铜熔渣喷吹地沟油还原贫化

以地沟油为生物质还原剂,高温裂解后对铜火法冶炼铜渣进行还原贫化。结果表明,地沟油裂解产物主要是C, H2, CO和CH4等还原性小分子物质,1373, 1473和1573 K下裂解积碳的转化率分别为78.36%, 79.83%和80.07%,因此地沟油高温裂解时碳元素主要以积碳形式存在。热力学计算发现,高温下裂解产物均有良好的还原Fe3O4的活性,用地沟油替代传统化石类还原剂还原铜渣中磁性铁在热力学上是可行的。以N2为载气不仅有利于高温下地沟油顺利喷入铜熔渣中,且通过动量传递起到搅拌熔渣的作用,增大了微小铜滴碰撞聚集长大的机会。在熔炼温度1573 K、载气流量3 L/min、地沟油喷吹量2.055 mL/min、喷吹时间4 min、沉降时间50 min的最优还原贫化条件下,铜渣中Fe3O4含量从33.40wt%降至1.60wt%,含铜量从4.49wt%降至0.49wt%,渣中Fe3O4相转变为2FeO?SiO2相。根据Einstein?Roscoe方程分析,渣中Fe3O4含量减少有利于降低熔渣粘度,改善铜滴的沉降条件。继续增加地沟油喷吹时间沉降金属中杂质含量增加;沉降时间过长时,由于铜渣对铜的机械夹带和化学溶解作用,沉降效果不会更好。实验的铜回收率达89.09%。     

贫化过程中Al2O3对铜渣物相转变及结构的影响

铜渣贫化是铜冶金工业可持续发展的重要方法。随着优质铜精矿的不断消耗，低品位、高杂质的铜精矿逐渐被利用。高铝铜精矿作为一种典型的低品质铜精矿，其熔炼后的铜渣中Al₂O₃含量有所上升。随着铜渣成分的变化，控制铜渣特性对在贫化过程中回收铜以及降低铜损失至关重要。本工作以ISASMELT铜渣为原料，采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM-EDS)、红外光谱(FTIR)等分析技术，阐明了火法贫化过程中不同Al₂O₃含量对铜渣的物相及结构的影响，以及物相转变及结构改变对铜损失的影响。还研究了不同CaO添加量对高铝铜渣的物相转变、结构和铜损失的影响。结果表明，随着Al₂O₃含量的增加，熔渣中会形成高熔点的铁铝尖晶石，且铝硅酸盐结构也趋于复杂，使熔渣黏度增大，渣中铜含量增加。在高铝铜渣中加入CaO，会形成高熔点的钙铁辉石、钙镁橄榄石，黏度增大。但是随着CaO添加量的增加，熔渣结构趋于简化，黏度降低。在CaO添加量为2wt%时，渣中铜含量最低，为0.78wt%。少...     

硼酸钙对铜渣中夹杂铜沉降效果的影响

考察了添加剂CaB2O3对转炉铜渣中夹杂铜沉降效果的影响，并结合铜渣的粘度测试及红外光谱表征，研究其影响机理，采用FactSage软件计算了添加剂对铜渣液相线温度的影响。结果表明，随添加剂含量增大，铜渣中夹杂铜的沉降效果逐渐增强，添加剂含量由0增至6wt%时，底部渣含铜量由4.10wt%增至6.85wt%，这是由于添加剂可有效降低铜渣粘度。随添加剂含量增大，渣粘度降低，但降低效果随温度增大而趋于平缓。随添加剂含量增大，铜渣的硅酸盐结构趋于简化，添加剂通过破坏铜渣复杂的硅酸盐结构降低铜渣粘度。铜渣的液相线温度随添加剂含量增大而减小，添加剂通过减少渣中固体颗粒的方式降低铜渣粘度。     

