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期刊信息/Journal information
中国有色冶金
中国有色冶金

柯英

双月刊

1672-6103

zgysyj@sohu.com

010-63936594

100038

北京市复兴路12号

中国有色冶金/Journal China Nonferrous Metallurgy北大核心
正式出版
收录年代

    上半年规模以上有色企业利润总额显著增长

    《中国有色金属报》报社
    74页
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    浸没式多孔道喷枪气体流动与传热特性数值模拟研究

    唐志波王超胡卫文曹欢...
    75-83页
    查看更多>>摘要：喷枪作为熔池熔炼过程的关键设备,其性能直接影响气流对熔体搅拌效果.本文以阳极泥侧吹炉所使用的浸没式多孔道喷枪为研究对象,建立了长度约为800 mm的多孔道喷枪流动传热物理模型,基于SST k-ω湍流模型对喷枪内的气体流动与传热过程进行了数值模拟研究,分析了喷枪内气流温度、流速以及压力的分布特征,研究了天然气与富氧空气在不同流量下的气流压力沿流动方向变化特性、流量与出口流速间的关系以及流量对喷枪的冷却效果.结果表明,喷枪的多孔道结构有利于提高气体出口流速,强化气流对喷枪的冷却作用;然而,气流在孔道截面突变处以及出口段存在较大压力损失,不利于提高喷枪出口气体流速;随着气体流量的增大,喷枪出口流速显著增大,天然气与富氧空气在喷枪出口段的压力损失分别达到其入口总压的40%和25%;此外,流量对喷枪的冷却效果明显,天然气与富氧空气每增大5 Nm3·h-1、10 Nm3·h-1,喷枪出口段温度下降约15 K.

    阳极泥侧吹炉多孔道喷枪数值模拟压力损失喷枪冷却

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    废铝回收再利用的研究现状

    李若宇王耀武郭不拘潘生进...
    84-93页
    查看更多>>摘要：铝及铝合金的抗腐蚀性强,在使用过程中损耗程度极低,具有极高的再生利用价值,促进废铝回收可显著降低铝行业的能耗和碳排放.本论文主要对废铝的重熔降级回收、保级回收及越级回收工艺进行了总结,对各工艺的优缺点进行分析.采用传统的废铝重熔降级再生工艺无法完全去除铝中的合金元素与金属杂质,再生铝只能降级利用,但随着再生铝量的增加,传统的降级利用技术将无法消纳过量再生铝.保级回收可实现废铝资源价值最大化,但是只有极少量的优质废旧铝合金能实现其固有价值,大部分废铝资源难以实现.废铝越级回收技术能够将铝合金中铝与合金元素进行有效分离,使回收的铝达到原铝的质量水平,可实现废铝的彻底再生,是废铝再生的最佳途径之一.熔盐电解法是最具发展前景的废铝提铝再生技术.

    废铝回收再生铝品质降级利用保级回收越级回收熔盐电解法

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    赤泥、粉煤灰、磷石膏协同高温烧结回收铁铝试验研究

    雷二帅金会心王尚杰夫王正兴...
    94-104页
    查看更多>>摘要：赤泥(RM)、粉煤灰(FA)、磷石膏(PG)这3 种固废具有产生量大、利用率低的特点,长期堆存会对水资源、土壤、空气等产生严重影响.本文提出用磷石膏代替碱石灰CaO,采用高温烧结-碱浸提铝-磁选提铁工艺协同处理3 种固废回收铝、铁,并考察烧结工序工艺条件对铝、铁回收率的影响,得到以下主要结论.在烧结温度1100℃、保温时间30 min、钙比2.0 条件下,铁回收率达到 79.2%、铁品位达到74.5%、铝溶出率达到75.9%;升高烧结温度有利于铁、铝回收,但温度高于1100℃时熟料会出现粘黏阻碍铝的溶出;保温时间对铝铁回收影响较少;CaO与Na2CO3 有助于激活粉煤灰中莫来石的活性,提高铝回收率;磷石膏添加过量时高温下会生成Fe3Ti3O10、Ca3Fe15O25,导致铁品位和铁回收率降低.采用本试验工艺,每消纳1t赤泥、0.5 t粉煤灰、1.5 t磷石膏,可回收75.9%的铝和0.3t铁精矿,而且生产中可实现碱循环,同时生成的2CaO·SiO2 可用来制备硫铝酸盐水泥,整个工艺流程实现了3 种固废绿色协同消纳,有效实现了资源的综合利用.

