2019年第12期目录
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    重有色金属
  • 刘子帅,张一敏,黄晶
    摘要:
    以某含钒页岩草酸浸出液为对象,研究了钒和铝在含钒页岩草酸浸出液中的赋存状态。首先采用Medusa软件初步确定了钒和铝在草酸体系中的存在形式,然后对钒和铝的负载有机相分别进行红外光谱和质谱研究。结果表明:钒负载有机相萃合物化学式为[(R4N)2?VO(C2O4)2],铝负载有机相萃合物的化学式分别为[(R4N)?Al(C2O4)2]和[(R4N)3?Al(C2O4)3],因此可以确定含钒页岩草酸浸出液中钒主要以VO(C2O4)22-络合阴离子存在,而铝主要以Al(C2O4)2-和Al(C2O4)33-形式同时存在。
  • 田佳瑜,王海峰,况顺达,杨启奎,胡平,王家伟
    摘要:
    研究MnS、BaS为硫化剂去除硫酸锰溶液中重金属的影响。主要考查了硫化剂添加量、反应温度、pH以及反应时间对去除Co、Ni、Cr、Cd的影响。结果表明,MnS、BaS除重金属时,对Co、Ni的影响显著,对Cr、Cd无明显影响。当硫酸锰溶液体积为200 mL时,较佳条件如下:MnS添加量3 g、BaS添加量2 g、反应温度75 ℃、pH=5.5、反应时间3 h,可将Co从12 mg/L降到0.03 mg/L,Ni从32 mg/L降到0.53 mg/L,Cr从0.50 mg/L降到0.19 mg/L左右,Cd从2 mg/L降低到0.16 mg/L。从经济和溶液污染层面考虑,建议采用MnS除重金属较好。
  • 汪飞虎,龙鹏
    摘要:
    通过对现有精矿喷嘴工作特性的分析,提出了新喷嘴设计结构,包括精矿喷嘴分散锥曲面及上方吊柱结构的改进和在下料管出口上部增加旋流叶片。以FLUENT 6.3为计算平台,建立了用于分析喷嘴性能的数值模型,在相同条件下对新喷嘴和CJD喷嘴结构下的闪速熔炼过程进行仿真计算。结果表明:新喷嘴结构条件下,反应塔内气粒分散更为均匀,颗粒的反应速度较快,氧气利用率相对更高,反应塔正下方沉淀池气相空间内形成的气流回流强度较小,因而对炉体冲刷较小。
  • 轻有色金属
  • 杨沛胥,刘金辉,王一飞,李荣斌,张少军
    摘要:
    针对硅热法镁冶炼还原反应计算分析中存在的料球密度、比热容、导热系数等基础物性参数给定不准确的问题,采用同步热分析仪和激光导热分析仪测试了镁冶炼原料的基本物性参数,探究了温度、成型压力、配硅比等因素对原料各物性参数的影响。结果表明,煅白球团与料球的导热系数随温度的升高而减小、随成型压力增大而明显增大。
  • 曾小义,梅其政,孙正圆
    摘要:
    以火力发电厂SCR废催化剂为研究对象,分析焙烧过程物相变化,探究钠化焙烧工艺对二氧化钛回收率的影响。采用正交试验得出各因素对二氧化钛焙烧浸出率影响的主次关系依次为:焙烧温度>碳酸钠添加量>焙烧时间>物料粒度。钠化焙烧工艺参数为:焙烧温度700 ℃、焙烧时间3.0 h、物料粒度-106 μm、Na2CO3与原料质量比3.0,钛的浸出率可以达到94%。
  • 稀贵金属
  • 曹洪杨,陈冬冬,饶帅,高远,陈少纯,张魁芳,朱薇,刘志强
    摘要:
    考察了硫化剂黄铁矿精矿对含锗褐煤旋涡炉烟尘中低品位锗资源二次挥发富集效果的影响,并结合微观结构分析及热重分析,采用HSC软件分析了含锗烟尘二次挥发富集过程的机理。结果表明,随着黄铁矿精矿用量、硫化反应温度、硫化反应时间的增加,烟尘中含锗量逐渐下降。在硫化剂黄铁矿精矿添加量20%、反应温度1 200 ℃、反应时间6 h条件下,烟尘中锗的挥发率为91.82%,获得的二次烟尘平均锗含量为15.22%,实现了低品位含锗烟尘中锗的二次富集。
  • 路坊海,郑凯,王芝成,谷晓斐,谢瑜春,陈松,吕梦岚,陈娟,蔡诚
    摘要:
    硫酸、盐酸、磷酸和硝酸对原生织金磷矿的稀土组分浸出效率不理想,总稀土浸出效率不到36%。采用焙烧活化—硝酸氨水混合预浸出处理织金磷矿,最适宜条件下,CaO和MgO的浸出率分别为24.55%和19.75%,相应的P2O5和稀土元素(Y、La、Nd、Ce)损失率为11.25%和3.61%。所得精矿中,Y、La、Nd、Ce和P2O5实现了不同程度的富集。预处理精矿的浸出性能较原矿显著改善,硝酸体系下P2O5和稀土元素(Y、La、Nd、Ce)浸出效率提高了近40个百分点。
  • 柳林,王威,孙启亮,刘红召,张博,刘磊
    摘要:
