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高锌物料真空还原-挥发回收金属锌铅及富集锡铜合金的研究
1
作者 徐宝强 左子斌 +5 位作者 杨斌 蒋文龙 罗欢 雷现军 史腾腾 王凤康 《昆明理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1-10,共10页
高锌复杂物料组成繁杂,含金属锌、铅、锡、铜及氧化锌.针对常规回收工艺存在的能耗高、工艺复杂、污染风险大等问题,基于高锌复杂物料中锡、铜的饱和蒸气压显著低于锌、铅的特征,利用真空冶金的方法,通过真空碳热还原-挥发工艺对高锌复... 高锌复杂物料组成繁杂,含金属锌、铅、锡、铜及氧化锌.针对常规回收工艺存在的能耗高、工艺复杂、污染风险大等问题,基于高锌复杂物料中锡、铜的饱和蒸气压显著低于锌、铅的特征,利用真空冶金的方法,通过真空碳热还原-挥发工艺对高锌复杂物料中锌、铅、锡及铜等有价金属进行同步回收.高锌复杂物料直接真空挥发的实验研究结果表明:在1100℃、1 Pa、保温2 h条件下,锌和铅挥发率达99%以上,高锌复杂物料中难挥发金属锡、铜留在坩埚底部形成锡铜合金;在直接真空挥发过程中,发现原料中质量分数约20%左右的氧化锌与锌、铅一同挥发并冷凝,导致金属锌回收率低.针对氧化锌与金属锌、铅共挥发问题,进一步开展真空碳热还原-挥发实验,发现在1100℃、1 Pa、保温2 h、添加10%碳粉的条件下,氧化锌被还原为金属锌,冷凝产物中获得锌铅合金(90%Zn-10%Pb),难挥发金属锡和铜被富集于残留物中形成锡铜合金(62%Sn-36.5%Cu).该工艺实现了锌铅高效回收与锡铜合金富集,为含锌二次资源的短流程清洁高效处理提供了理论和技术参考. 展开更多
关键词 高锌复杂物料 真空碳热还原-挥发 锌铅回收 锡铜富集 资源化
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赤泥碱性电解还原制备金属铁的研究进展
2
作者 彭泽友 刘汪钊 刘小银 《矿冶工程》 北大核心 2025年第5期159-163,共5页
概述了碱性溶液电解法从高含铁赤泥中回收铁的研究进展,分别从电解法原理与优势、过程影响因素、铁产品等多个方面介绍了国内外研究成果,阐明了赤泥在低温碱性溶液中电解还原制备金属铁工艺的优势,提出了未来需要解决的问题,可为该工艺... 概述了碱性溶液电解法从高含铁赤泥中回收铁的研究进展,分别从电解法原理与优势、过程影响因素、铁产品等多个方面介绍了国内外研究成果,阐明了赤泥在低温碱性溶液中电解还原制备金属铁工艺的优势,提出了未来需要解决的问题,可为该工艺的创新与发展提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 赤泥 碱性环境 电解 回收 金属铁
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湿法工艺回收钕铁硼废料的研究现状及发展方向 被引量：2
3
作者 王晓东 张晓伟 +3 位作者 郭峰 李健飞 邓楚璇 王双 《湿法冶金》 北大核心 2025年第2期133-142,共10页
钕铁硼在生产加工过程中,有超过30%的稀土金属转移到废料中,导致钕铁硼废料未能得到有效利用,而随着新能源汽车行业的快速发展,钕铁硼废料的绿色回收已成为该领域的研究热点。综述了目前国内外回收钕铁硼废料的湿法工艺研究现状,包括酸... 钕铁硼在生产加工过程中,有超过30%的稀土金属转移到废料中,导致钕铁硼废料未能得到有效利用,而随着新能源汽车行业的快速发展,钕铁硼废料的绿色回收已成为该领域的研究热点。综述了目前国内外回收钕铁硼废料的湿法工艺研究现状,包括酸浸法、沉淀法、溶剂萃取法、碱分解法、离子液体回收法、水解法及微生物分解法等多种方法的原理及优缺点,同时指出了当前研究面临的技术难点,最后提出了未来钕铁硼废料回收利用的主要研究方向,为稀土资源二次利用提供有价值的参考。 展开更多
