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中国有色冶金 2024年第4期53卷 65-74页

作者：张哲铠楚金旺郝亮钧许潇枫张理陈金水中国恩菲工程技术有限公司北京摇100038 浙江大学控制科学与工程学院浙江杭州摇310027

铅基固废是生产端和消费端产生的常见固体废物,具有很强的污染性,其绿色处理技术是实现含铅废物污染防治的关键环节。双底吹炼铅工艺协同处理铅基固废是一种经济合理的铅基固废处理方式,相对于传统矿铅冶炼生产操作更为复杂,为确保生产... 详细信息

铅基固废是生产端和消费端产生的常见固体废物,具有很强的污染性,其绿色处理技术是实现含铅废物污染防治的关键环节。双底吹炼铅工艺协同处理铅基固废是一种经济合理的铅基固废处理方式,相对于传统矿铅冶炼生产操作更为复杂,为确保生产状况处于稳定、经济的状态,对工艺控制系统有了更高要求。中国恩菲工程技术有限公司研发了一套铅基固废协同熔炼过程在线智能优化控制系统,整个系统由在线优化控制系统、智能预警与高效监控系统和系统数据库集成,主要实现以下功能:(1)针对铅基固废协同熔炼过程自动化水平不高的问题,基于冶炼过程机理与生产运行大数据,应用计算机建模和神经网络方法建立了冶炼过程关键参数预测模型,开发了一套铅基固废协同熔炼在线优化控制系统;(2)以车间实景模型为载体,建立了铅基固废协同熔炼智能预警与高效监控系统,实现了工业信号、场景及流程的数字化与可视化;(3)控制系统集成了现场相关软硬件,详细展示各模块间的数据交互与协同运行情况,形成了智能、高效、安全的协同熔炼车间。

关键词：铅基固废协同熔炼智能控制优化配料智能预警神经网络模型三维可视化

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复杂锑金精矿与铅精矿协同熔炼过程热力学研究

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有色金属（冶炼部分） 2023年第12期 9-17,95页

作者：张忠堂刘兰进李玉虎聂华平王瑞祥徐志峰江西理工大学冶金工程学院江西赣州341000 离子型稀土资源与环境重点实验室江西赣州341000 江西应用技术职业学院江西赣州341000

以锑金精矿与铅精矿为研究对象,采用热力学软件FactSage计算协同熔炼过程各金属硫化物反应趋势、Me-S-O系优势区图及物相平衡分配规律。热力学分析表明,控制适宜的氧分压和硫分压可实现协同熔炼过程处在Pb(l)+Sb(l)热力学稳定区域,协同... 详细信息

以锑金精矿与铅精矿为研究对象,采用热力学软件FactSage计算协同熔炼过程各金属硫化物反应趋势、Me-S-O系优势区图及物相平衡分配规律。热力学分析表明,控制适宜的氧分压和硫分压可实现协同熔炼过程处在Pb(l)+Sb(l)热力学稳定区域,协同熔炼过程Sb_(2)O_(5)与PbS发生交互反应生成金属Pb、Sb的趋势较大,有利于实现熔炼过程Sb的回收和Au的捕集。验证试验表明,在熔炼温度1200℃、CaO SiO_(2)=0.40、Fe SiO_(2)=1.05、富氧浓度90%的条件下,锑金精矿与铅精矿协同熔炼过程可顺利进行,合金中Pb、Sb收率均大于88%,渣中Pb、Sb含量均小于1%,合金中Au含量达78 g t。

关键词：锑金精矿协同熔炼铅精矿火法冶金热力学

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废旧电路板热分解动力学及协同熔炼试验研究

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作者：刘重伟江西理工大学

学位级别：硕士

废旧电路板中各种有价金属含量众多,经济价值高,且其中的有机物和重金属极易对环境造成危害,废旧电路板已经对环境造成了极大的困扰。通过协同熔炼的方式处理废旧电路板既能高效回收其中的有价金属,又能有效利用工业废渣,实现工业固废... 详细信息

