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．     

不同熔炼工艺对电熔方镁石的影响

为了提高电熔方镁石品位,合理利用资源,以菱镁矿为原料制备电熔方镁石。研究了不同石墨电极（分别是直流空心电极、直流实心电极、交流空心电极和交流实心电极）对电熔方镁石的影响。通过对电熔方镁石的体积密度、显气孔率、物相组成和显微结构进行分析,结果表明：电熔方镁石坯体在靠近皮砂位置结晶最好,晶体发育比较完整;使用空心电极制备出的电熔方镁石结构致密,晶粒尺寸大。用交流空心电极制备出的电熔方镁石体积密度最大、显气孔率低、晶界平直,形成了较大尺寸的方镁石晶粒。     

复杂锡精矿还原熔炼过程中元素在金属和渣相中的分布

实验研究了复杂锡精矿还原熔炼过程中还原温度和保温时间对Sn及杂质元素在金属和渣相中分布的影响. 结果表明,Sn, Fe, Pb, Cu, Sb, Bi主要进入金属相,Al, Si, Ca, Mg主要进入渣中. 随还原温度升高和保温时间延长,金属相中Fe分布率增大,Pb, Sb, Bi分布率缓慢减小,Cu分布率基本不变;Al, Si, Ca, Mg在渣相中的分布率随温度升高缓慢增加,保温时间基本无影响. Sn最佳还原温度和保温时间分别为1648 K和120 min,该条件下Sn, Fe, Pb, Cu, Sb, Bi, Al, Si, Ca, Mg在金属中分布率分别为93.97%, 75.03%, 63.11%, 97.28%, 50.59%, 59.52%, 1.09%, 0.70%, 0.69%, 0.34%,在渣中分布率分别为1.20%, 19.35%, 2.42%, 0.58%, 14.81%, 12.33%, 96.93%, 98.49%, 95.23%, 94.62%. 升高温度利于Fe进入金属相,Sn和Fe有富集到金属相中不同区域的趋势;延长保温时间使Fe在金属相中的分布更分散.     

从铜浸出渣中浮选回收元素硫的研究

考查了适合浸出渣中元素硫浮选回收的理想工艺参数,并利用旋流-静态微泡浮选柱取得了良好的分选指标,最终精矿的元素硫品位达到56.08%,为铜浸出渣的合理利用探求了一种工艺简单、成本节约的新方法.     

焙烧酸浸渣中铜的形态对铜、金浸出率的影响

以某黄金冶炼厂含铜金精矿为研究对象,采用铜化学物相分析及浸出方法研究了焙烧?酸浸?氰化工艺处理含铜金精矿过程中焙烧酸浸渣中铜形态对铜、金浸出率的影响. 结果表明,含铜金精矿焙烧酸浸及氰化浸出时,铜形态对铜、金浸出率有显著影响,当酸浸渣中氰化易溶铜(氧化铜、次生硫化铜)含量大于0.10%时,金浸出率降低. 以原生硫化铜矿为主的含铜金精矿,适当提高焙烧温度、延长焙烧时间、增加初始酸浸酸度可有效降低酸浸渣中氰化易溶铜含量,提高铜浸出率,减弱其对金浸出率的影响.     

马来酸对次磷酸钠化学镀铜沉积行为的影响

研究了以次磷酸钠为还原剂,柠檬酸钠为配位剂的化学镀铜体系中,添加剂马来酸对镀层成分、结构、形貌以及对次磷酸钠阳极氧化和铜离子阴极还原的影响.结果表明:加入马来酸后体系仍能保持较高镀速,而镀层颗粒大小逐渐变得均匀,外观颜色也由暗棕色逐渐变为铜色.化学镀铜层为面心立方结构,没有出现Cu-Ni合金晶面衍射峰.     

