中国有色冶金

摘要:我国的碳排放居世界首位，2020年碳排放量为115亿t。在我国一次能源消费中，化石能源尤其是煤炭仍占据主导地位，2019年消费比例达到57.7%。近年来，虽然我国单位GDP碳排放已明显下降，但仍高于世界平均水平，而多晶硅及晶硅光伏产业是近年来发展起来的清洁能源，有望成为实现“碳中和”目标的重要支撑。2019年中国光伏总发电量2243亿kW·h，占全国总发电量的3.1%，中国发展改革委规划2050年达到39%，发电量6万亿kW·h，减少CO2排放约71亿t，光伏发电将成为碳中和的绝对主力。近年来多晶硅生产能耗及成本大幅降低，单晶硅技术和金刚线切割技术的发展使得物料消耗也大幅下降，预计未来晶硅太阳能发电将在所有发电方式中成本最低，达到0.13元/kW·h，这为光伏发电规划目标的实现提供了保障。

摘要:为应对全球气候变化，推动碳中和成为全球共识，发展新能源汽车产业成为重要的技术路径和战略选择。我国作为全球动力电池生产大国，产业链相关企业纷纷布局电池材料以保障动力电池原料供应，其中，金属镍作为动力电池的主要原料，从资源开发到冶炼加工、材料生产的技术发展方向及行业发展趋势都备受关注。本文结合我国实现“碳中和”目标过程中的动力电池发展政策环境，对采用不同工艺处理红土镍矿生产电池镍产品进行了碳排放强度计算和分析，并进一步分析了未来电池镍行业的发展趋势，为行业发展，尤其是企业进行前沿布局提出应对措施，以期为相关企业及其他企业决策层更好地从全局了解产业链的发展趋势提供借鉴和参考。

摘要:近年来，我国工业危废的产生量呈逐年上升态势，但危废处置现有装备水平落后，危废处理能力和产量存量之间存在较大缺口。中国恩菲自主开发的“侧吹浸没燃烧熔池熔炼技术（SSC技术）” 在传统有色冶炼领域已成功实现工业化生产，现正将该技术拓展到阳极泥、铜浮渣、电子废弃物处置等领域。由于危废原料成分变动较大，原设计的侧吹浸没燃烧炉难以适应工况，中国恩菲对其进行了改进，并命名为“综合回收处理炉”。本文对SSC技术的优势及不足进行了分析，详细阐述了综合回收处理炉的特点，并对综合回收处理炉的应用情况进行了介绍。实践表明，综合回收处理炉不仅达到了处置危废的目的，还充分利用了工业危废中的热值，回收了铜等有价金属，符合绿色冶金理念，具有广阔的市场应用前景。

摘要:如何保证电解液中Cu²⁺浓度处于生产要求范围一直是铜电解精炼工艺研究的热点和难点，铜电解液的蒸发结晶过程是保证Cu²⁺浓度的一个关键因素。本文对强磁场循环系统下电解液的蒸发结晶和冷却过程对结晶物质量的影响进行了试验，分析强磁场作用下磁化时间和流速与铜电解液发生共振的内在机理，得出了以下结论：强磁场协同作用于铜电解液时，恒定磁场强度与铜电解液中分子的转动能态会发生共振，并达到极限值，促进电解液的蒸发结晶和冷却；流速越小、磁化时间越长越有利于电解液蒸发结晶和冷却；蒸发结晶的最佳参数为磁场强度3T、流速0.3m/s、磁化时间1.5h，在此条件下，电解液的蒸发率增加14%；冷却的最佳参数为磁场强度3T、流速0.3m/s、磁化时间1.5h，在此条件下，电解液冷却过程的蒸发率增加5%，结晶物质量增加19.73%。磁场强化铜电解液蒸发结晶过程可显著提高电解液净化效率，有助于减轻铜电解过程的浓差极化，促使铜电解液铜酸比例处于动态平衡状态，从而提高阴极铜质量，降低铜电解过程的能耗。

摘要:为解决传统湿法炼铜加压浸出液酸度高、后续中和工序中和渣量大及铜损失大的技术难题，本文根据硫化铜精矿加压浸出过程中的产酸机理，设计了一种清洁环保、工业易操作的硫化铜精矿加压浸出降酸工艺，并对其进行了试验，得出以下结论：在原生产系统增加加压浸出液返回上一工序的循环环节，可减少废电解液的循环量，从源头降低加压浸出过程酸量，减少后续石灰石用量，降低中和渣带走的铜损失量；中温中压条件有利于硫化铜精矿中铜的高效浸出，也能有效控制元素硫的氧化，辅以适量的表面活性剂木质素磺酸钙，可改善硫磺包裹含铜矿物现象，提高含铜矿物中铜的浸出效率；控制合适的浸出条件，加压浸出液返回率40%~50%时，铜浸出率可达98.5%以上，浸出液终酸可降至30g/L，中和渣中Cu含量低于1.5%。