关键词 钕铁硼 废料 稀土 湿法 回收 研究现状 发展方向
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基于专利视角的锂离子电池正极材料回收技术发展态势研究 被引量：1
4
作者 陈长益 吴华珠 +1 位作者 李向辉 高冉晖 《矿冶工程》 北大核心 2025年第5期192-197,共6页
基于德温特专利索引数据库,采用专利信息分析法分析锂离子电池正极材料回收技术领域的专利申请量、专利权人数量、国家/区域专利优先权数量、专利被引用次数、H指数等专利指标,发现当前该领域正处于快速发展期,我国研发机构在该领域布... 基于德温特专利索引数据库,采用专利信息分析法分析锂离子电池正极材料回收技术领域的专利申请量、专利权人数量、国家/区域专利优先权数量、专利被引用次数、H指数等专利指标,发现当前该领域正处于快速发展期,我国研发机构在该领域布局了大量专利且专利质量较高、竞争力较强。近五年该领域技术研发热点包括放电、分离等预处理工艺,锂、镍、钴、锰回收及湿法工艺、火法工艺等贵重金属提取工艺,以及回收装置等。我国核心专利数量较多,主要涉及湿法工艺、直接再生工艺、火法+湿法工艺等。提出了提升我国锂离子电池正极材料回收产业竞争力的对策与建议,可为更好地促进我国锂电池回收产业健康发展提供借鉴。 展开更多
关键词 锂离子电池 正极材料 回收技术 专利分析
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铜渣尾矿微波还原提铁过程行为与分离特性研究 被引量：1
5
作者 罗立群 田国庆 张倩倩 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期2635-2646,共12页
矿产资源的绿色开发和高效利用已成为可持续战略的现实需求。本文针对湖北某铜渣尾矿(其全铁品位(TFe)为36.89%、Pb质量分数为0.15%、Zn质量分数为4.12%),通过造球—微波还原焙烧—磁选,实现铜渣尾矿中铁的有效提取和铅锌分离,采用化学... 矿产资源的绿色开发和高效利用已成为可持续战略的现实需求。本文针对湖北某铜渣尾矿(其全铁品位(TFe)为36.89%、Pb质量分数为0.15%、Zn质量分数为4.12%),通过造球—微波还原焙烧—磁选,实现铜渣尾矿中铁的有效提取和铅锌分离,采用化学分析、XRD、热重分析、SEM和EPMA-EDS等技术手段,探明铜渣尾矿微波还原提铁过程的化学组成、矿相变化和铁相的还原与聚集特性以及有价成分铅锌的挥发逸出特征。研究结果表明:将C与O物质的量比为1.3的铜渣尾矿生料球团置于1200℃微波炉中,并保温15 min,主要矿相铁橄榄石和磁铁矿可还原分解为金属铁,通过弱磁选可获得铁精矿品位(TFe)为83.77%~85.00%,精矿TFe回收率为85.69%~91.30%,杂质Pb、Zn质量分数分别从0.15%、4.12%降至0.00074%、0.060%;在微波还原环境中,铜渣尾矿球团生料中含铁化合物能快速还原为金属铁,有价铅锌组分同步逸出还原体系,成为烟气而被回收,Pb、Zn逸出率分别高达99.83%、99.46%;铜渣球团生料中的铁橄榄石能够被分解,铁橄榄石还原为金属铁和SiO_(2),并主要以不同大小的圆粒状金属铁颗粒、SiO_(2)独立连生体及少量包裹体的形式产出。微波还原焙烧可实现对磁铁矿、铁橄榄石等铁氧化物的选择性率先加热,在颗粒不同圈层,同步形成内外多点局部高温的还原微区,实现快速还原,达到节能降耗的作用。研究结果可为高效提取铜渣固废提供技术支持。 展开更多
关键词 铜渣尾矿 球团 微波还原焙烧 金属铁 还原机理
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新能源汽车高质量发展需求下有色金属回收的必要性和对策 被引量：2
6
作者 王晓旭 丁明磊 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第3期418-424,共7页
