The inert anodeInert anode material is one of the core components of the inert anode aluminumAluminum electrolysis technology, on which researchers have conducted extensive research in recent years. The latest research progress ofMetallic anode metallic anodesAnode, NiFe2O4 based cermet anodesCermet anode, and aluminum electrolysisAluminum electrolysis tests with inert anodes were reviewed in this article. The optimization methods and research status of NiFe2O4 based cermet materials were discussed from three aspects: sintering and preparation process, ceramic phase optimization, and metal phase optimization. The mechanism of conductivity and corrosion was also elucidated. Finally, general conclusions that could be clarified from the current investigations were summarized, and the future development of inert anodeInert anode materials and aluminum electrolysisAluminum electrolysis with inert anodesAnode was addressed. Cermet anode materials and aluminum electrolysis using cermet anodesCermet anode and vertical electrode structures would still be an important direction for future research and development.
In order to realize theHigh-iron red mud large-scale resourcefulness and harmless utilization of high-ironIron red mudRed mud, a pilot-scale experiment on vortex smelting reductionVortex smelting reduction of high-ironIron red mudRed mud was conducted using conditions determined on the basis of laboratory research. The pilot studyPilot study achieved good results. The ironIron recoveryRecovery was 97.12
铜阳极泥是阳极铜电解精炼的副产物,含有大量的银、硒、铜和金,通常通过熔炼的方法来回收其中的银和金,熔炼过程中,银会与硒结合为硒化银(Ag2 Se)和硒化银铜(AgCuSe).硒化银被认为是一种高性价比的热电材料,这种富硒材料的熔炼热力学很少受到关注,本文用电动势法测定了以超快离子导体RbAg4 I5 为固体电解质的固态原电池中Ag2 Se(硒银矿)标准热力学函数的数值,并以真空石英玻璃安瓿中的纯元素为原料合成了Ag2 Se,并用扫描电镜和能谱仪检测其均质性.根据实验数据,得到了Ag2 Se多态形态的解析方程,实验测得α-Ag2 Se向β-Ag2 Se的相变温度为 407.7 K,相变焓为 6.06 kJ/mol,同时给出了Ag2 Se的生成吉布斯能ΔGα-Ag2Se,J =-(40 869.14±0.581 29)-(27.947 59±1.530 34)T,(350 K＜T＜408 K),ΔGβ-Ag2Se,J =-(35 062.17±0.098 95)-(42.178 47±0.218 27)T,(408K＜T＜500 K).
本文研究脆硫锑铅矿低温熔盐冶炼过程中Fe的反应行为.通过模拟脆硫锑铅矿在Na2CO3-NaCl熔盐体系熔炼过程中的Fe反应过程,采用XRD分析FeS、FeS2与ZnO、碳粉在同一体系熔炼过程中Fe的反应行为,并通过SEM-EDS表征脆硫锑铅矿熔炼得到的铅锑合金表面及断面的Fe元素分布.结果表明:在973 K条件下FeS与ZnO发生置换反应形成FeO,FeS2 与Na2CO3 反应形成FeS与Na2S;在1073 K条件下FeS和FeS2与ZnO、碳粉发生还原反应形成单质Fe、Fe3O4 与ZnS;在 1173 K条件下FeS和FeS2与ZnO、碳粉反应产物主要有ZnS、Fe、Fe2O3与Fe3O4.随温度升高或反应时间延长,FeS和FeS2中Fe元素逐步被氧化为Fe、Fe3O4、Fe2O3;Fe最终主要以熔渣形式从反应系统中排出.本研究可为脆硫锑铅矿在Na2CO3-NaCl体系低温熔炼中研究Fe的反应行为提供科学依据.
