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%.     

基于均匀设计法的富氧底吹铜熔池熔炼炉热力学回归分析

找出系统用能的薄弱环节和造成低效率的原因,会对炼铜工业的发展造成深远的影响。本文针对富氧底吹铜熔池熔炼炉的结构特征,从热力学角度出发,依据富氧底吹铜熔池熔炼炉的冶金计算模型,结合实际的生产数据,选择富氧率、铜锍温度、烟气温度、炉渣温度、精矿种类为影响因素,基于均匀设计法,对影响富氧底吹铜熔池熔炼炉生产过程?效率的主要工艺参数进行回归分析,结果表明:在保证炉料间化学反应充分完全的条件下,富氧率和炉渣温度之间存在明显交互作用,随着富氧率或烟气温度减小,炉渣温度或铜锍温度增加,精矿品位增高,则富氧底吹铜熔池熔炼炉?效率增加,为整个富氧底吹铜熔池熔炼炉熔炼过程的节能降耗提供有利基础,并为智能集成决策提供了重要优化理论基础。     

基于智能融合策略的冰铜品位预测模型

针对铜闪速熔炼过程中冰铜品位检测的重要性,根据多相多组分数学模型建立冰铜品位的机理模型;同时该过程具有大滞后、非线性等复杂特性,利用现场的大量生产数据建立模糊神经网络模型,并提出一种新的网络参数学习的受约束梯度下降算法,提高其参数学习效率.基于模糊逻辑的智能协调器根据实际生产条件融合两种模型的输出作为预测结果.工业数据验证表明,智能融合模型比单一模型更能有效地实现冰铜品位的准确预测,为铜闪速熔炼过程的优化控制提供有力的指导.     

镍造锍熔炼过程及伴生元素行为的计算机模型

借助于多相多成份系统平衡计算，开发了硫化镍矿造锍熔炼过程的数学模型，对卡尔古利镍闪速炉的实际生产操作进行了模拟，并将预测结果与实际生产数据进行了比较，吻合得较好．热力学计算表明：在镍熔炼过程中，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｓ，Ｏ等在冰镍、渣相和气相中的分配取决于操作条件和热力学量，如熔炼温度、炉料成份、风矿比、富氧浓度及各组份在体系各相中的活度系数．     

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.     

响应曲面法优化氧化铜渣浮选提铜工艺

江西某炼铜炉渣含铜量高,具有较高的经济价值。由于该铜渣中铜矿物以氧化矿为主,且硫化矿表面被氧化,直接浮选铜回收率低、经济效益差。通过添加活化剂,活化氧化铜矿物,并利用响应曲面中心复合设计原理对浮选工艺条件进行优化,研究氧化钙、硫化钠、Z-200对浮选效果的响应。结果表明,Z-200用量是影响精矿品位和回收率的主要因素,且各响应因素间存在交互效应,在CaO用量为25 g/t,Na₂S用量为500 g/t,Z-200用量为100 g/t的最优条件下,闭路试验获得精矿平均品位12%,精矿铜回收率为86.57%,采用该浮选优化工艺能获得较好的回收效果。     

高品位铜精矿短流程一步炼铜基础研究

一步炼铜技术具有流程短、环保效益好、投资成本低等优势,符合当前短流程冶炼技术的发展方向。本工作以高品位铜精矿为原料,利用理论计算结合实验的方法研究了短流程一步炼铜过程熔体物相、粗铜直收率、渣含铜等变化规律。理论计算表明,当铁硅比0.6时,通过添加CaO可避免熔体中尖晶石相的析出,1300℃熔渣中化学溶解铜含量约8.6wt%。实验过程探讨了喷吹氧量和熔体静置时间与粗铜质量及熔渣特性的关系。在1300℃时,以0.4 L/min的流量向80 g熔体中喷吹70 min 50vol%的富氧空气,随后静置沉降2 h获得粗铜,铜直收率为82.12%。熔渣通过SEM-EDS分析发现,渣中存在大量尖晶石相,损失的铜主要以机械夹带形式存在,表明尖晶石相阻碍了金属铜颗粒沉降。     

采用优先浮选工艺提高铜金浮选指标

针对利国铁矿铜金选厂铜精矿回收率偏低的生产情况,在借鉴同类矿山成功经验和选矿试验基础上,对该选厂进行了浮选工艺和浮选药剂的技术改造,改造后钢精矿品位提高3.31%,回收率提高5.17%,黄金回收率提高4.15%.     

