基于新能源材料可持续发展需要,锰基正极材料以高电压、安全、原料供应丰富以及成本低廉等突出优势受到行业关注与重视.目前,锰基新能源材料产业应用正处上升阶段,本文从锰基新能源材料的技术特性、产业应用前景以及上下游结构进行梳理.基于行业现状,重点介绍磷酸锰铁锂、镍锰酸锂、富锂锰基材料、钠离子电池正极材料等新型锰基材料基本情况.
城市污水处理厂污泥干化焚烧作为污泥无害化处理的主要技术,越来越多应用于工程化.污泥焚烧在进行理论工艺计算时,可得到污泥燃烧发热量、烟气组成、烟气焓值等关键技术参数.本文采用燃煤锅炉热力计算方法,通过理论计算分析不同含水率对污泥焚烧烟气温度的影响,并通过内插法计算得到污泥可自持燃烧的含水率,同时通过理论计算不同含水率污泥焚烧烟气温度达到标准要求的850℃时,需要添加的辅助燃料(一般工业固废)的量.研究标明,污泥含水率越高,污泥焚烧烟气温度越低,需要补充的辅助燃料越多;一般工业固废的热值较高,可以作为污泥的辅助燃料,可协同污泥焚烧.
本文介绍一种处理废旧蓄电池拆解出的含铅原料和含多种有价金属的原生矿混合物料的双侧吹-烟化炉三连炉工艺.从物料、成本等方面对比底吹氧化炉-侧吹还原炉-烟化炉传统三连炉工艺与双侧吹-烟化炉三连炉工艺,探究侧吹氧化炉的技术优势以及生产中的工艺控制.侧吹炉更加适合处理混合物料,在处理含铅混合物料时,侧吹炉不会长炉结影响生产,不需要定期转炉更换氧枪,提高了实际生产作业率.在工业化生产中,双侧吹-烟化炉三连炉工艺可在回收废旧铅酸电池的同时提高企业经济效益,有较高的环保推广价值.
本文以唐山某焦化厂的焦炉烟气为对象,探究焦炉烟气的特点,对比目前的焦炉烟气除尘脱硫脱硝技术,最终选择合适的脱硫脱硝技术.该焦化厂焦炉烟气SO2 浓度高达2000 mg/Nm3,NOx 含量低于常规焦炉烟气,烟气温度较低,为180～192℃.根据烟气特点选择CFB半干法脱硫除尘+补燃SCR脱硝组合工艺作为脱硫脱硝技术路线,并介绍两种技术的工艺原理.采用该工艺后,出口净烟气SO2 浓度低于35 mg/Nm3,NOx 浓度低于30 mg/Nm3,粉尘排放低于5 mg/Nm3,各项参数优于最新的当地焦炉排放标准要求,实现了SO2、NOx 和粉尘的超净排放.
随着我国经济的高速发展,我国已领先成为全球汽车消费增量和保有量双第一的国家,同时需报废的汽车数量也不断增加.报废汽车中的有色金属、轮胎、玻璃等材料和部件均可以回收利用,由此可见,报废汽车拆解产业具有广阔的市场前景.本文调研了国内外废旧汽车拆解行业的现状,并以某拆解项目为例进行经济技术分析,最后分析了国内废旧汽车拆解行业目前存在的不足,并提出相应建议.废旧汽车拆解具有良好的综合经济效益、社会效益与环保效益,可促进循环经济发展,实现节能减排,虽然存在诸多不足,但随着政策的逐步制定与实施,未来汽车拆解回收行业会逐步标准化、清晰化以及绿色发展.