基于再生铅行业对生产过程中的碳减排需求,本文采用生命周期评价法研究了废铅蓄电池铅膏钠法预脱硫-低温熔炼、碳酸氢铵法预脱硫-低温熔炼和高温熔炼 3 种典型再生铅工艺的碳足迹.结果表明,铅膏回收过程中的碳排放主要来源于能源和还原剂的使用;铅膏高温熔炼工艺的碳足迹为876 kg/t铅;相比高温熔炼,低温熔炼工艺对环境影响力低、污染小,铅膏钠法预脱硫-低温熔炼和碳酸氢铵法预脱硫-低温熔炼的碳足迹分别减少了 38.9%和 25.6%,具有较高的碳减排效益.研究结果为废铅膏回收过程中的碳减排指明了方向,对促进再生铅行业低碳发展具有重要的指导意义.
根据海关数据整理,2023 年 8 月我国锂矿进口实物量 29 万 t,折合 2.5 万 t 碳酸锂当量(以下简称LCE),同比减少19. 8％,环比减少46. 9％. 分国别进口量拆分,澳大利亚占比81. 8％,津巴布韦占比5.7％超过巴西位列第二. 8 月锂矿进口量下滑明显,国内锂矿进口量仍处高峰期. 2023 年1 ～8 月,我国进口锂矿总量折合30. 6 万t LCE,同比增长46％,月均进口量3.8 万t,高于2022 年的2.9 万t LCE月均值. 分国别来看,澳大利亚的份额下滑至87％,非洲地区份额快速提升至 6.7％.8 月津巴布韦进口增速尤为亮眼,这得益于中资企业在津巴布韦锂矿项目的放量.
近日,国家出版基金规划管理办公室印发了《国家出版基金资助项目2022 年绩效考评情况通报》,对全国2022 年515 个已结项目进行了综合绩效考评. 挂靠在中国恩菲工程技术有限公司的中国有色金属学会重有色金属冶金学术委员会组织编写的有色金属技术手册系列——《重有色金属冶金生产技术与管理手册锌卷》被评为优秀项目,获通报表扬.
随着电流强度不断增大,铝电解槽产生的热场和流场情况更为复杂,基于 COMSOL Multiphysics三维模拟软件,建立热场切片模型和流场整槽模型,对某厂家 400 kA铝电解槽的热场和流场进行研究,并通过现场测试数据对比测试结果和模拟结果,验证了该模拟准确性以及该厂家设计合理性.在数值模拟基础上验证了铝电解槽侧部和底部增加纳米材料,铝电解槽最高温度由978℃升至985℃,具有良好的保温效果;并研究了260～310 mm铝液层高度的铝电解槽流场,发现铝液层高度在270～280 mm范围内铝电解槽较稳定.
在冶金工艺工程设计中,数学模型与仿真技术的结合使用,为工程师提供了一种强大的工具,使他们能够深入理解和控制工艺过程. 传统的试验方法需要大量的试验数据和时间,并且存在成本高、风险大的问题,而数学模型与仿真技术(即模拟分析)的综合应用则能够有效地克服这些问题.
本文分别以阳极泥处理过程中产生的碲化铜渣和分银炉精炼渣为原料,采用"硫化转型-定向还原"法回收碲.结果表明:在硫化转型过程中,在60%硫化钠过量系数分别为 10 倍和 6 倍、液固比10:1、转速400 r/min、温度分别为90℃和40℃的条件下水热反应3h,碲化铜渣和分银炉精炼渣的碲浸出率分别为97.00%和99.75%;在定向还原过程中,在无水亚硫酸钠过量系数 5 倍、转速 400 r/min、反应温度70℃的条件下水热反应 3h,碲化铜渣和分银炉精炼渣浸出液的碲还原率分别为 99.75%和91.49%,产出碲粉的总直收率分别为96.76%和91.26%,粗碲粉的纯度均高于99%.对尾液中的硒进一步回收,此外尾液中的钠和硫在氧化后均可通过蒸发结晶以硫酸钠的形式回收.实践证明,该工艺回收碲具有适应性好、回收率高、产物纯度高、药剂成本低、工艺流程短等显著优势.