习近平总书记强调:“倡导绿色消费,推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式”,国务院印发的《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》指出,回收循环利用行动聚焦再生利用环节,进一步畅通资源循环利用路径,为经济社会高质量发展提... 习近平总书记强调:“倡导绿色消费,推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式”,国务院印发的《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》指出,回收循环利用行动聚焦再生利用环节,进一步畅通资源循环利用路径,为经济社会高质量发展提供强劲动力和坚实支撑。新能源汽车已经成为汽车领域未来发展的主要方向,面对原辅材料和关键零部件存在“卡脖子”问题、锂电池运输存在制度性障碍和绿色贸易壁垒,我国锂钴镍等关键金属需求量持续增大,发展关键有色金属回收技术对新能源汽车高质量发展意义重大,对此,我们要加强新能源汽车相关关键有色金属回收技术创新,加强和完善回收体系建设,强化政策引导与市场激励,积极推动回收企业“反向开票政策”,提升公众环保意识。 展开更多
关键词 新能源汽车 有色金属 回收 绿色低碳
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基于深度学习算法的湿法冶金资源回收效率提升方法设计及研究 被引量：1
7
作者 宋玉安 赵伟 《湿法冶金》 北大核心 2025年第1期125-131,共7页
为进一步提高湿法冶金资源回收率,解决资源回收流程控制的智能化、自动化控制程度不高的问题,提出了一种采用Transformer模型进行金属浸出率预测,再采用Distributional Q-function改进DQN模型进行湿法冶金金浸出率最大化的湿法冶金流程... 为进一步提高湿法冶金资源回收率,解决资源回收流程控制的智能化、自动化控制程度不高的问题,提出了一种采用Transformer模型进行金属浸出率预测,再采用Distributional Q-function改进DQN模型进行湿法冶金金浸出率最大化的湿法冶金流程控制方法。结果表明:该系统控制方法能有效提升湿法冶金过程中金属浸出率的预测准确率;基于Distributional Q-function改进DQN模型能有效降低资源回收率最大化模型的迭代计算时间。该法能有效提高某工厂湿法冶金资源回收率。 展开更多
关键词 Transformer模型 最优化 Distributional Q-function DQN模型 资源回收
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CaCl_(2)-NaCl-Fe_(2)O_(3)熔盐中Fe(Ⅲ)在钨电极上的电化学行为 被引量：1
8
作者 姚志杰 黄义鹏 杨凤丽 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第1期67-72,共6页
熔盐电化学法炼铁具有生产效率高、绿色环保等优点,是未来钢铁生产工艺的潜在方法。选用CaCl_(2)-NaCl-Fe_(2)O_(3)作为电解质体系,采用循环伏安法(CV)等测试技术研究了Fe(Ⅲ)在惰性钨电极上的电化学行为,主要讨论了Fe(Ⅲ)转移电子数、... 熔盐电化学法炼铁具有生产效率高、绿色环保等优点,是未来钢铁生产工艺的潜在方法。选用CaCl_(2)-NaCl-Fe_(2)O_(3)作为电解质体系,采用循环伏安法(CV)等测试技术研究了Fe(Ⅲ)在惰性钨电极上的电化学行为,主要讨论了Fe(Ⅲ)转移电子数、扩散系数及成核方式。结果表明:温度为993 K时,Fe(Ⅲ)离子的电化学还原过程为两步还原,其反应方程式分别为Fe(Ⅲ)+e^(-)=Fe(Ⅱ),Fe(Ⅱ)+2e^(-)=Fe(0);铁离子在钨电极上的电化学还原过程为扩散控制,扩散系数为1.443×10^(-6)cm^(2)·s^(-1);Fe(Ⅲ)在钨电极上的电结晶方式为瞬时成核。 展开更多
