不同碳源对硅微粉制备碳化硅的影响

探究了不同碳源对以硅微粉为原料通过碳热还原法制备碳化硅粉体的影响,采用Fact Sage软件对制备SiC的反应过程进行了热力学计算,得出理论反应起始温度;探究了分别以石油焦、活性炭、石墨粉和蔗糖为还原剂对冶炼效果的影响。研究表明:以硅微粉为硅源通过碳热还原反应制备碳化硅的冶炼温度以1 450~1 650℃合理,当以石油焦为还原剂时,冶炼产物中SiC含量最高,品质最好。     

Fe_xO_y对制备SiC粉体的影响

为探究Fe_xO_y的存在对以切割废料为原料制备SiC粉体的影响,分别采用未除铁及除铁后切割废料制备碳化硅。研究结果表明:采用未除铁切割废料为原料时,冶炼时会生成少量的Fe-Si合金;与除铁后相比,未除铁的冶炼产物中SiC含量更高。这是由于在反应过程中,原料中的Fe_xO_y被CO还原成金属Fe,新生成的单质Fe具有较强的催化作用,它降低了反应的起始温度,促进碳化硅的生长与结晶。     

高磷碳酸锰矿与锌窑渣集约冶炼实验研究

采用锌窑渣与高磷碳酸锰精矿和原矿进行了不同配比和不同熔融分离温度以及添加还原剂焦粉条件下的集约冶炼。在窑渣与锰精矿配比为40:60,预还原温度为1 000℃、时间60 min,熔融分离温度为1 400℃、时间60 min;窑渣与锰原矿配比=35∶65,预还原温度为1 000℃、时间60 min,熔融分离温度为1400℃、时间60 min条件下,熔炼出了符合行业产品质量标准的富锰渣,实现了Ga等金属的富集和分离,生铁中Ga含量为640 g/t,达到了湿法回收的品位要求(≥400 g/t)。冶炼过程无废渣生产,彻底消除了窑渣中的重金属污染。     

回收铜阳极泥冶炼渣中铑的研究

铜阳极泥冶炼渣是重要的铑资源,采用火法富集和湿法提取相结合的工艺对铜阳极泥冶炼渣中的铑进行回收利用,考察了火法富集过程中各种因素对富集效果的影响。结果表明：在PbO加入量为铜阳极泥冶炼渣的1.1倍(以质量计,下同)、B₂O₃加入量为铜阳极泥冶炼渣的1.1倍、Na₂CO₃加入量为铜阳极泥冶炼渣0.9倍、熔炼温度1 200℃,熔炼时间2 h的条件下,形成的铅合金中Rh含量达到7 536.4 g/t,富集6.2倍;在银粉加入量为铅合金的1倍、灰吹温度1 300℃、灰吹时间2.5 h条件下进行铅合金灰吹除杂富集,形成的银合金中Rh含量达到42 208.1 g/t,富集35.7倍;在浸出温度60℃、浸出时间1.5 h、浸出液固比为10∶1的条件下进行湿法提取,生产的铑粉纯度为91.2%,实现了铑二次资源综合回收。     

侧吹熔炼含铁冶炼渣玻璃化研究

为实现危险废物侧吹熔炼含铁冶炼渣的无害化处理,本文采用高温熔融玻璃化技术进行处理,通过掺杂不同质量比例的氧化硅控制碱度,在不同熔融温度、不同冶炼气氛下进行熔融,而后进行水碎。结果表明：随着碱度的下降,熔渣的玻璃态物质占比升高、半球温度明显降低、Fe³⁺/Fe²⁺比例略微下降、黏度上升;同时,当冶炼气氛氧分压下降时,熔渣的玻璃态物质占比和半球温度明显降低,Fe³⁺/Fe²⁺比例均呈下降趋势;1 380～1 420℃区间内,熔炼温度对上述性质影响不太明显;温度升高,玻璃态物质占比、半球温度和黏度略有下降;熔融温度1 400℃时,在CO和CO₂分压比例1∶1、保温时间3 h、碱度0.7的最佳工艺下,用含铁冶炼渣制备出的玻璃体中有害元素的浸出毒性及酸溶失率远低于相关表征限值要求,可以实现无害化处置。     