高镍锍是镍冶炼过程的重要中间产品,通过高镍锍可以使镍铁、电镍、硫酸镍等镍产品在市场中进行相互转化和维持平衡,对于镍产业的稳健发展具有十分重要的意义.高镍锍经湿法提镍后产生大量含镍、铜、钴及金、银、铂、钯等贵金属的浸出渣,具有巨大的综合利用价值.科研人员攻克了高镍锍浸出渣有价组分分离提取关键技术,实现了企业从最初的单一电解镍生产发展为镍、铜、钴和金、银、铂、钯等贵金属综合回收.近年来,在环保政策愈趋严格以及冶炼工艺低碳转型的形势驱动下,进一步提出了热压浸出降低渣含镍量、氧压浸出替代回转窑焙烧处理浸铜后渣、含钠高盐废水乏汽蒸发及资源化利用等技术对现有工艺进行优化升级和提质增效.本文主要介绍高镍锍浸出渣冶金工艺现状,剖析存在的问题,阐述改进工艺最新进展及其涉及的反应原理和工业实践情况,为相关企业提供参考.
由于钒页岩组分的复杂多变性特点,在分选预处理方面仍存在效率低、适应性差等问题;在高纯钒提取及深加工方面,降耗、增效、减少金属损失率等仍有较大上升空间.本文以产业链视角,系统综述钒页岩资源分选预处理、钒提取主体工艺(包括:高温氧化、湿法浸出、单金属分离等)、高端钒材链接适配等方面开展的研究工作,重点介绍了钒页岩资源利用最新技术进展,并展望了今后技术发展方向.通过源头高效提取、过程精细控制和高端钒材制造的全产业链技术研发,推动钒页岩利用产业化集成建设,支撑钒页岩资源绿色可持续发展.
粉末冶金技术是指将各种金属粉末或非金属粉末进行压制后,经过烧结及其他处理而制成金属材料的一种技术. 现如今,此技术已被广泛应用于机械零件生产与制造领域,为中国汽车、航空航天、电子器械及新能源等行业的发展作出重要贡献,例如汽车燃油泵,轮胎中的轴承、链轮及陶瓷等. 由周作平、申小平编著、化学工业出版社出版的《粉末冶金机械零件实用技术》一书详细阐述了粉末冶金技术的原理以及制造粉末冶金机械零件的工艺与技术,并对其模具设计与制造、铁基结构零件的处理与应用进行了说明,为人们分析粉末冶金机械零件的制造与工艺提供了参考.
微波介入含钒页岩磨矿和浸出环节对降低磨矿能耗和提高浸出效率和浸出率,具有积极作用.本研究进行了常规磨矿-浸出和微波磨矿-浸出条件试验对比,并通过微观形貌分析技术和COMSOL电磁热应力模拟研究了微波强化机制.条件试验表明,微波介入磨矿和浸出后,磨矿时间可缩短33.33%,节省约31.06%的磨矿能耗,钒回收率提高6.18%并且浸出时间缩短79.17%.COMSOL模拟结果表明,微波辐射下磨矿,当钒页岩颗粒彼此接触时,将发生电场极化,产生300～2500℃的高温热点,高温热点破坏矿物结构;同时,由于矿物组分间介电性质不同,其升温速率也不同,这将会在云母-碳间产生74.2～792 MPa以及云母-黄铁矿间产生4.87～78.5 GPa的热应力,导致异相解离,从而增加钒页岩的可磨性.微波辅助浸出过程中同样存在高温热点,局部高温破坏了矿物结构,细化了矿物的粒度,随着含钒矿物暴露表面的增加,氢离子与活性位点之间的碰撞频率增加,加快了钒的溶出.该研究可为微波辅助磨矿-浸出过程提供理论依据和参考.
