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北京化工大學：采用定-轉子反應器氨配合法制備活性氧化鋅工藝研究【SMM鋅業(yè)大會】
在由SMM主辦的 2025SMM鋅業(yè)大會-鋅鹽氧化鋅及鋅二次資源發(fā)展論壇 上，北京化工大學化學工程學院教師、工學博士、副教授 宋云華介紹了其對采用定-轉子反應器氨配合法制備活性氧化鋅工藝的相關研究。 研究背景 1.1 活性氧化鋅簡介 活性氧化鋅是具有高化學活性和表面反應性的氧化鋅，通常為球型或類球型，比表面積大于45m 2 /g。 優(yōu)點：高反應活性、高電子遷移率、寬帶隙、優(yōu)良的抗菌性能。 廣泛應用于橡膠行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、印染行業(yè)以及化妝品行業(yè)。 1.2 氨配合法簡介 無需單獨添加沉淀劑，操作簡便； 蒸氨過程中產(chǎn)生的NH 3 和CO 2 能收集重新用做浸出劑； 可用于處理低品位的含鋅物料。 1.3 定-轉子反應器簡介 定-轉子反應器作為超重力反應器升級版，可以用于氣液固或者液液固多相反應體系的吸收、解吸、混合、萃取等工藝過程，能夠極大的強化氣液傳質和液液微觀混合過程。 1.3 定-轉子反應器特點 1. 傳質效率高，氣液接觸比表面積4000~6000m2/m3、等板高度20~30mm。 2. 微觀混合效果好，微觀混合特征時間0.02~0.06ms（攪拌釜一般為30~50ms）。 3. 多層的定子-轉子組合結構，使得沿程進料及采出非常容易，便于多股物料參與反應過程。 4. 反應器內(nèi)部無填料，無阻塞困擾，應用領域更為廣泛。 5. 轉子具有自清潔效應，且更易維護。 6. 易于工業(yè)化放大，甚至是正放大效應。 2、制備前驅體堿式碳酸鋅 2.1 實驗流程 2.2.1 鋅灰成分分析 通過EDTA滴定分析得到鋅的質量分數(shù)為65.11%。 2.2 浸出過程 2.2.2 浸出條件對浸出率的影響 通過對比不同浸出條件對浸出率的影響得出結論，較優(yōu)的浸出條件為： 氨與碳酸氫銨摩爾比為2:1、總氨與鋅摩爾比為4:1，總氨濃度5.89mol/L，浸出溫度40℃，浸出時間為60min，此條件下 平均浸出率為93.96%。 2.3 除雜過程 2.3.1 鋅氨絡合液雜質含量 一段除雜：加入過量20%的H 2 O 2 ，30℃下攪拌1h，以氧化去除Fe、Mn等雜質。 二段除雜：加入過量20%的鋅粉，置換去除Pb、Cu、Cd等雜質。以反應溫度、反應時間、攪拌速率為變量，考察對Pb 2+ 的去除效果。 2.3.3 除雜后鋅氨絡合液雜質含量 較優(yōu)條件：加入過量20%的鋅粉，反應溫度50℃、反應時間3h、攪拌速率600rpm，各雜質元素含量均低于1mg/L。 2.4 采用槳式攪拌反應器蒸氨 此外，其還對比了蒸氨溫度、蒸氨時間、初始鋅離子濃度、攪拌速率對前驅體制備的不同影響。 最終得出結論，蒸氨溫度為85℃、蒸氨時間50min 、初始Zn 2+ 濃度1.2mol/L、攪拌速率800rpm，此時轉化率為98.44%。 2.5 較優(yōu)條件下樣品分析 堿式碳酸鋅主要呈類球狀，分散性較好。 小結： 1）較優(yōu)的浸出條件：氨與碳酸氫銨摩爾比為2:1、總氨與鋅摩爾比為4:1，總氨濃度5.89mol/L，浸出溫度40℃，浸出時間為60min。在此條件下平均浸出率為93.96%； （2）較優(yōu)的鋅粉除雜條件：鋅氨絡合液先后使用H 2 O 2 、鋅粉除雜，反應溫度為50℃、反應時間為3h，攪拌速率為600rpm。經(jīng)兩段除雜后鋅氨絡合液中雜質離子的剩余濃度均低于1mg/L。 （3）采用槳式攪拌反應器時較優(yōu)的蒸氨條件：蒸氨溫度為85℃，蒸氨時間為50min，初始Zn2+濃度為1.2mol/L，此條件下Zn2+的平均轉化率為98.44%，制備的堿式碳酸鋅為類球型，粒徑主要集中在5~10μm，粒度分布均勻。 3、采用定-轉子反應器制備堿式碳酸鋅 3.1 實驗流程 3.2 制備工藝對前驅體制備的影響 3.2.1 定-轉子反應器中蒸氨溫度對前驅體制備的影響 定-轉子反應器中制備的堿式碳酸鋅前驅體仍為類球狀，隨著蒸氨溫度的升高，堿式碳酸鋅前驅體粒徑有所減小， 粒度分布更均勻 。 3.2.2 定-轉子反應器中蒸氨時間對前驅體制備的影響 隨著蒸氨過程的延續(xù)，堿式碳酸鋅晶體結構逐漸完整，粒徑有所增大。 蒸氨時間過長，晶體部分破碎，分散性變差。 3.2.3 定-轉子反應器轉速對前驅體制備的影響 隨著轉速的增大，傳質效率提高，溶液的過飽和度增大，晶體更傾向于成核，晶體在定-轉子反應器中受到高剪切，轉速增大減小了溶液中的濃度和溫度梯度，形成的產(chǎn)品粒徑小，顆粒分散性好,。 