• 2022年第6期文章目次
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    • >行业视点
    • 全球锂资源供需展望及锂产品价格预测

      2022, 51(6):1-11. DOI: 10.19612/j.cnki.cn115066/tf.2022.06.001

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      摘要:本文简要介绍了锂行业市场发展现状,总结了资源端主要矿企未来的生产计划,结合下游市场的发展预期,对锂资源供需情况进行了展望;此外,阐述了锂产品的历史价格走势及其变化原因,分析了国内外锂矿的生产成本,对未来一段时间内锂的价格趋势进行了预测,并提出可能影响锂行业发展的不确定性因素。研究认为,随着资源端的积极开发,目前供需偏紧的局面将在2023年得到缓解并出现过剩,但锂资源的未来需求持续向好,预计未来数年内都将保持供需两旺的局面。预测碳酸锂价格将在2022年内保持高位震荡,2023年开始逐渐下行,并在低位维持一段时间,于2027年开始回升。

    • >冶炼工艺
    • 低砷铜阳极电解阳极钝化机理及控制技术

      2022, 51(6):12-17. DOI: 10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2022.06.002

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      摘要:目前砷是已知唯一能抑制铜阳极钝化的杂质元素,在铜的电解精炼中,铜阳极含有一定量的砷有助于获得高质量的阴极铜。低砷阳极电解时易发生阳极钝化,阳极钝化会造成电耗增加、阴极铜质量和生产能力降低。基于此,本文从砷对铜阳极的微观组织结构的影响来分析低砷阳极钝化机理,讨论电解液中铜离子和硫酸浓度、温度及添加剂对电解过程的影响,并提出了抑制阳极钝化关键技术。在电解液温度为65℃、铜离子和硫酸浓度分别降至40g/L、165g/L工艺条件下,在原有添加剂基础上添加甘油,电流密度提升至280A/m2,低砷阳极未发生阳极钝化,大幅提升了铜电解的生产效率。

    • 利用含镍污泥和赤泥固废资源提取镍铁研究

      2022, 51(6):18-23. DOI: 10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2022.06.003

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      摘要:针对目前含镍固废大量堆存及现有技术能耗高、成本高的问题,本文利用含铁赤泥黏性强的特性,将其与含镍污泥造球后,采用固态中高温直接还原-磨磁选工艺提取镍铁,并按照4因素3水平正交试验方法进行了最佳工艺参数试验,得出如下结论。将含铁赤泥与含镍污泥造球后协同还原提取镍铁的工艺可行,试验最佳工艺参数为配煤比4%、焙烧温度1150℃、焙烧时间45min、磨矿时间30min;此条件下,提取的镍铁粉镍品位75.00%以上、镍铁品位93.00%以上,镍铁回收率达到80.00%以上,按镍铁95%品位校正后的经济指标为料成本475元/t以下、能耗712kgce/t以下、CO2排放0.99t/t以下。试验中发现影响镍铁提取工艺料成本、能耗和CO2排放的因素从强到弱为配煤比→焙烧温度→磨矿时间→焙烧时间。与现有含镍固废处理工艺相比,该工艺不仅在低能耗、低排放条件下实现了含镍污泥和含铁赤泥的镍铁提取利用,还减少了固废堆存,所生产的镍铁合金可以供给钢铁企业生产高附加值不锈钢,还原后剩余的氧化物主要成分为SiO2、Al2O3、CaO和MgO,可用于生产水泥原料。

    • 从酸泥中提取铜和硒的试验研究

      2022, 51(6):24-30. DOI: 10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2022.06.004

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      摘要:在铜冶炼过程中会产出大量含二氧化硫的烟尘,经喷淋后形成酸泥,酸泥主要成分为铅的化合物,还含有一定量的硒和铜等有价金属元素以及一些稀散贵金属元素。本试验以铜冶炼厂产出酸泥为原料开展试验研究,采用“加压氧浸-LIX984萃取除铜-铁粉还原沉硒-粗硒提纯”工艺提取酸泥中的硒、铜有价元素。试验研究结果表明:控制合适的高压氧浸条件,硒的浸出率大于91%,铜的浸出率大于95%;采用LIX984萃取除铜时,铜的萃取率大于92%,铜的反萃率大于95%;铁粉还原沉硒产出粗硒粉经进一步提纯,可产出硒品位为99.26%的硒粉产品。整个工艺试剂用量少、无废水排放,是一种绿色环保工艺,实现了酸泥中铜和硒的高效提取。