关键词 氯化物熔盐 电化学还原 Fe(Ⅲ) 扩散系数
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用HF/H_(2)SO_(4) 混合酸从废弃微晶玻璃中提取锂
9
作者 陈成 严群 +3 位作者 唐学昆 刘子帅 周贺鹏 李恩昊 《湿法冶金》 北大核心 2025年第3期316-326,共11页
针对火法回收固废中锂存在的能耗高、效率低、回收困难且易造成二次污染等问题,研究了以HF/H_(2)SO_(4) 混合酸为浸出剂,对废弃锂铝硅系(Li_(2)O-Al_(2)O_(3) -SiO_(2),LAS)微晶玻璃样品中的锂进行强化浸出。考察了液固体积质量比、硫... 针对火法回收固废中锂存在的能耗高、效率低、回收困难且易造成二次污染等问题,研究了以HF/H_(2)SO_(4) 混合酸为浸出剂,对废弃锂铝硅系(Li_(2)O-Al_(2)O_(3) -SiO_(2),LAS)微晶玻璃样品中的锂进行强化浸出。考察了液固体积质量比、硫酸质量浓度、浸出温度、浸出时间、搅拌速度、原料粒径等因素对锂浸出率的影响,以及液固体积质量比、浸出温度对铝、硅浸出率的影响,并探讨了锂浸出动力学。结果表明:在m(样品)∶V(HF)∶V(H_(2)SO_(4) )=1∶2.5∶2、粒径为-0.074 mm、硫酸质量浓度900 g/L、浸出温度60℃、浸出时间120 min、搅拌速度200 r/min最佳条件下,锂浸出率接近99%,与其他影响因素相比,HF与样品的液固体积质量比和浸出温度对锂浸出率影响较大;相较而言,HF与样品的液固体积质量比和浸出温度对铝浸出的影响比硅大;锂浸出符合未反应核收缩模型,反应表观活化能E_(a)=39.53 kJ/mol,锂浸出率受化学反应-内扩散混合控制。研究结果可为废弃LAS微晶玻璃中有价元素回收再利用提供理论指导。 展开更多
关键词 废弃微晶玻璃 HF H_(2)SO_(4) 锂 提取 动力学
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分子识别材料吸附铂族金属动力学及热力学研究
10
作者 毕向光 杨金富 +6 位作者 王文思 冯丰 桓源峰 赵云昆 余建民 卿山 卢军 《稀有金属》 北大核心 2025年第7期1034-1043,共10页
分子识别技术(MRT)是当今先进的分离技术,MRT分离铂族金属具有工艺流程短、回收率高、周期短等优点,越来越备受关注。本文对3种MRT材料(SuperLig(R)2,SuperLig(R)95和SuperLig(R)190;分别简称为M1,M2和M3)吸附铂族金属动力学及热力学进... 分子识别技术(MRT)是当今先进的分离技术,MRT分离铂族金属具有工艺流程短、回收率高、周期短等优点,越来越备受关注。本文对3种MRT材料(SuperLig(R)2,SuperLig(R)95和SuperLig(R)190;分别简称为M1,M2和M3)吸附铂族金属动力学及热力学进行了研究,结果表明,M1材料吸附PdCl_(4)^(2-),M2材料吸附PtCl_(4)^(2-),M3材料吸附RhCl_(6)^(2-)均符合准二级动力学模型,Pd,Pt和Rh的吸附均符合Langmuir模型;3种材料吸附速率大小顺序为ν_(Pd)>ν_(Pt)>ν_(Rh),饱和吸附容量为Q_(Rh)>Q_(Pd)>Q_(Pt);Pd,Pt和Rh的吸附焓变(ΔH)分别为31.33,10.75和19.50 kJ·mol^(−1),表明吸附过程不存在强化学键作用力,主要是离子交换、氢键及疏水键作用;吉布斯自由能变(ΔG)<0表明吸附过程均能自发进行,且属于物理吸附过程;熵变(ΔS)>0表明铂族金属离子在吸附力作用下,整个体系混乱度增加,但温度对ΔS影响较小。 展开更多