    某黄金冶炼渣经过高温氯化焙烧处理,金以氯化物的形式挥发到烟尘中,后续被冷却塔喷淋收集,获得金含量1.21 mg/L的酸性淋洗液。采用溶剂萃取的方法回收酸液中的金,研究了萃取剂种类、萃取剂浓度、相比、温度、时间对金萃取率的影响。结果表明:以浓度90%的二丁基卡必醇为萃取剂,在常温、相比O/A=1/4、1 600 r/min振荡10 min后金的萃取率可达到99.01%,再用草酸进行反萃可制得海绵金产品。
  • 刘慧南,胡杨甲,吴桂叶,赵志强,贺政,刘崇峻
    摘要:
    对某硫铁矿精矿进行有价金属回收的实验室小型试验及扩大连续试验。在氧化焙烧—润磨造球—氯化挥发的原则流程下,确定了实验室最佳试验条件:氧化脱硫焙烧温度700 ℃、焙烧时间1.0 h、无水氯化钙添加比例7.0%、焙砂再磨细度-0.038 mm占70%、氯化焙烧温度1 100 ℃、焙烧时间1.0 h,在该条件下,氧化焙砂的砷脱除率为82.39%,硫脱除率为99.99%,金、银、铜的挥发率分别为96.37%、85.97%和70.61%,球团中铁的品位为61.03%。连续扩大试验结果表明,物料中金、银、铜的挥发率分别达到96.72%、90.91%和52.48%。
  • 邢晴晴
    摘要:
    某高砷、高碳、贫硫、微细粒难浸型金精矿直接氰化浸出金的浸出率仅为42%左右。采用“生物预氧化—氰化浸出”工艺,金浸出率达到96.3%,采用“中温中压预氧化—三段氰化浸出”工艺,金浸出率达到99.66%。并对生物氧化、热压氧化、焙烧氧化3种预处理工艺进行了对比分析,结果表明,与热压氧化、焙烧氧化相比较,细菌氧化工艺投资少、成本低,且金、银回收指标较高,经济效益较好。
  • 材料与设备
  • 高金强,康 乐,王 飞,陈文汨
    摘要:
    利用钙热还原反应冶炼钛、锆、铈等稀有金属时,熔盐黏度增大往往导致搅拌困难、耗能增大、甚至反应减缓等问题。为探明影响CaCl2熔盐黏度的因素,采用旋转柱体法测定了在1 073~1 373 K不同成分熔盐黏度随温度变化的情况,根据试验结果绘制了CaCl2、CaCl2-CaF2、CaCl2-CaO和CaCl2-CaF2-CaO四种熔盐体系的黏度—温度曲线。结果表明,在测试温度范围内,熔盐黏度大多在2.0~10.0 mPa?s,四种熔盐体系的黏度都随温度的降低而增大;同样温度条件下加入CaF2后使熔盐黏度减小,加入CaO使熔盐黏度增大。
  • 苏小莉,马春玉,蔡天聪,汤长青
    摘要:
    采用超声解团聚法制备氧化锌分散液,探讨了体系pH对氧化锌分散液的影响,考察了分散剂聚丙烯酸(PAA)用量和超声时间对氧化锌分散液稳定性的作用规律,重点阐述了超声解团聚法形成氧化锌分散液的机理。研究表明:当pH=7、PAA用量1.5%、超声分散时间120 min时,氧化锌分散液的分散性和稳定性最好。超声解团聚法制备分散液过程中,经历了润湿、超声解团聚分散、超声后分散液稳定三个阶段,氧化锌粉体会生成较小团聚体,加入分散剂PAA不仅可以提高分散效率,同时可以起到稳定新生成较小团聚体的作用。
  • 康红光,李继东,张朝纲,王茜,王一雍,宁哲,路金林,李静
    摘要:
    以Er2O3为铒源,在750 ℃,熔盐KF(25%)-LiF(20%)-ErF3(10%)-KCl(45%)体系中,下沉铝为阴极,研究铝铒中间合金的反电动势。结果表明:在16 A/dm2的条件下,反电动势随着时间增加出现先增大后稳定不变,加入2% Er2O3,反电动势平均下降0.19 V,测得加料周期为6 min。随着电流密度的增加,电流效率、铝铒中间合金中铒的浓度均呈现先增大后减小的趋势。在电解时间为24 min、12 A/dm2时电流效率达到最大值74.64%,合金中铒的浓度达到最大值3.65%。合金成分主要为Al3Er,少部分为Al12Er,且分布较为均匀。
  • 环境工程
  • 周泽超,李寻,罗跃,陈经明,陈茜茜
    摘要:
    为定量研究稳定流与非稳定流情况下非饱和带—饱和区域内水流及溶质迁移过程,在非饱和带及饱和区域流动理论及溶质运移理论基础上,建立了非饱和带—饱和区域内水流方程与污染物运移模型,采用Van Genuchten-Mualem模型来描述相对渗透率函数,基于Toughreact软件对模型进行模拟计算并给出模拟结果。模拟结果得出:在稳定流情况下,非饱和带及饱和区域流速均逐渐减小,最后趋于稳定;而非稳定流情况下,流速初始阶段逐渐减小,后期随着各季度降水量的不同流速大体呈周期性变化。在总降水量相同及其他条件相同的情况下,非稳定流相对于稳定流对溶质运移存在促进作用,即其运移速率更快,但影响尺度不大;随着时间的推移,污染物将透过包气带进入地下水中,其中钠离子最快,六价铬次之,铀出现最晚。
  • 廖龙,曾华,李辉,蒲凤玲,孙东岳
    摘要:
