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题名铜闪速熔炼过程烟尘性质解析
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作者
任鹏
夏隆巩
葛杨
曹舒恒
刘志宏
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机构
铜陵有色金冠铜业分公司
中南大学冶金与环境学院
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出处
《有色金属(冶炼部分)》
北大核心
2025年第3期63-69,共7页
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基金
湖南省科技计划资助项目(2022RC1084)。
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文摘
较高的烟尘发生率及其衍生的烟道结瘤、锅炉结块等是闪速冶炼技术进一步发展需解决的关键难题之一。通过自制负压速冷取样器获取了成套工业闪速炉烟尘样品,使用热电偶直接测量了闪速炉沉淀池顶部、上升烟道以及锅炉区域的烟气温度。分析检测结果表明,烟尘主要为细小的类球形颗粒或小颗粒团聚形成的不规则大颗粒,随烟气流动方向,颗粒平均粒径从1.11μm上升到2.17μm;烟尘主要包含Cu、Fe、Pb、S、As、O等元素,随烟气后移,烟尘样品中金属元素含量不断下降;物相分析结果表明烟尘的物相主要为Fe_(3)O_(4)、CuFe_(2)O_(4)、Cu_(2)O、CuSO_(4)和As_(2)O_(3)等。结合烟气温度数据发现,在沉淀池区域存在有机械夹带的未反应的铜锍以及渣相,在锅炉区域由于温度骤降,氧化物转化为硫酸盐,且高As、高Pb物质易于挥发,多在锅炉中后部沉降汇集。
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关键词
闪速熔炼炉
烟尘
沉淀池
烟气
锅炉
物相转化
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Keywords
flash smelting furnace
flue dust
settler
off gas
boiler
phase transition
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分类号
TF811
[冶金工程—有色金属冶金]
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题名红土镍矿高压酸浸反应釜结垢机理及控制措施研究
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作者
木新兰
王雅宁
夏隆巩
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机构
中南大学冶金与环境学院
青美邦工程技术研究中心
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出处
《有色金属(冶炼部分)》
北大核心
2025年第4期133-142,共10页
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基金
国家重点研发计划项目(2022YFC3901604)。
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文摘
新能源产业的蓬勃发展持续推动镍冶金产业的发展,红土镍矿等资源在镍生产原料中的占比不断增大。高压酸浸(HPAL)是一种高效的湿法冶金技术,且易与硫酸镍等电池材料产业进行链接,是国内外处理红土镍矿的主流技术。高压反应釜是HPAL工艺的核心设备,但釜体内表面易在红土镍矿浸出过程结垢,该问题严重影响生产连续性,制约生产效率,并潜藏安全风险。通过工业结垢样品解析和浸出结垢试验探究了红土镍矿HPAL过程反应釜结垢机理,提出并验证了结垢调控策略。系统探讨了浆液密度、酸矿比、搅拌速度等关键因素对垢层生长的影响,研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)表面活性剂对抑制垢层生长方面的有效性。结果表明,垢层的主要成因是水合氢铝明矾[(H_(3)O)Al_(3)(SO_(4))_(2)(OH)_(6)]、赤铁矿(Fe_(2)O_(3))等低溶度积物质在釜体内表面快速成核和生长。在优化试验条件下,添加SDBS可有效限制垢层生长速度,同样条件下垢层沉积量从47.47 g显著减少到2 g。研究结果为垢层形成机理解析提供了基础数据,提出并验证了SDBS作为红土镍矿HPAL工艺垢层抑制剂的可行性,系统提升了高压酸浸作业效率。
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关键词
红土镍矿
高压酸浸(HPAL)
结垢
表面活性剂
机理
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Keywords
laterite nickel ore
high-pressure acid leaching(HPAL)
scaling
surfactant
mechanism
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分类号
TF815
[冶金工程—有色金属冶金]
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题名四氧化三铁在造锍熔炼铁橄榄石炉渣中的行为
被引量：2
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作者
曹舒恒
夏隆巩
刘志宏
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机构
中南大学冶金与环境学院
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出处
《有色金属（冶炼部分）》
CAS
北大核心
2024年第6期1-7,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(2022YFC3901604)。
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文摘
造锍熔炼是火法炼铜的关键工序,通常采用铁橄榄石炉渣体系(SiO_(2)-FeO_(x)-MO,M代表金属)。系统讨论了四氧化三铁的性质、生成、溶解、析出、作用,以及危害与其消除方法等,并指出以往“在造锍熔炼中,四氧化三铁熔点高、黏度大,其生成将对造锍熔炼过程产生严重不利影响”这一观点是不全面的。在造锍熔炼中,四氧化三铁的生成及过饱和析出与温度、炉渣FeSiO_(2)质量比、体系中FeS和Cu_(2) S活度、SO_(2)分压等因素相关;Fe(Ⅲ)在炉渣中的溶解度决定于渣温。四氧化三铁过饱和析出于炉渣中后,炉渣黏度应按Einstein-Roscoe公式计算。此外,还对不同熔炼方法中炉渣温度和Fe SiO_(2)质量比不同的原因进行了分析。
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关键词
火法炼铜
四氧化三铁
造锍熔炼
铁橄榄石炉渣
炉渣黏度
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Keywords
pyrometallurgical copper smelting
Fe_(3)O_(4)
matte smelting
fayalite slag
slag viscosity
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分类号
TF811
[冶金工程—有色金属冶金]
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题名闪速炼铅协同处理针铁矿渣基础研究与实践
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作者
徐克华
马凯
马志军
于智谦
陈绍刚
夏隆巩
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机构
深圳市中金岭南有色金属股份有限公司丹霞冶炼厂
中南大学冶金与环境学院复杂物料冶金与高温熔体研究组
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出处
《有色金属（冶炼部分）》
CAS
北大核心
2024年第9期81-90,共10页
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基金
国家重点研发计划项目(2022YFC3901604)。
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文摘
我国锌冶炼技术与规模全球领先,金属锌、硫酸等产品有效支撑了国民经济发展,锌冶炼过程副产的铟、镓、锗等金属更是我国电工电子、国防军工等战略新兴产业健康发展的关键保障。针铁矿渣等湿法炼锌渣料的有效利用是全球锌冶炼企业长期关注的共性难题,事关行业的可持续发展。火法炼铅协同处理湿法炼锌渣料是国内外公认的优选处置策略,既能实现有价金属高效回收,还能完成各类渣料的环保处置。基夫赛特闪速炼铅是一种高强度直接炼铅工艺,具有原料适应性好、设备自动化程度高、环保指标优等特点,闪速炼铅工艺搭配处理针铁矿渣具有良好潜力。然而,生产实践中,当基夫赛特闪速炼铅大比例处理针铁矿渣时,易出现渣层性质恶化、渣金分离不彻底、受迫高温作业等问题。对针铁矿渣闪速反应过程进行了分析和试验研究,查清了锌、铁、铝、钙等元素物相的转化规律,明确了针铁矿渣对闪速炼铅过程的影响。提出入炉物料Zn、Al含量管控,焦滤层厚度与电炉强化还原,提高渣层厚度,促进炉渣沉降分离效果等措施。后期实践发现,通过提高焦炭配比、提升电极功率和增加电炉区渣层厚度等方式,能有效解决大比例协同处理针铁矿渣的工艺问题。
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关键词
闪速反应
铁酸锌
湿法炼锌
针铁矿渣
炉渣
黏度
尖晶石
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Keywords
flash reaction
zinc ferrite
zinc hydrometallurgy
goethite residue
slag
viscosity
spinel
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分类号
TF812
[冶金工程—有色金属冶金]
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