碱性高砷渣晶化稳定处理技术研究

针对湖南某锑冶炼企业的碱性高砷渣进行了钙砷晶化稳定处理的研究.考察了钙砷摩尔比 、 液固质量比 、反应温度及反应时间对钙砷晶化效果的影响 .结果表明,当钙砷摩尔比为 3.5:1,液固质量比为 3:1,反应温度为 40 ℃,反应时间为 8 h 时,砷毒性浸出浓度最低,由 1 348.67 mg/L 降低至 0.13 mg/L,优于《GB 5085.3-2007》中规定的标准值. SEM-EDS 和 XRD 分析结果表明,原渣中无定型钙砷化合物经晶化处理后,转变成为稳定的结晶良好的四水合碱式砷酸钙.      

机械活化-放电等离子烧结制备Y3Al5O12陶瓷

以高纯Y2O3和Al2O3粉体为原料,通过机械活化和放电等离子烧结制备Y3Al5O12(YAG)陶瓷.研究结果表明:机械活化Y2O3和Al2O3粉体,不但细化了Al2O3颗粒,而且使Y2O3发生了晶态转变,由立方晶转变为斜方晶,并最终非晶化;机械活化过程最终还合成了过渡产物YAlO3(YAP),但球磨5h后,继续延长球磨时间,会引入大量ZrO2杂质;球磨处理的Y2O3和Al2O3粉体具有很高的活性,能促进在较低温度下通过放电等离子烧结合成YAG.对球磨5h的粉体在不同温度进行放电等离子烧结的研究表明,在1000℃可获得纯YAG陶瓷,在1 400℃可得到相对密度为99.4%、晶粒大小为1～2μm的YAG陶瓷.     

蒸馏法处理直接浸出硫渣的研究

以株洲冶炼集团股份有限公司常压富氧直接浸出硫渣为原料,选择了蒸馏法对硫渣进行系统处理,通过正交试验,得到影响硫挥发率的最主要因素是温度,其次是硫渣厚度,最后是时间.进行了条件试验,考察了温度、时间、硫渣厚度对硫挥发率的影响.在硫渣20 g、坩埚面积为11.25cm2的条件下,得出了最佳蒸馏条件为:蒸馏时间20 min,蒸馏温度为460℃.试验中残渣硫含量降为19.12％,硫挥发率超过80％.     

毛锑结晶盐综合回收硫磺的工艺研究

毛锑结晶盐是冶炼湿法处理锑精矿产生的副产物,因成分复杂,较难处理,堆积容易造成环境污染。以山东恒邦冶炼股份有限公司毛锑车间产出的副产物毛锑结晶盐为原料,经过试验研究,以浆化、浸出、中和、蒸发结晶、归中反应等过程实现了硫磺和硫酸钠的综合回收,通过试验得出酸浸和归中反应最佳工艺条件:酸浸酸度pH=3,时间为4h;硫化氢与二氧化硫反应最佳反应温度80℃,时间2h,酸度pH=3。本工艺过程简单,成本低,有效解决了冶炼行业中的资源浪费与堆积造成的环境污染问题,为冶炼企业湿法生产毛锑产生的副产物毛锑结晶盐处理提供了一条新的工艺。     

从锌渣中直接热力回收金属锌的工艺研究

锌渣是一种含锌较高的工业废料,具有较大的利用价值。传统处理锌渣工艺是将其返回湿法炼锌过程当做原料,其处理工艺流程长、周期长和生产成本高等不足。为改善锌渣处理成本和效率,采用火法冶金技术直接处理含锌渣物料,研究处理工艺参数,如还原时间、温度、助熔剂添加量对处理效果影响。试验结果表明锌可以有效地从含锌渣物料中直接回收利用,当锌浮渣粒径在1.2~1.3 mm,助熔剂NH4Cl质量比例为25‰,处理温度为730℃,时间为15 min时,锌的直收率可达78%以上。     