    利用液相还原法合成零价铁,并将零价铁负载在羟基磷灰石上,再以石英砂作为骨架,得到稳定型石英砂负载Fe0-HAP复合材料。通过静态试验法,考察不同粒径石英砂负载Fe0-HAP复合材料在不同时间、铀初始浓度、投加量、pH情况下对含铀废水中铀(Ⅵ)处理的效果。研究表明,复合材料对含铀废水中铀(Ⅵ)具有良好的处理效果,在0.30~0.60 mm、0.60~1.18 mm和1.18~2.36 mm粒径复合材料投加量分别为0.1、0.1、0.2 g,含铀废水pH=4,反应时间160 min时,复合材料对含铀废水中的铀(Ⅵ)去除率达到80.60%~90.38%,吸附量为8.060~9.038 mg/g。复合材料去除含铀废水中铀(Ⅵ)更符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型。
  • 韩承辉,谢伟芳,阮小燕,程 婷,戚 琳
    摘要:
    为优化柚子皮基对水溶液中Cu(II)去除条件及探究其吸附机制,采用SEM、XRD、FI-IR、N2吸附及热重分析对合成的柚子皮基活性炭进行表征,利用响应面优化柚子皮基活性炭优化吸附Cu(Ⅱ)条件,并采用动力学及等温吸附研究柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)的机制。结果显示,柚子皮基活性炭经MgCl2活化后,孔空隙结构变得更加发达、体积和表面粗糙度明显增加。合成的活性炭材料中有大量乱层状石墨微晶、类石墨微晶结构,以及大量-OH、-C=C及-C-H等基团,吸附平均孔径4.165 nm,比表面积3.207 m2/g。响应面优化后,柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)的最佳工艺条件为:温度20.04 ℃、初始pH=9、反应时间40 min、初始Cu(Ⅱ)浓度60 mg/L,预测去除率为84.99%,实际去除率为84.14%。影响柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)条件大小排序为:初始pH>温度>初始Cu(Ⅱ)浓度>反应时间。柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)符合准二级动力学及Langmuir等温吸附模型。
  • 曾宪坤
    摘要:
    介绍了工业遗留污染场地修复的方法。通过实际案例,采用“固化—稳定化+安全隔离+生态封场”联合修复技术对污染场地进行原位修复,不新征用地,造价合理,修复后作为生态公园,在工业遗留污染场地修复治理上具有一定的推广意义。
  • 冶金史
  • 长孙樱子
    摘要:
    陕西省蓝田县怀珍坊遗址是一处商代早期的冶炼遗址,出土了大量铜渣、木炭、红烧土块等冶金遗存。利用扫描电镜能谱分析了怀珍坊遗址采集的矿石和冶炼渣等考古样品,结果显示:该遗址采集的矿石为斑铜矿,冶炼渣为还原渣,其中大部分冶炼渣是硫化矿石直接冶炼红铜的,少量冶炼渣是氧化矿石直接冶炼红铜的。研究中未发现熔炼渣,进一步证实了该遗址应是一处性质单纯的小型冶炼遗址。研究结果对深入探索关中东部地区商代冶铜技术的发展,以及与商王都地区的文化交往互动具有重要的意义。
    重有色金属
  • 刘子帅,张一敏,黄晶
    摘要:
    以某含钒页岩草酸浸出液为对象,研究了钒和铝在含钒页岩草酸浸出液中的赋存状态。首先采用Medusa软件初步确定了钒和铝在草酸体系中的存在形式,然后对钒和铝的负载有机相分别进行红外光谱和质谱研究。结果表明:钒负载有机相萃合物化学式为[(R4N)2?VO(C2O4)2],铝负载有机相萃合物的化学式分别为[(R4N)?Al(C2O4)2]和[(R4N)3?Al(C2O4)3],因此可以确定含钒页岩草酸浸出液中钒主要以VO(C2O4)22-络合阴离子存在,而铝主要以Al(C2O4)2-和Al(C2O4)33-形式同时存在。
  • 田佳瑜,王海峰,况顺达,杨启奎,胡平,王家伟
    摘要:
    研究MnS、BaS为硫化剂去除硫酸锰溶液中重金属的影响。主要考查了硫化剂添加量、反应温度、pH以及反应时间对去除Co、Ni、Cr、Cd的影响。结果表明,MnS、BaS除重金属时,对Co、Ni的影响显著,对Cr、Cd无明显影响。当硫酸锰溶液体积为200 mL时,较佳条件如下:MnS添加量3 g、BaS添加量2 g、反应温度75 ℃、pH=5.5、反应时间3 h,可将Co从12 mg/L降到0.03 mg/L,Ni从32 mg/L降到0.53 mg/L,Cr从0.50 mg/L降到0.19 mg/L左右,Cd从2 mg/L降低到0.16 mg/L。从经济和溶液污染层面考虑,建议采用MnS除重金属较好。
  • 汪飞虎,龙鹏