关键词 分子识别技术(MRT) 铂族金属 吸附分离 动力学 热力学
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退役锂电池正极材料多离子体系的水基低共熔溶剂浸出
11
作者 何玲 张建磊 +3 位作者 董其铮 候显 李子轩 李文生 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第6期2103-2111,共9页
为高效分离退役锂电池正极材料多离子体系中的铝元素,分析了以柠檬酸(CA)和乙二醇(EG)为主要成分的水基低共熔溶剂对退役锂电池正极材料的多离子体系浸出及分离过程。利用该溶剂良好的体系稳定性和优异的浸出性能,研究不同极性水基低共... 为高效分离退役锂电池正极材料多离子体系中的铝元素,分析了以柠檬酸(CA)和乙二醇(EG)为主要成分的水基低共熔溶剂对退役锂电池正极材料的多离子体系浸出及分离过程。利用该溶剂良好的体系稳定性和优异的浸出性能,研究不同极性水基低共熔溶剂对各金属元素浸出率的影响。结果表明:最佳浸出条件为n(EG)∶n(CA)=1.5∶1,浸出温度为90℃,浸出时间为1 h,固液比(g/mL)为3∶100;在最佳条件下,Al、Co、Fe、Li、Mn和Ni的浸出率分别为6.55%、99.26%、90.23%、95.22%、83.77%和95.71%。该柠檬酸/乙二醇水基低共熔溶剂无需额外添加还原剂即可实现高效浸出,成功分离了多离子正极材料中的Al、Co、Fe、Li、Mn和Ni等金属元素,尤其是对Al元素的选择性分离展现出显著优势。 展开更多
关键词 柠檬酸 乙二醇 水基低共熔溶剂 极性 多离子正极材料 酸浸
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铝锌液中杂质颗粒的超重力分离技术 被引量：1
12
作者 向德寅 王哲 郭占成 《江西冶金》 2025年第1期1-7,共7页
降低热镀铝锌池底部悬浮杂质颗粒的数量,可以有效抑制底渣的产生,延长热浸镀锌的连续生产周期。借助超重力分离技术,使用泡沫陶瓷过滤板对热镀铝锌池底部的铝锌液进行净化,探究铝锌液与悬浮杂质颗粒的分离规律。结果表明,铝锌液中的主... 降低热镀铝锌池底部悬浮杂质颗粒的数量,可以有效抑制底渣的产生,延长热浸镀锌的连续生产周期。借助超重力分离技术,使用泡沫陶瓷过滤板对热镀铝锌池底部的铝锌液进行净化,探究铝锌液与悬浮杂质颗粒的分离规律。结果表明,铝锌液中的主要杂质为Al-Fe-Zn-Si金属间化合物。在高温超重力场下,铝锌液可顺利通过过滤板,杂质颗粒被过滤板截留。重力系数增大有利于回收热镀铝锌液。减小过滤板孔径或降低分离温度有利于去除Fe元素。在重力系数为200、分离温度为600℃、过滤板孔径为150μm的条件下,热镀铝锌液回收率可达到88.23%,Fe元素去除率达到75.32%。 展开更多
关键词 热镀铝锌 杂质颗粒 底渣 超重力
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废旧钴酸锂材料Mg/Se共掺直接再生研究
13
作者 张世玲 田乐 +1 位作者 孟奇 董鹏 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第2期185-191,共7页
废旧锂离子电池回收利用是新能源电池产业发展的重要环节,废旧正极材料短流程高值再生是重要发展方向。提出了一种高温固相烧结以及Mg/Se共掺杂策略,来解决废旧钴酸锂材料的升级再生难题。主要是将废旧钴酸锂粉末在高温烧结补锂的同时... 废旧锂离子电池回收利用是新能源电池产业发展的重要环节,废旧正极材料短流程高值再生是重要发展方向。提出了一种高温固相烧结以及Mg/Se共掺杂策略,来解决废旧钴酸锂材料的升级再生难题。主要是将废旧钴酸锂粉末在高温烧结补锂的同时引入掺杂元素,一同实现体相的掺杂改性。研究发现这种直接再生协同掺杂改性的方式可以有助于提高材料的导电性和结构稳定性,从而表现出优异的放电比容量和循环保持率,但并不改变材料的层状结构和颗粒形貌。再生材料在3.0~4.6 V工作电压下,可以释放194.6 mAh/g的首圈比容量,并且循环50圈的容量保持率可以高达71.58%,并且具有优异的大倍率电化学性能,有望为其他废旧正极材料提供新的再生方向。 展开更多
