- 李田玉;黄凌云;高文成;田炳阳;尚鹤;温建康;
含砷烟尘是有色金属冶炼行业中一种常见的副产物,因其含有铅锌铜铋等多种有价金属而具有较高的回收价值。但烟尘中高含量的砷及复杂的砷赋存状态影响了有价金属的回收,通常需预脱砷再分步回收其他金属。以某含砷烟尘为原料,其有价金属含量为铜3.68%、铅12.97%、锌5.50%、铋4.48%、镉3.61%和钼0.84%,而砷为4.71%。物相组成主要有PbSO_4、As_2O_3、Pb_9As_4S_(15)、CuS和CdSO_4·H_2O等。探讨了含砷烟尘在NaOH-H_2O、NaOH-H_2O_2-H_2O和NaOH-Na_2S-H_2O三种体系下的碱浸效果,并详细考察了NaOH-Na_2S-H_2O体系下各因素对砷浸出行为的影响,得到了较优试验条件:NaOH浓度150 g/L、Na_2S用量18%(相对于含砷烟尘)、固液比1∶6、反应温度70℃、反应时间5 h。在此优化条件下,砷和钼均具有较高的浸出率,分别为95.60%和97.94%;而锌有28.67%被浸出至溶液中。其他金属如铜、铅、铋、镉和铟等,则几乎不被浸出或浸出率很低。
2026年01期 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1241K] [下载次数:66 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 陈习堂;孙鼎然;张鑫;高荣;王恩志;徐建新;
针对铜冶炼转炉在生产过程中因熔体喷溅、摇炉操作等动态工况导致炉壁温度出现周期性剧烈波动,传统静态温度监测方法难以准确预测的问题,本文提出一种融合LSTM神经网络与图像匹配技术的智能监测方法。通过部署于炉腹、风眼区、端盖东、端盖西四部位的红外热像仪采集时序温度数据,创新性地采用模板区域提取与灰度差异分析算法对摇炉遮挡等异常图像进行预处理,有效提升数据质量。在此基础上,构建LSTM预测模型,利用其门控机制捕捉温度序列的长期依赖关系,实现对未来温度趋势的精准预测。工业验证结果表明,该模型在炉腹和端盖西的预测平均绝对误差(MAE)为1.35~1.44℃,风眼区等复杂工况下MAE控制在3.66~4.20℃,显著优于传统方法。该方法能够可靠识别炉衬蚀损引起的温度上升趋势,为转炉预测性维护提供数据支撑,对保障安全生产、延长炉寿及推动冶炼智能化具有重要工程价值。
2026年01期 9-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 2105K] [下载次数:158 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 林保平;杜志俊;曾平生;黄正宗;伍东玲;刘柳;
塔式锌精馏炉在用天然气替代煤气的过程中,出现燃烧室内积炭、温度分布不均等问题,导致塔盘热流密度与炉体产能降低。天然气烧嘴参数对其燃烧过程有着重要影响,进而对塔盘传热性能及精馏生产效率等重要指标有显著影响。为提高锌精馏炉的产能、降低能耗,本文基于计算流体力学(CFD)方法,对不同烧嘴内径与结构下燃烧室内天然气燃烧过程进行了数值模拟,明确了各因素对炉内燃烧与传热的作用规律,并提出了相应的优化方案。结果表明:增大烧嘴内径可改善炉况,但需控制增大幅度以规避回火风险;喇叭型烧嘴口加装钝体可强化气团混合与辐射传热,有效改善炉膛下部低温问题,提升塔盘温度均匀性,是兼顾烟气覆盖范围与燃烧效率的优选方案;当烧嘴内径均为120 mm时,直筒型烧嘴因出口无扩张使射流流速更高,卷吸高温空气能力与气团混合效果更优,炉膛温度分布更均匀,传热性能相较于喇叭型烧嘴表现更好。本研究结论可为塔式锌精馏炉的结构优化提供理论依据。
2026年01期 20-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1720K] [下载次数:24 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 杨要峰;揭晓武;徐登魁;张永禄;