废阴极炭碳热还原法贫化艾萨铜熔炼渣

以电解铝工艺所产生废阴极炭块为还原剂,可实现艾萨铜熔炼渣中铜的有效火法贫化回收。结合热力学分析,研究了废阴极炭加入量、还原温度、保温时间和CaO添加量对艾萨铜渣中铜贫化回收的影响规律。结果表明,废阴极炭添加量2.0%、还原温度1300℃和保温时间60 min条件下,铜贫化回收率可达98.24%。废阴极炭中F可转移并以CaF2形式固定在贫化尾渣中,尾渣中F?和CN?的毒性浸出浓度远低于国家允许排放标准,实现了艾萨铜熔炼渣铜的高效贫化回收和废阴极炭的资源化利用。     

水淬铜渣的矿物学特征及其铁硅分离

采用XRD、SEM、化学分析等方法对水淬铜渣进行了矿物学研究,铜渣的主要物相为铁橄榄石,铜主要以冰铜形式存在;炉渣基本呈非晶态,结构致密,冰铜相结晶不充分,粒度基本在5 mm以下,铁和硅主要以铁橄榄石形式存在,采用选矿法不能有效分离,因此提出了固相快速还原-高温熔分工艺. 结果表明,在碱度大于0.5、终渣熔点1300℃以上、加入添加剂、熔分温度1350℃以上可获得较高的铁、铜回收率,铜和铁回收率可分别达93%和87%;炉渣中铁含量小于5%、铜含量小于0.10%,尾渣可作为生产建材的原料,该工艺能实现铜渣中铁硅分离和铜渣综合利用.     

铜冶炼废渣脱硅工艺研究

以铜冶炼废渣[简称铜渣,主要成分为铁橄榄石（Fe₂SiO₄）]为原料,采用钠化焙烧的方法脱除废渣中的硅,研究了以氢氧化钠为钠化剂对铜渣脱硅的影响。首先采用正交实验探究了焙烧温度、矿碱质量比、焙烧时间等因素对铜渣脱硅的影响顺序,在此基础上采用单因素实验研究了铜渣脱硅的适宜工艺条件。结果表明：铜渣脱硅影响因素由大到小的顺序为焙烧温度、矿碱质量比、焙烧时间。铜渣脱硅的适宜工艺条件：焙烧温度为650 ℃,矿碱质量比为1∶1.75（氢氧化钠理论量的4.17倍）,焙烧时间为180 min。在此条件下铜渣钠化焙烧所得产物的水浸渣中二氧化硅的质量分数降至1.74%,脱硅率达到94.5%。焙烧产物及其水浸渣的X射线衍射分析表明,铜渣钠化焙烧脱硅的机理是铁橄榄石转化为铁酸钠和硅酸钠,铜渣中的铁最终以四氧化三铁的形式存在,硅以硅酸钠的形式脱除。     

铜冶炼渣资源化利用研究进展

火法冶炼废弃渣大量露天堆存,存在铜、铁等有价金属资源未能回收利用和重金属污染土壤及水体等环境问题。本文综述了铜火法冶炼过程中产生的典型废弃渣的物相特征,以及渣中铜、铁等有价金属回收利用的研究现状。分析和讨论了选矿分离、湿法提取、火法贫化、高温氧化、高温还原等工艺处理铜冶炼废渣、回收利用铜和铁的优势及存在的缺陷,展望研究趋势。分析表明:缓冷-浮选、湿法提取都能有效回收利用高品位的冶炼铜渣,湿法酸浸中的加压浸出能抑制铁的浸出而具有应用优势;矿相资源化重构是有效利用低含量铜渣中铜和铁资源的有效方法;在熔融态炉渣中加入氧化钙改性重构后缓冷,再进行浮选和磁选,既能回收炉渣中的铜和铁,且浮选尾渣可以直接用于建材行业,更具备应用前景。     

Al_2O_3-Cr_2O_3耐火材料与含ZnO的铁橄榄石渣之间的相互作用

在再生铜熔炼工艺中,存在于铁橄榄石渣中的ZnO会改变渣的物理和化学性能。相应地,含ZnO的再生铜熔炼渣也会影响耐火材料炉衬的侵蚀行为。因此,本工作研究了Al_2O_3-Cr2O3耐火材料和含ZnO的铁橄榄石渣之间的相互作用,进行了静态耐火材料浸渣试验以及Ar气氛中1 200℃下的Al_2O_3坩埚试验。使用装备有波长色散光谱仪(EPMA-WDS)的电子探针微观分析仪对侵蚀的耐火材料试样的微观结构和渣组成进行分析。研究了ZnO含量对Al_2O_3溶解和Al_2O_3/渣界面反应的影响。使用热力学计算对Al_2O_3坩埚试验的结果进行了解释。     