3.2.4 不同反應條件對轉化率的影響 結合上述分析，選取較優(yōu)的定-轉子反應器蒸氨條件為：循環(huán)量為400L/h、蒸氨溫度為100℃、蒸氨時間為60min、轉速為2800rpm，此時Zn 2+ 轉化率為98.49%。 3.3 不同反應器對比分析 槳式攪拌反應器制備的堿式碳酸鋅粒徑多集中在5~10μm，部分顆粒存在明顯團聚。而定-轉子反應器制備的前驅體粒徑 多集中在0.5~1.5μm，顆粒分散性提高。 小結 （1）定-轉子反應器時較優(yōu)的蒸氨條件為：循環(huán)量為400L/h、蒸氨溫度為100℃、蒸氨時間為60min、轉速為2800rpm。制備的堿式碳酸鋅為類球狀，粒徑集中在0.5~1.5μm，分散性好，平均轉化率為98.49%。 （2）通過使用不同反應器蒸氨的對比分析，發(fā)現(xiàn)使用定-轉子反應器制備的堿式碳酸鋅粒徑顯著減小，粒度分布更均勻，團聚現(xiàn)象減少。 （3）相比于使用槳式攪拌反應器蒸氨，定-轉子反應器蒸氨能大幅提升脫氨效率，顯著降低蒸汽消耗。 4、活性氧化鋅的制備及活性測定 4.1 制備工藝對活性氧化鋅制備的影響 宋博士還對比了不同煅燒溫度、保溫時間、升溫速率對活性氧化鋅制備的影響。 4.2 活性氧化鋅活性測定 通過對正交實驗結果分析得出結論，較優(yōu)的煅燒條件為： 煅燒溫度為450℃、保溫時間為1.5h 、升溫速率3℃/min ， 在此條件下吸碘值為161.08mg/g ，反映制備的活性氧化鋅具有較高活性。 小結 （1）較優(yōu)的煅燒條件：煅燒溫度為450℃、保溫時間1.5h、升溫速率3℃/min。在此條件下制備的活性氧化鋅為類球狀，粒徑介于0.4~1μm，結晶度高，分散性好。 （2）正交實驗結果表明：煅燒溫度對ZnO的活性影響最大、其次是保溫時間、升溫速率對其影響最小。最優(yōu)條件下的所得氧化鋅樣品吸碘值為161.08mg/g。 （3）活性氧化鋅的比表面積為61.45m2/g，各項指標均滿足或高于國家標準。 》點擊查看 2025SMM鋅業(yè)大會 專題報道
2025-08-15 19:27:38多家大廠招標 部分磁材企業(yè)排產(chǎn)至10月中旬 氧化鐠釹今年已漲40%【SMM評論】
SMM8月15日訊： 受多家大廠密集招標的提振，疊加部分磁材企業(yè)排產(chǎn)已延至十月中旬，需求端的積極信號持續(xù)釋放，直接帶動鐠釹價格迎來五連漲。具體來看，截至8月15日，氧化鐠釹今年以來上漲了40.08%，鐠釹金屬今年亦錄得了38.55%的漲幅。值得關注的是，在連番上漲的行情下，市場成交熱度并未減弱，反而保持比較旺盛的態(tài)勢——而據(jù)SMM了解，8月15日鐠釹金屬的市場成交價已攀升至69萬元/噸。這一系列表現(xiàn)清晰表明，終端需求的持續(xù)釋放正為稀土產(chǎn)業(yè)鏈價格提供強勁支撐。? 氧化鐠釹今年已漲40.08%鐠釹金屬今年漲38.55% 》點擊查看SMM稀土現(xiàn)貨價格 》訂購查看SMM金屬現(xiàn)貨歷史價格走勢 據(jù)SMM報價顯示： 8月15日，SMM氧化鐠釹的報價區(qū)間為55.5-56萬元/噸，其均價為55.75萬元/噸，較前一交易日上漲3.53%，至此，氧化鐠釹迎來五連漲。 而氧化鐠釹55.75萬元/噸的均價與其2024年12月31日的均價39.8萬元/噸相比，今年上漲了40.8%。 8月15日，SMM鐠釹金屬的報價區(qū)間為67.5-68萬元/噸，其均價為67.75萬元/噸，較前一交易日上漲2,65%。至此，鐠釹金屬連續(xù)5個交易日出現(xiàn)上漲。 而鐠釹金屬67.75萬元/噸的均價與其2024年12月31日的均價48.9萬元/噸相比，今年上漲了38.55%。 鐠釹價格在8月15日出現(xiàn)明顯上漲，主要得益于多家磁材大廠同步開展鐠釹金屬招標活動，短期內(nèi)形成集中采購需求，為鐠釹金屬價格提供了強勁支撐。此外，出口需求的持續(xù)走強進一步鞏固漲價基礎。據(jù)海關總署數(shù)據(jù)顯示，2025 年 7 月稀土出口量達 5,994.3 噸，同比 2024 年同期增長 21.4%；1-7 月累計出口 38,563.6 噸，同比增幅為 13.3%，出口端的放量態(tài)勢持續(xù)為稀土價格注入上漲動力。 后市 展望稀土后市，當前，市場參與人士對鐠釹產(chǎn)品的看漲預期持續(xù)升溫，多數(shù)從業(yè)者懷揣樂觀心態(tài)，挺價意愿強烈，這使得鐠釹市場上低價貨源難覓，進而導致供需天平向賣方市場傾斜。