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。     

选择性还原氨浸从高硅低品位铜钴矿中提取铜、钴 的工艺及其浸出动力学

研究了非洲高硅低品位铜钴矿氨浸体系下的浸出工艺与动力学。首先采用控制变量法,通过单因素实验,系统研究了浸出剂浓度、添加剂用量、反应温度、反应时间及液固比对铜钴浸出率的影响,其次通过X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体(ICP)和扫描电镜-能谱(SEM-EDS)对高硅低品位铜钴矿和浸出渣的物相及化学成分进行了分析对比。最后,对高硅低品位铜钴矿氨浸提取铜的动力学模型进行分析。结果表明,用硫酸铵作为浸取剂,在硫酸铵浓度为300 g/L、还原剂用量为0.7 g、浸出温度为353 K、反应时间为240 min、液固比为6:1的工艺条件下,铜的浸出率可达97.29%,钴的浸出率可达95.18%。高硅低品位铜钴矿氨浸提取铜的活化能、硫酸铵浓度的反应级数及粒度的反应级数分别为76.06 kJ/mol, 1.50和0.25,表明其应遵循界面化学反应控制,并建立了相应的动力学方程。     

不同含水率对油水体系中液滴分布预测模型的影响

油水分散系中,求解分散相液滴的分布有十分重要的研究意义。目前一般通过求解群体平衡方程(PBE)来计算分散相的分布,常用两区域模型(叶轮区域和环流区域)进行求解,但在求解过程中发现随着油包水分散体系中含水率的升高,预测结果偏离实验结果。本文通过采用计算流体力学(CFD)的方法,用商业软件FLUENT模拟发现,油包水分散系中随着含水率的升高高能量耗散区(叶轮区)在减小,水包油分散系中随着含水率的升高高能量耗散区(叶轮区)在增大。     

不同消解方法对土壤中铜锌测定的影响

采用微波消解法和石墨消解法对土壤样品进行预处理,用火焰原子吸收分光光度法测定土壤中铜和锌的含量。对3个土壤标准物质(GSS-17、GSS-30、GSS-34)的精密度和准确度进行了分析,结果表明:微波消解法和石墨消解法的检出限、精密度和准确度均能满足土壤检测的要求,石墨消解法相对于微波消解法更加便捷,具有很好的精密度和准确度。     

不同品质的焦磷酸盐对电镀铜的影响

采用赫尔槽试验、哈林阴极法、贴滤纸法及稳态阴极极化测量,研究了分别由AcTl和普通国产焦磷酸盐配制的镀铜液的性能差别,采用络合能力指数(CAI)对不同品质焦磷酸钾的络合能力进行评价.结果表明,采用络合能力指数高的ACTI焦磷酸盐配制的镀铜液,其分散能力,络合能力和镀层致密性、孔隙率均优于以络合能力指数低的普通焦磷酸盐配制的镀铜液.杂质正磷酸根离子严重影响ACTI焦磷酸盐镀铜液的极化性能:随着其质量浓度增大,槽电压升高,镀液的络合能力降低.三聚磷酸根离子对ACTI焦磷酸盐镀铜液的极化性能影响不大.     

炔醇类添加剂对HEDP体系中铜电沉积行为的影响

通过霍尔槽试验、阴极极化测试、循环伏安测量、扫描电镜观察等方法分析了一种炔醇类表面活性剂对HEDP(羟基乙叉二膦酸)镀铜电沉积行为及镀层结构的影响。结果表明,该添加剂可在电极表面吸附,阻碍铜的电沉积,具有显著的细化晶粒和整平作用。该添加剂也可明显提高HEDP体系镀铜的光亮区电流密度上限,但其过量会令阳极钝化趋势增大,使低电流密度区镀层发黑。该添加剂的使用量在1.2～1.6 mL/L为宜。镀液中加入1.6 mL/L炔醇类添加剂后,铜镀层表面结晶细致均匀,几乎呈镜面光亮,平均晶粒尺寸约为27.6 nm,且在(111)晶面择优取向明显。     