湿法炼锌系统中氯离子含量较高时,会对湿法设备及电解过程中的阳极板造成一定的腐蚀,同时电解液中铅含量升高会导致析出的阴极锌铅超标,从而降低锌品级率,影响企业的正常生产和经济效益.本文采用湿法炼锌过程中自产铜渣对中性浸出液及电解废液分别进行除氯研究,并对除氯渣进行碱洗,实现除氯渣的资源综合利用,确定最佳工艺控制条件.实验表明,中性浸出液除氯最佳条件为初始pH值1.5,温度55～65℃,反应时间2.0h,铜渣用量为理论量的4.0 倍,此时氯离子脱除率达80%以上;除氯渣碱洗氢氧化钠用量为除氯渣中氯离子含量理论值的2.0 倍时,碱洗的氯脱除率达85%左右;电解废液除氯最佳控制参数为温度30～40℃,反应时间1.0h,铜渣用量为理论量的3.0 倍,此时氯离子脱除率达80%以上;除氯渣碱洗氢氧化钠用量为除氯渣中氯离子含量理论值的2.5 倍时,碱洗的氯脱除率达到80%左右.
工业园区涉及的企业、行业种类多,所排放的污水污染物浓度高,处理难度大,长期以来带来了一系列水污染及各类环境问题.本文总结归纳了典型工业园区废水的特性及污水处理模式,采用文献计量学统计方法,定量分析了当前工业废水主要深度处理技术的研究热点,并深入剖析了工业园区发展存在的问题,多维度阐述工业园区污水处理现状.最后,从园区建设规划、污水处理模式及技术选择、管理实践等角度,为工业园区有效做好污水处理、实现节能降碳提出可行建议.
以某超高温亚临界煤气发电湿法脱硫废水处理项目为例,对该项目脱硫废水采用三联箱化学沉淀法,进行pH值、助凝剂、污泥产量工艺条件优化试验.结果表明,随着石灰乳投加量增加,中和箱废水pH值逐渐增大,废水电导率逐渐降低.石灰乳溶液投加量为24g/L时,脱硫废水中Mg2+、SO42- 离子浓度大幅减少,而Ca2+离子浓度有所增加,超出国家标准要求.为了去除Ca2+离子,添加碳酸钠溶液,碳酸钠最佳投加量为6.9g/L;非离子型助凝剂处理脱硫废水的效果优于阴离子型和阳离子型助凝剂;污泥产量随脱硫废水pH值增加而提高,pH值为 11时,污泥产量达到最大值,污泥主要成分为CaSO4·2H2 O、Mg(OH)2、Ca(OH)2.
某铜冶炼厂采用半湿法工艺处理铜阳极泥,产出的分银渣中金、银含量较高,返回铜冶炼系统处理后造成金、银的损失.针对此问题,分析铜阳极泥处理工艺中原料、浆化、硫酸化焙烧、酸浸分铜、氯化分金、氨浸分银等工序影响最后分银渣金、银含量的因素,最后提出优化工艺优化建议.通过优化工艺参数,强化渣洗涤作业,分银渣中金、银含量分别由200 g/t、15000 g/t降至38 g/t,银含量为4756 g/t,金、银回收率均为99%,经济效益显著提高.
反射炉熔炼二次镍精矿生产镍阳极板工艺,存在燃料的热利用率低、燃料消耗量大,炉体耐火材料使用寿命短、阳极板脆弱易碎、残极率高,熔炼运行成本高、现场操作环境恶劣等问题.本文通过对富氧侧吹熔池熔炼二次镍精矿生产金属化镍阳极板的工艺研究,得到金属化镍锍产品(Ni +Cu≥76%,Fe＜3%,S 16%～20%),最佳工艺参数为:在反应温度为1450～1600℃,富氧浓度65%～75%,连续进料速率为100 kg/h条件下,氧料比 10～45 Nm3/t,还原剂率为0.5%～1%.随着氧料比增加,镍锍的品位逐渐增加,且铁、硫含量逐渐降低,相应的熔渣含镍逐渐升高.富氧侧吹熔池熔炼生产金属化镍阳极板具备工艺可行性,实现二次镍精矿短流程的"熔化、除铁、降硫"的目的,可产出合格的金属化镍阳极板,明显提高镍阳极板成材率,大幅提高热利用率、提高生产效率和产能,并降低了生产成本.