热制度对铜渣微晶玻璃结构和性能的影响规律

一步法制备微晶玻璃是一种能够有效实现对冶金渣中“渣”和“热”同时利用的方法。以铜渣为研究对象,通过对铜渣重熔过程的研究,获得了接近现场铜渣矿相组成的重熔条件,在此基础上,探究了在不同的浇铸温度、不同的热处理温度对一步法生产的微晶玻璃结构和性能的影响。结果显示,在不同温度制度下,微晶玻璃中的晶相以不规则多面体形状的尖晶石和长条棒状的橄榄石为主。尖晶石矿物有利于微晶玻璃性能,而橄榄石大量析出不利于其性能,提高浇铸温度有利于尖晶石的析出。母玻璃中橄榄石和尖晶石析晶速率最大的温度分别为1 100 ℃和1 050 ℃。提高浇注温度≥1 500 ℃,降低析晶温度≤1 050 ℃,有利于抑制橄榄石并促进尖晶石析出,从而提高微晶玻璃性能。较优的一步法热制度为浇注温度1 500 ℃,析晶温度1 050 ℃,此时微晶玻璃的抗折强度达到78.06 MPa。      

酸泥浸铅渣中铋回收工艺研究

优化酸泥浸铅渣中铋的回收工艺,采用硫酸+NaCl为浸出介质,分别研究了各个浸出过程工艺参数的影响,确定了氯盐酸浸最佳工艺参数为:浸出酸度为110 g/L,氯离子浓度为130 g/L,液固比为4∶1,反应温度为85℃,反应时间为2h;中和沉铋最佳工艺参数:pH值为2.5,温度为60℃,时间为1h,可实现酸泥浸铅渣中铋的有效浸出和富集。     

电解废液与锌冶炼烟尘协同处理试验研究

为综合回收锌冶炼烟尘及电解废液中的有价金属,本研究进行了利用锌电解废液浸出锌冶炼烟尘试验,通过一段浸出、碳酸钠中和沉锌及氢氧化钠中和沉镁等工序获得了沉锌产品和沉镁产品,通过两段浸出、萃取反萃、中和沉铟等工序获得了富铟渣及副产物铅银渣。试验最佳工艺条件：一段浸出为液固比4∶1,浸出温度80℃,浸出时间75 min,在此条件下,锌浸出率可达78.69%,铟浸出率仅为8.4%;锌镁分离最佳终点pH值区间为6.86～7.80;二段浸出最佳工艺条件为终点pH值1.08,液固比3∶1,浸出温度75℃,浸出时间10 h,在此条件下,铟浸出率可达86.84%。该研究可为炼锌厂开路除杂及综合回收有价金属提供新思路。     

高铁锰矿粉熔融还原生产富锰渣新技术

富锰渣是电炉冶炼硅锰合金的原料,而高炉法是冶炼富锰渣的主要方法,但该方法存在工艺流程长,焦炭消耗量大,铅、锌等易挥发金属影响冶炼等问题。提出了高铁锰矿熔融还原冶炼富锰渣新技术,该技术具有工艺流程短,不需要消耗焦炭,铅、锌等金属可以综合回收等优点。试验研究结果表明,高铁锰矿熔融还原生产富锰渣工艺是可行的,在还原温度为1 400 ℃、还原时间为20 min的条件下,渣铁可以完全分离,铁、锰回收率高。     

铜冶炼烟灰碱浸渣氨浸工艺

以铜冶炼烟灰碱浸渣为原料,研究氨-硫酸铵体系的 pH 值、总氨浓度、氨铵摩尔比、液固质量比、反应温度、反应时间等因素对铜冶炼烟灰碱浸渣中铜锌浸出的影响规律.结果表明,最佳工艺条件为:总氨浓度为 5 mol/L、pH 值为 10、氨铵摩尔比为 2:1、液固质量比为 5:1,浸出温度为 70 ℃,浸出时间为 60 min.此条件下铜和锌浸出率分别为 90.6 %和 92.4 %.      

