废旧镍钴锰电池回收工艺及污染控制概述

系统介绍了废旧镍钴锰电池回收利用的工艺路线,包括放电、预处理、火法与湿法回收工艺以及电解液的回收等。通过对比各回收方法的优缺点,认为火法-湿法联合处理工艺具有较好的应用前景; 关注每项工艺中产生的二次污染,对污染控制方法进行了总结概括。旨在为废旧镍钴锰电池的绿色回收提供借鉴。     

硫砷铜矿、蓝辉铜矿与铜蓝表面选择性氧化浮选分离研究

针对蓝辉铜矿、铜蓝和硫砷铜矿开展了表面选择性氧化浮选分离研究,并通过矿物表面接触角变化及XPS表面分析,阐明了3种矿物表面选择性氧化反应机制。结果显示,氧化剂次氯酸钙和高锰酸钾均可有效抑制蓝辉铜矿和铜蓝上浮,但对硫砷铜矿可浮性无影响; 在丁铵黑药作用下,硫砷铜矿和蓝辉铜矿接触角均达到90°,经次氯酸钙氧化后,蓝辉铜矿接触角降至15°~30°,硫砷铜矿接触角仍高于86°; XPS分析结果表明,次氯酸促进了蓝辉铜矿表面的氧化,硫元素被氧化为SO₄^2-,以CuSO4形式覆盖在矿物表面,增加了表面亲水性,而硫砷铜矿表面As、Cu和S元素并未发生明显的氧化反应,矿物表面维持较高的疏水性。次氯酸钙实现了蓝辉铜矿与硫砷铜矿表面选择性氧化,强化了两者的浮选分离。     

铝离子对长石和绿帘石浮选的影响及其作用机理

通过小型浮选试验、Zeta电位测试、吸附试验、红外光谱分析和X射线光电子能谱(XPS)研究了Al³⁺对油酸钠浮选长石和绿帘石矿物的影响。浮选试验结果表明,以油酸钠为捕收剂时,长石和绿帘石在纯水中的可浮性很差,加入Al³⁺后,矿物可浮性明显增强; Zeta电位测试和XPS研究结果表明,Al³⁺在矿物表面发生了静电吸附,油酸钠通过化学吸附作用在Al³⁺吸附后的矿物表面; 吸附试验以及XPS研究结果表明,Al³⁺以Al(OH)₃形式吸附在矿物表面并改变其表面环境使得油酸钠可以通过Al(OH)₃有效地吸附到矿物表面,活化了长石和绿帘石。     

酸性体系下不同成因黄铁矿的浸出行为与电化学性质差异

以同沉积型黄铁矿和中温热液型黄铁矿为研究对象, 考察了酸性培养基体系下2种不同成因黄铁矿的浸出行为和电化学性质。浸出试验结果表明: 同沉积型黄铁矿浸出率为7.59%, 而中温热液型黄铁矿浸出率仅为3.68%, 同沉积型黄铁矿的浸出活性高于中温热液型黄铁矿。电化学试验结果表明: 黄铁矿的矿物学成因不改变它的电化学溶解机制; 同沉积型黄铁矿具有较高的费米能级、较低的Tafel腐蚀电位及电子传递阻抗, 因此其电化学氧化活性高于中温热液型黄铁矿, 从电化学角度解释了同沉积型黄铁矿的浸出速率高于中温热液型黄铁矿的原因。     

钨矿成矿地球化学与钨矿浮选

钨矿作为一种战略矿产,是我国的重要优势资源。目前,浮选技术已经成为复杂钨资源分离提取的关键技术,浮选分离的可行性和效率取决于矿石的工艺矿物学特征,其与钨矿的地质成矿条件息息相关。从地球化学的角度,总结了我国钨矿成矿的特征规律及其与浮选的关系。钨成矿过程中强烈的花岗岩岩浆分异、高的氟含量以及围岩性质等都对钨的富集和矿化十分重要,决定着钨的迁移成矿及矿床类型。不同的构造—岩浆机制作用下形成了各具特征的不同类型矿床,如石英脉型白钨矿床、云英岩型白钨矿床以及矽卡岩型钨矿床等,这些不同类型矿床在脉石矿物类型和含量等方面存在巨大差异。根据矿床类型及特性,选矿工作者开发了一系列钨矿浮选技术,例如石英脉型脂肪酸常温浮选技术、云英岩型脂肪酸粗选—加温精选技术、矽卡岩型螯合捕收剂粗选—加温精选技术。特别是针对复杂高钙黑白钨混合钨矿资源的配合物捕收剂常温浮选技术,极大地提高了我国钨矿资源高效开发利用的水平。在钨矿浮选技术的发展中,钨矿地质成矿规律不仅决定着矿石的本质特性,同时也为浮选药剂和浮选技术的开发提供了新的解决方案和新思路。     

