有色金属合金体系组元活度研究现状

本文综述了有色金属合金体系组元活度的研究进展,介绍了两种获取合金组元活度的方法,包括模型预测及实验测定。另外介绍了目前广泛应用于合金组元活度预测的热力学模型,以及各模型的特点及应用范围,并对这些模型进行了简要评述。综述了合金体系组元活度实验测定研究进展,可为合金组元活度等热力学性质研究提供理论参考。     

锡基合金真空蒸馏分离新技术

锡及其他有色金属冶炼过程每年均会产出大量的锡铅、锡铅锑及锡铅锑砷等锡基合金。文章首先介绍了锡冶炼行业目前面临的问题,接着介绍了锡精炼现状,然后介绍了真空蒸馏处理锡基合金的研究进展,最后介绍了真空蒸馏处理锡基合金的优势。     

含砷铜烟尘砷的选择性分离实验

在氮气气氛下,采用低温焙烧的方法对含砷铜烟尘中的砷进行选择性分离,研究了温度、氮气流量和焙烧时间的变化对砷挥发率的影响,用X射线衍射分析、差热-差重分析等方法研究了含砷铜烟尘中砷的挥发规律,并分析了砷挥发过程的动力学。结果表明,含砷铜烟尘中砷的选择性分离应在低温下进行,避免高温下Zn、Pb挥发损失和As_2O_3生成难挥发的砷酸盐。在250℃,氮气流量300mL/min、焙烧120min的条件下,砷的挥发率为95.68%,渣中砷的含量为0.79%,其他有价金属基本不挥发,实现了砷与其他有价金属的选择性分离,砷以初级As_2O_3产品回收,纯度为96.85%。动力学研究表明,在一定范围内,砷的低温选择性挥发过程符合收缩核模型,其表观活化能为19.71kJ/mol,该过程受内扩散控制。     

皮江法炼镁与真空碳热还原法炼镁生命周期评价比较研究

对皮江法炼镁工艺和真空碳热还原法炼镁工艺进行了生命周期评价研究。评价过程以1 t镁锭为功能单位,研究了包括原料开采、物料制备、物料耗损、能源生产、污染排放等过程的环境负荷以及能源消耗。在得出生命周期评价相关参数的基础上,对皮江法炼镁与真空碳热法炼镁在资源与能源消耗、气型污染物的排放和对环境的影响方面进行了比较,明确了上述两种不同工艺过程各自的环境负荷和能源消耗特点。通过比较,碳热法炼镁工艺较皮江法在资源节约、节能减排、环境保护及可持续发展方面有明显优势。     

Sb在高硅铝硅合金电磁分离过程中的变质行为

研究了高硅铝硅合金(45wt% Si)熔体电磁分离过程中,Sb添加量、下拉速率、温度等对分离效果的影响,对Sb在高硅铝硅合金电磁分离过程中的变质机理进行了分析。结果表明,在1500℃、下拉速率为10 μm/s时,过共晶铝硅合金熔体中加入Sb进行定向凝固后,合金部分硅铝比从11.53%降至11.21%,初晶硅富集区的硅含量从86wt%增至90wt%;当1500℃、下拉速率为40 μm/s时,合金部分硅铝比从12.56%降至12.13%,初晶硅富集区的硅含量从81wt%增至86.5wt%;加入变质剂后合金部分共晶硅相在α-Al基体中分布均匀且连续,形貌有所细化。     

有色金属合金体系气液相平衡研究进展

真空蒸馏是从液相到气相的传质过程,合金的气液相平衡相图是真空蒸馏设计的重要理论依据,根据气液相平衡相图可以预判蒸馏最终产物以及分离提纯效果,因此准确的气液相平衡相图对于真空蒸馏生产实践以及废弃二次资源回收分离提纯具有重要的实际意义。本文首先介绍了合金体系的分离系数,然后介绍了气液相平衡成分图的计算方法,并指出了其不足,接着介绍了气液平衡相图的计算方法,同时给出了理论计算与实验值存在偏差的原因。     

响应曲面法优化选择性浸出铜阳极泥中砷锑的研究

在硫酸化焙烧脱硒步骤前采用酸性氯化浸出脱除铜阳极泥中砷和锑。采用中心组合设计优化脱除铜阳极泥中砷和锑的实验参数。以硫酸浓度、盐酸浓度和反应温度为变量，砷和锑浸出率为响应值，建立高显著性的二次多项式模型和三维响应曲面。建立高显著性的二次多项式模型和三维响应曲面，以反映变量与响应值之间的关系。得到的较优条件为硫酸2.8mol/L、盐酸1.0mol/L、温度90℃，此条件下砷锑浸出率响应值分别为99.10％和80.00％，实际值分别为99.60％和80.07％。通过实验验证了模型的较优优区域,结果表明这些模型是可靠和准确的。     

磷铁渣制备电池级纳米磷酸铁

以磷铁废渣为原料提供磷源和铁源，用硝酸和硫酸混合溶液浸出磷铁渣中的铁和磷元素，并通过沉淀法制备电池级纳米磷酸铁。探究了硝酸浓度、反应时间、反应温度对磷铁渣溶解率的影响，并研究了反应过程中铁磷比、温度和pH对制备的磷酸铁性能影响。利用X衍射分析仪、扫描电子显微镜、热重分析仪、红外光谱仪和电感耦合等离子体发射光谱仪等分析手段对磷酸铁的形貌、晶体结构与化学成分进行了表征。实验结果表明，磷铁渣浸出最佳的实验条件为：硝酸浓度1.5mol/L，反应时间4h，反应温度90℃，此条件下磷铁的溶解率为95.11%；磷酸铁制备过程中的最佳实验条件为：铁磷比1∶1，反应温度60℃，反应pH=1.0，所制备的FePO₄结晶度高，颗粒形貌规整，分散均匀，一次颗粒粒径为100～200nm，铁磷摩尔比为0.97，杂质元素含量符合电池级磷酸铁的要求。     

KR法脱硫气液两相流的数值模拟与水模型试验

采用CFD软件Fluent中标准k-湍流模型和VOF多相流模型对KR法铁水脱硫过程中气液两相流进行了模拟,研究了搅拌器浸入深度与搅拌速度对漩涡和液相流场的影响,数值模拟结果与水模型试验结果基本吻合。研究结果表明:随着搅拌速度增加漩涡深度逐渐加大,搅拌器浸入过浅容易发生"卷气"现象;搅拌速度由120r/min增大到200r/min时,铁水平均速度增大约83%,铁水内部形成不规则流动,且轴向流动明显增强;搅拌器浸入深度为187.5mm时,轴向上铁水平均速度差最大,为0.132m/s,大速度差有利于脱硫剂的卷入;搅拌速度为160r/min时,高流速铁水所占体积比大。     

Ti_(1-x)V_xC(x=0~1)材料弹性性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算了Ti_(1-x)V_xC(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.75,1)8种碳化钒钛的晶格常数、弹性常数、弹性模量和电子态密度,计算结果与已报道试验结果很好符合。Ti_(1-x(V_xC(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.75,1)的晶胞参数随钒含量的增大而减小,在x=0.5时,化合物具有最优的综合力学性能,体模量282.41 GPa、剪切模量229.01 GPa和剪切模量G/体模量B(G/B)比值0.68。分析电子态密度得知该系列化合物均具有良好的导电性,pd轨道杂化作用明显(除VC外),从而导致了其力学性能的变化。