    赤泥磷石膏粉煤灰协同消纳铝铁回收高温烧结-碱浸提铝-磁选提铁资源利用

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    碱烧结法回收二次铝灰中氧化铝

    伍永福鲍高战王日昕刘中兴...
    105-112页
    查看更多>>摘要：二次铝灰中蕴含大量的氧化铝、铝和氮化铝等,还有部分氟化物和氯化物盐类,属于危险废弃物.目前常用的铝回收技术有酸浸法和碱浸法,均存在工艺条件苛刻、回收率低、能耗高、物耗大和产品附加值较低等问题.本研究采用碱烧结法从二次铝灰中回收氧化铝,考察烧结温度对氮化铝转化率的影响,碱铝比、烧结时间和成型方式对氧化铝回收率的影响,得到以下主要结论:在烧结温度1 423 K、烧结时间40 min、碱铝比1.1、干压成型的试验条件下,氧化铝溶出率最大为94.23%;通过对二次铝灰铝酸钠熟料浸出渣成分以及物相进行分析,得到二次铝灰经过碱烧结法焙烧后熟料主要成分为Al2O3 和Na2O,分别占到49.70%和28.06%,熟料标准浸出后残渣主要成分为CaO、Al2O3 和MgO,含量分别为25.46%、20.27%和15.80%;二次铝灰中AlN分解率较高,可达到95%以上,最终浸出渣中氟离子浸出毒性在30 mg/L以下.综上所述,本文采用碱烧结法资源化利用二次铝灰,实现了二次铝灰脱氮固氟的无害化处置,具有环境友好、资源利用率高的优势,为后续大规模工业化推广奠定了理论基础.

    二次铝灰脱氮固氟铝回收碱烧结法无害化处置浸出毒性资源化利用

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    包钢高炉瓦斯灰中钾锌铅元素的提取研究

    罗国立贾中帅史培阳
    113-124页
    查看更多>>摘要：高炉瓦斯灰是钢铁企业的主要固体排放物之一,富含有价元素,是宝贵的二次资源.由于各企业原料不同,高炉瓦斯灰成分复杂且各有特点,主要元素互相掺杂,单一处理工艺已无法实现对高炉瓦斯灰的处理需求.本文针对包钢高炉瓦斯灰K、Zn、Pb成分较高的特征,在对原料进行成分、物相分析的基础上采用水洗提钾-碳热还原-稀酸浸出工艺进行了K、Zn、Pb的提取分离试验,得到以下主要结论.瓦斯灰中的锌、铅主要以氧化物形式存在,钾、钠元素则是主要以氯化盐和硫酸盐的形式存在,各种元素相互掺杂结合,结构复杂;水洗提钾的最佳工艺参数为水洗时间20 min、温度90℃、液固比10∶1,此条件下钾溶出率可达84.4%,余下部分钾在多种元素掺杂形成的铝硅酸盐类结构中被固化而无法溶出;碳热还原富集铅锌的最佳试验条件为配碳量8%、还原温度1400℃、还原时间3h,此条件下,还原渣中锌含量由3.61%降至0.005%以下,铅含量由 1.28%降低至 0.005%以下,去除率均在 90%以上;采用10%稀硫酸浸出富铅锌粉,锌以硫酸盐的形式溶解分离,进而得到富含单质铅的难溶渣,铅含量为77.22%.实际生产中,可以采用氯气干燥废硫酸代替本工艺流程中10%硫酸,不仅可以提高工艺环保性,还实现废硫酸的资源化再利用.

    高炉瓦斯灰铅锌回收水洗提钾碳热还原稀酸浸出废酸利用

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    核桃青皮改性活性炭对锌离子的吸附研究

    张少飞王文蕊燕翔王荣民...
    125-131页
    查看更多>>摘要：陇南市拥有大量的锌矿和锌冶炼厂,并且拥有大量的核桃青皮资源,基于活性炭对锌离子的吸附作用,本文在不同温度下对核桃青皮进行了炭化,并利用NaCl、HCl和NaOH进行改性,然后考察了不同条件下改性核桃青皮活性炭对含锌废水中锌离子的吸附作用.分析结果表明,500℃条件下炭化的核桃青皮具有最好的吸附性能,记为WP-500;NaOH对WP-500 改性效果较好,对锌离子的吸附性能最强,改性后的活性炭记为WP3-500;在WP3-500 用量4g/L、温度 30℃、时间 30 min的条件下,WP3-500 对锌离子的去除率为81.11%,吸附量为10.14 mg/g;动力学分析表明,准一级动力学模型可以描述WP3-500 对锌离子的吸附行为,其主要受物理吸附控制;相较于玉米秸秆、花生壳和稻壳等废弃生物炭化制备吸附剂,利用核桃青皮制备活性炭的方法更简单、成本更低,而且对锌离子的去除效果更好.本研究为核桃青皮的资源化利用及废水中锌离子的去除提供了新思路.