关键词 钴酸锂材料 高电压 结构稳定性 直接再生 掺杂改性
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铜渣中铁资源综合回收及利用研究现状
14
作者 王科 刘红召 +3 位作者 王威 柳林 张永康 王洪亮 《中国有色冶金》 北大核心 2025年第2期25-35,共11页
我国铜渣的产生量及堆存量正在不断增长,难以被大规模消纳处理;铜渣中含有铜、铁、铅、锌等,大多企业采用缓冷-磨浮工艺实现了铜的回收,而选铜尾渣中的铁(含量大于40%)等资源处于弃置状态。很多学者对铜渣的资源化利用进行了研究,方法... 我国铜渣的产生量及堆存量正在不断增长,难以被大规模消纳处理;铜渣中含有铜、铁、铅、锌等,大多企业采用缓冷-磨浮工艺实现了铜的回收,而选铜尾渣中的铁(含量大于40%)等资源处于弃置状态。很多学者对铜渣的资源化利用进行了研究,方法主要有选矿富集、湿法浸出、火法处理、直接利用工艺及联合工艺。铜渣中铁元素主要以铁橄榄石和磁铁矿物相赋存,磁选得到的磁选精矿中铅锌含量较高,难以直接用于高炉生产;直接资源化利用是大规模利用铜渣的有效途径,但铜渣成分存在波动,部分研究对铜渣用于建材、水泥、矿体回填材料处理时砷等有害元素的环境释放问题仍存在争议。铜渣中铁回收的关键是破坏分解铁橄榄石结构,碱浸-酸分解、还原/氧化处理可实现铁橄榄石物相的有效分解转变,再经熔分或磁选等处理后可得到铁产品,但处理时应考虑到砷等有害元素对提铁过程及产品的影响。多种工艺结合是实现铜渣中有价组分综合回收及尾渣资源化的有效途径,后续还应持续加强有关铜渣高效回收利用技术理论、装备研发及战略发展路径方面的研究,积极拓宽铜渣综合利用渠道,扩大综合利用规模,提高矿产资源利用效率。 展开更多
关键词 铜渣 选铜尾渣 铁回收 回收工艺 尾渣资源化
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铜冶炼渣资源化处理及综合利用研究进展
15
作者 姚艺佳 柯璇 +2 位作者 刘硕 任浏祎 包申旭 《有色金属科学与工程》 北大核心 2025年第5期689-698,共10页
铜渣作为铜冶炼过程的主要副产品,含有大量有价金属及非金属组分,具有较高的利用价值,但其现有综合利用率并不乐观。如何绿色高效利用铜渣来缓解我国铜资源压力、实现环境与经济的共赢,已成为迫切需要解决的难题。本文以铜渣的基本构成... 铜渣作为铜冶炼过程的主要副产品,含有大量有价金属及非金属组分,具有较高的利用价值,但其现有综合利用率并不乐观。如何绿色高效利用铜渣来缓解我国铜资源压力、实现环境与经济的共赢,已成为迫切需要解决的难题。本文以铜渣的基本构成和物化性质为切入点,根据各行业的发展需求,综述了其在有价金属提取、建筑材料制备及环境功能材料开发等方面的利用现状和发展潜力,并结合案例分析了其资源化处理工艺中的优缺点,展望了各技术未来的发展方向,提出了铜渣全流程利用法,旨在通过科学的处理方法,将各处理工序进行有机结合,促进铜渣利用最大化,实现环境保护和资源节约的双重目标。 展开更多
关键词 铜渣 有价金属 建筑材料 功能材料 综合利用
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镍钼矿两段氧压酸浸工艺研究 被引量：4
16
作者 刘俊场 杨大锦 +3 位作者 付维琴 廖元双 彭秋燕 牟兴兵 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2014年第6期438-442,共5页
