【摘 要】
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碱溶—碳分法生产氧化铝打破了拜耳法Na2O-Al2O3-H2O体系固有的相平衡,分解效率大幅度提高.研究了用NaOH溶液溶解铝土矿得到铝酸钠溶液,考察了铝酸钠溶液脱硅净化、碳酸氢钠分解及氢氧化铝焙烧对氧化铝产品质量的影响.结果 表明,经两次石灰净化脱硅(净化温度98℃;一次净化时间1h,石灰添加量15 g/L;二次净化时间1h,石灰添加量10 g/L),二段分解(分解温度90℃,碳酸氢钠质量浓度90～100 g/L,缓慢持续加入,分解时间不大于16h(其中一段8～10 h),第一段分解率控制在85％左右)
【机 构】
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济源职业技术学院冶金化工系,河南济源459000;东北大学冶金学院,沈阳110819;广西大学化学化工学院,南宁530004
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碱溶—碳分法生产氧化铝打破了拜耳法Na2O-Al2O3-H2O体系固有的相平衡,分解效率大幅度提高.研究了用NaOH溶液溶解铝土矿得到铝酸钠溶液,考察了铝酸钠溶液脱硅净化、碳酸氢钠分解及氢氧化铝焙烧对氧化铝产品质量的影响.结果 表明,经两次石灰净化脱硅(净化温度98℃;一次净化时间1h,石灰添加量15 g/L;二次净化时间1h,石灰添加量10 g/L),二段分解(分解温度90℃,碳酸氢钠质量浓度90～100 g/L,缓慢持续加入,分解时间不大于16h(其中一段8～10 h),第一段分解率控制在85％左右),适宜条件下,所得氢氧化铝质量达到一级品或接近一级品,在1200～1250℃煅烧后所得氧化铝产品质量可达二级品要求.
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阐述了目前侧吹炉的炉体结构、主要设计参数、运行操作以及存在的主要问题.提出了为进一步提升侧吹炉在投资及运行成本方面的优势,侧吹炉需要朝着优化炉体结构、大幅度提高产能、大幅度提高炉体寿命、操作机械化以及运行智能化等方面发展.论述了处理能力由现在的300 kt/a大幅度提高到600 kt/a的方法以及炉体寿命由现在的2～3年大幅度提高到闪速炉熔炼炉炉体寿命的8～9年而采取的措施.
简要对比分析了我国闪速炼铜工艺主要使用的奥图泰精矿喷嘴和祥光铜业研发的精矿喷嘴的结构、功能、特点等,提出了改进提高的途径.介绍精矿喷嘴的燃烧效果对余热锅炉的影响和改进措施.
为解决冰铜喷嘴单分散风环孔洞式设计对冰铜颗粒分散程度影响有限、且作用不均的问题,在维持现有分散风环外形尺寸不变的条件下,通过设置双层交错排布出风孔洞的形式增加分散风出风面积,同时弥补单风环孔洞作用不均的缺陷.此外,在不同的分散风环孔洞倾角结构条件下,开展了分散风总量为1000 m3/h和1500 m3/h的仿真寻优研究.研究表明,新型双分散风环结构能够在一定程度上提高冰铜颗粒在反应塔中的反应速率与反应程度,但增设竖直偏转角可能会引起炉内冰铜颗粒着火延迟的现象.因此,建议在仅保留孔洞的水平偏转结构条件下,将
以铁品位35.59％的山东某地的铜渣和山东、甘肃两地的四种高炉灰为原料,进行共还原—磁选回收铁工艺试验,研究了高炉灰作为共还原—磁选工艺还原剂的可行性.结果 表明,焙烧体系中仅加入高炉灰时,铜渣与高炉灰共还原—磁选所得还原铁指标均较差;当加入氟化钙时,还原铁中铁品位和铁回收率均大于90％,指标较好,实现了铜渣与高炉灰中铁资源的高效回收.高炉灰种类及用量、氟化钙用量、还原温度、还原时间及磨选条件均对还原铁指标有影响,在铜渣∶G1∶氟化钙质量比为100∶30∶15、共还原温度1250℃、共还原时间60 min
采用以废治废的思路,以砷碱渣为碱源加入到高砷锑氧粉中共焙烧,通过研究挥发气氛、烟尘及焙烧渣中组成成分和As、Sb含量,分析As、Sb转化迁移机理.研究表明,高砷锑氧粉和砷碱渣的共焙烧,能显著减少砷、锑的挥发;当高砷锑氧粉和砷碱渣的质量配比为1∶1时,砷的固化率由10％提高到85％;砷主要以Na3AsO4、NaAsO2、As2O5的形式固定在焙烧渣中,锑主要以NaSbO3、NaSbO2的形式固定在焙烧渣中.
针对当前高铝粉煤灰综合利用技术难题,提出了高铝粉煤灰预脱硅烧结法提取氧化铝新工艺.新工艺取消了铝酸钠溶液碳酸化分解工序,改为全种子分解工艺.通过合成技术优化,采用高苛性比合成技术,种分母液与预脱硅后的硅酸钠溶液可制备出合格的洗涤用4A沸石.生产过程中,通过补充少量水玻璃用于调节氢氧化铝和4A沸石两种产品的产出比例,可以较好地保障生产系统物料平衡.新工艺取消了石灰炉、氧化铝焙烧炉、铝酸钠溶液碳酸化分解和深度脱硅工序,工艺能耗降低,废渣排放量减少,碳排放量降低.此技术生产流程相对简单、技术可行、经济性好、竞争
在铜闪速熔炼中,高富氧强化熔炼可提高单炉处理能力及烟气中SO2浓度,但也增加了控制冰铜品位及渣含铜的难度.熔体温度需高于熔体的液相温度方可保证熔体的流动性,使熔体在沉淀池中顺利分层及排放.但过高的温度会增大耐火材料侵蚀,缩短炉子寿命.为确定优化的生产条件,通过冷淬、EPMA分析技术测定了铜闪速熔炼过程中熔炼渣、冰铜的显微结构及成分,并通过FactSage 8.1热力学分析软件研究了冰铜品位、硫分压及氧分压之间的关系,以及熔炼渣成分(Fe/SiO2、Al2 O3、CaO、M gO、ZnO含量)和硫分压对熔炼
采用富氧底吹“三连炉”造锍捕金工艺处理高砷锑复杂难处理金精矿,实现多金属高效回收.针对复杂金精矿火法处理工艺中金属收得率和工艺调控需求,结合生产实践总结了多种杂质元素分配行为与规律,优化了配矿中不同杂质元素含量,并对不同复杂金精矿在熔炼过程中的铜锍品位进行有针对性的调控,即高砷物料铜锍品位控制在65％,高铅物料铜锍品位控制在72％.可实现复杂难处理金精矿三连炉熔炼中铅、锌、砷、锑、铋、镍整体脱除率达98 ％以上,为黄金行业绿色冶炼及可持续发展提供参考.
冰铜品位的稳定性对于铜闪速冶炼生产过程至关重要,然而铜冶炼反应过程机理复杂,也是多变量、强耦合、大滞后的复杂过程.结合金隆铜业有限公司生产实践,主要探讨了精矿配料管理、精矿管理、设备管理和炉况管理等方式来提高冰铜品位的稳定性.
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