然而，值得注意的是：由于近期鐠釹價格漲幅過猛，下游磁材企業(yè)普遍觀望情緒升溫，市場采購節(jié)奏有放緩的趨勢，形成 “高價抑制需求” 的短期制衡。? 綜合來看，鐠釹市場目前的主要問題還是供需偏緊：多家磁材大廠頻繁招標所釋放的剛性需求，不斷為稀土價格上行注入動能，推動其快速攀升。SMM預計短期內(nèi)，在價格過快上漲引發(fā)的市場情緒波動，與供需趨緊帶來的基本面支撐相互作用下，鐠釹產(chǎn)品或將繼續(xù)震蕩上行，后市仍需關注需求的可持續(xù)性。 稀土永磁概念大漲金田股份、中科三環(huán)、華宏科技等漲停 此外，稀土永磁概念板塊8月15日也出現(xiàn)明顯的上漲行情，截至8月15日收盤，稀土永磁概念板塊漲3.04%，個股方面：板塊中大部分個股均出現(xiàn)上漲，其中，金田股份、華宏科技、湘電股份以及中科三環(huán)漲停，新萊福、宇晶股份、阿石創(chuàng)、寧波韻升以及盛和資源等漲幅居前。 各方聲音 【中科三環(huán)：人形機器人真正推向消費市場后將給釹鐵硼永磁材料行業(yè)和公司帶來積極影響】 中科三環(huán)8月14日在機構調(diào)研時表示，公司產(chǎn)品應用于機器人領域已有多年，目前主要應用于工業(yè)機器人。目前人形機器人尚處于研發(fā)階段，未來其研發(fā)成功，真正推向消費市場后，將會給釹鐵硼永磁材料行業(yè)和公司帶來積極影響。公司正在持續(xù)關注這一領域的發(fā)展動態(tài)，積極與相關客戶進行溝通，努力把握潛在的市場機會。 中信建投研報認為，8月稀土產(chǎn)業(yè)鏈進入傳統(tǒng)消費旺季，下游需求回升帶動采購增加，據(jù)SMM，磁材行業(yè)部分大廠訂單已經(jīng)排產(chǎn)至9月中旬，出口管制陸續(xù)放松，國內(nèi)及出口訂單均環(huán)比走強。海外高價將傳導至國內(nèi)市場，旺季備貨預期之下，稀土產(chǎn)品價格有望上揚，稀土板塊迎來漲價增利的第二交易階段。（1）6月以來國內(nèi)已陸續(xù)批準多個企業(yè)出口許可證，國內(nèi)外獨立市場行情壁壘打破，海外高價將逐步傳導至國內(nèi)市場；（2）美國國防部為MPMaterials提供110美元/公斤的最低價，遠高國內(nèi)，引發(fā)鐠釹漲價預期；（3）7月以來國內(nèi)稀土產(chǎn)品價格松動，重歸漲勢，氧化鐠釹及鐠釹金屬價格均上漲，給予現(xiàn)貨市場配合；另外，金九銀十消費旺季原料采購前置，下游補庫預期下，稀土價格易漲難跌。參考過往出口管制金屬走勢，海外高價往往帶動國內(nèi)價格上漲，企業(yè)利潤增厚，板塊迎來估值+利潤雙擊，建議積極關注漲價兌現(xiàn)下的板塊投資機會。 中信證券研報指出，《稀土管理條例》已于2024年10月1日正式實施，稀土行業(yè)進入高質量、規(guī)范化發(fā)展新時代。新能源汽車、空調(diào)、消費電子等下游需求持續(xù)增長，人形機器人商業(yè)化進程加速有望打開稀土永磁遠期需求增長空間。此外，出口逐步恢復疊加傳統(tǒng)需求旺季漸行漸近，稀土價格有望穩(wěn)中有進，我們預計三、四季度稀土產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)績或逐季提升，持續(xù)推薦稀土產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略配置價值。 太平洋證券研報指出：中國從稀土資源開發(fā)到稀土永磁產(chǎn)業(yè)鏈，規(guī)模和技術均全球領先，具有國際定價權。當前，稀土產(chǎn)品價格合理，有望進一步上漲。我們看好稀土產(chǎn)業(yè)鏈在需求增長和漲價帶動下的投資機會。重點關注：北方稀土、中國稀土、盛和資源、金力永磁和正海磁材等公司。風險提示：（1）稀土資源供給集中，受政策影響明顯。（2）稀土作為重要的材料，廣泛應用在國民經(jīng)濟的多個行業(yè)，受宏觀經(jīng)濟影響較大。（3）全球貿(mào)易關系也有較大影響。（4）其他不可抗力。 中金公司測算，2025—2027年全球氧化鐠釹供需缺口為28噸、1525噸、1018噸，占需求比例為0.02%、1.24%、0.78%，全球氧化鐠釹供需有望持續(xù)偏緊，稀土價格有望溫和上漲。
2025-08-15 18:19:00專家談：有色冶煉高砷物料的脫除及安全固化技術研究【SMM鋅業(yè)大會】