研究了采用两段氧压酸浸工艺从钼镍矿中浸出钼、镍。结果表明:在两段氧压酸浸最佳条件下,镍、钼浸出率分别大于99.5%和75%;Ⅰ段浸出液中,铁离子、硫酸质量浓度均低于2g/L,可直接用离子交换法回收钼、镍,溶液处理成本大大降低。
关键词 镍钼矿 两段氧压酸浸 镍 钼 浸出
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还原拜耳法高铁赤泥中钛转型与选择性配位溶出研究
17
作者 刘龙锴 蔡涛涛 +5 位作者 郑诗礼 王一霖 周秋生 曲鹏程 俞小花 张盈 《过程工程学报》 北大核心 2025年第10期1049-1063,共15页
还原拜耳法为铝铁协同冶炼创造了有利条件,但该方法产生的高铁赤泥中,普遍存在不利于铁冶炼的Al,Si和Ti等杂质元素。其中Ti4+和Fe3+之间易发生类质同象置换,导致钛铁分离困难,是影响高铁赤泥用作炼铁原料的重大难题。针对上述难题,本研... 还原拜耳法为铝铁协同冶炼创造了有利条件,但该方法产生的高铁赤泥中,普遍存在不利于铁冶炼的Al,Si和Ti等杂质元素。其中Ti4+和Fe3+之间易发生类质同象置换,导致钛铁分离困难,是影响高铁赤泥用作炼铁原料的重大难题。针对上述难题,本研究以某冶炼厂还原拜耳法工艺产出的高铁赤泥为研究对象,根据铝、硅和钛等杂质的赋存形态与分布特征,开展了高铁赤泥中钠硅渣弱酸选择性溶解脱除及含钛赤铁矿还原转型-配位溶钛的技术研究。研究结果表明,在优化的弱酸溶出条件下,高铁赤泥中Al和Si杂质实现了大幅脱除,其中Si的溶出率约为80%,Al的溶出率约为70%~80%。当酸溶赤泥被钛转型剂钠碱和铁粉共同还原转型后,Ti配位溶出率达到36.7%;而利用酸溶赤泥被钛转型剂钠碱和氢气共同还原转型后,Ti配位溶出率显著提升至70%~80%。此外,酸溶赤泥经还原转型后形成的方铁矿相与金属铁相,在钛配位溶出所用的碳酸氢钾溶液中,可进一步转化为菱铁矿相。综上,本研究成果为解决钛铁类质同象赋存而难以分离的难题提供了新思路。 展开更多
关键词 还原拜耳法 高铁赤泥 铝硅酸钠酸溶 还原转型 络合溶钛
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氧化锌烟尘硫酸浸出界面反应机制与纳米氧化锌制备研究
18
作者 辛椿福 万杨知为 +4 位作者 陈波 张一敏 刘建磊 王占昊 包申旭 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期3302-3311,共10页
针对氧化锌烟尘中锌资源的高效回收与高值化利用,提出“浸出工艺优化—界面反应机制解析—纳米材料制备”的全流程技术路线。通过系统实验确定硫酸浸出的最优工艺参数,结合XRD与SEM-EDS表征,揭示浸出渣的物相。最后,采用密度泛函理论(D... 针对氧化锌烟尘中锌资源的高效回收与高值化利用,提出“浸出工艺优化—界面反应机制解析—纳米材料制备”的全流程技术路线。通过系统实验确定硫酸浸出的最优工艺参数,结合XRD与SEM-EDS表征,揭示浸出渣的物相。最后,采用密度泛函理论(DFT)模拟H_(2)SO_(4)在ZnO(110)表面的吸附行为,并通过电子密度差与Mulliken布居分析阐明双路径电子转移机制。研究结果表明:硫酸浸出的最优工艺参数是硫酸浓度为1.5 mol/L、液固比为7 mL/g、温度为60℃、时间为60 min,在此条件下,锌浸出率达99.32%。浸出渣以PbSO_(4)和ZnFe_(2)O_(4)为主相,证实了锌的高效溶出;H_(2)SO_(4)在ZnO(110)表面的吸附能达-10.16 eV。双路径电子转移机制如下:H_(2)SO_(4)中H原子向ZnO供电子,ZnO中Zn原子向H_(2)SO_(4)中O原子供电子,该过程显著弱化了表面Zn—O键,降低了Zn的浸出反应能垒。基于高锌浸出液,通过两级净化与直接沉淀法,以NH_(4)HCO_(3)为沉淀剂合成碱式碳酸锌前驱体,经550℃煅烧获得纯度为98.14%的纳米氧化锌。 展开更多
关键词 氧化锌烟尘 硫酸浸出 密度泛函理论 纳米氧化锌 二次锌资源
