砷铅高杂铜锍富氧强化吹炼机理研究及工艺优化

砷铜锍(Cu₃As)、铅铜锍(Cu₂S、PbS)是粗铅精炼除铜渣熔炼副产物,属于毒性危险废物。本文提出富氧底吹强化吹炼法处理砷铜锍、铅铜锍,富集回收Cu和分离脱除Pb、As。通过热力学计算,阐明了Cu、Pb、As吹炼反应机理及元素物相演变规律,确定吹炼优化条件,并开展工业生产。结果表明：1250℃下,砷铜锍、铅铜锍富氧底吹强化吹炼经氧化、还原两阶段产出粗铜、吹炼渣及烟气。粗铜中Cu、As含量(质量分数)分别为93.94%、3.85%;原料中60.42%Cu富集至粗铜,27.43%Cu损失于吹炼渣;Pb在吹炼渣、烟气的分配率分别达到82.77%、17.22%;As在烟气和吹炼渣的分配率达89.46%。砷铜锍、铅铜锍富氧底吹强化吹炼实现了Cu向粗铜中定向富集,并将Pb、As脱除至吹炼渣和烟气,可用于含砷复杂资源高效处理。     

铜精炼反射炉的生产和实践

铜精炼反射炉的入炉原料为矿石粗铜、再生杂铜、不同渠道获得的各类铜锭等。原料中除含硫、氧外，还含有一些其他杂质，如砷、锑、铅、锌、锡、铁、钴、镍等，此外还含有硒、碲、铋、金、银等稀有金属。通常情况下，将铜料在铜精炼炉中进行火法精炼，     

TBP萃取剂从铜阳极泥盐酸-氯气浸出液中选择性萃取金（英文）

铜阳极泥的盐酸-氯气氧化性浸出会导致大量杂质元素如Fe、Cu、Pd、Se等的溶解。以TBP作为萃取剂,采用标准的溶剂萃取实验方法,等体积有机相和水相来萃取分离Au、Pd、Pt、Fe、Cu和Se等元素,研究TPB浓度、HCl和氯离子浓度对杂质分离效果的影响。结果表明,在有机相中TBP浓度为0.25 mol/L、水相中HCl浓度为2.5 mol/L的条件下,可以得到高的金萃取率。同时,其他杂质元素的萃取可以忽略不计。对负载有机相采用蒸馏水进行洗涤,可以去除部分杂质元素。采用硫代硫酸钠溶液进行反萃,反萃液中不含任何杂质元素。在反萃液中加入硫酸,反应产生的SO_2气体可还原金离子。     

明胶-丙烯酰胺接枝共聚物的合成及其在铜电解精炼中应用

采用过氧化合物为引发剂,以明胶和丙烯酰胺为原料合成得到明胶-丙烯酰胺接枝共聚物(PGAM),并将PGAM作为铜电解添加剂应用于铜电解精炼。结果表明:PGAM能够替代硫脲用作铜电解添加剂,且对电解液中的漂浮阳极泥具有很好的絮凝作用。使用PGAM、明胶和骨胶作为添加剂时,在电解液温度为65℃、电流密度为235 A/m2的条件下,电解168 h后,所得高纯阴极铜中As、Sb和Bi含量分别为5.1×10-7、1.24×10-6、6.9×10-7,远低于使用硫脲、明胶和骨胶作为添加剂时所得阴极铜中相应杂质含量。电解所得阳极泥中,As、Sb和Bi含量分别为5.12%、4.04%和1.01%;而硫脲、明胶和骨胶为添加剂时,阳极泥中As、Sb和Bi含量分别为3.25%、2.20%和1.95%,表明PGAM有利于电解液中As和Sb的沉降。线性扫描伏安测试表明:PGAM在Cu2+还原过程中起极化作用,提高了Cu2+还原峰电流密度;与明胶和骨胶共同使用时,其极化作用减弱,峰电流密度降低。     