    核桃青皮炭化活性炭吸附含锌废水锌离子制备成本

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    氧分压和温度对CaO-SiO2-TiOx渣系钛组元价态及赋存相的影响

    丁华清姜成龙邱玉超陈尚武...
    132-141页
    查看更多>>摘要：从含钛高炉渣中绿色高效提取钛资源是实现高附加值钛制品持续开发的有力保障,目前与含钛氧化物渣系相关的关键热力学数据匮乏,严重制约了相关提钛工艺的开发.本文基于典型含钛高炉渣成分及矿物特征,结合FactSage 8.2 热力学软件的"Phase Diagram"模块和"FactPS"、"FToxid"数据库,计算分析了含钛矿物在高炉不同区域还原过程中钛赋存相的变化规律,并进一步计算分析了1 400～1600℃下0.21～10-18 atm氧分压范围内CaO-SiO2-TiOx 渣系平衡相的演变规律.结果表明,当温度一定时,随着氧分压的降低,液相区范围先增大后减小,钛的氧化物被逐级还原;当氧分压一定时,随着温度的增加,液相区逐渐变大,液相与钙钛矿两相共存区随温度升高先小幅增大后小幅缩小,且向w(CaO)/w(SiO2)比增大的方向移动,液相与金红石两相共存区先大幅增大后小幅缩小.本文结果对于深入理解含钛赋存相在不同工艺参数下的演变规律,进而开发更加绿色高效钛资源提取工艺具有重要意义.

    含钛高炉渣FactSage热力学TiOx相图CaO-SiO2-TiOx渣系钛提取

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    钒渣钙化焙烧热分析及物相转变机理分析

    张林张涛付念新林银河...
    142-148页
    查看更多>>摘要：针对目前钒渣钙化焙烧尚未有系统热分析的问题,本文在钒渣焙烧过程热力学分析的基础上,对钒渣(掺入CaCO3)、钒渣(掺入CaO)焙烧进行了热重分析(TG)和差示扫描量热分析(DSC),并对焙烧过程中可能发生的各种物相转变机理进行了分析,得到以下主要结论.钒渣钙化焙烧过程中,在960℃范围内生成偏钒酸钙、焦钒酸钙和正钒酸钙的反应是可行的;钒渣钙化焙烧过程主要由四个相互衔接或者重叠的反应阶段组成,即金属Fe氧化阶段,铁橄榄石氧化、分解阶段,尖晶石氧化分解和钒酸盐形成阶段,硅钙反应和辉石分解阶段;焙烧过程物相转变的控制温度为:350～700℃范围内金属铁氧化生成,500～750℃范围内铁橄榄石氧化和分解,500～900℃范围内尖晶石氧化分解且生成钒酸盐,硅钙反应和辉石分解温度一般在900℃以上.本研究结果可为生产现场温度控制提供理论支撑.

    钒渣钙化焙烧热力学分析热重(TG)分析(DSC)分析相变

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    基于硅渣和铅渣制备硅铁合金的热力学分析及验证

    郭军委王肇嘉王林俊刘磊...
    149-160页
    查看更多>>摘要：硅渣和铅渣资源化利用存在回收工艺复杂、有价资源利用率低等问题,但目前硅铁合金市场需求量大,且利用铅渣制备硅铁合金的研究尚未见报道.本文在分析硅渣和铅渣的成分和物相基础上,采用吉布斯自由能函数法和HSC Chemistry软件对可能发生的反应进行了热力学分析,并根据分析结果进行了硅铁合金的制备,得到以下主要结论:硅与铁的氧化物反应生成铁,硅与铁反应生成FeSi、FeSi2、Fe3Si、Fe5Si3以及碳化硅与铁生成FeSi的反应,在298～2400 K内均能自发进行,但随着温度的升高反应限度降低;硅铁生成的容易程度为Fe3Si＞Fe5Si3＞FeSi＞FeSi2;当反应温度低于1900K时,C与SiO2的反应以及SiC与SiO2的反应均不能正向进行;通过混料-熔融-水淬-球磨-筛分工艺可制备得到含Fe3Si、Fe5Si3 等物相的硅铁,证明硅渣和铅渣协同制备硅铁完全可行,这为两种废渣的资源化利用提供了新思路.

    硅渣铅渣硅铁制备热力学分析固废消纳资源综合利用

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