    摘要:
    通过对现有精矿喷嘴工作特性的分析,提出了新喷嘴设计结构,包括精矿喷嘴分散锥曲面及上方吊柱结构的改进和在下料管出口上部增加旋流叶片。以FLUENT 6.3为计算平台,建立了用于分析喷嘴性能的数值模型,在相同条件下对新喷嘴和CJD喷嘴结构下的闪速熔炼过程进行仿真计算。结果表明:新喷嘴结构条件下,反应塔内气粒分散更为均匀,颗粒的反应速度较快,氧气利用率相对更高,反应塔正下方沉淀池气相空间内形成的气流回流强度较小,因而对炉体冲刷较小。
  • 轻有色金属
  • 杨沛胥,刘金辉,王一飞,李荣斌,张少军
    摘要:
    针对硅热法镁冶炼还原反应计算分析中存在的料球密度、比热容、导热系数等基础物性参数给定不准确的问题,采用同步热分析仪和激光导热分析仪测试了镁冶炼原料的基本物性参数,探究了温度、成型压力、配硅比等因素对原料各物性参数的影响。结果表明,煅白球团与料球的导热系数随温度的升高而减小、随成型压力增大而明显增大。
  • 曾小义,梅其政,孙正圆
    摘要:
    以火力发电厂SCR废催化剂为研究对象,分析焙烧过程物相变化,探究钠化焙烧工艺对二氧化钛回收率的影响。采用正交试验得出各因素对二氧化钛焙烧浸出率影响的主次关系依次为:焙烧温度>碳酸钠添加量>焙烧时间>物料粒度。钠化焙烧工艺参数为:焙烧温度700 ℃、焙烧时间3.0 h、物料粒度-106 μm、Na2CO3与原料质量比3.0,钛的浸出率可以达到94%。
  • 稀贵金属
  • 曹洪杨,陈冬冬,饶帅,高远,陈少纯,张魁芳,朱薇,刘志强
    摘要:
    考察了硫化剂黄铁矿精矿对含锗褐煤旋涡炉烟尘中低品位锗资源二次挥发富集效果的影响,并结合微观结构分析及热重分析,采用HSC软件分析了含锗烟尘二次挥发富集过程的机理。结果表明,随着黄铁矿精矿用量、硫化反应温度、硫化反应时间的增加,烟尘中含锗量逐渐下降。在硫化剂黄铁矿精矿添加量20%、反应温度1 200 ℃、反应时间6 h条件下,烟尘中锗的挥发率为91.82%,获得的二次烟尘平均锗含量为15.22%,实现了低品位含锗烟尘中锗的二次富集。
  • 路坊海,郑凯,王芝成,谷晓斐,谢瑜春,陈松,吕梦岚,陈娟,蔡诚
    摘要:
    硫酸、盐酸、磷酸和硝酸对原生织金磷矿的稀土组分浸出效率不理想,总稀土浸出效率不到36%。采用焙烧活化—硝酸氨水混合预浸出处理织金磷矿,最适宜条件下,CaO和MgO的浸出率分别为24.55%和19.75%,相应的P2O5和稀土元素(Y、La、Nd、Ce)损失率为11.25%和3.61%。所得精矿中,Y、La、Nd、Ce和P2O5实现了不同程度的富集。预处理精矿的浸出性能较原矿显著改善,硝酸体系下P2O5和稀土元素(Y、La、Nd、Ce)浸出效率提高了近40个百分点。
  • 柳林,王威,孙启亮,刘红召,张博,刘磊
    摘要:
    某黄金冶炼渣经过高温氯化焙烧处理,金以氯化物的形式挥发到烟尘中,后续被冷却塔喷淋收集,获得金含量1.21 mg/L的酸性淋洗液。采用溶剂萃取的方法回收酸液中的金,研究了萃取剂种类、萃取剂浓度、相比、温度、时间对金萃取率的影响。结果表明:以浓度90%的二丁基卡必醇为萃取剂,在常温、相比O/A=1/4、1 600 r/min振荡10 min后金的萃取率可达到99.01%,再用草酸进行反萃可制得海绵金产品。
  • 刘慧南,胡杨甲,吴桂叶,赵志强,贺政,刘崇峻
    摘要:
    对某硫铁矿精矿进行有价金属回收的实验室小型试验及扩大连续试验。在氧化焙烧—润磨造球—氯化挥发的原则流程下,确定了实验室最佳试验条件:氧化脱硫焙烧温度700 ℃、焙烧时间1.0 h、无水氯化钙添加比例7.0%、焙砂再磨细度-0.038 mm占70%、氯化焙烧温度1 100 ℃、焙烧时间1.0 h,在该条件下,氧化焙砂的砷脱除率为82.39%,硫脱除率为99.99%,金、银、铜的挥发率分别为96.37%、85.97%和70.61%,球团中铁的品位为61.03%。连续扩大试验结果表明,物料中金、银、铜的挥发率分别达到96.72%、90.91%和52.48%。
  • 邢晴晴
    摘要:
    某高砷、高碳、贫硫、微细粒难浸型金精矿直接氰化浸出金的浸出率仅为42%左右。采用“生物预氧化—氰化浸出”工艺,金浸出率达到96.3%,采用“中温中压预氧化—三段氰化浸出”工艺,金浸出率达到99.66%。并对生物氧化、热压氧化、焙烧氧化3种预处理工艺进行了对比分析,结果表明,与热压氧化、焙烧氧化相比较,细菌氧化工艺投资少、成本低,且金、银回收指标较高,经济效益较好。
  • 材料与设备
  • 高金强,康 乐,王 飞,陈文汨
    摘要:
    利用钙热还原反应冶炼钛、锆、铈等稀有金属时,熔盐黏度增大往往导致搅拌困难、耗能增大、甚至反应减缓等问题。为探明影响CaCl2熔盐黏度的因素,采用旋转柱体法测定了在1 073~1 373 K不同成分熔盐黏度随温度变化的情况,根据试验结果绘制了CaCl2、CaCl2-CaF2、CaCl2-CaO和CaCl2-CaF2-CaO四种熔盐体系的黏度—温度曲线。结果表明,在测试温度范围内,熔盐黏度大多在2.0~10.0 mPa?s,四种熔盐体系的黏度都随温度的降低而增大;同样温度条件下加入CaF2后使熔盐黏度减小,加入CaO使熔盐黏度增大。
  • 苏小莉,马春玉,蔡天聪,汤长青
    摘要:
    采用超声解团聚法制备氧化锌分散液,探讨了体系pH对氧化锌分散液的影响,考察了分散剂聚丙烯酸(PAA)用量和超声时间对氧化锌分散液稳定性的作用规律,重点阐述了超声解团聚法形成氧化锌分散液的机理。研究表明:当pH=7、PAA用量1.5%、超声分散时间120 min时,氧化锌分散液的分散性和稳定性最好。超声解团聚法制备分散液过程中,经历了润湿、超声解团聚分散、超声后分散液稳定三个阶段,氧化锌粉体会生成较小团聚体,加入分散剂PAA不仅可以提高分散效率,同时可以起到稳定新生成较小团聚体的作用。
  • 康红光,李继东,张朝纲,王茜,王一雍,宁哲,路金林,李静
    摘要:
    以Er2O3为铒源,在750 ℃,熔盐KF(25%)-LiF(20%)-ErF3(10%)-KCl(45%)体系中,下沉铝为阴极,研究铝铒中间合金的反电动势。结果表明:在16 A/dm2的条件下,反电动势随着时间增加出现先增大后稳定不变,加入2% Er2O3,反电动势平均下降0.19 V,测得加料周期为6 min。随着电流密度的增加,电流效率、铝铒中间合金中铒的浓度均呈现先增大后减小的趋势。在电解时间为24 min、12 A/dm2时电流效率达到最大值74.64%,合金中铒的浓度达到最大值3.65%。合金成分主要为Al3Er,少部分为Al12Er,且分布较为均匀。
  • 环境工程
  • 周泽超,李寻,罗跃,陈经明,陈茜茜
    摘要:
    为定量研究稳定流与非稳定流情况下非饱和带—饱和区域内水流及溶质迁移过程,在非饱和带及饱和区域流动理论及溶质运移理论基础上,建立了非饱和带—饱和区域内水流方程与污染物运移模型,采用Van Genuchten-Mualem模型来描述相对渗透率函数,基于Toughreact软件对模型进行模拟计算并给出模拟结果。模拟结果得出:在稳定流情况下,非饱和带及饱和区域流速均逐渐减小,最后趋于稳定;而非稳定流情况下,流速初始阶段逐渐减小,后期随着各季度降水量的不同流速大体呈周期性变化。在总降水量相同及其他条件相同的情况下,非稳定流相对于稳定流对溶质运移存在促进作用,即其运移速率更快,但影响尺度不大;随着时间的推移,污染物将透过包气带进入地下水中,其中钠离子最快,六价铬次之,铀出现最晚。
  • 廖龙,曾华,李辉,蒲凤玲,孙东岳
    摘要:
    利用液相还原法合成零价铁,并将零价铁负载在羟基磷灰石上,再以石英砂作为骨架,得到稳定型石英砂负载Fe0-HAP复合材料。通过静态试验法,考察不同粒径石英砂负载Fe0-HAP复合材料在不同时间、铀初始浓度、投加量、pH情况下对含铀废水中铀(Ⅵ)处理的效果。研究表明,复合材料对含铀废水中铀(Ⅵ)具有良好的处理效果,在0.30~0.60 mm、0.60~1.18 mm和1.18~2.36 mm粒径复合材料投加量分别为0.1、0.1、0.2 g,含铀废水pH=4,反应时间160 min时,复合材料对含铀废水中的铀(Ⅵ)去除率达到80.60%~90.38%,吸附量为8.060~9.038 mg/g。复合材料去除含铀废水中铀(Ⅵ)更符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型。
  • 韩承辉,谢伟芳,阮小燕,程 婷,戚 琳
    摘要:
    为优化柚子皮基对水溶液中Cu(II)去除条件及探究其吸附机制,采用SEM、XRD、FI-IR、N2吸附及热重分析对合成的柚子皮基活性炭进行表征,利用响应面优化柚子皮基活性炭优化吸附Cu(Ⅱ)条件,并采用动力学及等温吸附研究柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)的机制。结果显示,柚子皮基活性炭经MgCl2活化后,孔空隙结构变得更加发达、体积和表面粗糙度明显增加。合成的活性炭材料中有大量乱层状石墨微晶、类石墨微晶结构,以及大量-OH、-C=C及-C-H等基团,吸附平均孔径4.165 nm,比表面积3.207 m2/g。响应面优化后,柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)的最佳工艺条件为:温度20.04 ℃、初始pH=9、反应时间40 min、初始Cu(Ⅱ)浓度60 mg/L,预测去除率为84.99%,实际去除率为84.14%。影响柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)条件大小排序为:初始pH>温度>初始Cu(Ⅱ)浓度>反应时间。柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)符合准二级动力学及Langmuir等温吸附模型。