铜渣氢气还原过程中的物相转变

对铜渣进行氢气还原处理,分析了还原温度和时间对还原前后铜渣物相组成和微观形貌的影响,并对还原过程的物相转变进行了讨论. 结果表明,铜渣氢气还原产物为金属Fe和玻璃态SiO2,二者的产出量随还原温度升高和还原时间延长而增加,950℃还原6 h铜渣中铁还原率比800℃时高47.4%,随反应时间延长铜渣中铁还原率增长速度变慢;原渣中狭长或树突状的铁橄榄石相还原后转变为不规则颗粒状或片状金属Fe相,随还原时间延长和温度升高,颗粒表面变得更加致密;铜渣氢气还原制备金属Fe催化剂时还原温度900~950℃、还原时间3~5 h为宜.     

柴油在氮气存在条件下还原铜渣中磁性铁的模拟

为降低火法冶金炉渣中磁性铁含量以回收铜,采用柴油在N2存在条件下还原铜渣中Fe3O4;并基于吉布斯自由能最小化原理,建立平衡模型,探讨了反应温度（1220～1280℃）、N2加入量（480～960m3/d）、油渣比（0.5～2.9L/t）对Fe3O4还原反应的影响。结果表明：柴油裂解,主要生成C和H2;同时,反应中气体体积发生膨胀。提高反应温度和N2加入量,裂解产物摩尔分数基本保持不变。Fe3O4与柴油裂解产物的反应平衡常数大,反应程度高,Fe3O4被还原成FeO。油渣比增加,Fe3O4还原率呈线性增加。柴油裂解和柴油在氮气存在条件下还原铜渣中Fe3O4反应都是吸热过程。     

Hydrocarbon synthesis from CO2 over Fe–Cu catalysts

Hydrocarbons and carbon monoxide were produced from carbon dioxide and hydrogen at 400°C over copper-promoted iron catalysts containing sodium. The major surface phases of the catalysts were FeO and/or FeCO₃ although iron carbide is believed as an active phase of the hydrocarbon synthesis from carbon monoxide. Copper was present as metal on the surface and the surface density was considerably high even if the content of copper was less than 1 wt%. The surface density of sodium was not negligible in the catalysts containing sodium less than 0.1 wt% and the sodium ion can affect the surface basicity of the catalysts. The olefin content in the products is believed to relate to the surface basicity.     

Effects of mixture composition on the lining stability of a crucible induction furnace

Research results are reported on the effects of components on the resistance of acid lining for the crucible induction furnace. To raise the lining resistance, one needs to eliminate components that react with the silica crucible. The extent of silicon reduction from the lining is dependent on the heating of the metal and the contents of carbon and silicon in the liquid. Increasing the carbon content and reducing the silicon concentration in the metal favor wear on the crucible. The slag components most actively influencing the resistance of the lining are magnesium and calcium oxides, which are produced on modifying cast iron, ferrous oxide, and manganese on account of reduction in the viscosity of the slag, increase in its wetting power, and penetration into the pores and unevenness in the walls of the crucible. Translated from Novye Ogneupory, No. 5, pp. 41–43, May, 2008.     

Cu修饰的多孔碳材料高效电化学还原CO2为CO

将二氧化碳电化学还原为一氧化碳是一种实现碳循环和利用的有效途径。为了利用大量过剩的二氧化碳资源，本文制备了一种简单合成的电催化剂，以生物质壳聚糖为前体制备了含氮多孔碳基底，嵌入均匀分布的非贵金属铜纳米颗粒进行修饰，通过调节铜的负载量，达到充分利用铜金属的活性，从而在电化学二氧化碳还原过程中实现了优异的一氧化碳法拉第效率和选择性。在-0.6V vs. RHE时下，一氧化碳的最大法拉第效率（FE）为78%，并且没有其他有效产物的生成，从而一氧化碳的选择性达到了100%，电流密度为1.9mA/cm²。并且在0.1mol/L KHCO₃水溶液中连续电解13h以上，一氧化碳的法拉第效率和选择性基本保持不变，制备的电极材料具有优异的稳定性。     