摘要:电炉炼铜生产过程中，适当的炉结厚度可以对炉体形成保护层，但过厚的炉结会大幅降低炉内的有效容积率、增加炉渣中铜含量，炉结厚和渣中含铜高是电炉炼铜生产的两大技术难题，也是解决电炉产能增长的最终途径。本文对炉结的成分及性质进行了分析，认为渣中Fe₃O₄的含量是决定炉结厚度的关键，渣中Fe₃O₄的含量高不但增加铜在渣中的机械夹带，而且会加剧铜在渣中的化学溶解损失。通过对Fe₃O₄还原分解的热力学和动力学条件进行分析，本文给出了有效降低渣中Fe₃O₄含量的措施：采用通过小油枪将柴油、白砂和N2同时喷入炉底的方案；在油气体积比为1∶17~1∶20条件下，还原渣中Fe₃O₄时，油枪的最佳插入深度为0.2~0.3m，降低渣含铜时，油枪插入渣层厚度的1/2~3/5，处理炉结时，油枪插至炉底再上提50~100mm；合理控制入炉原料配比，按比例加入熔渣量1.6‰的Na₂CO₃。实施该方案后，电炉炉结厚度降至平均452mm，电炉渣含铜降至月平均0.498%，产生了较好的经济效益。

摘要:随着冶炼原料中含氟较高的硫化铜矿的增加，冶炼烟气中含氟越来越高，形成了氟含量高的硫酸，引发工艺指标波动及设备运行故障。某冶炼厂针对制酸系统的除氟问题，对除氟流程中氟的分布情况及除氟原理进行了分析，确定了合理的应对方案，包括控制入炉精矿含氟尽可能在0.05%以下、加强一级高效洗涤器的日常维护保证净化工序除氟效率、适当添加水玻璃、保证水玻璃稀释均匀加入等。通过采取上述应对措施，湿法除氟后的烟气经电除雾器进一步净化，二级电雾出口烟气完全达标，F含量≤0.3mg/Nm³，As含量≤0.05mg/Nm³，酸雾浓度≤5mg/Nm³，尘含量≤2mg/Nm³，不会对后续工序的设备和运行指标造成影响。后期进行系统月修和冷修时，未发现设备的大面积腐蚀、坍塌、破损等情况，该冶炼厂铜冶炼烟气制酸系统中的氟得到了有效控制。

摘要:焙烧炉是锌冶炼的核心设备，国内最早引进国外109m²焙烧炉进行生产。中国恩菲在消化吸收该技术的基础上，进行了多项改进优化，开发出国内第一台具有自主知识产权的大型152m²流态化焙烧炉，此后，在国内建成投产多套焙烧系统，实现了国产大型焙烧炉技术的推广和普及。该152m²流态化焙烧炉根据温度场模型和应力场模型对炉顶进行优化设计，采用了特殊设计的炉栅风帽，炉顶采用整体捣打专利技术，焙烧炉下段采用新型捣打料代替砌砖。生产实践表明，优化设计后的焙烧炉具有焙烧矿残硫低、产品质量好、建设投资低、占地面积小、生产运行稳定、便于集中智能控制与信息化管理的优势，焙烧炉大型化是锌冶炼工艺装备的发展趋势。

摘要:多年来，国内富氧焙烧技术在锌精矿焙烧炉上的应用始终停留在试验阶段，驰宏会冶首次实现了锌精矿富氧焙烧规模化生产。该公司通过在原鼓风系统管道上增加富氧分布装置，配套有高浓度氧气调节阀组及流量、压力监测仪表等设施，同时，配套改进流态化冷却器、高温引风机和鼓风机等设备，实现了富氧焙烧技术在锌精矿焙烧炉上的应用。生产实践表明，在适当的工艺参数下，富氧焙烧技术可以充分释放产能，流态化焙烧炉床能率提升到8.03t/m²·d；焙烧矿质量得到有效改善，烟尘含硫下降至3.5%；生产吨锌能耗大幅降低，空压风单耗194.0Nm³/t，电单耗135.80kW·h/t，高浓度氧气的单耗为81Nm³/t。综上，109m²焙烧炉采用富氧焙烧技术后获得了较好的经济效益，另外，还提高了焙烧系统、硫酸系统装置的利用率，降低了鼓风量，有效防止了烟尘的无组织排放，改善了现场生产环境。