钨矿浮选化学及其实践

钨是重要的战略金属,对于保障国防安全、资源安全和战略新兴产业发展具有重要意义。钨矿浮选化学的发展解决了复杂钨矿浮选分离的一系列关键瓶颈问题,为我国复杂白钨矿和黑白钨伴生资源的高效清洁开发利用提供了重要支撑。从浮选化学的角度,综述了钨矿浮选药剂及浮选工艺的研究现状及进展,建立起了钨矿地质成矿机理、晶体化学和溶液化学特性等与钨矿浮选药剂和新工艺的设计开发之间的联系。在钨矿石地质成矿过程中,萤石等含钙矿物通常都会与钨矿物紧密伴生,这使得白钨矿与萤石、方解石等含钙脉石矿物的浮选分离成为白钨矿浮选中几乎不可避免的难题;含钙矿物的晶体结构和界面性质的微观差异为其高精度浮选分离提供了可能,改性脂肪酸、阳离子捕收剂、螯合捕收剂、金属配合物浮选药剂以及浮选药剂界面组装等基本实现了含钙矿物间的浮选分离;其中,基于金属配合物浮选药剂的黑白钨常温混合浮选技术取得了一定的突破,取代了“彼德罗夫” 加温精选工艺,简化了浮选工艺流程,大幅提高了黑白钨共伴生资源的综合回收率。总结而言,钨矿地质成矿机理、晶体化学和溶液化学特性等决定了钨矿浮选分离的难度,同时指导了钨矿浮选药剂和新工艺的设计与开发,为复杂难处理钨资源的高效清洁利用提供了强有力的支撑。     

铝灰的处理技术、环境评价及相应管理政策

铝灰是制铝工业生产过程中产生的有毒有害固体废弃物,一方面含有大量的金属铝及铝的化合物,具有较高的工业回收和再利用价值;另一方面常含有Cr、Cd、Pb等重金属元素和F-、Cl-、CN-等有害离子,在污染土壤的同时,还会随着重金属元素和有害离子迁移导致地下水污染。随着我国2020年铝灰产量进一步上升,寻求经济绿色的铝灰回收方法、恰当的环境评价方法和合理可行的管理政策迫在眉睫。从铝灰处理方法、环境评价方法和铝灰管理政策3个方面总结了我国处理铝灰的方法、面临的难题和未来发展方向。现阶段而言,国内外铝灰处理方法主要分为铝灰回收、无害化处理和资源化利用,其中铝灰回收又分为火法回收和湿法回收。其中火法的无盐回收法,不引入盐类添加剂,污染较小、回收率较高,在未来有很大的应用空间;铝灰资源化是以铝灰为主要原料制备建材和药剂,由于材料成本较低、性能优越,对环境的污染少,因而具有广阔的应用市场和发展前景。环境评价方法则是以《土壤环境（试行）评价标准》（HJ 964—2018）和《地下水环境评价标准》（HJ 610—2016）为基础,结合多种统计方法给出包括环境变化趋势、承载上限等在内的评价结论,是具有实际意义的科学的评价方法。铝灰管理政策是从国家法规、地方政策和部分企业政策的角度出发,介绍了铝灰危害性和当前堆积管理政策,给企业未来政策制定提供了借鉴。总而言之,从铝灰处理、环境评价和管理政策不难看出,科研和生产势必要紧密结合,推动铝灰处理方法朝着绿色无毒、综合利用的方向前进。     

TZFC矿粉烧结性能试验研究

通过对TZFC矿粉和巴粗的高温性能进行了比较,并针对国内某大型钢厂典型的配矿方案开展了TZFC配矿烧结及成品烧结矿冶金性能检测试验。研究结果表明:TZFC矿粉的高温性能优良,配加一定量的TZFC矿粉可以改善烧结性能。当TZFC矿粉取代巴粗后,利用系数略有提高,转鼓强度改善,固体燃耗显著降低。成品烧结矿的还原度RI在74%～78%之间,还原粉化RDI_(+3.15)在64%～69%,提高TZFC矿粉用量,还原粉化RDI_(+3.15)有所改善。工业试验结果也表明,提高TZFC用量,可在保证转鼓强度的条件下,大幅降低固体能耗,与实验室结果一致。     

RAPD用于20株嗜酸氧化亚铁硫杆菌菌株亲缘性研究

为研究中国20株嗜酸氧化亚铁硫杆菌菌株的基因多样性,以及基因指纹技术分类与嗜酸氧化亚铁硫杆菌生理生化特性的相关性,使用20种随机引物,通过PCR扩增20株菌株的基因组DNA,并分析凝胶电泳条带的有无,使用Jaccard系数和UPGMA分析菌株间相关性。20种引物产生的条带将20株菌株分成了5组,菌株间相关性系数最小为35.1%(YTW与DXS),而相似系数最大为96.9%(BY-0502与DXS,DY26与DY30)。结果表明:20株来自不同地区的嗜酸氧化亚铁硫杆菌株具有较高的多样性,并且亲缘性分类与各菌株取样地以及最大铜离子耐受能力分类,有较高的分类相似性,说明RAPD技术拥有在嗜酸氧化亚铁硫杆菌内分类鉴定菌株的能力。     

高硫砷金矿焙砂的硫酸熟化法预处理

基于氧化铁与硫酸反应的热力学原理,采用硫酸熟化-水浸法对高硫高砷金精矿氧化焙砂进行预处理,以脱除铁氧化物,破坏其对金的包裹,提高金浸出率。结果表明,在适宜的硫酸含量下,赤铁矿与硫酸反应的产物硫酸铁可转化为板铁矾HFe(SO4)2·4H2O晶体,降低了产物浓度,从而使赤铁矿继续溶解,提高了铁脱除率;适当升高温度可促进扩散的进行,从而使铁的脱除更加彻底。焙砂的氰化浸金率在脱除铁氧化物后显著提高。对于某铁含量为31.25%(质量分数)金含量为84.27 g/t的焙砂,当熟化条件为硫酸含量75%、硫酸过剩系数1.4、熟化温度250℃、熟化时间1 h时,焙砂中残余铁含量降至7.23%,此时金浸出率可达97.51%。