碳热还原-低碳精炼处理含铜污泥分离富集有价金属

含铜污泥含有铜、锌、镍、锡、铅等多种有价金属,为了回收其中的有价金属,本研究提出了"碳热还原焙烧-低碳氧化还原精炼"创新工艺。首先通过碳热还原焙烧将锌、锡、铅等有价金属挥发入烟气得以回收,在还原温度为1473 K,碳含量为20%,反应时间为60 min的条件下,铅、锡和锌的脱除率分别达到90.77%、95.14%和99.92%。然后通过低碳氧化还原精炼,在氧化温度为1573 K,加入SiO_2量为6%,反应时间为180 min条件下,可得到适用于建筑材料的水淬渣,最后在还原温度为1473 K,碳加入量为8%,反应时间为20 min,将铜、镍富集于阳极铜板中,阳极板中铜含量可达98%以上,符合铜电解的要求。本研究实现有价金属的全回收,较现有的含铜污泥处理工艺,具有流程短,能耗低,有价金属回收率高,经济环保等显著优点。     

碱度对镍渣球团深度还原回收铁、镍和铜的影响

以镍冶炼废渣作为二次资源回收有价金属铁、镍、铜,采用球团深度还原焙烧法,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)分析了不同碱度下铁、镍、铜的回收指标以及还原产物中金属相的微观形貌和存在形式。结果表明,适当提高碱度可促进金属相的还原生长,同时改善金属相在渣相中的形态结构以利于后续分离回收,而碱度过高导致金属相中夹入杂质。确定1.0为适宜碱度,该条件下得到的金属精选粉产率为40.67%,铁、镍、铜的品位分别为90.09%、0.280%、0.247%,相应的回收率分别为91.04%、56.93%、55.80%,可以实现镍渣中铁、镍和铜的富集回收。     

全球粗铜和阳极铜市场

<正>2014年,全球粗铜和阳极铜产量预计将分别达到153万吨和1800万吨,其中约有90%的产量来自设备全自动化的冶炼厂和精炼厂;有10%的产量是通过粗铜或阳极铜的交易来实现的,冶炼厂和阳极铜炉之间的交易主要分布在中国、智利和赞比亚。不过,并不是所有记录在案的粗铜和阳极铜交易都由第三方交易,还有因冶炼和精炼产能的过剩而导致的公司内部材料流动。比如,阿鲁比斯公司的所有阳极铜从其自身的皮尔多普     

含铜污泥还原熔炼过程金银捕集分布规律研究

含铜污泥还原熔炼过程产出金属铜相(Cu)和锍相(冰铜，mt)，铜、镍、金和银在两相中均有分布，统计了约100批次熔炼产品，分析其分布规律。结果表明，金、银在铜相中的分布系数(βAu Cu、βAg Cu)与铜在铜相中的分布系数βCu Cu呈正相关，说明铜相对金、银的捕集能力比锍强，且对金的捕集能力强于银；银分配系数LAg与铜、镍在铜相中的分布系数(βCu Cu、βNi Cu)呈正相关，金、银分配系数(LAu、LAg)与锍相中镍含量([Ni]mt)均呈弱负相关，说明锍相对银的捕集能力强于金。     

低品位铅铋物料熔池熔炼中元素的分配行为

低品位复杂物料中杂质元素含量高,其分配行为对熔炼工艺条件及产品质量具有很大影响。针对低品位铅铋物料氧化熔炼及其氧化渣还原熔炼两段工艺开展研究,考察了各因素对元素分配行为的影响。结果表明:氧化熔炼最佳工艺条件为:通氧量200 L/kg,铁硅质量比1.3,钙硅比0.4。在此工艺条件下,铅、铋、铜、锌、砷和锑在渣中分配比例分别为47.05%、7.37%、10.93%、55.12%、55.86%和47.59%。还原熔炼最佳工艺条件为:铁硅质量比1.2,钙硅质量比0.8,还原剂用量为理论量的1.3倍,还原时间60 min。在此工艺条件下,铅、铋、铜、锌、砷和锑直收率分别为93.34%、99.60%、49.58%、84.38%、49.31%和87.26%。     

