烟道内的烟尘粘结主要发生在与沉淀池出口同侧壁面的回流区以及对侧的壁面高速区附近，这一结果与生产现场炉体检修时发现的上升烟道主要结瘤部位相一致；相比较而言，沉淀池出口与上升烟道采用“平顶”连接型结构时，烟道内局部高速区域有所减小，烟道入口处的烟气平均速度降低18.2%，烟气的流通效果更好；此外，对颗粒相分析发现，平顶结构设计下，进入烟道的烟尘颗粒含量降低了9.5%，表明用平顶结构在一定程度上有助于减轻上升烟道内的烟尘粘结与结瘤现象。

摘要:针对露天矿道路状况测量困难的问题，本文提出了一种基于司机行为的露天矿道路状况在线评估方法。该方法以路况恶劣程度与司机操作频繁程度呈正相关为基本假设，以司机驾驶过程中CAN总线上加速/制动踏板的输入为基础数据，司机常规操作的高振幅、低频率数据信号采用快速傅立叶变换，可实现对数据特征的提取和过滤。针对过滤后的特征数据结果，通过位置信息匹配卡车在露天矿对应道路的控制功率，形成司机对该路段上驾驶难易程度的个体认知指标。为降低评估过程中的偶然性，采用贝叶斯评分法获得道路状况的综合评分。现场研究表明，路况越差则司机操作越频繁的基本假设是合理的，基于司机行为的道路状况在线评估算法是有效的。

摘要:针对由变频器和可编程逻辑控制器（PLC）控制的全自动桥式起重机，在搬运作业过程中由于惯性和风荷载而产生摇摆的问题，本文提出了桥式起重机多段速防摇摆及精准定位控制方法，通过对起重机的实际工况、自动定位、防摇摆算法和控制程序开发进行研究，建立了多段速度曲线数学模型，开发了PLC防摇摆控制程序，控制程序嵌入在起重机主控制程序中，定位移动时通过变频器控制起重机的移动速度，消除移动过程中吊物的摇摆。该控制方法在钢铁冶金旋流池抓斗式起重机中进行了测试与应用，定位精度和防摇摆效果满足旋流池抓渣全自动桥式起重机使用要求，提高了起重机的作业效率，降低了安全风险。

摘要:伴随新能源汽车产业的迅猛发展，三元动力电池关键原料硫酸镍的市场需求呈持续扩张态势。高冰镍精炼作为获取硫酸镍及硫酸钴等原料的重要途径，其生产流程复杂且对系统控制与数据管理要求严苛。为此，本文结合高冰镍精炼生产特性，设计了四层架构生产系统：L0层集成现场仪表、电气设备及PLC控制系统，负责基础数据采集与设备初步控制；L1层DCS系统，统筹生产流程管控；L2层数据采集系统，负责数据汇总及存储；L3层MES系统，用于精细化管理决策。着重介绍了L0~L2层结构设计要点，定义了L1~L2层间OPC UA通讯数据类型，确保数据高效精准交互。目前该系统已成功运行，能实现生产现场远程实时监测、就地设备远程及自动化控制，自动采集存储全部生产数据，为MES系统稳定供源。最后针对现有结构提出优化策略，削减干扰、强化冗余，提升系统连接可靠性。

摘要:针对艾萨阴极铜洗涤后底部边缘附着的蓝色硫酸盐结晶物，本文深入分析和探究其产生原因，并在此基础上对现有洗涤工艺进行了改进。通过在阴极剥片机组上优化洗涤设施，在不影响机组运行效率的情况下，显著提升了阴极铜的洗涤质量，大幅减少了蓝色硫酸盐结晶物的生成。改进后的工艺使底部蓝色杂质附着数量从原先的90%以上大幅降至5%以下，同时，长时间摆放后析出的蓝色杂质阴极铜块数占比也从60%以上降至20%以下，且每块附着的蓝色杂质程度明显减轻。这一成果为提升阴极铜产品质量提供了有力支持。

摘要:针对锌湿法冶炼中电积工序高能耗问题，本文采用工业大数据技术深入分析阴阳极板电流电压变化特性，创新性地提出了构建基于物联网与工业大数据融合的锌电积节能系统。该系统应用于生产车间电解槽的控制与管理，有效应对了生产线用电点分散、点位众多、数据收集分析滞后及生产指导效率低下等挑战。通过实现数据自动采集、短路自动检测与定位、生产预判与精准指导等功能，该系统显著提高了电流效率，降低了产品能耗，为锌电积行业的节能降耗提供了有力技术支撑。

摘要:反硝化滤池作为一种深度脱氮污水处理技术，集反硝化和过滤于一体，可以同步去除污水中的悬浮物和总氮，目前已成功应用在污水处理厂的深度处理。本文论述了反硝化滤池的研究进展，并通过工程实例，介绍了污水处理厂深度处理中反硝化滤池的工艺设计，包括设计要点、设计计算和系统设计，运行结果表明，采用DeniforV 深度脱氮V型滤池，以乙酸钠作为补充碳源，滤池TN平均去除率达48.5%，出水TN＜15mg/L。本文系统总结了反硝化滤池的影响因素和设计要点,为废水深度处理设计提供了参考依据。

摘要:为了解决热咀薄壁套零件能够快速完成数控车削加工，根据零件加工要求，本文确定了合理的数控车削工艺，选择了合适的夹紧方案、刀具类型，并确立了高效的切削加工参数，确保加工任务顺利进行。通过数控车削试车加工，当主轴转速为2000r/min，背吃刀量为0.15mm，进给速度为0.08mm/r时，达到了图样上的设计要求。采用合理的数控车削加工工艺、软卡爪辅助装夹以及涂层硬质合金刀具，不仅保证了零件的加工尺寸和表面质量，还有效防止了零件变形，提高了生产效率，为类似零件的加工提供了实际依据。

摘要:在矿山充填采矿作业中，采空区充填体的强度直接关乎矿山的安全稳定与经济效益。针对当前充填工程中充填体强度难以满足设计要求的问题，本文深入分析了常用充填料浆搅拌设备的工作特性，并系统研究了不同充填骨料的类别及其构成比例。在此基础上，创新性地提出了“高效活化+低速混合”的充填料浆组合搅拌工艺。该工艺针对不同骨料构成的充填料浆，制订了相应的搅拌方法，显著增强了充填料浆制备工艺系统的适应性和灵活性。本研究成果为提升充填体强度、保障矿山安全与经济效益提供了有效技术途径，具有较高的行业借鉴价值。