再生铅低温碱性固硫熔炼的实验研究

针对我国传统再生铅生产工艺所存在的熔炼温度高、能耗大、铅和低浓度SO₂烟气污染严重等弊端,在对NaOH-C-PbSO₄-ZnO低温碱性炼铅体系进行理论分析的基础上,提出了一种再生铅的低温碱性固硫熔炼新工艺.以废铅酸蓄电池胶泥(以下简称胶泥)为实验原料,采用单因素实验法分别考察NaOH用量、熔炼温度、焦粉用量及固硫剂ZnO用量对金属铅直收率和ZnO固硫率的影响.获得优化实验条件如下:m(NaOH)/m(胶泥)=60%,熔炼温度为860℃,m(焦粉)/m(胶泥)=10%,m(ZnO)=m(理论量).在此优化条件下进行综合扩大实验,铅的直收率为99.09%,获得粗铅品位为98.86%,ZnO固硫率为93.37%.X射线衍射图谱分析可知,反应后原料中硫主要以ZnS的形式固定在渣中,NaOH绝大部分转变为Na2CO3,生产过程中无SO₂气体排放.      

铋钼混合矿低温熔炼新工艺研究

针对目前铋钼混合矿冶炼中存在选矿流程长,需要消耗大量浮选药剂,分离不彻底等严重弊端,提出了铋钼混合矿直接低温熔炼的方法,铋钼矿经直接低温熔炼得到粗铋,钼以钼酸盐的形式进入浸出液,并可通过"水热法"直接制得氧化钼得以回收.在进行了热力学计算分析的基础上,采用单因素试验法考察了熔盐组成、熔盐量、温度、时间和还原剂用量等因素对粗铋品位和铋直收率的影响.获得最优条件为:w(NaCl)/w(NaCl+Na2CO3)=20%,熔炼温度850℃,w(NaCl+Na2CO3)/w(混合矿)=2,熔炼时间1 h,w(活性炭)/w(理论量)=2.在此最优条件下,进行2次综合试验,铋的直收率分别为98.12%和96.59%,纯度分别为96.62%和98.87%.     

SiO_2-FeO-CaO-Na_2O渣系锑氧粉还原熔炼研究

设计了一种适用于锑氧粉熔池还原熔炼的低熔点渣SiO_2:FeO:CaO:Na_2O=30:34:12:24,通过单因素试验法研究熔炼时间、焦率和熔炼温度对锑氧粉还原熔炼过程的影响。得到的最佳条件为:熔炼时间50 min、焦率12.5%、熔炼温度1 000℃,在此最优条件下进行扩大试验,金属锑直收率为92.66%,渣含锑为1.06%,粗锑品位为97.09%,均优于传统反射炉工艺。     

REO-SiO_2-Al_2O_3基熔渣盐酸浸出稀土的研究

以钕铁硼废料回收的REO-SiO_2-Al_2O_3-FeO-B_2O_3多组元熔渣为原料,考察了盐酸用量、温度和时间在盐酸低温常压和高温高压两种情况下对稀土浸出率的影响。熔渣低温常压浸出较佳条件为:盐酸理论用量1.45倍、时间60min、温度85℃,稀土的浸出率为96%。熔渣高温高压浸出较佳的条件为:盐酸理论用量1.05倍、温度110~120℃、时间30min,稀土的浸出率高达98%。高温高压浸出不但能够降低盐酸用量,还可以大大缩短浸出时间。     

某含铜污泥直接还原熔炼回收铜工艺研究

对某含铜污泥进行了直接还原熔炼回收铜试验研究,探讨了熔剂石英石、石灰石、还原剂煤用量,以及熔炼温度和时间等对铜回收率的影响,同时进行了熔炼温度、熔炼时间和还原剂煤用量的L_9(3~4)正交试验研究,并对正交试验的最优组合进行对比验证与分析,得出该含铜污泥直接还原熔炼的最佳条件为熔炼时间80 min、还原剂煤用量4.5%、熔炼温度1310℃,在该条件下铜的回收率为93.89%,效果较理想。     