    • 粗硒蒸硒渣有价金属综合回收试验研究

      2022, 51(6):31-39. DOI: 10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2022.06.005

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      摘要:粗硒蒸硒渣是粗硒真空蒸馏过程产生的一种副产物,富含铜、铅、硒、碲、金、银、铂和钯等有价金属,是回收贵金属的重要原料之一。该渣中硒、碲含量高且以多种物相结构存在,并与铜、金、银等形成互化物和包裹体结构,限制铜、铅、硒、碲等组分的选择性脱除,制约了其综合回收主干技术路线的选择。本文提出采用“两段氧化焙烧-常压碱浸和硝酸浸出”工艺, 一段氧化焙烧-常压浸出可实现碲的较完全浸出,二段氧化焙烧-常压浸出可以实现脱硒,稀硝酸浸出可以除去渣中的铜和铅,从而实现贵金属富集。经过3段简单的工序,在几乎不损失贵金属的前提下,硒的脱除率达到92.72%,碲达到95.84%,铜达到95.43%,铅达到99.57%,该工艺为粗硒蒸硒渣中的贵金属与贱金属的分离提供了一条切实可行的路线。

    • 某高砷高硫重砂矿选冶联合综合回收金的试验研究

      2022, 51(6):40-44. DOI: 10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2022.06.006

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      摘要:某高砷高硫重砂矿中部分金矿物与含砷硫矿物伴生,金往往以微细粒包裹体形式分布在毒砂中,或金与毒砂共生,采用常规的冶炼方法很难获得较高的金回收指标。针对该矿内金的赋存特点,进行了选冶联合工艺研究,试验表明通过磨矿+摇床重选方式可获得含金35%的高品位金精矿,可直接冶炼预回收;摇床尾矿再磨后采用生物氧化预处理工艺,在给矿浓度10%,溶氧量3.5mg/L,生物氧化9d条件下,砷氧化率高达98.52%,硫氧化率高达94.29%;摇床重选+生物氧化+氰化炭浸选冶联合工艺金总回收率高达99.42%。该研究实现了难处理金矿的高效回收,可为高砷高硫重砂矿的回收提供技术参考。

    • 塔式锌精馏炉热工诊断与节能分析

      2022, 51(6):45-53. DOI: 10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2022.06.007

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      摘要:韶关冶炼厂对火法炼锌工艺中塔式锌精馏炉实施了“煤改气”工程改造,改造后,出现了高热值燃料与原生燃烧系统不匹配的问题,表现为炉膛温度分布不均、天然气燃烧不完全以及系统热效率低等。本文基于热平衡计算,对该塔式锌精馏炉采用多种测量仪器进行热工测试,并进行诊断分析与模拟仿真,结果表明:B#塔的热效率为52.79%;燃烧室温度、天然气烧嘴支管压力以及气体喷口流量均分布不均,换热室内烟气与空气存在串气现象。节能改造建议从3个方面入手:优化天然气系统的烧嘴结构与布置方式,采用主动配风燃烧;优化调整回流比、蒸发比、入炉B#锌温度等工艺参数;强化余热梯级回收利用。

    • >检测分析
    • 靛酚蓝分光光度法测定高浓度氨氮的低吸光度反常分析

      2022, 51(6):54-59. DOI: 10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2022.06.008