MgO对钒钛废渣陶瓷性能的影响

利用工业废料钒钛渣为原料制备日用陶瓷,在原料球磨时间10 min,烧结温度1 100℃等较佳工艺条件下,研究Mg O添加剂对陶瓷的烧失率、线收缩、吸水率、气孔率、断裂模数等的影响。采用XRD、SEM研究样品的晶相组成和显微结构。试验结果表明:添加0.6%Mg O能显著提高钒钛废渣陶瓷的断裂模数,降低吸水率和气孔率;陶瓷主晶相为石英、钙长石、镁铬尖晶石等。添加Mg O可提高钒钛废渣的用量,实现废弃资源再利用。     

莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的制备及抗压强度研究

以碳化硅微粉作为原料,并选用Al2O3、高岭土和Mg O作为烧结助剂,同时选用羧甲基纤维素钠(CMC)、聚丙烯酰胺(PAM)和可溶性淀粉作为添加剂,通过有机泡沫浸渍法制备出莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷材料。研究了不同原料组成、不同烧结温度等工艺参数对所制备的莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷物相组成、微观结构的影响,同时对莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的孔隙率、力学性能进行了测试。研究结果表明:莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的微观结构控制主要受碳化硅含量的影响,随着碳化硅含量的增加,莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的孔隙率有明显的降低,但抗压强度随之提高;随着烧结温度的提高,孔棱的致密度增加,抗压强度亦显著提高;莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的最佳烧结温度为1600℃,陶瓷粉料中最佳的Si C含量为35%。在1600℃烧结温度下,碳化硅的含量为35%时,获得了孔隙率为76.19%和抗压强度为4.63 MPa的莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷。     

铅冶炼厂还原炉烟灰中铅锌超声波浸出分离试验

铅冶炼厂还原炉烟灰中含有铅、锌等有价金属,其有效分离回收不仅节约资源,且可创造一定的经济效益。以冶炼过程中产生的污酸为浸出剂,对还原炉烟灰进行超声波浸出试验研究,并对试验条件进行了优化。结果表明:在以含35. 5%硫酸的污酸为浸出剂,固液比1∶5,搅拌速度400 r/min,浸出时间80 min,浸出温度100℃,超声波功率150 W条件下,铅、锌分离效果最佳,锌浸出率达95. 43%,酸浸渣中铅品位87. 66%。该研究为类似铅冶炼厂还原炉烟灰的回收利用及污酸的处理提供参考。     

从冶炼渣尘中回收有价金属制取金属盐类的实践

铜铅锌有色冶炼行业大部分冶炼渣尘不仅属于危废而且其中含有多种有价金属,探讨了一种通过浆化、浸出、净化、浓缩结晶、混合制粒等复合工艺将含锌、铅、铜等有价金属渣尘的综合回收的方法.将渣尘中的铜锌等有价金属分两段浸出,采用硫酸浸出.第一段低酸浸出,控制反应条件为:pH值4.0～5.4、温度85～95℃、液固比4:1～3:1、...     

碱浸-还原挥发工艺回收镓锗置换渣中镓、锗

镓、锗是重要的稀散金属,从锌冶炼过程中综合回收镓、锗成为该原生金属产量的重要来源。目前主要采用酸浸工艺从镓锗置换渣回收镓、锗,回收率较低,资源利用率低。本文利用镓、锗两性物质的属性,采用碱浸-还原挥发工艺进行了回收镓锗置换渣中镓、锗的试验研究,得到以下主要结论。碱浸试验单因素最佳工艺条件为NaOH浓度4 mol/L、反应温度90℃、液固比8 mL/g、搅拌速度400 r/min,在此条件下,镓锗置换渣中镓、锗浸出率分别达到91.25%和78.95%;强化球磨浸出对镓、锗的浸出率没有改善作用;还原挥发试验的单因素最佳工艺条件为温度1 200℃、粉煤配入量30%、挥发时间4 h,在此条件下,碱性浸出残渣中锗的挥发率达到91.02%。该工艺产生的挥发残渣和砷酸钙渣返回火法炼铅系统综合回收铜、砷等有价金属,实现了渣的无害化处理。本文回收镓、锗的方法可为同类企业从锌冶炼工序中回收镓、锗提供参考。