  • 曾宪坤
    摘要:
    介绍了工业遗留污染场地修复的方法。通过实际案例,采用“固化—稳定化+安全隔离+生态封场”联合修复技术对污染场地进行原位修复,不新征用地,造价合理,修复后作为生态公园,在工业遗留污染场地修复治理上具有一定的推广意义。
  • 冶金史
  • 长孙樱子
    摘要:
    陕西省蓝田县怀珍坊遗址是一处商代早期的冶炼遗址,出土了大量铜渣、木炭、红烧土块等冶金遗存。利用扫描电镜能谱分析了怀珍坊遗址采集的矿石和冶炼渣等考古样品,结果显示:该遗址采集的矿石为斑铜矿,冶炼渣为还原渣,其中大部分冶炼渣是硫化矿石直接冶炼红铜的,少量冶炼渣是氧化矿石直接冶炼红铜的。研究中未发现熔炼渣,进一步证实了该遗址应是一处性质单纯的小型冶炼遗址。研究结果对深入探索关中东部地区商代冶铜技术的发展,以及与商王都地区的文化交往互动具有重要的意义。
    重有色金属
  • 刘子帅,张一敏,黄晶
    摘要:
    以某含钒页岩草酸浸出液为对象,研究了钒和铝在含钒页岩草酸浸出液中的赋存状态。首先采用Medusa软件初步确定了钒和铝在草酸体系中的存在形式,然后对钒和铝的负载有机相分别进行红外光谱和质谱研究。结果表明:钒负载有机相萃合物化学式为[(R4N)2?VO(C2O4)2],铝负载有机相萃合物的化学式分别为[(R4N)?Al(C2O4)2]和[(R4N)3?Al(C2O4)3],因此可以确定含钒页岩草酸浸出液中钒主要以VO(C2O4)22-络合阴离子存在,而铝主要以Al(C2O4)2-和Al(C2O4)33-形式同时存在。
  • 田佳瑜,王海峰,况顺达,杨启奎,胡平,王家伟
    摘要:
    研究MnS、BaS为硫化剂去除硫酸锰溶液中重金属的影响。主要考查了硫化剂添加量、反应温度、pH以及反应时间对去除Co、Ni、Cr、Cd的影响。结果表明,MnS、BaS除重金属时,对Co、Ni的影响显著,对Cr、Cd无明显影响。当硫酸锰溶液体积为200 mL时,较佳条件如下:MnS添加量3 g、BaS添加量2 g、反应温度75 ℃、pH=5.5、反应时间3 h,可将Co从12 mg/L降到0.03 mg/L,Ni从32 mg/L降到0.53 mg/L,Cr从0.50 mg/L降到0.19 mg/L左右,Cd从2 mg/L降低到0.16 mg/L。从经济和溶液污染层面考虑,建议采用MnS除重金属较好。
  • 汪飞虎,龙鹏
    摘要:
    通过对现有精矿喷嘴工作特性的分析,提出了新喷嘴设计结构,包括精矿喷嘴分散锥曲面及上方吊柱结构的改进和在下料管出口上部增加旋流叶片。以FLUENT 6.3为计算平台,建立了用于分析喷嘴性能的数值模型,在相同条件下对新喷嘴和CJD喷嘴结构下的闪速熔炼过程进行仿真计算。结果表明:新喷嘴结构条件下,反应塔内气粒分散更为均匀,颗粒的反应速度较快,氧气利用率相对更高,反应塔正下方沉淀池气相空间内形成的气流回流强度较小,因而对炉体冲刷较小。
  • 轻有色金属
  • 杨沛胥,刘金辉,王一飞,李荣斌,张少军
    摘要:
    针对硅热法镁冶炼还原反应计算分析中存在的料球密度、比热容、导热系数等基础物性参数给定不准确的问题,采用同步热分析仪和激光导热分析仪测试了镁冶炼原料的基本物性参数,探究了温度、成型压力、配硅比等因素对原料各物性参数的影响。结果表明,煅白球团与料球的导热系数随温度的升高而减小、随成型压力增大而明显增大。
  • 曾小义,梅其政,孙正圆
    摘要:
    以火力发电厂SCR废催化剂为研究对象,分析焙烧过程物相变化,探究钠化焙烧工艺对二氧化钛回收率的影响。采用正交试验得出各因素对二氧化钛焙烧浸出率影响的主次关系依次为:焙烧温度>碳酸钠添加量>焙烧时间>物料粒度。钠化焙烧工艺参数为:焙烧温度700 ℃、焙烧时间3.0 h、物料粒度-106 μm、Na2CO3与原料质量比3.0,钛的浸出率可以达到94%。
  • 稀贵金属
  • 曹洪杨,陈冬冬,饶帅,高远,陈少纯,张魁芳,朱薇,刘志强
    摘要:
    考察了硫化剂黄铁矿精矿对含锗褐煤旋涡炉烟尘中低品位锗资源二次挥发富集效果的影响,并结合微观结构分析及热重分析,采用HSC软件分析了含锗烟尘二次挥发富集过程的机理。结果表明,随着黄铁矿精矿用量、硫化反应温度、硫化反应时间的增加,烟尘中含锗量逐渐下降。在硫化剂黄铁矿精矿添加量20%、反应温度1 200 ℃、反应时间6 h条件下,烟尘中锗的挥发率为91.82%,获得的二次烟尘平均锗含量为15.22%,实现了低品位含锗烟尘中锗的二次富集。
  • 路坊海,郑凯,王芝成,谷晓斐,谢瑜春,陈松,吕梦岚,陈娟,蔡诚
    摘要:
    硫酸、盐酸、磷酸和硝酸对原生织金磷矿的稀土组分浸出效率不理想,总稀土浸出效率不到36%。采用焙烧活化—硝酸氨水混合预浸出处理织金磷矿,最适宜条件下,CaO和MgO的浸出率分别为24.55%和19.75%,相应的P2O5和稀土元素(Y、La、Nd、Ce)损失率为11.25%和3.61%。所得精矿中,Y、La、Nd、Ce和P2O5实现了不同程度的富集。预处理精矿的浸出性能较原矿显著改善,硝酸体系下P2O5和稀土元素(Y、La、Nd、Ce)浸出效率提高了近40个百分点。
  • 柳林,王威,孙启亮,刘红召,张博,刘磊
    摘要:
    某黄金冶炼渣经过高温氯化焙烧处理,金以氯化物的形式挥发到烟尘中,后续被冷却塔喷淋收集,获得金含量1.21 mg/L的酸性淋洗液。采用溶剂萃取的方法回收酸液中的金,研究了萃取剂种类、萃取剂浓度、相比、温度、时间对金萃取率的影响。结果表明:以浓度90%的二丁基卡必醇为萃取剂,在常温、相比O/A=1/4、1 600 r/min振荡10 min后金的萃取率可达到99.01%,再用草酸进行反萃可制得海绵金产品。
  • 刘慧南,胡杨甲,吴桂叶,赵志强,贺政,刘崇峻
    摘要:
    对某硫铁矿精矿进行有价金属回收的实验室小型试验及扩大连续试验。在氧化焙烧—润磨造球—氯化挥发的原则流程下,确定了实验室最佳试验条件:氧化脱硫焙烧温度700 ℃、焙烧时间1.0 h、无水氯化钙添加比例7.0%、焙砂再磨细度-0.038 mm占70%、氯化焙烧温度1 100 ℃、焙烧时间1.0 h,在该条件下,氧化焙砂的砷脱除率为82.39%,硫脱除率为99.99%,金、银、铜的挥发率分别为96.37%、85.97%和70.61%,球团中铁的品位为61.03%。连续扩大试验结果表明,物料中金、银、铜的挥发率分别达到96.72%、90.91%和52.48%。
  • 邢晴晴
    摘要:
    某高砷、高碳、贫硫、微细粒难浸型金精矿直接氰化浸出金的浸出率仅为42%左右。采用“生物预氧化—氰化浸出”工艺,金浸出率达到96.3%,采用“中温中压预氧化—三段氰化浸出”工艺,金浸出率达到99.66%。并对生物氧化、热压氧化、焙烧氧化3种预处理工艺进行了对比分析,结果表明,与热压氧化、焙烧氧化相比较,细菌氧化工艺投资少、成本低,且金、银回收指标较高,经济效益较好。
  • 材料与设备
  • 高金强,康 乐,王 飞,陈文汨
    摘要:
    利用钙热还原反应冶炼钛、锆、铈等稀有金属时,熔盐黏度增大往往导致搅拌困难、耗能增大、甚至反应减缓等问题。为探明影响CaCl2熔盐黏度的因素,采用旋转柱体法测定了在1 073~1 373 K不同成分熔盐黏度随温度变化的情况,根据试验结果绘制了CaCl2、CaCl2-CaF2、CaCl2-CaO和CaCl2-CaF2-CaO四种熔盐体系的黏度—温度曲线。结果表明,在测试温度范围内,熔盐黏度大多在2.0~10.0 mPa?s,四种熔盐体系的黏度都随温度的降低而增大;同样温度条件下加入CaF2后使熔盐黏度减小,加入CaO使熔盐黏度增大。
  • 苏小莉,马春玉,蔡天聪,汤长青
    摘要:
    采用超声解团聚法制备氧化锌分散液,探讨了体系pH对氧化锌分散液的影响,考察了分散剂聚丙烯酸(PAA)用量和超声时间对氧化锌分散液稳定性的作用规律,重点阐述了超声解团聚法形成氧化锌分散液的机理。研究表明:当pH=7、PAA用量1.5%、超声分散时间120 min时,氧化锌分散液的分散性和稳定性最好。超声解团聚法制备分散液过程中,经历了润湿、超声解团聚分散、超声后分散液稳定三个阶段,氧化锌粉体会生成较小团聚体,加入分散剂PAA不仅可以提高分散效率,同时可以起到稳定新生成较小团聚体的作用。
  • 康红光,李继东,张朝纲,王茜,王一雍,宁哲,路金林,李静
    摘要:
    以Er2O3为铒源,在750 ℃,熔盐KF(25%)-LiF(20%)-ErF3(10%)-KCl(45%)体系中,下沉铝为阴极,研究铝铒中间合金的反电动势。结果表明:在16 A/dm2的条件下,反电动势随着时间增加出现先增大后稳定不变,加入2% Er2O3,反电动势平均下降0.19 V,测得加料周期为6 min。随着电流密度的增加,电流效率、铝铒中间合金中铒的浓度均呈现先增大后减小的趋势。在电解时间为24 min、12 A/dm2时电流效率达到最大值74.64%,合金中铒的浓度达到最大值3.65%。合金成分主要为Al3Er,少部分为Al12Er,且分布较为均匀。
  • 环境工程
  • 周泽超,李寻,罗跃,陈经明,陈茜茜
    摘要:
    为定量研究稳定流与非稳定流情况下非饱和带—饱和区域内水流及溶质迁移过程,在非饱和带及饱和区域流动理论及溶质运移理论基础上,建立了非饱和带—饱和区域内水流方程与污染物运移模型,采用Van Genuchten-Mualem模型来描述相对渗透率函数,基于Toughreact软件对模型进行模拟计算并给出模拟结果。模拟结果得出:在稳定流情况下,非饱和带及饱和区域流速均逐渐减小,最后趋于稳定;而非稳定流情况下,流速初始阶段逐渐减小,后期随着各季度降水量的不同流速大体呈周期性变化。在总降水量相同及其他条件相同的情况下,非稳定流相对于稳定流对溶质运移存在促进作用,即其运移速率更快,但影响尺度不大;随着时间的推移,污染物将透过包气带进入地下水中,其中钠离子最快,六价铬次之,铀出现最晚。
  • 廖龙,曾华,李辉,蒲凤玲,孙东岳
    摘要:
    利用液相还原法合成零价铁,并将零价铁负载在羟基磷灰石上,再以石英砂作为骨架,得到稳定型石英砂负载Fe0-HAP复合材料。通过静态试验法,考察不同粒径石英砂负载Fe0-HAP复合材料在不同时间、铀初始浓度、投加量、pH情况下对含铀废水中铀(Ⅵ)处理的效果。研究表明,复合材料对含铀废水中铀(Ⅵ)具有良好的处理效果,在0.30~0.60 mm、0.60~1.18 mm和1.18~2.36 mm粒径复合材料投加量分别为0.1、0.1、0.2 g,含铀废水pH=4,反应时间160 min时,复合材料对含铀废水中的铀(Ⅵ)去除率达到80.60%~90.38%,吸附量为8.060~9.038 mg/g。复合材料去除含铀废水中铀(Ⅵ)更符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型。
  • 韩承辉,谢伟芳,阮小燕,程 婷,戚 琳
    摘要:
    为优化柚子皮基对水溶液中Cu(II)去除条件及探究其吸附机制,采用SEM、XRD、FI-IR、N2吸附及热重分析对合成的柚子皮基活性炭进行表征,利用响应面优化柚子皮基活性炭优化吸附Cu(Ⅱ)条件,并采用动力学及等温吸附研究柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)的机制。结果显示,柚子皮基活性炭经MgCl2活化后,孔空隙结构变得更加发达、体积和表面粗糙度明显增加。合成的活性炭材料中有大量乱层状石墨微晶、类石墨微晶结构,以及大量-OH、-C=C及-C-H等基团,吸附平均孔径4.165 nm,比表面积3.207 m2/g。响应面优化后,柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)的最佳工艺条件为:温度20.04 ℃、初始pH=9、反应时间40 min、初始Cu(Ⅱ)浓度60 mg/L,预测去除率为84.99%,实际去除率为84.14%。影响柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)条件大小排序为:初始pH>温度>初始Cu(Ⅱ)浓度>反应时间。柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)符合准二级动力学及Langmuir等温吸附模型。
  • 曾宪坤
    摘要:
    介绍了工业遗留污染场地修复的方法。通过实际案例,采用“固化—稳定化+安全隔离+生态封场”联合修复技术对污染场地进行原位修复,不新征用地,造价合理,修复后作为生态公园,在工业遗留污染场地修复治理上具有一定的推广意义。
  • 冶金史
  • 长孙樱子
    摘要:
    陕西省蓝田县怀珍坊遗址是一处商代早期的冶炼遗址,出土了大量铜渣、木炭、红烧土块等冶金遗存。利用扫描电镜能谱分析了怀珍坊遗址采集的矿石和冶炼渣等考古样品,结果显示:该遗址采集的矿石为斑铜矿,冶炼渣为还原渣,其中大部分冶炼渣是硫化矿石直接冶炼红铜的,少量冶炼渣是氧化矿石直接冶炼红铜的。研究中未发现熔炼渣,进一步证实了该遗址应是一处性质单纯的小型冶炼遗址。研究结果对深入探索关中东部地区商代冶铜技术的发展,以及与商王都地区的文化交往互动具有重要的意义。

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