在由SMM主辦的 2025SMM鋅業(yè)大會-鋅鹽氧化鋅及鋅二次資源發(fā)展論壇 上，中南大學教授 劉智勇針對“有色冶煉高砷物料的脫除及安全固化技術研究”的話題展開分享。 有色冶煉砷害問題簡介 主要形態(tài)：自然界中含砷礦物有300多種，主要有 H?AsO? 鹽( 約 60%) 、硫化物 ( 約 20%) 、氧化物 ( 約 10%) 、亞砷酸鹽、砷化物、合金 ( 約 10%) 。 砷在有色金屬硫化礦石或精中形態(tài)： 砷在有色金屬硫化礦石或精中形態(tài)：毒砂 、砷黃鐵礦 、砷黝銅礦 、硫砷銅礦 硫砷銅礦 硫砷銅礦 硫砷銅礦 、輝鈷礦 、輝砷鎳 礦、雌黃 、雄黃等 。 有色冶煉砷害問題： 據(jù)推算，我國每年有色金屬礦石或精礦進入冶煉系統(tǒng)的砷量至少達到10萬噸，而穩(wěn)定固化于渣中的砷僅有3萬噸，其余除少量進入含砷廢水凈化渣外，大部分集中冶煉過程產(chǎn)生的中間物料，如鉛鋅高砷煙塵、硫化砷渣、熔煉煙塵、砷堿渣、黑銅泥等。 此類中間含砷物料雖能返回系統(tǒng)處理，使砷在系統(tǒng)中循環(huán)，但若系統(tǒng)中砷進入量大于砷開路量，則造成砷在冶煉系統(tǒng)不斷累積，不僅影響產(chǎn)品質量，還會造成安全隱患。此外，隨著礦石品位的不斷下降，中間物料中砷含量提高，砷開路處理壓力也會明顯增加。 有色冶煉砷害問題簡介 隨著環(huán)保要求不斷嚴格，冶煉中間物料中砷資源化處理面臨產(chǎn)品銷路窄、生產(chǎn)成本高的問題。因此，砷無害化處理成為研究重點，而此前砷無害化處理技術存在中間物料中砷浸出難、砷氧化難、固砷礦物不穩(wěn)定等問題?；谏鲜鰡栴}，本課題組分三步對砷無害化處理展開研究：復雜物料砷高效選擇性浸出研究→溶液中砷催化氧化機理研究→復雜溶液中砷固化脫除及其固砷礦物穩(wěn)定性研究。 有色冶煉高砷物料砷的脫除 2.1 銅閃速熔煉煙塵脫砷工藝研究 閃速熔煉煙塵特點： 砷、鐵、銅含量相對較高，其中存在鐵酸鹽、砷酸鹽物相，常規(guī)直接浸出難以取得較好效果。 采用硫酸化焙燒、SO 2 還原浸出兩種工藝處理煙塵，重點使煙塵中鐵酸鹽、砷酸鹽物相浸出，從而實現(xiàn)煙塵中銅、鐵、砷的高效浸出。 2.2 銅熔池熔煉煙塵脫砷工藝研究 熔池熔煉煙塵特點： 砷、鋅、鉛含量相對較高，鐵含量相對較低。其中存在硫酸鹽、砷酸鹽、氧化物物相，通過常壓酸浸就能達到較好浸出效果。 該工藝以“常壓酸浸-硫化沉銅-氧壓沉砷”為主要工序，高效回收煙塵中有價元素Pb、Cu、Zn的同時，實現(xiàn)了兩類危廢中As的無害化處理，達到了“綠色環(huán)保，降本增效”的要求。 2.3 鉛冶煉高砷銻煙塵脫砷工藝研究 煙塵特點： 含有大量砷、銻元素，主要以 As 2 O 3 、Sb 2 O 3 的形 式存在；此外，含有一定量的鉛、鉍元素。常壓堿浸處理此煙塵，難以實現(xiàn)中 As 、Sb的深度分離。 根據(jù)高砷銻煙塵特性，采用氧壓堿浸工藝處理煙塵，主要使煙塵中As(Ⅲ)氧化并以Na?AsO?的形式進入溶液，而Sb(Ⅲ)則以銻酸、銻酸鈉、銻酸鉛等形式沉淀，進而實現(xiàn)砷銻高效分離。 脫砷效果： 通過氧壓堿浸+純水洗滌手段，在[NaOH]2mol/L、氧分壓2.0MPa、溫度200℃、反應時間2h、液固比10：1的條件下，As浸出率達到98.26%，Sb浸出率小于0.5%，實現(xiàn)了煙塵中Sb、As的高效分離回收。 2.4 鼓風爐次氧化鋅脫砷工藝研究 次氧化鋅特點： 鋅含量相對較高，含有部分鉛、砷、銅等元素。其中，不同次氧化鋅中砷存在形態(tài)不同，主要以氧化物和砷酸鹽形式存在。 不同類型次氧化鋅在浸出體系下砷效果存明顯差異。 2.5 硫化砷渣脫砷工藝一 硫化砷渣直接氧壓酸浸脫砷技術 硫化砷渣特點： 渣中含有大量砷、硫元素，主要以硫化物形式存在。此外，還有少量銅、錸、汞等元素存在于渣中。 該硫化砷渣中砷主要以As2S3形式存在，同時存在單質硫包覆硫化砷的現(xiàn)象。因此在采用氧壓酸浸工藝的基礎上，添加木質素磺酸鈣，使包裹打開，從而實現(xiàn)砷的高效浸出。 浸出效果： 在木質素磺酸鈣0.1g、硫酸起始濃度10g/L、溫度140℃、時間6h、氧分壓2MPa條件下，As浸出率達到98.79%。 2.5 硫化砷渣脫砷工藝二 硫酸亞鐵氧壓酸浸砷直接轉化為臭蔥石技術 該硫化砷渣中砷仍主要以中砷主要以硫化物形式存在。因此在采用氧壓浸出工藝的基礎上，以酸性硫酸亞鐵溶液作為浸出液，實現(xiàn)砷的直接固化脫除。 浸出效果： 在Fe/As摩爾比1:1、木質素磺酸鈣添加量為硫化砷渣質量的1%、硫酸起始濃度10g/L、溫度150℃、時間6h、氧分壓1.5Mpa、液固比10：1條件下，As固化率達到97.6%，浸出渣中主要為花狀臭蔥石物相，毒性評價結果為0.04mg/L。 