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      摘要:目前靛酚蓝分光光度法的研究与应用多集中于氨浓度1μg/mL左右的测试,而实际生产活动中,涉及氨氮生产、氨氮固废处理的场所氨氮浓度较高,使用该方法测试时易存在检测误差。本文采用靛酚蓝分光光度法测定不同氨浓度溶液的氨氮吸光度,发现在0~100.00μg/mL的氨浓度范围内,吸光度先增加后降低:当氨浓度为0~1.00μg/mL时,氨含量与吸光度呈线型正相关;当氨浓度为0~3.00μg/mL时,氨含量与吸光度呈线型正相关,曲线斜率降低;当氨浓度为3.00~7.00μg/mL时,氨含量与吸光度仍呈正相关,但斜率进一步降低;当氨浓度为7.00~100.00μg/mL时,氨含量与吸光度呈负相关,且随着氨浓度的增加,氨反应量出现降低现象;进一步,发现100.00μg/mL高氨浓度时氨反应量甚至低于氨浓度为0.50μg/mL时。通过进行分析和试验研究,推测出上述反常现象原因:当氨浓度过高时,亚硝基铁氰化钠一方面会使反应转化率降低,另一方面,过量的氯胺可能会与亚硝基铁氰化钠的氰基发生化学反应,导致催化剂失活,进而影响催化反应活性。

    • 微波消解-离子色谱法(IC)测定电镀污泥中氯离子含量

      2022, 51(6):60-64. DOI: 10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2022.06.009

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      摘要:本文建立了微波消解预处理-离子色谱法(IC)测定电镀污泥中氯离子含量的方法,并对其中消解液用量、消解时间和温度等条件进行了优化。研究结果显示:当消解液加入量8mL、消解时间4h和消解温度60℃时,该方法获得最优的加标回收率;在最佳预处理条件下,氯离子标准曲线方程y=0.1529x+0.0321(R2=0.9998),方法检出限0.005mg/L,相对标准偏差(RSD)0.77%,在标准曲线范围内加标回收率96.17%~104.09%。经实样测试,电镀污泥中氯离子含量范围为43321~62113mg/kg,且检测结果相对标准偏差(RSD)<3%,该方法线性关系、灵敏度、精密度及加标回收率均满足检测需求,可批量检测,简便易操作,具有一定的推广应用价值。

    • 火试金重量法测定碲化铜中的金和银

      2022, 51(6):65-70. DOI: 10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2022.06.010

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      摘要:现行碲化铜中金和银测定标准方法YS/T 1329.3—2019可以准确测定碲化铜中金和银含量,但操作繁琐、周期长,难以满足铜冶炼企业快速测定碲化铜中金和银的要求。本文试验摈弃酸预处理除铜、碲等杂质工序,建立直接火试金重量法准确、快速测定碲化铜样品中的金、银含量,并通过一系列试验探索获得最佳检测条件。该方法的主要特点在于采用火试金重量法直接分析检测,不但准确性好、效率高,对于低金含量(Au<10g/t)样品也同样适用。按照试验方法测定5个碲化铜样品,结果的相对标准偏差(RSD为0.34%~2.76%,n=7)为0.34%~2.76%,金的加标回收率为98.7%~101.2%,银的回收率为97.5%~99.0%;按照试验方法测定碲化铜中金和银,与YS/T 1329.3—2019方法测定结果进行比对,结果相一致。试验方法适用于铜冶炼过程中碲化铜样品金、银含量的测定,可用于日常检测分析。

    • >综合利用与环保
    • 垃圾焚烧飞灰无害化处置产业现状及技术进展

      2022, 51(6):71-80. DOI: 10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2022.06.011

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      摘要:随着我国经济的快速发展和城镇化水平的提高,垃圾焚烧逐渐成为城市生活垃圾无害化处理的主要方式,但产出的飞灰因具有较高的浸出毒性和重金属浓度而归为危险废物,因此,焚烧飞灰无害化、资源化成为社会焦点问题。本文论述了生活垃圾焚烧飞灰的来源、危害及产排现状,重点阐述了生活垃圾焚烧飞灰的无害化处置技术及资源化利用途径,涉及固化/稳定化技术、分离萃取技术、热处理技术和协同处置技术等,综合分析了各无害化处置方法的优缺点,并基于现有垃圾焚烧飞灰处置的问题提出多技术联用新工艺思路,形成一步解决主要问题,多种方法辅助和按次序分多步骤、逐步解决问题的两种组合工艺,并对飞灰无害化处理及资源化利用提出了建议和展望。