摘要:云锡文山锌铟冶炼有限公司为降低净化工序锌粉单耗，提升新液质量，对一段净化后液开展了锑盐法深度除钴试验，并对试验结果进行了分析。试验得到的较优工艺参数为：搅拌转速400r/min，温度85~90℃，锑钴比0.2~0.25，锌粉2.5~3.0g/L，酸化pH值4.5，反应时间2~2.5h。在此深度除钴条件下，可将溶液中Co含量除至0.4mg/L以下，提高了新液质量，为锌电积创造了良好条件。同时，二段净化的良好工艺控制保证了较低的锌粉单耗，对稳定生产和降本增效具有重要指导作用。

摘要:云锡文山锌铟冶炼有限公司采用赤铁矿除铁结合SO₂还原浸出进行湿法炼锌，生产前期铜回收率一直偏低。公司针对该问题对铜在生产系统中的行为和平衡情况进行了分析，发现SO₂还原浸出段铜浸出率低是造成系统铜回收率低的主要原因。通过在SO₂还原浸出段提高反应温度10~15℃、增加浸出时间30~45min、提高初始酸度至20~30g/L，可提高铜浸出率11%左右；合理控制SO₂气体的通入量，一般以溶液Fe³⁺含量的1.2倍为宜，可避免SO₂气体通入过量导致铜被还原沉淀，减少浸出渣带走铜量。采取以上措施以后，最终提升系统铜回收率10%左右，铜回收率达到93%。

摘要:云南某冶炼厂在冶炼高铁高铟闪锌矿时产出铅银渣，该渣金属含量高，具有回收价值。目前针对此类型铅银渣的大部分处理工艺以火法挥发为主，存在有价金属回收率低、能耗高、污染环境等问题。该冶炼厂采用湿法对此铅银渣进行了银和有价金属回收的试验，分别探索了硝酸体系和硫酸体系的酸度、浸出剂氨水和亚硫酸钠用量对银和有价金属回收率的影响，最终确定采用铅银渣预处理-氧化焙烧-硫酸浸出-氨水络合-水合肼还原提银-海绵银熔铸工艺流程处理铅银渣。在较优的工艺参数下，生产指标可以达到如下效果：银浸出率＞96%，银综合回收率＞98%，铜浸出率达到99%以上，铟浸出率为80%以上，提银后终渣Pb含量高达45%，可作为下一步铅冶炼的优质原料。该工艺流程具有设备投资低、工艺控制简单、银回收率高的优点，而且可附加回收的伴生金属多，可为火法炼锌企业进行铅银渣综合回收银提供参考。

摘要:湿法炼锌过程中酸雾的产生主要发生在锌电积车间，酸雾会刺激人的呼吸道与皮肤，腐蚀人的牙齿，污染周边空气和土壤。丹霞冶炼厂针对锌电积车间外逸酸雾严重的问题，通过严控新液质量，改进电解槽通风系统，改进风冷塔布液系统、捕滴器，并增加捕沫器等措施，使得外排酸雾减少了99.5%以上，厂房四周的酸雾浓度小于0.025mg/m³，风冷塔外排酸雾0.3mg/m³，不但达到了国家限值排放的要求，而且在行业内遥遥领先。同时，由于风冷塔增高、喷淋系统改进，风冷塔的降温幅度也达到5~6℃，满足了锌电积正常稳定生产的要求。

摘要:锌铝镁合金镀层具有优异的耐腐蚀性能、较高的切口自愈性和成形性能，高纯度锌铝镁合金的生产制备成为了国内外大型钢企的研究热点。河南豫光锌业有限公司采用工频感应炉制备了Zn-2%Al-2%Mg及Zn-5%Al-5%Mg两种热镀锌用锌铝镁合金，对其组织结构及成分偏析进行分析，表明合金组织呈均匀弥散分布，且无夹杂、氧化物存在；Zn-2%Al-2%Mg凝固组织主要由初生Zn相、Zn/MgZn₂二元共晶组织和Zn/MgZn₂/Al三元共晶组织组成；Zn-5%Al-5%Mg凝固组织中出现较多粗大的Al/MgZn₂二元共晶体和粗大的Mg₂Zn₁₁相。对Zn-2%Al-2%Mg进行重熔实验，结果表明重熔后无氧化渣存在；通过对合金锭横向及纵向进行取样分析，发现铝、镁横向偏析较小，纵向偏析在0.1%左右。本文对此次锌铝镁合金制备试验的详细过程及工艺参数进行了阐述，以期为相关研究人员提供参考。