2.5 硫化砷渣脫砷工藝三 酸性硫酸銅溶液置換沉銅脫砷技術 以銅冶煉過程中產(chǎn)生的酸性硫酸銅溶液作為浸出劑，利用CuS和As2S3Ksp的差異，使硫化砷渣中的As進入到溶液，Cu則以CuS的形式沉淀分離，后續(xù)再將浸出后液進行進一步固砷處理。 浸出效果： 在S2-/Cu2+摩爾比1.2、時間1h、溫度120℃、初始pH值0.8、攪拌速度1000r/min條件下，Cu沉淀率達到97.39%，浸出渣中As含量僅為1.57wt.%。達到了硫化砷渣的高效脫砷，達到以廢治廢的目的。 3. 溶液中As(III)催化氧化機理研究 一、溶液中 As(Ⅲ) 的氧化意義： 1.As(Ⅲ)毒性強，約為As(Ⅴ)的60倍。其易遷移的特性對環(huán)境威脅更大； 2.亞砷酸鹽相對于砷酸鹽溶解更大，在溶液中難以徹底實現(xiàn)沉淀分離； 3.As(Ⅴ) 的固砷礦物相對As(Ⅲ)的固砷礦物更加穩(wěn)定，易于堆存。 二、溶液中 As(Ⅲ) 的氧化現(xiàn)狀： 1.常用氧化劑：H2O2、NaOCl、MnO2、O2、臭氧等。 2.氧化劑存在的問題： ①部分氧化劑成本偏高，例如H2O2、MnO2、臭氧等； ②部分氧化劑會帶入其它新污染，例如NaOCl、NaClO3等； ③部分氧化劑氧化速率偏低，例如空氣、O2等。 三、研究目的： 開發(fā)一種成本低、氧化效果好、操作簡單的As(Ⅲ)催化氧化技術。 3.1 Fe(II)-As(III)-SO 42- -H 2 O 體系下 Fe(II) 與 As(III) 的協(xié)同氧化 主要機理：在高溫氧壓條件下，F(xiàn)e(Ⅱ)對As(Ⅲ)具有催化氧化效果，即Fe(Ⅱ)氧化過程中會產(chǎn)生羥基自由基(OH·)和Fe(Ⅳ)，從而實現(xiàn)As(Ⅲ)的高效氧化。同時，As(Ⅲ)氧化率會受溶液中As(Ⅴ)的積累所抑制。 3.2 堿性體系下As(III)的催化氧化研究 理論上，空氣能夠直接氧化 As(Ⅲ) ，但其動力學過程極為緩慢。因此，可添加合適氧化劑或催化劑，從而實現(xiàn)As(Ⅲ) 的高效氧化。 研究發(fā)現(xiàn)，在堿性含砷溶液通入空氣的情況下， KMnO 4 具備超計量氧化的特點。結合單因素試驗認為，主要以下三點原因所致： 1 、 KMnO 4 能夠直接氧化 As(Ⅲ) ； 2 、通入空氣時，錳離子或錳氧化物的催化氧化； 3 、如圖所示，當 pH 值控制在 12.5~13 時， KMnO 4 水解生成 K 0.27 MnO 2 (H 2 O) 0.54 , 該產(chǎn)物對 As(Ⅲ) 有較強吸附作用，有利于 As(Ⅲ) 氧化 。 4.1 堿性溶液中砷的固化脫除 采用常壓法(ASP)、水熱法(HSP)、改進常壓法(IASP)三種方法制備臭蔥石，發(fā)現(xiàn)制備方法對臭蔥石組成與結構性能有顯著影響，三種制備方法的臭蔥石浸出穩(wěn)定性順序為：常壓法<水熱法<改進常壓法。 改進常壓法制備所得臭蔥石結晶度為 84.56% 。經(jīng) 10 天浸出后，浸出液中總砷濃度為 1.14mg/L 。 結合前期課題組研究發(fā)現(xiàn)，在酸性Fe(II)-As(III)-SO42--H2O體系下Fe(II)能夠協(xié)同O2氧化As(III)，同時As(Ⅲ)氧化效果會隨溶液中As(Ⅴ)含量增加而受到抑制。因此，采用FeSO4·7H2O作為鐵源，在高溫氧壓的條件下氧化As(Ⅲ)的同時，與溶液中Fe(Ⅲ)反應生成穩(wěn)定性好的臭蔥石固砷礦物。 反應前采用NaOH調(diào)節(jié)pH值至1，隨后，在溫度170℃、初始Fe(Ⅱ)/As(Ⅲ)=1、初始pH=1、氧分壓0.5MPa、臭蔥石晶種3g/L的條件下反應，砷氧化率和脫除率分別達到92.45%和88.15%，渣中主要為晶態(tài)臭蔥石，在TCLP毒性實驗中，砷浸出濃度僅為1.727mg/L，合適直接安全堆存。 4.3 溶液中 As(Ⅴ) 的穩(wěn)定固化研究 在含砷溶液中通入氧氣合成臭蔥石，通過提高 Fe/As 摩爾比至 3 ，從而在臭蔥石表面得到一層包覆層，包覆層的化學組成是堿式硫酸鐵、草黃鐵礬或變種聚合物硫酸鐵。 結論： 有包覆層的臭蔥石穩(wěn)定性明顯高于沒有包覆層的臭蔥石。 5. 結語 我國有色冶煉產(chǎn)量逐年增加，礦石中砷的含量越來越高。有色冶煉系統(tǒng)中砷累積嚴重，有色冶煉砷污染控制應引起高度重視。 在含砷物料不外銷的前提下，均應考慮如何使砷安全開路，否則，系統(tǒng)砷平衡難以維持。 砷的開路方式主要有產(chǎn)品銷售、貯存和堆存3種。產(chǎn)品銷售主要受市場容量制約。貯存需用專用庫房，長期安保監(jiān)控。 堆存又分含砷產(chǎn)物未通過固廢浸出毒性評估（美國TCLP、中國GB/T5083-2007）的非穩(wěn)定性堆存和通過上述評估的穩(wěn)定堆存。 穩(wěn)定堆存較為可行的方案包括水泥包封和臭蔥石礦物固砷兩種。前者固廢量大、成本高；后者較為可行。目前已有方案可使臭蔥石在寬的pH范圍內(nèi)穩(wěn)定。 》點擊查看 2025SMM鋅業(yè)大會 專題報道
