铜冶炼PS转炉风口区镁铬砖侵蚀机理的探究

为提高铜冶炼PS转炉风口区镁铬质耐火砖的使用寿命,对PS转炉风口区的镁铬残砖进行理化性能分析、化学成分分析和显微形貌分析,探究铜锍、粗铜和炉渣对镁铬砖的侵蚀机理,得出以下结论：铜锍和粗铜在以开口气孔、晶界及微裂纹为主要途径的渗透过程中造成镁铬砖的侵蚀,而炉内SO₂/SO₃气氛引起的结构疏松以及生产中因热震形成的裂纹,又加剧了铜锍和粗铜的继续渗透,从而引起镁铬砖的结构剥落和热剥落,这是导致风口区镁铬砖损坏的主要原因;炉渣渗透到镁铬砖后,与方镁石固溶体发生化学反应,导致方镁石溶解于硅铁系炉渣中,而镁铬砖中的铬精矿具有良好的抗渣性。因此,一方面,在选择耐火材料时应综合考虑其化学成分、结构致密性和抗热震性;另一方面,在实际生产中应通过均衡生产减少因温度剧烈波动而造成的热震作用,改变炉渣成分以减弱炉渣与耐火砖中方镁石的反应。     

旋流器内部流场的数值模拟方法研究

旋流器以其操作简单,运行成本低,物理尺寸小等优点广泛应用于化工分离行业。其内部流场情况对其分离精度及分离效率起着关键作用,准确模拟该流场具有重要意义。流场变量梯度高、旋流特征强,尤其中心空气柱的存在增加了其数值模拟的不确定性。借助CFD(Computational Fluid Dynamics)软件,对75 mm经典旋流器系统地进行了气-液两相流非稳态数值模拟,研究了湍流模型,压力-速度耦合方式以及离散格式对旋流器内部流场计算结果的影响,并将其空气柱直径、切向速度以及轴向速度进行对比。结果表明:RSM(Reynolds Stress Model)湍流模型可以较为准确地预测旋流器流场,仅在空气柱附近区域预测的速度值偏低。RNG k-ε(RNG k-epsilon)、Realizable k-ε(Realizable k-epsilon)以及Standard k-ε(Standard k-epsilon)湍流模型预测的该流场与实际流场存在较大差异。其中,RNG k-ε模型误差较Realizable k-ε以及Standard k-ε模型稍低;QUICK与Second Order Upwind离散格式在预测旋流器内部流场时差别不大。Third-order MUSCL,Power Law以及First Order Upwind离散格式没有求解出流场中完整的空气柱;SIMPLE,PISO及Coupled三种压力-速度耦合方式对计算结果的影响不大,相比较而言SIMPLE算法为较适合计算旋流器流场的压力-速度耦合方式。Coupled较其他2种算法在溢流管段预测的空气柱直径偏大,速度偏小,部分锥段空气柱直径偏小,速度偏大。     

燃料球体积填充率对2MW先进高温堆物理特性的影响

在燃料装载量不变情况下,燃料球体积填充率的变化对于先进高温堆的堆芯物理特性有重要影响。我们运用蒙特卡罗程序MCNP 5对Keff、中子能谱及中子注量率的空间分布进行了研究。计算中,燃料球体积填充率取值范围在最密堆积和最稀堆积之间(0.7405–0.5236)。结果表明,燃料球体积填充率的增加可以提高堆芯的Keff,促使中子能谱更加硬化,使中子注量率峰值所在轴向的位置上升。从而为先进高温堆的设计和计算程序的开发提供理论基础。     

黄金冶炼尾渣综合利用研究进展

中国黄金冶炼企业每年会产生大量尾渣,尾渣中含金量在0.5 g/t以上,还有部分铜、铅、锌等有价元素。由于技术或经济效益等原因,大部分企业只能将尾渣堆存处理,中国黄金冶炼尾渣综合利用率较低。这样不仅造成资源浪费,还会对环境造成危害。通过对黄金冶炼废渣的综合利用现状进行分析,研究分析了现行的几种尾渣综合利用的方法,为冶炼废渣的利用提供重要参考,以期实现黄金冶炼尾渣变废为宝,清洁利用。     

金铜冶炼高砷烟尘酸浸工艺研究

针对金铜冶炼产出的高砷烟尘,进行了酸浸工艺回收有价元素的研究。由白烟尘多元素分析和物相分析结果可知,采用硫酸直接进行浸出是可行的。对影响酸浸的因素分别进行了考察,确定了最佳工艺条件:反应温度40℃以上,溶液酸度85 g/L,液固比3:1,浸出时间2 h。此条件下,铜、砷、锌的浸出率分别高达96%、91%、97%以上,达到了从高砷白烟尘中分离有价元素的目的。本实验为该类白烟尘的利用提供了处理依据。     

湿法炼铜萃余液有价金属综合回收试验研究

对湿法炼铜萃余液有价金属回收处理工艺进行研究,考察了选择性还原法与中和还原法的处理效果,确定了合适的工艺条件。两种方法Cu~(2+)还原回收率均达到95%以上,Ag~+基本被完全还原,其中中和还原法更经济。     

2400 MW先进高温堆的临界与燃耗计算

本工作对2 400 MW 棱柱先进高温堆的临界及燃耗进行了研究。所采用的计算工具为SCALE5.1中的TRITON模块。计算中选用了3种燃料石墨比分别为27∶65.4、30∶62.4及33∶59.4的模型。经计算,得到了这3种模型的堆芯寿期分别为1 260、1 350及1 320有效满功率天（EFPDs）,对应的燃耗深度为139、134和125 GW·d/MtU。     

钙盐体系氯化法回收铜冶炼白烟尘酸浸渣中的铋

采用钙盐体系氯化法回收铜冶炼白烟尘酸浸渣中的铋,优化了浸出试验、中和试验、硝酸溶解—铁粉置换试验的影响因素,考察了浸铋前液循环利用对铋浸出效果的影响。结果表明:在液固比4∶1,浓硫酸用量30 g/L,氯化钙用量80 g/L,浸出温度65℃,浸出时间2 h的最佳条件下,铋浸出率达93. 6%;中和试验采用碳酸钙调节溶液pH值为3. 0,得到铋质量分数高于50%的氯氧化铋,铅、锑、铋的沉淀率在99%以上,银、砷、钙的沉淀率分别为90%、60%、18%;氯氧化铋经硝酸溶解,铁粉置换,可得到质量分数高于92%的海绵铋。浸铋前液循环利用于浸出工艺可获得良好指标。钙盐体系氯化法实现了含高浓度氯离子溶液的循环利用,降低了企业生产成本,为冶炼企业湿法回收铜冶炼白烟尘酸浸渣中的铋提供参考。     

湿法工艺处理三氧化二砷制备单质砷的工艺研究

三氧化二砷为有毒有害物质,且存储及运输风险非常大。本文介绍了一种采用三氧化二砷制备单质砷的湿法工艺,以实现三氧化二砷减量化和无害化进行存储和运输的需求。该工艺以三氧化二砷为原料,采用还原剂R通过还原制备单质砷,工艺中的还原剂R为铝粉、镉粉中的一种或这两种金属粉任意比例的混合物。试验结果表明,在还原温度60℃、还原时间5 h、硫酸浓度7.5%、还原剂用量1.8倍的较佳工艺条件下,砷的还原率大于99%,粗砷的品位大于97%;粗砷经精制可得到品位99%以上的单质砷。该工艺流程简单、回收率高、成本低廉、环境友好,实现了三氧化二砷减量化和无害化处置的需求,为有色冶炼行业含砷固废的工业化处理开辟了一条新途径。