废杂铜冶炼技术在铜线坯生产中的应用

通过对四种不同生产工艺生产铜线坯对铜纯度要求的初步论述,确立了采取反射炉处理废杂铜,经有芯工频感应炉精炼后,生产电工用铜线坯是比较符合实际的生产工艺。本文着重介绍氧化还原反应处理废杂铜的工艺技术。     

废杂铜冶炼技术在铜线坯生产中的应用

通过对四种不同生产工艺生产铜线坯对铜纯度要求的初步论述,确立了采取反射炉处理废杂铜,经有芯工频感应炉精炼后,生产电工用铜线坯是比较符合实际的生产工艺.本文着重介绍氧化还原反应处理废杂铜的工艺技术.     

SiO_2-CaO-MnO熔渣氧化精炼除硼提纯多晶硅的研究

熔渣精炼是制备太阳能级多晶硅过程中最为成熟和广泛应用的除硼手段。为了去除硼杂质,本文选用SiO_2-CaO-MnO熔渣进行熔渣精炼研究,并考察了熔渣的光学碱度与除硼效果的关系。结果表明,经精炼后,渣硅分界明显,精炼硅易于分离,精炼硅存在Si-Ca、Si-Mn金属间析出相,且析出相中富集B、P等杂质;随着熔渣中MnO含量的增加,硅中的B含量先降低后升高,当MnO含量为5%时,硅原料中B含量从23.91×10~(-6)wt降低到4.40×10~(-6)wt,去除效率达到81.60%。     

铜闪速吹炼过程杂质元素分配行为的热力学分析

利用已开发的铜闪速吹炼过程多相平衡热力学数学模型,计算某典型铜闪速吹炼生产工况,验证模型热力学分析的可行性,进而考察粗铜含硫(C_(SCu))、渣中钙铁比(R_(CaFe))、富氧浓度(C_O,体积分数)、吹炼温度(T)对杂质元素在吹炼产物中分配行为的影响。结果表明:提高C_(SCu)、T或降低R_(CaFe)、C_O将导致杂质在粗铜中分配率升高、而入渣率降低、有害杂质挥发率升高。在铜锍量和成分一定条件下,吹炼过程宜在"低粗铜含硫与吹炼温度"和"高渣中钙铁比与富氧浓度"条件下进行。综合考虑粗铜质量和渣含铜,C_(SCu)、R_(CaFe)和T建议分别控制在0.20%、0.4和1526 K左右,而C_O应根据制氧成本和炉内反应状况适当控制。     

基于联级小波神经网络的LF精炼渣成分预报

LF炉精炼渣的成分是影响LF精炼是否达到目标的重要因素,而转炉渣成分获得是确定LF精炼渣成分的关键因素。基于神经网络有利于解决非线性问题的特点,构建了适合解决上述问题的联级预报模型。采用VB 6. 0进行编程,应用克服BP神经网络缺陷的小波神经网络,建立了联级小波神经网络。经研究分析确定,第1级网络结构为8×10×5,第2级网络结构为13×12×6,其中联级中的隐含层传递函数都为Morlet型函数,输出层传递函数都为S型函数。采用800炉数据进行模型训练,30炉数据现场验证表明,预报结果中32. 2%炉次的绝对值相对误差在5%以内,86. 1%炉次的绝对值相对误差在20%以内,最小绝对值相对误差为0,最大绝对值相对误差为33. 5%。该模型预测精度较高,可以满足实际生产中对精炼渣成分预报精度的要求。     

铜闪速吹炼过程多相平衡热力学分析

基于最小自由能原理,建立铜闪速吹炼过程多相平衡数学模型,考察粗铜含硫(CSCu)、渣中钙铁比(RCaFe)、富氧浓度(COxy)和温度(T)对平衡产物各相主元素与组分含量的影响。结果表明:对一定投入量和一定成分的铜锍,提高CSCu可增加粗铜产能,但Cu品位降低,可减少渣量,渣含Fe_3O_4降低,渣流动性变好;随着RCaFe增加,粗铜量减小,渣量和熔剂量增加,渣含FeO和Fe_3O_4降低,渣含Cu升高;COxy增加,除对粗铜含氧、富氧和烟气量产生一定影响外,对其他组分含量影响不大;T增加,会影响粗铜含氧、粗铜和炉渣量,还可降低渣含铜。     