2025-08-15 17:29:30專家談：富氧粉煤側吹爐熔煉再生鉛技術特點及發(fā)展建議【SMM電池回收】
在由SMM主辦的 GBRC 2025 SMM電池回收與循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)大會-再生鉛論壇 上，中國恩菲工程技術有限公司高級工程師 張閣圍繞“富氧粉煤側吹爐熔煉再生鉛技術”的話題展開分享。 富氧粉煤側吹爐熔煉技術背景 1.1 富氧粉側吹爐熔煉技術發(fā)展歷程 湖北金洋、河南豫光、新疆駱駝等企業(yè)均有富氧天然氣側吹爐熔煉鉛膏技術實踐。 富氧粉煤側吹爐熔煉含鉛鋅渣技術實踐 四川某廠的濕法鋅渣含Zn10%、Pb5%、Au化驗不出來，采用恩菲設計的富氧粉煤側吹爐+煙化爐工藝處理，其側吹爐煙塵Zn 4～7%、Pb 35～40%、Au～10g/t、Ag～3500g/t。今年上半年側吹爐煙塵銷售額達1.5億。 富氧粉煤側吹爐熔煉技術介紹 2.1 富氧粉側吹爐熔煉技術特征 中國恩菲富氧粉煤側吹爐熔煉技術作為一種強化熔池熔煉技術，它的主要特征：側吹、浸沒、粉煤燃燒還原、熔池熔煉，以從爐體側部的多通道集成噴槍以亞音速向熔池內(nèi)噴入富氧空氣和粉煤以激烈攪動熔體和直接燃燒向熔體補熱為特征的，因此，SSC爐系統(tǒng)為一個近似理想的熱技術系統(tǒng)，特別適合處理不發(fā)熱的鉛膏物料。 2.2 富氧粉煤側吹熔煉爐核心裝備 包括富氧粉煤側吹爐，富氧粉煤噴槍。 富氧粉煤側吹爐核心裝備包括配氣閥站、粉煤噴吹裝置。 2.3 富氧粉煤側吹爐熔煉技術研究 從側吹仿真計算氣流逸出熔池時間看到，氣流從噴入到逸出熔池不到3s的時間。若采用燃氣則燃燒作用于熔體的時間相對短暫，而粉煤的固體屬性使其易被熔體捕捉而充分作用于熔體。與爐頂加入粒煤相比，粉煤從噴槍多點直接噴入熔體深處，與熔體的接觸和反應更充分，爐況會更平穩(wěn)。 富氧粉煤側吹噴槍的水平布置：使爐體兩側的對吹噴槍氣流攪拌至爐體中線位置，將熔池攪透，入爐物料可以迅速完成反應，從而避免因爐體過寬導致熔池攪不透，或爐體過窄產(chǎn)生惡性噴濺、過于沖刷爐襯、煙塵率高等問題。 富氧粉煤側吹噴槍的豎向布置：噴槍槍口以上為主要攪動區(qū)域，噴槍中心線下約200mm以下的區(qū)域基本不被擾動可作為沉降區(qū)，因此可在一臺爐內(nèi)達到熔池上部強化熔煉、下部沉降分離、“動靜結合”的雙重效果。 富氧粉煤側吹爐熔煉鉛膏技術 3.1 富氧粉側吹爐熔煉技術處理鉛膏的化學反應 反應（1）～（3）為粉煤燃燒放熱反應。鉛膏的熔化、分解和還原均吸熱，爐體散熱、產(chǎn)物外排均從爐內(nèi)帶走熱量，因此反應貫穿全周期。 反應（4）～（8），為鉛膏的分解、還原反應。 反應（5），硫酸鉛在850℃以上時開始分解，為保證 PbSO4的徹底分解，熔煉鉛膏的熔池溫度需在1000℃以上。但在高溫下Pb、PbO、PbS的蒸氣壓很大，一般控制熔化段熔煉溫度～1050℃，還原段～1100℃。 反應（6），在強還原性氣氛下，550℃以上時，硫酸鉛易還原生成硫化鉛，硫化鉛無法還原生成金屬鉛，會降低金屬直收率，因此在硫酸鉛的分解期，爐內(nèi)應控制為弱還原氣氛，避免反應方程式（6）的發(fā)生。 反應（9）～（11），為造渣反應。鉛膏本身不含F(xiàn)eO、CaO、SiO2等造渣成分，但因選擇粉煤作燃料和還原劑，從而帶入了灰分，需加入熔劑與其配成低熔點的FeO-CaO-SiO2三元渣型進行造渣。從下表看出，F(xiàn)eO的熔點最低，因此要控制熔煉過程的還原氣氛，避免生成高熔點物質易造成泡沫渣等不利爐況的發(fā)生。 通過以上研究得出鉛膏冶煉的核心是：要控制好熔煉溫度、熔煉氣氛及熔煉渣型。 3.2 富氧粉側吹爐熔煉鉛膏的冶煉原理 （1）金屬相區(qū) 鉛膏含鉛70%以上，鉛金屬產(chǎn)量大，鉛液下沉至爐缸。金屬相位于噴槍下層，基本不被側吹噴槍所攪動，有利用于大量鉛液滴長大而沉淀；這個過程同時將熱量帶入金屬相，使其一直保有良好的流動性。金屬相由底鉛層和新產(chǎn)鉛液組成，底鉛層是周期生產(chǎn)過程中爐內(nèi)必須保有的最小厚度鉛層，可避免爐渣掛底堵塞虹吸道。 （2）渣相區(qū) 金屬相之上的熔體為渣相區(qū)。放渣結束時、進入下一個熔煉周期前，渣液面降至渣口高度，這時的渣相為底渣層。底渣層液面高于噴槍位置，因此側吹噴槍始終為渣相提供提供熱源和攪拌動力，入爐物料在渣相區(qū)快速完成反應，同時由于渣相區(qū)的覆蓋保護，減少了鉛及其化合物揮發(fā)進入煙塵的情況。 （3）氣相區(qū) 熔池液面上部的爐膛空間為氣相區(qū)。熔池區(qū)產(chǎn)生的CO在氣相區(qū)二次燃燒、CO燃燒的熱量通過輻射傳熱方式作用于熔池。為降低熔池區(qū)噴濺對爐頂?shù)挠绊?，并確保煙氣中CO能充分燃燒，熔池上方設有較高的爐膛氣相區(qū)。 3.3 富氧粉側吹爐爐體結構 （1）熔煉鉛膏的富氧粉煤側吹爐，熔池區(qū)側墻采用水套襯磚結構。鑲嵌的耐火磚有效隔離保護水套避免其被鉛液侵蝕、導致爆炸的可能性，同時減少水套帶走的熱量、降低熔煉能耗；而水套冷卻耐火磚，延長其使用壽命。生產(chǎn)投用后，襯磚會達到?jīng)_刷與掛渣的平衡，磚厚保持100mm左右不再變化。 （2）彈性、剛性相結合的爐體框架結構，提高了防震動性能，從而保證爐體的整體性、穩(wěn)定性；（3）爐座條型基礎，為爐底自然通風或強制通風冷卻創(chuàng)造了條件；（4）反拱式爐底磚結構，增強爐底穩(wěn)定性，避免生產(chǎn)中出現(xiàn)浮磚情況；（5）上擴型爐膛，增強了爐墻襯磚的結構穩(wěn)定性，降低煙氣流速從而降低煙塵率，出爐前CO燃燒空間；（6）爐體鋼外殼，避免爐內(nèi)的可燃氣體外逸帶來安全隱患。 （1）加料口，1個或多個根據(jù)爐床面積大小設置，以便分散加料，避免熔池落料過于集中、局部化料困難；（2）爐頂設探料口，用于探測爐內(nèi)熔體狀況及取樣；（3）煙氣出口，截面較大，以降低出爐煙氣流速降低煙塵率，煙氣流速一般取值4m/s～8m/s；（4）二次風口，供空氣或氧氣，用以燒掉出爐前煙氣中的CO；（5）觀察孔，便于直觀觀測爐內(nèi)狀況；（6）人孔，便于爐內(nèi)砌筑及檢修時人員的進出；（7）側吹噴槍位，提供安裝側吹噴槍的位置；（8）上、下渣口，正常放渣使用上渣口留較多底渣為熔池蓄熱，噴槍在線更換時使用下渣口以便使噴槍 露出熔池；（9）虹吸出鉛口，有得于金屬鉛層的澄清分離，且操作簡便；（10）底鉛口，停爐前清空爐內(nèi)鉛層；（11）測溫測壓口。 3.4 富氧粉側吹爐處理鉛膏設備連接圖 3.5 富氧粉煤側吹爐處理鉛膏的先進過程控制系統(tǒng) 過程控制系統(tǒng)的智能化發(fā)展：將冶煉專家系統(tǒng)嵌套進DCS系統(tǒng)中。實時采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)作為物料平衡計算、熱量平衡計算等生產(chǎn)數(shù)據(jù)模型的輸入條件及反饋修正的依據(jù)，采用先進的在線控制算法，無需人工干預即可在不同的工況條件下自動實時計算，并實現(xiàn)指導生產(chǎn)過程控制。為側吹爐冶煉生產(chǎn)的穩(wěn)定連續(xù)運行和進一步工藝優(yōu)化提供重要技術保障，實現(xiàn)側吹爐生產(chǎn)工藝的智能化、集約化管控。 全面的爐體安全運行監(jiān)控:在銅水套表面、爐底以及爐墻磚內(nèi)部平均分布設置有若干溫度測點；銅水套進出水管均設有流量計和溫度計；富氧粉煤側吹噴槍監(jiān)測溫度，并設置流量和壓力突變報警；上述信號均進DCS控制系統(tǒng)。 3.6 富氧粉側吹爐處理鉛膏的預計技術經(jīng)濟指標 富氧粉煤側吹爐熔煉再生鉛技術特點 4 富氧粉煤側吹爐熔煉再生鉛技術特點 （1）采用富氧粉煤側吹浸沒燃燒則燃燒效率高、直接作用于熔體則換熱效率高；水套與熔池間被耐火磚隔離則熱損失小。因此熔煉鉛膏的熔池熱利用率高、熔煉強度大、能耗低； （2）采用低熔點的FeO-CaO-SiO2三元渣型，原料鉛膏本身不含造渣成分、僅需為還原煤中的灰分調(diào)配渣型，且基本無銅、鉍、金、銀、鋅等高熔點物質影響，因此熔煉溫度低、渣量小； （3）采用熔池側吹形式，噴槍氣流僅對渣層充分攪動而不擾動沉鉛區(qū)，鉛渣分離效果好，則渣含鉛低、鉛的回收率高； （4）采用富氧產(chǎn)煙氣量少，則熔煉煙塵率低、煙氣中SO2濃度高，因此鉛直收率高、便于制酸及煙氣集中脫S； （5）可靈活精確調(diào)整富氧空氣和粉煤的噴入量和配比，因此能快速有效調(diào)節(jié)熔池溫度、爐內(nèi)熔煉氣氛，避免風口區(qū)和爐缸區(qū)爐結的生成，嚴格控制四氧化三鐵的生成，杜絕泡沫渣、噴爐等不利爐況的發(fā)生，因此生產(chǎn)平穩(wěn)性高； （6）采用銅水套襯磚爐體結構則磚層保護銅水套不被金屬鉛液侵蝕且銅水套改善耐火磚高溫工作環(huán)境、采用全面的爐體安全運行監(jiān)控系統(tǒng)則及時發(fā)現(xiàn)爐體安全隱患、采用上擴形爐體結構則爐體襯磚結構