还原碳化法制备超细碳化铬粉末

以纳米Cr_2O_3和乙炔黑为原料,经高温还原碳化制备超细Cr_3C_2粉末,研究反应温度、反应时间以及配碳量对Cr_3C_2粉末的粒度与游离碳含量的影响。通过热力学计算,只有当温度高于1 350 K时还原碳化反应才有可能进行,采用纳米Cr_2O_3可显著降低反应温度,在1 573 K下焙烧6 h碳化率即达到98.20%;Cr_3C_2粉末的游离碳含量随配碳量增加而显著提高,配碳量(质量分数)为理论配碳量的1.05倍时制得游离碳含量为0.23%、氧含量为0.91%(均为质量分数)、平均粒度为1μm的Cr_3C_2粉末,该粉末达到硬质合金及热喷涂应用的要求。     

锌冶炼渣搭配铅精矿侧吹还原熔炼直接炼铅渣型理论研究

以FeO-Fe_2O_3-SiO_2-CaO-ZnO-PbO渣系为研究对象,采用热力学软件FactSage计算温度、Fe/SiO_2(质量比)、CaO/SiO_2(质量比)、ZnO含量及PbO含量等因素对炉渣熔化温度及液相生成区的影响。热力学分析表明,随着Fe/SiO_2的增大,炉渣熔化温度减小,随着CaO/SiO_2的提升呈先减小后增大的趋势。炉渣中ZnO含量在10%～18%变化时,炉渣的熔化温度变化较大。随着ZnO含量的增加,炉渣的液相区有所减小,当渣中ZnO含量低于12%时,可保证还原熔炼的顺利进行。验证试验表明,在熔炼温度1 200～1 250℃、CaO/SiO_2=0.5、Fe/SiO_2=0.9、ZnO含量12%的条件下,采用侧吹还原熔炼处理液态高铅渣可顺利进行,熔炼过程金属直收率为85%,渣中铅含量为2.06%。     

缅甸某锡精矿还原熔炼工艺研究

针对缅甸某地低铁、高硅、高铝锡精矿、还原剂和熔剂的物化性能进行分析研究。根据该锡精矿的特点选定CaO-Al_2O_3-SiO_2渣型,再对还原熔炼工艺过程进行研究。结果表明:1)还原熔炼过程中坩埚选型对炉渣成分影响很大;2)熔炼最佳工艺条件为:熔炼温度1 450℃、时间2 h,还原剂煤的需求量为理论量的1.2倍,CaO/SiO_2质量比为0.8。     

富氧底吹炼铜熔炼烟气干法收砷工艺试验研究

本文以富氧底吹炼铜熔炼含砷烟气为研究对象,指出底吹熔炼干法收砷的影响因素包括烟气温度、喷水量、烟气中SO_3含量等,其中烟气中SO_3含量是影响干法收砷的主要因素。通过试验对比两种碱性药剂NaOH和Ca(OH)_2脱除熔炼烟气中SO_3的效果,发现Ca(OH)_2优于NaOH。在富氧底吹熔炼炉入炉物料为90 t/h,炉料含砷2. 32%,氧料比150 m~3/t,富氧浓度75%,并且使用Ca(OH)_2作为脱除SO_3碱性药剂的条件下,最佳工艺条件为:喷入Ca(OH)_2溶液浓度为11%,骤冷塔出口温度控制在170℃。此时,布袋除尘器捕集的砷烟灰As_2O_3纯度为70. 07%,8 h产出的砷灰量28. 5 t。此外,Ca(OH)_2比Na OH具有更大的成本和环境优势。     

CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5-Al_2O_3脱磷渣系中组元活度的计算

2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5含磷固溶体的生成可提高转炉液相渣的脱磷能力,减少渣量.但目前CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5-Al_2O_3渣系中各组元活度的变化规律尚不明确,无法为分析含磷固溶体的形成机理提供理论依据.为此,本文依据分子离子共存理论建立了熔渣组元的活度模型,分析了不同条件下组元活度的变化规律.结果表明:随渣中Al_2O_3含量的增加,2CaO·SiO_2、3CaO·P_2O_5、3FeO·P_2O_5的活度逐渐降低;随着碱度的增大,3CaO·P_2O_5的活度升高,2CaO·SiO_2、3FeO·P_2O_5的活度则呈先升高后降低的趋势;随着渣中FeO含量的增加,2CaO·SiO_2、3FeO·P_2O_5及CaO·Al_2O_3的活度逐渐增大,并在w(FeO)为15%时达到最大值,之后逐渐降低;升高温度会导致CaO、3CaO·SiO_2的活度增大,2CaO·SiO_2的活度降低.     

新型Fe基合金电极RE2FeSb2(RE=Y,Dy,Er)放电特性研究

制备了化学计量比为RE2FeSb2(RE=Y,Dy,Er)新型Fe基合金电极.利用恒电流充放电方法测定了RE2FeSb2(RE=Y,Dy,Er)化合物的电化学性能,充放电循环表明RE2FeSb2(RE=Y,Dy,Er)具有2个明显放电平台;分别以3种RE2FeSb2(RE=Y,Dy,Er)合金电极为负极,以Ni(OH)2/NiOOH为正极构成的原电池,首次放电容量分别达到了715.8mAh/g,646.2mAh/g,673.6mAh/g,说明新型Fe基合金电极RE2 FeSb2(RE=Y,Dy,Er)具有很大的放电容量.     

WC对原位合成Mo2 FeB2烧结及组织性能的影响

在Mo-B-Fe-Cr-Ni系统中,分别掺加不同含量的WC进行真空液相烧结,用电子万能材料试验机和硬度计测定材料的弯曲强度与硬度,用XRD、SEM观察分析材料的物相和组织结构.结果表明,在满足反应生成Mo2FeB2的前提下,掺加的WC作为形核中心,降低了烧结过程中的成核位垒,使烧结过程更易进行,烧结生成的Mo2FeB2硬质相与WC晶粒形成了无污染、弱界面结合的双硬质相,并且在粘结相中分布均匀,提高了材料的抗弯强度和硬度.     

原位反应制备Mo_2FeB_2基金属陶瓷烧结过程热力学分析

对Fe-6B-48Mo-0.8C材料体系用液相烧结原位反应法制备了Mo2FeB2三元硼化物金属陶瓷,用SEM-EDS观察分析了烧结体的组织结构与成分组成,用热分析(DSC)、X射线衍射分析与热力学计算表征了体系的反应过程。结果表明,在该材料体系中,Fe2B、MoB2为反应中间相,Mo2FeB2为最稳定存在的相,呈条块状均匀分布在铁基粘结相中。通过热力学计算分析,在Mo-Fe-B三元体系中,Mo2FeB2的Gibbs自由能最低,形成能力最强,在481.8℃开始形成Fe2B,当温度达到1293.7℃时,该体系形成最稳定的Mo2FeB2相,并使材料致密化。     

以NaCl-CaCl2为助剂CaO分解氟碳铈矿的研究

现行分解氟碳铈矿过程中,氟以气相形式逸出,既浪费氟资源,又污染环境。为了寻求新的清洁冶金方法,文中采用DTA-TG和XRD热分析技术对CaO-NaCl-CaCl2焙烧标题矿物分解过程的化学反应进行了研究。用二次正交回归实验设计方法研究了氟碳铈矿分解率随四因素而变化的规律,得出了相应的回归方程,并得出的优化工艺条件：温度：700℃;CaO加入量：15%（质量百分数）;NaCl加入量10%（质量百分数）;焙烧时间：60 min,分解率为92.14%。通过分析讨论可知：由于CaO的加入,氟以CaF2固体的形式存在于焙烧产物中,抑制了气相氟的产生,本文采用的方法是一种清洁冶金工艺。     