造锍熔炼富集含砷难处理金矿中金的研究

在含砷难处理金矿中添加氧化铜造锍熔炼,将金和银富集在铜锍中。通过单因素实验法研究了造锍熔炼过程中主要元素的行为,得到造锍熔炼的最佳条件为:质量比m(CaO)/m(SiO2)=0.5、m(FeO)/m(SiO2)=2.0,物料中铜的总含量为5%,熔炼温度为1300℃,保温时间为60 min,此时金银在铜锍中得到有效富集。金在锍相中的品位为78.3 g/t,回收率可达到99.98%;锍相中铜的回收率为98.64%;渣相中砷和硫含量都很低。物相分析表明铜锍相中的铜和铁主要是以CuFeS2、FeS、Cu2S和Cu存在,对金具有富集作用。     

工业硅熔渣精炼吹氧除铁、钛的实验研究

采用预制合成渣,配合添加剂,使用吹氧精炼的方法,在实验室对高铁、高钛工业硅进行了熔融精炼除杂实验。获取了精炼过程的不同时间的渣样及硅样,使用ICP-MS检测了精炼硅样中主要杂质含量,使用SEM-EDS检测了硅-渣界面形貌、成分特点及渣中可能出现的含铁相。实验结果表明：精炼后工业硅中的铁和钛得到了有效去除。精炼中,硅液内生成了富铁、富钛的杂质相,该杂质相在硅-渣界面与液渣润湿、氧化,随后溶解、迁移进入渣相,并在终渣中检测到了具有复杂成分的含铁相。本文实验条件下,经过15 min的精炼,硅液中的铝、钙、铁、钛含量分别降低了92.4、65.8、50.2和43.5 wt.%。     

静电吸附制备RGO/Cu复合材料（英文）

为了解决还原氧化石墨烯(RGO)在铜(Cu)基体中的分散问题以及还原氧化石墨烯与铜之间的界面结合问题,采用静电吸附方法,结合界面过渡相设计制备RGO/Cu复合材料。采用Cu-Ti合金粉通过生成过渡相来改善碳在金属基体中的润湿性。结果表明,与铜基体相比,制备的0.3wt.%RGO/Cu-Ti的力学性能提高了60%。强化机理分析表明,该复合材料的力学性能的提高是由于RGO在基体中分散性的改善,以及原位形成的第二相碳钛化合物,因此载荷传递和第二相强化是主要的强化机理。     

紫杂铜氧化精炼除铁试验研究

采用熔剂氧化精炼法进行废紫杂铜除铁技术研究,并对材料的性能进行了检测。结果表明:随着保温时间的延长,除铁效果越好。随着铁含量的降低,晶界数量越多,导电率提高,但是硬度下降。精炼温度1150℃,3#熔剂配方除铁效果最好,初始含铁量0.49wt%的紫杂铜实际除铁限度为0.005wt%。     

造渣-吹气联合精炼去除冶金硅中硼杂质的研究

对比研究了分别采用SiO_2-CaO-CaCl_2三元渣系精炼和喷吹氩气搅拌的造渣-吹气联合精炼方法进行冶金硅精炼的除硼效果。分别探讨了造渣精炼热力学,精炼前后硅样表面形貌变化,以及造渣-吹气联合精炼过程中不同吹气位置对于除硼效果的影响。研究发现,精炼后硅样品中存在Si-Ca、Si-W-Ti等析出相,B、P等杂质富集在析出相中;经酸洗处理后,造渣精炼的除硼率为55.42%,造渣-吹气联合精炼的除硼率为62.32%,造渣-吹气联合精炼可以有效去除硅中硼杂质。