采用草酸作为浸出剂提取废FCC催化剂中的钒,主要考察了浸出条件对钒、硅和铝浸出率的影响,在浸出时间240 min,浸出温度95℃,草酸浓度2 mol/L条件下,钒浸出率大于 70％.将浸出后的废FCC催化剂渣和钢渣混合作为原料制备地聚合物,并测试其钒毒性浸出浓度.结果表明,将废FCC催化剂渣制备为地聚合物后,钒毒性浸出浓度升高,且固定率下降.通过XPS对废FCC催化剂中钒的存在形式和反应过程的变化进行分析,在制备地聚合物过程中废FCC催化剂中的V2O5 转变为NaVO3,使地聚合物中的钒主要以VO3- 阴离子形式存在.因此,废FCC催化剂中的钒只能通过物理封装被地聚合物固定,且固定率与地聚合物的抗压强度呈正相关.在浸出过程中应同时控制减少硅、铝的浸出,使制备的地聚合物产品具有较好的机械性能,从而提高地聚合物对钒的物理封装效果,使毒性浸出达标.
页岩钒以类质同象的形式受到了铝硅酸盐矿物的强晶格束缚,提取释放非常困难,其转化释放规律已成为困扰钒页岩行业技术开发的重要科学问题之一.本论文聚焦这一科学问题,采用了密度泛函理论从原子尺度深入研究了页岩钒的晶格特性和钒迁移配位转化过程,确定了钒原子的占位取代规律,模拟分析了湿法酸浸过程阴阳离子对云母界面的作用过程,阐明了氢氟离子协同强化云母四面体和八面体溶解破坏机制;同时对比火法焙烧过程高温活化钒原子释放差异,揭示了云母脱羟基结构畸变强化结构氧骨架脱除和钒原子配位溶出机制.研究成果将为钒页岩新一代全湿法技术的开发提供一定的理论指导.
随着生产技术的发展,有色金属的开采技术愈发成熟,资源开采数量越来越多,对自然环境造成的破坏不容忽视,有色金属企业认识到了这一问题,积极优化开采设施,淘汰高耗能、高污染的生产技术,根据不同有色金属的特点制订相应的节能减排措施和目标,积极引进先进的开采技术推进清洁生产.
为积极响应国家"双碳"目标,开发高效选择性钒页岩酸浸液净化分离工艺对页岩提钒行业意义重大.在本研究中,从溶液pH值、杂质离子(铁、铝和镁)浓度和反萃剂 3 个因素对比了新型羟肟类萃取剂Mextral 984H和有机磷类萃取剂P204 的萃取行为.结果表明,Mextral 984H的最佳萃取pH值在0.5～1.5,P204 的最佳萃取pH值在1.5～2.4,相比于P204,Mextral 984H与钒形成的钒萃合物结构更稳定,钒氧键键长值更小,分子间隙更大,钒萃合物在酸性环境中更容易稳定存在.Fe(Ⅲ)、Al(Ⅲ)和Mg(Ⅱ)对Mextral 984H萃取V(Ⅴ)的影响较小,而在P204 中,Fe(Ⅲ)对V(Ⅳ)的萃取影响较大,将Al(Ⅲ)和Mg(Ⅱ)的浓度控制在10g/L以下,可降低Al(Ⅲ)和Mg(Ⅱ)的共萃率.碳酸钠和草酸对Mex-tral 984H负载有机相的单级反萃率均超过80％.
赤泥是氧化铝生产过程中产生的强碱性固体残渣,强碱性限制了其在水泥等领域的大宗应用,亟待开发赤泥高效脱碱技术和配套的钠含量分析检测技术.本文采用火焰原子吸收分光光度法测量拜耳法赤泥中钠,对现有方法进行了改进,选用盐酸(1+1)消解赤泥样品,无需使用贵金属坩埚,优化了样品消解时间,并采用KCl有效消除了钠元素的电离干扰,纠正了文献中KCl的有效浓度范围.在优化测量条件下,加标回收率在99.17%～105.00%,赤泥标准样品测量相对误差在-0.22%～0.29%;赤泥原样测量相对标准偏差 RSD(n = 10)为 1.28%,赤泥标准样品测量相对标准偏差 RSD(n = 3)为0.85%～2.72%.该方法灵敏度高、准确度和精密度好,常规实验室均可满足分析检测条件,可为赤泥高效脱碱和综合利用技术的开发提供可靠的分析检测支撑.