RE2FeSb2(RE=Y,Dy,Er)充电过程研究

制备了化学计量比为RE2FeSb2(RE=Y,Dy,Er)的稀土化合物并测试了合金的电化学性能.研究发现RE2FeSb2(RE=Y,Dy,Er)合金电极充放电过程中呈现2个充放电平台.合金电极在KOH溶液中浸润24h后极化程度不同;Y2FeSb2在浸润后极化程度比Dy2FeSb2和Er2FeSb2更深,使得前者首次充电过程明显区别于后2种合金电极.充放电循达到五十次以后,合金电池低电位充电平台逐渐消失,高电位充电平台的充电容量缓慢减小,合金电池循环充放电能力下降.     

精炼渣组成对钢渣硫分配比的影响

采用二次正交回归实验设计方法在中频感应炉内进行碱度R(CaO/SiO₂)2～7的CaO-SiO₂-MgO- Al₂O₃精炼渣系的脱硫实验,建立渣系组分与钢-渣硫分配比Ls关系的数学模型,实验渣碱度、渣指数MI (R:Al₂O₃)、CaF₂、MgO和FeO含量对硫分配比Ls的影响。结果表明,渣碱度R 3.5～5.0、渣指数MI 0.25～0.40时脱硫效果较好;精炼渣最佳组分为(%):9CaF₂、8MgO、13Al₂O₃、<0.5FeO,R值=4。     

LnO2-ZrO2(Ln＝Ce,Tb,Pr)储氧材料的研究Ⅱ.储氧和催化

机动车尾气排放造成的污染是倍受国际社会关注的问题,开发具有自主产权的机动车尾气净化催化技术是我国控制城市大气污染的重要措施.本研究采用"超声膜扩散"法制备了(LnO2)x-(ZrO2)1-x(Ln=Ce,Pr,Tb; x=0.4～0.9)储氧材料,对其储氧量、热稳定性、催化特性和抗老化性能进行了测量.结果表明,(LnO2)x-(ZrO2)1-x(Ln = Pr, Tb)显示出优于(CeO2)x-(ZrO2)1-x的综合性能,是机动车尾气净化三元催化重要的候选材料.     

天竺葵在大气污染中的监测作用

低浓度ＳＯ２处理天竺葵，引起叶片内Ｈ２Ｏ２的积累，研究表明，此现象与叶片内氧化物歧化酶及过氧化氢酶活性的变化有关。提示天竺葵可作为大气ＳＯ２污染的监测植物。     

I_2-KI-H_2O_2体系下金溶解速率的影响因素分析

分别采用正交试验法和单因素试验法考察I_2-KI-H_2O_2体系下碘质量分数、n(I_2)/n(I~-)比值、双氧水用量、固液比对金溶解速率的影响程度,以及碘化钾质量分数、m(I_2)/m(I~-)比值、双氧水用量、溶液温度和溶液pH对金溶解时间的影响,然后对金溶解后的溶液进行稳定性测试。结果表明,各因素影响程度大小顺序依次为固液比、双氧水用量、n(I_2)/n(I~-)比值、碘质量分数。当碘化钾质量分数为0.2～0.25g/mL、m(I_2)/m(I~-)=1∶5～1∶4、双氧水用量0.7～0.9mL、温度室温、pH为原溶液状态时,金溶解速率最大,溶液的稳定性可以满足使用要求。     

金属钛制备工艺研究进展

本文介绍了热还原法制备金属钛的工艺,包括Kroll法、镁还原低价卤化物、PRP法及Hunter法及电解法,包括电解TiCl4法、FFC剑桥工艺、EMR／MSE等,分析了各种方法的机理及特点。并且认为以TiCl4为原料制备钛工艺降低成本的空间很小;如能生产出低成本的TiCl4,钛成本高的问题将很快得以解决;从熔盐中直接电解TiO2制备金属钛,是低成本金属钛制备新工艺的发展方向。