炼铜反射炉水淬渣工艺矿物学

采用XRF, XRD, SEM-EDS, M?ssbauer及金相显微分析等对炼铜反射炉水淬渣进行了工艺矿物学研究. 结果表明,渣中含铜1.06%(w),主要以冰铜存在;全铁量为36.41%(w),Fe2SiO4占53.5%(w),Fe3O4为32.5%(w),Fe2O3为14.0%(w),且铜、铁、硅矿物紧密共生,呈细粒不均匀嵌布. 热力学分析表明,在CaO和O2存在条件下,硅酸铁转化为磁性氧化铁的趋势较大. 采用浮选回收铜-高温脱硅-磁选分离铁的选冶工艺处理炉渣,当磨矿细度-0.074 mm含量从75%增加到95%时,一次粗选铜回收率从18.6%增至39.02%,粗选精矿铜品位为4.6%. 炉渣在CaO/SiO2摩尔比0.9、1350℃氧化30 min、10 K/min缓冷速度下脱硅后,经破碎、磨矿、磁选,铁回收率为71%,铁精矿品位达62%.     

添加剂对橡胶籽油生物柴油氧化稳定性的改进

测定了橡胶籽油的物化性能及组成. 加入6种抗氧化剂,采用Rancimat法研究了其添加量及复配、温度、0#柴油添加量、金属铜、铁等对橡胶籽油生物柴油氧化稳定性能的影响. 结果表明,橡胶籽油所制生物柴油不饱和脂肪酸含量达82.1%,诱导期为0.81 h,达不到国家标准(6 h). 6种抗氧化剂在添加量为4000′10-6(w)时对橡胶籽油生物柴油的氧化稳定性能均有提升,其中TBHQ效果最好,使其氧化稳定性诱导期达13.09 h,6种抗氧化剂的抗氧化效果为TBHQ>BHT>D-TBHQ>OG>PG>BHA. PG与其他抗氧化剂复配后效果较好,而TBHQ与其他抗氧化剂复配后效果降低. 温度和0#轻柴油添加量对橡胶籽油生物柴油的氧化稳定性能影响很大,随温度升高,诱导期明显缩短,而随0#柴油添加量增大,诱导期增加,添加量较大时诱导期增幅很大. 铁、铜对其氧化稳定性能也有一定影响.     

Use of gas-diffusion electrodes for high-rate electrochemical reduction of carbon dioxide. II. Reduction at metal phthalocyanine-impregnated electrodes

The use of polytetrafluoroethylene-bonded, carbon gas-diffusion electrodes, prepared with carbon impregnated with metal phthalocyanines, for the electrochemical reduction of carbon dioxide in aqueous, acidic solution has been investigated. High rates of reduction of carbon dioxide to carbon monoxide were demonstrated at electrodes impregnated with cobalt (II) phthalocyanine. In contrast, formic acid, and not carbon monoxide, was produced at low rates at electrodes impregnated with either manganese, copper or zinc phthalocyanine. This marked variation in reaction product on changing the central metal ion of the organometallic complex is rationalized in terms of a reaction mechanism involving, as the first step, the electrochemical reduction of cobalt (II) to cobalt (I).     

铁水脱硫渣做填料对橡胶材料力学性能的影响

以铁水脱硫渣做天然橡胶填料制备橡胶材料,研究铁水脱硫渣/炭黑配比、铁水脱硫渣粒径和硫化时间对橡胶材料力学性能的影响.结果表明,铁水脱硫渣/炭黑配比为20∶30时,橡胶材料的力学性能降低幅度较小,实现最大化利用铁水脱硫渣.橡胶材料中铁水脱硫渣粒径过大或过小均会造成其在天然橡胶中的分散性与相容性变差,导致力学性能降低;当硫化时间为30 min,橡胶材料力学性能最优.