铜冶炼烟气制酸系统节能技术研究与应用

介绍了江西铜业集团有限公司贵溪冶炼厂铜冶炼烟气制酸系统节能技术研究与应用情况。节能技术改造主要包括变频控制系统在KK&K风机的首次运用、自主研发高SO2浓度转化数学模型提高制酸系统SO2控制浓度、研究开发一种新的复杂废水除砷工艺、发明水冷封闭式IGBT"高频节能电源"降低电化学整流器的电耗和故障率等。通过一系列改造,实现了烟气制酸系统吨酸电耗的较大幅度的下降,优化了排放水的水质指标,对冶炼烟气制酸行业的节能减排科技进步具有较大的推动和示范作用。     

江西修水高纯石英选矿试验研究

采用“擦洗—脱泥—磁选—浮选—分级”的主要工艺流程,对江西修水高纯石英矿进行提纯试验.对+0.104 mm产物进行“酸浸—高温爆裂”试验,可得到SiO2质量分数≥99.98％,TFe2O3为4.46 μg/g的高纯石英;对-0.104 mm产物进行“擦洗”试验,可获得D90=12.05μm,SiO2质量分数为99.90％的超细硅微粉.     

Na2O/SiO2比对脱铜阳极泥卡尔多炉还原熔炼渣结构和性能的影响

卡尔多炉熔炼是目前火法处理脱铜阳极泥的重要工艺之一。针对国内某企业脱铜阳极泥卡尔多炉还原熔炼中渣熔化性能差、渣含贵金属损失大等问题,本工作利用热力学分析以及炉渣物性检测,结合XRD、拉曼光谱等结构表征手段,开展了脱铜阳极泥卡尔多炉还原熔炼渣钠硅比调控优化研究。根据PbO-Na2O-SiO2-BaO四元体系液相区图及性能测定结果,在不改变渣率及熔剂添加总量前提下,适当提高Na2O/SiO2比可有效降低炉渣熔点和黏度;随着还原熔炼渣Na2O/SiO2比由0.42提高至0.60,由于Na2O的网络修饰剂作用,更多的桥氧转变为非桥氧,炉渣结构由Si2O76-硅酸盐二聚体结构为主,向SiO44-硅酸盐四面体结构过渡,其中的Si2O64-链状结构与Si2O52-片状结构也相应减少,含铅硅酸盐聚合度降低,桥氧Qn分析结果与熔渣硅酸盐结构相契合。同时,提高钠硅比后,炉渣熔化温度从1178℃降至950℃,在1100℃冶炼温度下,还原熔炼渣黏度可降低45.2%,流动性得到显著改善,从宏观角度也验证了熔渣结构变化规律。结果表明,对脱铜阳极泥卡尔多炉还原熔炼,通过调控炉渣Na2O/SiO2比来降低桥氧数及复杂阴离子聚合度,从而改善炉渣物化性能的思路是可行的。     

Iron recovery from zinc mine tailings by magnetic separation followed by carbothermal reduction of self‐reducing briquettes

The volume of tailings produced by the extractive industry has been increasing due to the processing of the low‐grade ore. This issue can cause environmental accidents and require significant investment to control the disposal of tailings. Therefore, this study aims to recover iron from zinc mine tailings by wet magnetic separation followed by the carbothermal reduction of self‐reducing briquettes. Two magnetic separation routes were investigated to concentrate iron. Zinc mine tailings were processed by route I, in a rougher stage followed by a scavenger stage; and route II, in a rougher stage followed by a cleaner stage. The carbothermal reductions were performed using self‐reducing briquettes composed of Fe concentrate from the route with high Fe content and charcoal. The products were analyzed by scanning electron microscopy with energy dispersive spectroscopy (SEM‐EDS), x‐ray diffraction (XRD), inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP‐OES), and volumetric chemical analysis. Magnetic separation route II provided the highest‐grade Fe concentrate, 52% Fe, while route I provided 33% Fe. In the carbothermal reductions, a metallization degree of 98% in the Fe concentrate briquette, 97% in the briquette with a 10% replacement of its raw material by Fe concentrate, and 99% in the hematite briquette was reached. The replacement of raw material by Fe concentrate showed no significant change in Fe recovery. Considering the whole process, magnetic separation and carbothermal reduction, the recovery of Fe from the zinc mine tailings was 67%. Therefore, the process route suggested in this study will not only reduce tailings disposal and consequently the risk of environmental accidents, but it will also provide profitable raw material for the steel industry.     

塔吉克氧化铜锡矿的选矿实验

针对氧化铜锡矿嵌布粒度细、共生关系复杂的技术难题,对塔吉克某氧化铜锡矿进行了选矿实验研究. 结果表明,该矿中铜品位为0.89%,锡品位为0.87%,铜氧化率接近100%,锡主要以锡石形式存在. 经多个实验对比分析,最终采用硫化-黄药法回收铜、法尔肯加摇床分级重选法回收锡的选矿流程. 通过闭路实验,得到铜品位15.26%、回收率85.90%的铜精矿及锡品位52.57%、回收率71.30%的锡精矿.     