    • 炼钢粉尘中锌分离和回收的研究进展

      2022, 51(6):81-90. DOI: 10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2022.06.012

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      摘要:锌是一种重要的有色金属,但全球锌矿资源不足以支撑未来的锌需求。因此,从工业固废中回收锌是解决我国锌资源短缺的重要途径。炼钢粉尘中含有丰富的铁和锌,若锌能被有效分离,回收的锌可作为一种锌资源,并且剩余的铁能返回冶金流程再利用。炼钢粉尘中的锌主要以ZnO和ZnFe2O4的形式存在,因ZnFe2O4性质相对稳定,导致炼钢粉尘中锌的分离和回收比较困难。基于各物相及化合物物化性质的不同,国内外学者提出了多种从炼钢粉尘中分离回收锌的方法,主要包括火法工艺、湿法工艺和火法湿法联合工艺。本文系统总结了各方法的原理和技术特点,着重介绍了湿法火法联合工艺的新技术及其研究进展,讨论了各方法的优缺点,最后对炼钢粉尘资源化利用的发展进行了展望。

    • 电除尘凝聚预处理技术对提钒转炉烟气除尘超低排放的影响

      2022, 51(6):91-96. DOI: 10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2022.06.013

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      摘要:针对提钒转炉烟气粉尘中10μm及以下粒级的含量高于脱碳转炉,较难达到超低排放要求的问题,本文提出对提钒转炉一次烟气进行溶液喷雾凝聚预处理,再利用干式电除尘器进行静电吸附的工艺方法,并对3种凝聚剂进行了凝聚效果试验。结果表明,KGM-g-PDMC凝聚效果最好,可以使100%除尘粒径降到120μm,对10μm粒级以上大小颗粒物除尘效率达到了70%,而且通过适当增大凝聚剂浓度、降低烟气温度,可以增加KGM-g-PDMC的凝聚效果。通过对有、无凝聚剂处理的粉尘进行扫描电镜检测,发现凝聚预处理不同于静电吸附作用,凝聚作用不单使得颗粒物粒径变大,而且可以发生链式附聚耦合效应,使得比表面积进一步增大,更加有利于后续颗粒的继续附聚耦合。该附聚耦合工艺采用的凝聚剂KGM-g-PDMC经济合理,处理后的提钒转炉烟气可以满足超低排放要求,而且投资小于开发新型电除尘器,具有推广价值。

    • 电解铝行业废除尘布袋火法处置利用技术研究

      2022, 51(6):97-102. DOI: 10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2022.06.014

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      摘要:电解槽用废除尘布袋是电解铝行业不可回避的特征性废弃物,其处置和利用是行业面临的共性难题,目前国内对电解铝行业废除尘布袋处置利用工艺的研究不够充分,对火法处置关键工艺参数研究不透彻,无法支撑行业可持续绿色发展需要。本文基于国内不用区域电解槽废除尘布袋物相和成分的分析,开展了电解铝电解槽废旧除尘布袋火法处置利用工艺研究,并结合试验结果进行了火法处置利用技术分析。结果得出:在通空气量6L/min条件下,废旧除尘布袋经过750℃火法处置后,处置效果及经济性最优,纤维烧失率达95%;经火法烧结工艺处理后,电解铝企业除尘布袋纤维可被作为燃料再利用,烧结粉尘碳含量低,可返回电解槽使用。

    • 可再生型离子液体在脱硫工艺中的应用

      2022, 51(6):103-109. DOI: 10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2022.06.015