本文建立的离线烘烤钢包智能管理系统,运用Springboot + Vue搭建系统框架,通过http协议、OPC协议和Mybatis-Plus中间件等实现前后端、数据库数据传输,将难以采集或定义的离线烘烤钢包计算所需变量参数进行智能化抓取或计算,代入系统后端编写的离线烘烤钢包数量计算方法,实现离线烘烤钢包数量计算模型在实际生产中的智能化应用,通过系统的智能化运行,解决计算模型中变量参数人工理解难、参数采集方式无描述、不准确、难以进行数据采集等导致离线烘烤钢包数量计算模型只停留在文章表述而无法实际应用的问题.通过精确的离线烘烤钢包智能管理,可降低生产运行与时间成本,减少不合理的煤气量消耗,提高炼钢厂生产运行效率,进一步提高炼钢生产的数字化、智能化水平.在实际应用过程中,系统计算出某钢厂理论烘烤钢包数为 4、当前离线烘烤钢包数为8,建议增加烘烤钢包-4 个,即建议实施例钢厂每72h离线烘烤钢包数量由8 个下降至4 个,减少4个离线钢包的烘烤,全年可减少煤气消耗约385 万m3,节省生产成本501 万元.此外,该系统弥补了国内对离线烘烤钢包无系统管控的空白,在国家"十四五"规划"绿色化"生产主题下,具有重要使用价值.
垃圾焚烧过程是生活垃圾垃无害化处理产业链中直接碳排放最大的环节,对其碳排放量进行核算有重要意义.但目前,国内使用的碳核算方法通常是针对项目而言,而单独针对焚烧过程的碳排放核算方法较少,准确率也难以保证.因此,本文对国内外垃圾焚烧过程碳核算的方法进行了研究,分析了各类核算方法的特点、准确率、稳定性和应用场景.适用于垃圾焚烧过程的碳排放核算方法有排放因子法、平衡法、实测法和间接测算法.排放因子法更适合宏观或全生命周期的碳核算,实测法准确率高但投资运行成本高,平衡法和间接测算法核算成本低,且表现出了较高的准确性和不错的稳定性,是比较适合一般项目的碳排放核算方法.
本文提出一种单点打壳下料智能控制系统,从调整打壳锤头深度解决打壳过程中的粘包问题,减轻工人维护铝电解槽的劳动强度.智能打壳下料控制系统由"数字化"智能打壳下料系统+"精确下料控制"工艺控制算法智能槽控系统+分布式工业以太网语音分区播报系统组成.介绍了打壳气缸智能优化、打壳锤头下限位置设置、打壳深度的控制管理、槽控系统下料量平衡策略以及氧化铝浓度控制策略,并将该系统应用于某大型铝电解公司500 kA系列电解槽.结果表明,安装智能打壳下料系统后,粘包数减少了70%,电解槽氧化铝浓度降低0.04%,阴极压降降低2 mV,平均电压下降5 mV,电流效率提升0.31%,直流电耗下降58 kW·h/t,节能效果显著.
随着八卦庙矿区开采深度增加,原矿性质发生变化,特别是原矿各粒级颗粒金含量变化,原有精矿处理流程已经不能满足现场生产.本文在分析对比上部矿石和深部矿石的矿物成分、自然金产出形态、形状和粒度的基础上,提出了尼尔森矿机工艺重选改造方案,并针对尼尔森精矿综合回收和利用问题,通过浸出、浮选和再磨再选等多方案对比,确定最优处理方式.尼尔森金精矿经过传统摇床分选后,中尾矿品位较高,通过自动化控制系统,多批次、少批量返回生产系统再磨再选,既能保持较高的回收率,也能消除高品位中尾矿对生产系统产生的冲击,相比于浸出和浮选回收方式,更好地利用了现有流程和设备,降低了选矿成本,取得较好的经济效益,一举多得.
城市固体废物来源广泛,各种固体废物物理组成和化学成分差异较大.准确的废物产生源调查分析,为固废处理的规划、收运和综合利用提供基础的依据.固体回收燃料可真正实现固体废物的减量化和循环利用.本文以代表性城市固体废物为例,结合目前蓬勃发展的国内外固体回收燃料技术,调查不同源头固废,深入分析其总量、组分、含水率和热值等特性,进而为固废分类和制取固体回收燃料产品提供原始的分析.