粒度对纳米铜在稀硫酸中溶解性的影响

首先从理论上分析了纳米铜在稀酸中溶解的可能性,导出了溶解度与粒度间的热力学关系式;然后测定了不同粒径的纳米铜在稀硫酸中的溶解度,讨论了粒度对纳米铜在稀酸中溶解的影响规律。研究结果表明：粒度对铜在稀酸中的溶解度影响很大;不溶解于稀硫酸中的块状铜,制备成一定粒度的纳米铜后能够溶解于稀酸中,粒度越小溶解度越大;并且纳米铜溶解度的对数与其粒径的倒数呈线性关系;其实验结果与理论分析完全一致。     

不同元素含量对高导电铝合金性能的影响研究

高导电铝合金具有密度小、塑性强、导电性能好等优势,能够在诸多领域中发挥重要作用.随着人类对高导电铝合金性能要求的不断提高,有必要继续提高铝合金的综合性能.文章通过实验分析的方式,在高导电铝合金中加入不同元素含量,分析不同元素含量对铝合金性能的影响.实验结果表明,在高导电铝合金中加入质量分数为0.2％的镁元素,能够提高其...     

电去离子过程中工作电压对铜离子去除的影响

进行了电去离子（EDD过程去除铜离子的研究,着重考察了膜堆电压对去除性能的影响。试验采用一级两段的混床EDI膜堆,以含铜约50mg/L的CuSO4溶液为原水。研究表明,随着膜堆电压增大,电流增加,铜离子的去除率增大,EDI过程的操作逐渐由“增强传质”模式过渡为“电再生”模式,并且膜堆电压越高,发生电再生的树脂层高度越大,EDI产水中铜离子浓度用火焰原子吸收分光光度法无法检出,电导率则可达到1μS／cm以下。对于一定的分离目标,存在一个适宜的操作电压范围,能够既满足分离要求又避免过高的能耗。     

不同熔渣对钢包铝镁铬材料渣蚀行为的影响

选取冶炼取向硅钢和铝镇静钢的精炼终渣及钢包用铝镁铬砖,采用静态坩埚法于1600 ℃×3 h下进行熔渣侵蚀试验,对渣蚀后试样作显微结构分析,并测定熔渣的化学成分和熔化温度.结果显示,随着熔渣中Al2O3含量的升高和碱度的增加,熔渣的熔点升高,粘度增加.粘度较大的熔渣与耐火材料接触后扩散较慢,对耐火材料的侵蚀和渗透减弱.并且当熔渣与耐火材料的反应产物为高熔点的CA2、CA6和MA尖晶石相且连续交错分布时,能堵塞液相扩散通道,抑制熔渣向耐火材料内部的进一步渗透.     

结晶器旋转对电渣重熔钢锭中元素分布的影响

采用自行设计的结晶器可旋转电渣炉,研究了旋转速率对电渣重熔钢锭中元素偏析度的影响. 结果表明,当结晶器旋转速率为0~28 r/min时,随其增加,元素的分布更均匀,C偏析度从0.26降至0.0545, Si偏析度从0.26降至0.06, Mn偏析度从0.17降至0.03, Cr偏析度从0.275降至0.066,原因是结晶器运动带动渣池运动,使渣池温度趋于均匀化,同时渣池运动也带动金属液滴在渣池中运动,使小液滴随机滴落于金属熔池中,而不是集中于金属熔池中心部位,因而促进熔池温度均匀分布,有利于形成浅平状熔池;但旋转速率过高对电渣重熔钢锭的凝固质量有害,当旋转速率从28 r/min增至35 r/min时,C偏析度从0.0545增至0.097, Si偏析度从0.06增至0.08, Mn偏析度从0.03增至0.076, Cr偏析度从0.066增至0.16,原因是渣池剧烈运动带动金属熔池运动,流动的液态金属冲洗两相区,将其中树枝晶周围的浓化溶质带走,使该区域溶质含量降低,导致元素偏析.