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      摘要:以有机阳离子、无机阴离子为主,添加少量活化剂、抗氧化剂组成的绿色可再生型离子液体水溶液,作为脱硫吸收剂可实现烟气中的SO2选择性吸附/解吸过程。本文介绍了制酸尾气和环集烟气可再生型离子液体脱硫系统的工艺原理、工艺流程、主要设备及运行情况,并针对生产运行中存在的设备腐蚀、系统堵塞、硫酸钠结晶等问题,经过多年的生产实践,通过工艺和设备的不断优化和改进,总结了采取阴离子型交换树脂为脱盐树脂、混装1m3弱碱性阴离子脱氯专用进口树脂、增设稀酸冷却器等设备,增加换热面积等一系列措施。该工艺绿色环保、成熟可靠、运行平稳,且副产物可回收利用,排放尾气中ρ(SO2)<100mg/m3,实现尾气SO2超低排放,环保效益和经济效益显著。

    • >试验研究
    • 铅精矿协同铅膏、铅玻璃吹氧熔炼脱硫试验研究

      2022, 51(6):110-117. DOI: 10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2022.06.016

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      摘要:高品位的硫化铅精矿越来越少,铅基固废(如铅膏、铅玻璃)作为重要的二次铅资源越来越多地被用作铅冶炼的原料。本试验将铅精矿与铅膏、铅玻璃协同吹氧熔炼,采用单因素试验研究了氧气流量、熔炼温度、铁硅比以及钙硅比对协同熔炼过程脱硫率的影响,并采用XRD图谱分析了不同成分熔炼渣的物相变化。结果表明,随着氧气流量和温度的增加,脱硫率相应提高;当反应温度为1200℃、铁硅比在0.6~0.97、反应时间25min时,脱硫率在95%以上;当铁硅比高于0.97时,渣中出现尖晶石相,炉渣黏度增加,脱硫率降低;钙硅比由0.22增加到0.87,炉渣脱硫率先升高后降低;在钙硅比为0.49时,脱硫效果较好,最终渣含硫降至0.61%,脱硫率达到96.99%。此研究可为铅冶炼和回收提供参考。

    • 铜渣与高炉灰共还原-磁选工艺回收铁试验研究

      2022, 51(6):118-124. DOI: 10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2022.06.017

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      摘要:铜渣与高炉灰共还原-磁选工艺可以协同处理工业固体废弃物铜渣和高炉灰,但不同种类高炉灰所得还原铁指标差异大,针对某高炉灰为还原剂时所得还原铁的铁品位低问题,进行了工艺优化研究。研究发现,升高还原温度和延长还原时间后所得还原铁的铁品位仍较低(<76%),未达到预期目标。通过试验对比了共还原体系中加入氧化钙、碳酸钠、硫酸钠和氟化钙对还原铁的铁品位和铁回收率的影响,结果表明,以氟化钙为添加剂时可以在保证铁回收率的同时提高铁品位;在高炉灰用量50%、氟化钙用量15%、还原温度1250℃、还原时间60min、粒度-74μm含量59.17%、磁场强度80kA/m条件下可获得铁品位为91.08%的还原铁,铁回收率为92.55%,优化效果好。试验结果可为铜渣和高炉灰的资源综合利用和共还原-磁选工艺的广泛应用提供参考。

    • 镁质红土镍矿和含镍磁黄铁矿共还原协同回收镍铁试验研究

      2022, 51(6):125-132. DOI: 10.19612/j.cnki.cn11-5066/tf.2022.06.018

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      摘要:针对镁质红土镍矿还原产物镍回收率低、镍磁黄铁矿中镍资源难以回收的问题,本文将含镍磁黄铁矿氧化焙烧产物作为镁质红土镍矿直接还原工艺的添加剂,以促进镁质红土镍矿在直接还原过程中镍铁颗粒的迁移长大,进而改善后续镍铁颗粒与焙烧渣的磁选分离效果。试验结果表明,将镁质红土镍矿(含镍1.24%)与磁黄铁矿(含镍1.16%)的氧化焙烧产物按1∶6的质量比混合,添加混合物料总质量6%的还原煤以及6%的氟化钙,在1200℃下焙烧50min,通过磨矿-磁选,可以获得镍品位为4.26%的镍铁产品,镍回收率为91.85%。该方法实现了镁质红土镍矿和含镍磁黄铁矿的综合回收利用,为难处理资源的充分利用提供了新的思路。

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