钢铁工业一直是碳排放的大户.研究钢铁生产中碳素"零排放",推动氢冶金技术发展,是全球钢铁工业实现"碳达峰、碳中和"的重要方向.本文分析了钢铁制造流程的碳排放情况,梳理国内外氢冶金技术进展,事实表明"以氢代碳"是钢铁工业大幅降低碳排放的突破口;以国家政策导向为基础,从上下游产业链协同发展角度,对氢冶金发展进行展望,提出"氢冶金+"新发展模式;基于目前钢铁行业处于绿色转型的初级阶段,建议我国发展氢冶金需要注意氢能源供给、铁矿资源品位、技术与标准以及投融资等问题.
湿法炼锌赤铁矿法回收铟的主要工艺流程为利用二氧化硫还原浸出低酸浸出渣中的铟,还原浸出后液酸度约30g/L,需要预先中和使酸度降至10g/L,然后加入碳酸钙中和沉铟、富集铟,沉铟渣经浸出、净化、萃取等工艺流程回收铟.预中和过程中产生的石膏渣会夹带部分铟,造成铟的损失.本文通过进行单因素试验,研究预中和液中Fe3+浓度、终点酸度及反应时间等试验条件变化对预中和石膏渣含铟量、石膏渣沉降及过滤性能的影响.试验结果表明,由于In3+与Fe3+性质相似,在黄钠铁矾形成过程中,In3+可部分取代Fe3+形成晶间化合物进入渣中,因此Fe3+含量越高,预中和石膏渣含铟量越高;终点酸度小于 10g/L时,溶液中的Al、Si易生成胶状物,与Ca化合生成钙铝黄长石沉淀,影响矿浆沉降性能及过滤性能,终点酸越低,石膏渣含铟量越高,过滤性能越差;随着反应时间的延长,溶液中Fe2+氧化成Fe3+的量越多,石膏渣含铟量逐渐增加.
由于国家双碳战略目标的提出和实施,电解铝行业的技术升级方向逐渐转为节能型改造.某铝厂330 kA 电解槽存在能耗高和电流效率较低的问题,经复核发现该电解槽母线磁场分布不均且数值过大,上部结构的下烟道集气形式效果差,同时采用传统气控打壳下料系统,不利于降低氧化铝下料对电解槽过热度和热平衡的冲击.针对这些问题,本文采用绿色低碳深度节能铝电解技术体系,应用网络化自平衡母线技术、"长健康寿命"内衬结构及热平衡技术及节能型上部结构对电解系列进行节能优化.优化后电流强度提升到350 kA,吨铝铝液直流电耗降低了634 kW·h/t-Al,电流效率提高1.89%,节能增产效果显著.
艾萨炉造锍熔炼产生的铜渣锍在沉降电炉中进行沉降分离,其铜渣分离效果的好坏,直接影响铜的直收率,对铜产品产量和经济效益都有很大的影响.本文通过对铜渣锍沉降分离过程中艾萨炉渣、沉降电炉渣、沉降铜锍三者进行全面微观检测,鉴定查明三者的主要铜矿物及脉石矿物的组成、产出形式、结构分布、粒度大小、粒度分布等微观结构,分析铜渣锍在沉降分离过程中矿物结构的微观变化过程及元素分布,为沉降分离措施的深入及细化研究摸索提供参考和指导.
铝电解阳极块和阴极炭块生产过程中产生大量的净化废物收尘灰与废焦油.收尘灰固定碳含量超过85%,具有较高的二次资源利用价值;废焦油含多种无机和有机化合物,是一种易燃品,可用作燃料,还可用作碳素制品粘合剂及制备其他合成纤维的原料.本文研究一种收尘灰与废焦油协同利用制备型焦的工艺,以收尘灰为原料,利用废焦油和沥青为粘合剂,通过搅拌、混捏、压块成型,在高温电阻炉内焙烧,最后生成型焦.试验过程表明,该工艺生产的型焦能够达到预期的技术指标,型焦产品固定碳含量>96%,灰分<4%,硫含量<0.5%,可以用作炼钢厂优质增碳剂、其他金属冶炼还原剂或高热量燃料,实现电解铝固(危)废的高值化利用,对电解铝行业节能减排具有重要的意义.