摘要:为探索铜阳极泥流程短、操作简便、损耗低、回收率高的碲回收工艺，本文对其处理过程中的四种含碲物料进行了直接或间接的碱浸试验，并对最终较优碱浸工艺的产物进行了除杂试验，得到如下结论：对蒸硒渣进行直接或间接碱浸试验，碲的浸出率为1.26%，蒸硒渣中正四价碲含量很低；对沉金后液中和渣进行碱浸试验，碲的浸出率为1.2%，沉金后液中的碲主要是正六价碲；对铂钯精矿直接或间接碱浸试验，碲的浸出率不超20%，铂钯精矿中有少部分的正四价碲，主要是单质碲、正六价碲；对一次还原后液中和渣进行直接碱浸试验，碲的浸出率达到98.69%，中和渣中碲的形态主要是正四价碲；采用Na2S对碱浸液中的重金属除杂，效果较好。

摘要:由于CR炉相较于传统火法冶炼炉有较大的工艺区别，关于其镁铬砖侵蚀机理的研究文献较少。本文以扩大实验用CR炉耐火砖残砖为研究对象，采用化学分析、物理性质检验、电子探针等手段进行侵蚀过程分析研究，探究炉渣对镁铬耐火砖的侵蚀机理，得到如下结论：炉壁砖的损坏程度高于炉底砖；炉壁砖以渣的侵蚀渗透为主，MgO首先溶解到渣中，而侵入耐火材料的渣在耐火材料中形成硅酸盐化合物、镁铁橄榄石、铁酸镁和硅酸镁等，渗透进入的铜锍不与耐火材料反应；炉底砖以铜锍以及金属单质Cu、Fe、Pb的渗透为主。

摘要:京津冀地区人口密度大，重化工业发达，固废产量大，资源环境问题突出。区域内固体废物处理处置存在统计数据信息口径不一、固废资源利用率低、固废种类多且协同不足等问题，极大阻碍了京津冀协同一体化建设进程的推进。本文依据固废无害化、减量化、资源化的原则与目标，分析了京津冀地区涉及工业、农业、城市等多产业固体废物协同利用的可行性，提出了固废跨产业跨区域协同利用的整体思路和解决方案。分析研究认为，应以京津冀地区固废数据库建立为基础，依托固废大比例协同利用、高附加值产品开发、工业材料化应用、烟气超低排放等工艺技术和装置开发，形成固废协同处置集成示范基地，优化其经济运行指标参数，研究新的商业运行模式，加速产业推进。另外，社会各界还应立足于京津冀一体化的宏观视角，积极制定并推行新的标准规范，形成统筹管理体系，实现京津冀工农城固废跨产业跨区域协同利用，解决京津冀地区多产业、多区域的固废处理处置难题。

摘要:探索水资源铜污染的高效处理方法和廉价处理材料一直是学术界的前沿课题，铁水预处理脱硫渣（KR脱硫渣）具有晶粒粒径小、孔径小和比表面积大等特点，近年来被广泛用作废水处理的吸附剂。本文以江苏某钢铁企业铁水预处理脱硫渣为吸附剂，研究其对Cu²⁺离子的吸附性能，考察脱硫渣加入量、吸附时间、Cu²⁺离子初始浓度和反应温度等对吸附性能的影响，并依据实验结果进行动力学和等温吸附模型分析。研究结果表明，脱硫渣对Cu²⁺具有较好的吸附性能，含Cu²⁺废水的较佳处理条件为脱硫渣投加量4g/L、温度30℃左右、废水铜离子浓度20mg/L、处理时间2h，此条件下吸附率达到94.14%；吸附动力学和吸附等温模型分析结果表明，脱硫渣吸附Cu²⁺离子的吸附曲线符合伪一级动力学模型和Freundlich等温吸附模型，即脱硫渣对Cu²⁺的吸附速率受扩散的影响大，属于复杂吸附表面的吸附过程。

摘要:中国是铅资源消费大国，但铅资源保障程度并不高，再生铅作为未来铅资源供应来源，科学计算其使用存量可为铅资源供应提供重要的数据支撑。本文搭建了铅物质流动态分析模型，采用两种方法核算铅使用存量：采用自上而下方法剖析了1949—2018年中国社会经济系统中铅元素输入量、流出量和存量的动态演化，核算了铅使用存量；采用自下而上方法分析了最为重要的铅酸蓄电池各类型的载体保有量、电池容量的变化情况，并计算2018年铅酸蓄电池的铅使用存量，进而推算该年铅使用存量。结果显示，自上而下方法计算2018年的铅使用存量为2320万t，自下而上方法为1892万t，两种方法计算结果的差异率为14%，整体可靠。铅使用存量主要累积于铅酸蓄电池中，累计消费占比约为71%。我国应该制定相关政策和法规，完善再生铅回收体系，优化再生铅企业与电池生产企业布局，逐步提高再生铅利用率。