添加剂对铁精矿制备还原铁粉的影响

以铁品位70.25%、SiO2含量1.86%的铁精矿为原料,探究添加剂（CaO、Na2CO3、Na2SO4）对铁精矿制备还原铁粉的影响。采用热力学计算对添加剂与硅酸亚铁（Fe2SiO4）的反应进行了分析,其中CaO与Fe2SiO4反应的热力学条件最佳,反应起始温度最低为650 K。随后在1423 K下,研究了添加剂对碳-氢两步法还原铁精矿的影响。添加Na2CO3效果最佳,铁精矿粉经两步法还原、磁选后,所得产物中的T. Fe含量高达98.32%,SiO2含量低至0.93%;而添加CaO的产物中的T. Fe含量为93.27%,SiO2为1.65%。添加CaO可以抑制Fe2SiO4的生成,但由于金属铁将Ca与Si形成的新相（3CaO?SiO2）包裹在中心,使其通过磁选难以去除。     

A comparative study of different leaching processes for the extraction of Cu,Ni and Co from a complex matte

The extraction behaviors of Cu, Ni and Co from a complex matte under different leaching conditions have been discussed. The synthetic Cu-Ni-Co-Fe-S matte was prepared by melting the pure metals. The matte contained 24.95% Cu, 35.05% Ni, 4.05% Co, 11.45% Fe, 24.5% S, similar composition as is expected to be obtained by reduction smelting of the Pacific Ocean nodules followed by sulphidisation of the alloy. The different phases identified are CuFeS₂, CuS₂, (FeNi)₉S₈, (FeNi)S₂, Ni₉S₈, Ni₃S₂, (CoFeNi)₉S₈ and Co metal. The merits and demerits of each process of dissolution i.e., H₂SO₄/oxygen pressure leaching, atmospheric FeCl₃ leaching, NH₄OH/(NH₄)₂SO₄ pressure leaching are discussed in detail. Out of the three, the H₂SO₄/oxygen pressure leaching process is found to be the most suitable with more than 99% metal extraction efficiency within 1 h of leaching time. From the X-ray diffraction analysis, the different undissolved phases corresponding to different leaching processes have been identified. The metal extraction efficiency decreased in case of atmospheric FeCl₃ leaching and NH₄OH/(NH₄)₂SO₄ pressure leaching processes due to the formation of product layer such as elemental sulfur and goethite, respectively.     

氨配合法制活性氧化锌除杂净化过程研究

本文对氨水－碳酸氨作浸取液以粗氧化锌为原料制活性氧化锌的除杂净化过程进行了研究。氨配合法生产活性氧化锌深度除杂净化中，以H2O2作氧化剂深度除锰，以（NH4）2S为沉淀除杂剂深度除铜，使低品位的原料浸取液得以净化。     

某铜矿选矿实验研究

为了开发某铜矿资源,对其进行了可行性实验研究.根据矿石物相分析结果,采用硫化铜与氧化铜混合浮选工艺,并选用新型高效浮选药剂,可获得铜精品位20.29%,收率70.68%的铜精矿.     

在石墨基体上制备耐磨的SiC镀层研究

在工业冶炼碳化硅(SiC)过程中,在石墨基体上制备具有耐磨特性的SiC镀层。讨论了SiC镀层的形成过程,采用X射线衍射仪(XRD)分析了SiC镀层的物相结构,采用隧道扫描电镜(SEM)分析了镀层的表面形貌。并分析了SiC镀层的硬度和耐磨特性。结果表明:镀层为高温稳定型α-SiC,同时伴有Fe3Si和SiO2杂相出现,SiC镀层的表面硬度达到了1120HV,磨损机制为颗粒磨损,具有较好耐磨性能。     

Optimal Recovery of Iron Values from a Low Grade Iron Ore using Reduction Roasting and Magnetic Separation

A low grade iron ore containing 51.6% Fe, 17.6% SiO₂, 4.3% Al₂O₃, and 3.8% LOI was subjected to reduction roasting followed by low intensity magnetic separation studies. The phase transformation of hematite into magnetite and fayalite due to reduction roasting was investigated using reflected microscope and X-ray diffraction (XRD) techniques. The effects of reduction variables such as reduction time (40?175 min), temperature (750?1000°C), and reductant dosage (3?11%) using activated charcoal were studied. The process was optimized by using central composite rotatable design (CCRD) and response surface methodology. Iron grade from 59?66% with recovery of 9.5?87% was achieved using CCRD experiments. Model equations were developed both for Fe grade and recovery and then optimized within the bounds of experimental conditions. The program predicted 63.3% Fe with 79% recovery with the following optimum conditions: temperature: 950°C, time: 53.04 min, and reductant: 3%.     

挠性印刷电路板用超低轮廓铜箔的表面处理工艺

研究了挠性印制电路板(FPC)用超低轮廓(VLP)电解铜箔的表面处理工艺.在硫酸铜与硫酸的混合电解液中,以连续旋转鼓状钛筒为阴极,在50～80A/dm<'2>的电流密度下电沉积得到12μm厚的铜箔,再以(20±0.1)m/min的速度对铜箔进行表面处理:在其光面进行分形电沉积铜,然后电沉积纳米锌镍合金,再经过三价铬钝化...