阿拉伯谷地的冶金考古--"所罗门铜矿"之争

由奔诺·罗森伯格领导的对“阿拉伯谷地”古铜矿冶遗址持续几十年的发掘和研究 ,在冶金考古方面取得了巨大的成就。古埃及哈托尔矿业神庙的发现证明所谓的所罗门的铜矿实际上属于古埃及。具重要意义的是在提姆纳第 3 9号遗址发现了迄今为止考古学家所找到的年代最古老的炼铜炉。遗址的采矿和冶炼技术反映出了早期矿冶状况和冶金技术对人类文明的推动作用。“阿拉伯谷地”古铜矿冶遗址考古的出色工作成为全世界相关学者的典范     

广西北流铜石岭容县西山冶铜遗址初步考察

广西北流铜石岭、容县西山冶铜遗址位于北流江河畔的山坡山顶，相距约10km，是岭南地区迄今发现最早、规模最大的冶铜遗迹。考古部门曾对北流铜石岭遗址进行过部分发掘和研究，显示其冶铜年代约在汉至魏晋时期。于2006年11月对北流铜石岭、容县西山遗址的考察发现了杯纹岩刻、炼铜炉址以及大量散落炉渣、鼓风管残片、陶片遗存，其冶炼技术水平及冶炼工艺等尚待深入研究。     

基于平衡理论的模拟移动床工艺参数鲁棒寻优

在模拟移动床的实际工作过程中,由于进料浓度和温度变化以及色谱柱填充不一致等因素影响,初始工艺参数作业下的分离性能可能会出现下降。首先对模拟移动床的机理模型进行了分析;然后在色谱分离平衡理论的基础上,使用有限元正交配置法求解模型得到新的工艺参数点;最后以果葡糖浆组分分离为对象,使用所提方法求解有扰动作用时的优化工艺参数,结果显示果糖纯度的合格率从81%提高到99%,证明其具有良好的鲁棒性。     

铜冶炼转炉在线造铜期终点智能判断

铜冶转炉吹炼是一个复杂的过程,具有多变量、非线性、强耦合、大惯性和不确定性,机理复杂、物料变化范围大、影响因素多,给吹炼终点预报带来了极大困难。目前国内外铜锍吹炼过程终点判断仍以人工经验判断为主,此方式不仅增加工作强度,且吹炼终点判断严重依赖经验和工作态度,易导致欠吹或过吹等现象,影响正常生产,造成铜损失,严重时甚至发生喷炉事故。为此,利用转炉吹炼的终点与炉内烟气SO₂、O₂含量存在精确对应关系,结合人工经验和转炉工艺原理,在线对造铜期终点实现准确判断。利用SO₂浓度与烟气温度、送风量、送风压力、富氧量、内在因素(原料含硫比、原料重量、原料质量等)的关系实现动态补偿,采用Elman递归神经网络模型实现过程自调整、自学习,使判断准确率达到98%以上,对指导实际生产具有重大意义。     

大型氧气底吹炉熔池数值模拟及工艺参数优化

底吹炉大型化是目前氧气底吹炼铜技术重要发展趋势,但大型底吹炉熔池搅拌状况不明晰。以某企业大型氧气底吹炉为研究对象,建立大型底吹炉等效简化模型。分析了大型化底吹炉“准稳态”过程,探究大型底吹炉熔池流动状况,选定熔池气含率、熔体平均速度和湍动能作为大型氧气底吹熔池状态评价指标,研究了渣层厚度、喷吹流量、氧枪夹角对熔池流动的影响。结果表明,在渣层厚度65~70 cm、喷吹流量控制在0.60~0.65 kg/s、氧枪夹角达到30°~40°条件下,熔池搅拌情况较好。     

含砷金铜矿熔炼电尘灰酸性氧化浸出工艺研究

含砷金铜精矿火法熔炼电尘灰是铜冶炼熔炼车间产出的中间产物,成分复杂,较难处理,属于典型危废。以山东某冶炼公司含砷金铜矿熔炼产出的中间产物电尘灰为原料,采用双氧水为氧化剂进行酸性氧化浸出,最佳浸出工艺条件为：双氧水用量120 kg/t、酸性氧化浸出时间2 h、浸出温度80 ℃、酸度60 g/L,铜和砷的浸出率分别达到92.30%、87.50%以上。为铜冶炼企业湿法处理电尘灰提供了一条新途径。     

铜熔炼渣综合回收铜铅锌基础研究

采用化学分析、X射线衍射、扫描电镜微观分析三种方法分析铜熔炼渣的基础物化性质;利用热力学计算软件对铜熔炼渣中所需回收金属化合物进行理论计算,使用100kW感应炉及碳化硅石墨坩埚进行10kg级铜熔炼渣综合回收有价金属试验。结果表明,铜熔炼渣中有91.06%的Cu以硫化物状态存在,在无烟煤配比10%、黄铁矿配比10%条件下,保温120min,获得尾渣中Cu、Pb、Zn含量分别为0.28%、0.013%、0.0062%;为搭配处理炼铜烟尘和更经济的综合回收,无烟煤配比3%、黄铁矿配比3%,搭配处理6%炼铜烟尘,保温70 min,实现尾渣中Cu、Pb、Zn含量分别为0.39%、0.049%、0.028%。     

旋浮熔炼+旋浮吹炼与富氧侧吹熔炼+多枪顶吹连续吹炼工艺比较

简要介绍了旋浮熔炼+旋浮吹炼与富氧侧吹熔炼+多枪顶吹连续吹炼工艺流程,通过对比分析这两种工艺的生产技术指标、造渣熔剂消耗、冶炼能耗和杂质元素适应性,阐明了它们各自的工艺特点,为我国后续新建或升级改造铜冶炼项目的工艺选择提供参考。     

冶炼场地遗留地块土壤钨元素健康风险及其控制阈值研究

以河南洛阳某钨冶炼场土壤为研究对象,运用地累积指数、健康风险评价模型对新兴污染物钨的污染特征及健康风险进行评估,核算其不同暴露途径的风险控制值,并对模型参数开展敏感性分析。结果表明,除S01、S12区域部分表层与中层土壤钨污染等级为无或轻度外,各区域土壤均达到中度以上污染水平;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层土壤钨污染程度相对较大,部分区域土壤已达重度以上污染水平,Ⅳ层污染程度虽不及上述土层,但大部分区域也能达到中-重度污染;Ⅰ、Ⅱ层土壤钨污染对儿童非致癌健康风险影响较大,且经口摄入途径为影响儿童健康风险的主要暴露途径;从严选择儿童在不同暴露途径的综合风险控制值15.26 mg/kg作为该场地土壤钨的风险控制阈值,该值可作为土壤钨污染风险筛选及修复治理的目标值;在风险控制模型中,EF（暴露频率）、ED（暴露时间）、IngR（日土壤摄入量）对土壤钨综合风险控制值的影响最为显著,计算时需谨慎选取。     

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。