废旧电路板中各种有价金属含量众多,经济价值高,且其中的有机物和重金属极易对环境造成危害,废旧电路板已经对环境造成了极大的困扰。通过协同熔炼的方式处理废旧电路板既能高效回收其中的有价金属,又能有效利用工业废渣,实现工业固废的循环利用,减少工业废渣的产生,是比较有应用前景的回收技术。本文通过热重实验探究了不同气氛下废旧电路板的热分解动力学,探究废旧电路板的热分解机理。以FeO-SiO-CaO-AlO-1.5%MgO渣型为研究对象,采用Fact Sage热力学软件进行渣型理论研究,确定了合理渣型范围,可指导后续工艺试验的进行。主要研究结果如下:(1)在Ar气氛中,废旧电路板热分解的温度范围为260°C00°C,质量损失为30%。废旧电路板在氩气气氛下的热分解过程是由环氧树脂的初步热分解、有机小分子的热分解和溴阻燃剂的热分解叠加形成。环氧树脂的初步热分解主要发生在230°C30°C的温度区间,反应机理函数为化学反应,E=136.86 k J/mol;溴阻燃剂有机物热分解反应主要发生在280°C50°C的温度区间,机理函数为化学反应,E=152.59 k J/mol;小分子聚合物的热分解反应发生在232°C80°C的温度区间,机理模型为随机成核和随后生长,反应级数为4,E=142.94 k J/mol。(2)在O气氛中,废旧电路板热分解的温度范围主要为200°C00°C,质量损失约为40%。废旧电路板在氧气气氛下的热分解过程是由环氧树脂的热分解和溴阻燃剂的热分解叠加形成。环氧树脂热分解反应主要发生在250°C00°C的温度区间,反应机理为化学反应,E=134.65 k J/mol。溴阻燃剂热分解反应发生在250°C60°C温度区间,反应机理函数为化学反应,E=357.78 k J/mol。(3)采用Fact Sage软件绘制了FeO-SiO-CaO-AlO-1.5%MgO渣系相图,考察了炉渣熔化温度和粘度的影响因素,确定了合理的渣型范围。增大炉渣中Fe/SiO(质量比)能够降低炉渣的粘度,但会导致炉渣熔化温度升高,增加熔炼成本与难度。增大炉渣的CaO/SiO(质量比),炉渣的熔化温度呈先减小后逐渐增大的趋势,炉渣的粘度逐渐减小。炉渣中AlO的存在会导致熔化温度和粘度增大。结果表明炉渣中Fe/SiO在0.75.15之间,CaO/SiO在0.35.6之间,AlO含量低于9.5%时,炉渣的熔化温度小于1200°C,粘度在0.5 Pa·s之下,此时有利于熔炼过程的进行。(4)基于FeO-SiO-CaO-AlO-1.5%MgO渣系的理论研究,本文在Fe/SiO=1.05,CaO/SiO=0.55,富氧浓度为30%的试验条件下进行了熔炼试验,证实了废旧电路板协同熔炼制备合金的可行性。采用ICP定量分析了合金和渣中的成分含量,结果显示,废旧电路板中铜的直收率能达到82.42%,金属锡的直收率可达98.76%,金属镍的直收率能达到78.09%。通过XRD和SEM-EDS表征了合金和渣中物相形态以及元素分布,结果表明废旧电路板中大部分Cu、Sn、Ni等有价金属元素在熔炼过程进入金属相形成铜锡镍合金,废旧电路板中的Ca、Si、Al等元素则进入渣相形成各种硅酸盐、铝酸盐。

关键词：废旧电路板热分解火法冶金协同熔炼有价金属回收

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铅精矿协同铅膏、铅玻璃吹氧熔炼脱硫试验研究

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中国有色冶金 2022年第6期51卷 110-117页

作者：宋锦波郗文龙牛丽萍刘素红东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 河南豫光金铅股份有限公司河南济源459000

高品位的硫化铅精矿越来越少,铅基固废(如铅膏、铅玻璃)作为重要的二次铅资源越来越多地被用作铅冶炼的原料。本试验将铅精矿与铅膏、铅玻璃协同吹氧熔炼,采用单因素试验研究了氧气流量、熔炼温度、铁硅比以及钙硅比对协同熔炼过程脱硫... 详细信息

高品位的硫化铅精矿越来越少,铅基固废(如铅膏、铅玻璃)作为重要的二次铅资源越来越多地被用作铅冶炼的原料。本试验将铅精矿与铅膏、铅玻璃协同吹氧熔炼,采用单因素试验研究了氧气流量、熔炼温度、铁硅比以及钙硅比对协同熔炼过程脱硫率的影响,并采用XRD图谱分析了不同成分熔炼渣的物相变化。结果表明,随着氧气流量和温度的增加,脱硫率相应提高;当反应温度为1200℃、铁硅比在0.6~0.97、反应时间25 min时,脱硫率在95%以上;当铁硅比高于0.97时,渣中出现尖晶石相,炉渣黏度增加,脱硫率降低;钙硅比由0.22增加到0.87,炉渣脱硫率先升高后降低;在钙硅比为0.49时,脱硫效果较好,最终渣含硫降至0.61%,脱硫率达到96.99%。此研究可为铅冶炼和回收提供参考。

关键词：铅精矿铅膏铅玻璃脱硫铅回收协同熔炼

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