针对铜钴矿湿法冶炼主流工艺低铜料液(CCD洗水)直接开路去钴回收系统,较高的游离酸未能有效利用,同时造成氧化水解除铁锰过程石灰消耗高等诸多问题,通过流程梳理,提出低铜料液逆向预浸技术构思。将低铜料液与磨矿底流预中和浸出,一方面消耗低铜料液的游离酸,有利于后续的水解除杂,另一方面对原矿底流进行预浸,降低后续浸出酸耗。通过系统的试验研究,得出在矿量比50%、预浸时间1 h等优化条件下,低铜料液余酸由初始8.50 g/L降至2.06 g/L,有效酸耗占比达64.81%。刚果(金)某4.5 Mt/a铜钴矿湿法冶炼厂产业化验证表明,在不影响铜钴回收效果的前提下,该技术每年可节省硫酸24.6 kt、石灰18.8 kt,酸耗降低约20%,降本增效成果显著。
2026年01期 30-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1246K] [下载次数:17 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 彭明;乐安胜;张笑;刘建兴;宋翰林;陈展展;薛向欣;
顶吹浸没喷枪(TSL)作为澳斯麦特炉的核心设备,其旋流特性直接影响熔池搅拌效率及冶炼过程的能耗与环保性能。针对现有顶吹喷枪存在的熔池局部温度不均、渣相喷溅严重、喷枪寿命短等问题,结合数值模拟与工业改造实例,建立三维流动数值模型,采用SST k-ω湍流模型,分析了旋流在喷枪内的生成、扩散和衰减特征,讨论了旋流强度的调控规律,探究了旋流叶片结构参数(旋流叶片角度和出风口与水平夹角)对喷枪内流场特性的影响。结果发现,改造后喷枪内的气流总速度显著提升,气体旋流特性明显增强,喷枪内气体的轴向速度更大且分布更均匀,具有更大的动能,喷枪出口处总速度最高225 m/s,喷枪的切向速度峰值最小约85 m/s,最高可达150 m/s,随混合区深度增加,喷枪的切向速度发生衰减且分布范围收窄。改造后的喷枪切向速度出口处能保持50 m/s,而原始喷枪在40 m/s左右,旋流叶片角度增大可增强切向速度分量并减少能量衰减,而出口处速度分布的线性趋势优化了熔池搅拌效果。研究表明,优化后的喷枪喷吹的气体可提升熔池搅拌能力,促使熔池内的多相流均匀化,降低冶炼能耗与废气排放,为有色金属冶炼的绿色转型提供了理论依据与技术支撑。
2026年01期 37-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1715K] [下载次数:38 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 徐刚;彭晓华;张梅;邹维;晋家强;刘维维;董铁广;梁艳辉;
研究了采用硫化锌精矿强化锌焙砂酸浸渣浸出过程,以强化铁酸锌(ZnFe_2O_4)和硫化锌(ZnS)的分解,实现锌、铜、铟等有价金属的高效率浸出与铁的定向转化。结果表明,该工艺可显著提高有价金属的浸出率,并使铁以Fe~(2+)形态溶出,有利于后续采用赤铁矿法除铁。在液固比5、酸浸渣与硫化锌精矿质量比2.5、木质素添加量为总矿量的0.2%、反应时间1.5 h、搅拌转速500 r/min的固定条件下,Ⅰ段浸出推荐采用压缩空气作为氧化介质,反应温度110℃,总压控制在0.3 MPa,既可抑制H_2S气体的生成,又可实现95%以上的Fe~(3+)还原率;Ⅱ段浸出则采用纯氧加压,反应温度150℃,总压1.2 MPa,最终锌、铁、铜、铟的总浸出率分别达到99.5%、92.2%、96.5%和95.4%。铅、银和硫则分别以PbSO_4、AgInS_2和S_8形态富集于浸出渣中,总渣率为27.3%,该渣可作为铅银渣副产品进行资源化利用。该工艺有效避免了铁矾相的生成,降低了渣害和处理成本,为铁酸锌物料及复杂锌资源的清洁利用提供了理论依据和技术支撑。
2026年01期 51-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1479K] [下载次数:44 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]