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铁粉还原浸出-氧化沉淀法从铁磷渣回收制备电池级磷酸铁
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作者 廖毅 杨路遥 +2 位作者 张家靓 陈永强 王成彦 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期3492-3501,共10页
退役磷酸铁锂材料的高值化循环利用对于动力电池产业的可持续发展至关重要,但目前提锂后的铁磷渣仍难以实现经济回收利用。本文提出采用铁粉还原浸出-氧化沉淀法从铁磷渣中回收铁和磷的新工艺。通过Fe-P-H_(2)O体系电位-pH图与有关反应... 退役磷酸铁锂材料的高值化循环利用对于动力电池产业的可持续发展至关重要,但目前提锂后的铁磷渣仍难以实现经济回收利用。本文提出采用铁粉还原浸出-氧化沉淀法从铁磷渣中回收铁和磷的新工艺。通过Fe-P-H_(2)O体系电位-pH图与有关反应的吉布斯自由能变化,从热力学角度阐明还原浸出相比直接浸出的优势。通过单因素条件实验考察不同因素对还原浸出过程中各元素浸出行为的影响。研究结果表明:在磷酸浓度为2 mol/L、液固比为5 mL/g、温度为75℃、铁粉实际用量为理论用量1倍的最佳条件下,铁和磷的浸出率分别为92.5%和88.3%。在随后的浸出液净化工艺中,铁粉与氟化钠的协同作用可显著提升杂质去除效率,Al、Cu等杂质质量分数符合电池级FePO_(4)·2H_(2)O的要求(Al质量分数小于等于0.03%、Cu质量分数小于等于0.005%)。通过碳热还原法将再生的磷酸铁合成为磷酸铁锂正极材料,在0.1C下的首次放电比容量达到155.2 mA·h/g,5C高倍率下循环100圈后,容量保持率为95.9%。本研究有望实现铁磷渣的低成本、高值化利用,可为磷酸铁锂电池行业的可持续发展提供参考。 展开更多
关键词 铁磷渣 资源回收 还原浸出 电池级FePO_(4)·2H_(2)O
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碱性焙烧技术回收脱盐铝灰中铝
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作者 陈亚卓 刘彦君 +3 位作者 石志强 万瑞琪 吴丹 杨子良 《中国有色冶金》 北大核心 2025年第3期56-64,共9页
本研究以铝湿法处理过程产生的脱盐铝灰为试验原料,通过碱性焙烧技术对脱盐铝灰进行处理,生产可供电解铝使用的原料。首先从热力学角度分析了焙烧处理技术的理论可行性,探究了不同温度条件下α-Al_(2)O_(3)、MgAl_(2)O_(4)与Na_(2)CO_(3... 本研究以铝湿法处理过程产生的脱盐铝灰为试验原料,通过碱性焙烧技术对脱盐铝灰进行处理,生产可供电解铝使用的原料。首先从热力学角度分析了焙烧处理技术的理论可行性,探究了不同温度条件下α-Al_(2)O_(3)、MgAl_(2)O_(4)与Na_(2)CO_(3)反应的吉布斯自由能,确定化学反应发生条件,并利用X射线粉末衍射技术对理论分析结果进行了验证。在此基础上,研究了Na_(2)CO_(3)用量、焙烧温度、焙烧时间对铝回收率的影响。结果表明:1000℃以上,脱盐铝灰中的α-Al_(2)O_(3)、MgAl_(2)O_(4)均可与Na_(2)CO_(3)反应生成NaAlO_(2),在焙烧温度1000℃、Al与Na_(2)CO_(3)质量比1∶2、焙烧时间3.5 h的条件下,铝元素的回收率达到97.08%。碱性焙烧回收脱盐铝灰中的铝元素技术可行,不仅提升了脱盐铝灰的资源化利用价值,也实现了铝元素在铝行业内的循环利用。 展开更多
关键词 铝冶炼 脱盐铝灰 铝回收 α-Al_(2)O_(3) 碱性焙烧 危废资源化
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