更穩(wěn)定、采用反拱形式耐火磚砌爐底則避免爐底出現(xiàn)浮磚的情況、采用爐底基座條形風冷通道則有利于爐底表面降溫、采用爐膛上部二次燃燒消除出爐煙氣中的CO、采用密閉鋼殼消除熔池區(qū)氣體外逸燃燒的可能性，因此SSC爐安全性好、爐壽長、作業(yè)率高； （7）采用全線DCS控制系統(tǒng)，常規(guī)人工操作內(nèi)容僅有放渣和放鉛，因此勞動強度低、自動化程度高； （8）針對中小規(guī)模再生鉛項目，采用單臺爐內(nèi)完成鉛膏的分解熔化、還原、放渣過程，則占地小、流程短、配套設施少、無熱態(tài)鉛渣周轉污染，且工藝采用微負壓操作，無煙氣外逸，因此投資省、環(huán)保好。 綜上所述，富氧粉煤側吹爐熔煉鉛膏，探索最佳操作工藝參數(shù)后，側吹爐可進入“傻瓜爐”的生產(chǎn)模式。 建議 （1）鉛膏的熔化脫硫期和深度還原期供熱需求差別較大，因此單爐熔煉再生鉛時可混搭富氧噴槍，利用它的投用/離線來調(diào)整爐內(nèi)氣氛，從而減小富氧粉煤側吹噴槍的工況波動。 （2）利用鉛是Au、Ag等有價金屬的良好捕劑，使再生鉛與含貴金屬雜料協(xié)同處理。 （3）結合低碳排放政策，進一步考慮清潔能源和非碳還原劑的開發(fā)應用。 》點擊查看 GBRC 2025 SMM電池回收與循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)大會 專題報道
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在全球通脹波動、貨幣政策分化及地緣政治風險交織的宏觀大環(huán)境下，錫產(chǎn)業(yè)的前景顯得尤為錯綜復雜，充滿了不確定性。2024年，部分錫礦產(chǎn)區(qū)因自然災害或政策調(diào)整而面臨困境，使得全球錫供應局勢趨緊。全球經(jīng)濟正步入新的復蘇周期，伴隨著人工智能技術的革新加速與綠色能源轉型的深入推進，這些因素共同為錫產(chǎn)業(yè)下游需求增長注入了新的活力。鑒于此，2025年錫產(chǎn)業(yè)年會將聚焦“新時代背景下的機遇與挑戰(zhàn)”這一核心議題。 我們誠摯地邀請海內(nèi)外的業(yè)界同仁，共聚于世界錫都——“個舊”。這里不僅擁有深厚的錫產(chǎn)業(yè)底蘊，還匯聚了稀貴金屬、銅鉛鋅有色金屬冶煉及深加工、工業(yè)固廢綜合利用及深加工等多元化的產(chǎn)業(yè)集群。在此，我們將共同探討錫產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略定位與發(fā)展方向，攜手為行業(yè)的繁榮穩(wěn)定與可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。 紅河永森礦業(yè)有限公司 特此盛情邀約，共聚此次行業(yè)巔峰盛會。讓我們攜手并進，共創(chuàng)錫產(chǎn)業(yè)的美好未來，迎接新時代的曙光。 即刻點擊 報名表單 ，輕松完成參會登記，共同見證并參與這場意義非凡、影響深遠的行業(yè)盛會，共創(chuàng)輝煌新篇章！ 紅河永森礦業(yè)有限公司位于世界聞名錫都---云南省個舊市。公司于2004年成立至今，主要以錫精礦的生產(chǎn)、加工、銷售為主。經(jīng)歷多年的艱苦創(chuàng)業(yè)，現(xiàn)發(fā)展為擁有員工80余人，工程技術人員10余人；注冊資金4000萬元，現(xiàn)有總資產(chǎn)6億余元，固定資產(chǎn)2500多萬元，年銷售收入達到25億元左右；占地10000多平方米；原料來自國內(nèi)、東南亞、非洲、歐洲、南美洲、俄羅斯等地，和國內(nèi)外多家知名企業(yè)保持長期合作友好合作關系。是集金屬及金屬礦、非金屬礦；錫礦重選、磁選、浮選工程為一體的國際一流有色金屬加工貿(mào)易企業(yè)。 公司具備先進的檢測方法，齊全的設備配置，成熟的加工技術?，F(xiàn)平均年生產(chǎn)錫精礦和鎢精礦共一萬五千噸，并拓展如：銅、鉛、鎢、鐵、鋅等其他有價金屬的產(chǎn)能回收。公司廠區(qū)內(nèi)種植了各種樹木、花草和綠化帶等綠植約2800平方米，生產(chǎn)、生活環(huán)境優(yōu)質，“三廢”排放達到國家標準和控制要求。 公司的經(jīng)營宗旨是：重點加快錫精礦及有色金屬的國際貿(mào)易合作。積極探索選礦新技術、新工藝、有效益的開發(fā)銅、鉛、鎢、鐵、鋅等其他資源。公司的經(jīng)營理念堅持以人為本，誠信為先。以市場為導向，以經(jīng)濟效益為中心，努力提高經(jīng)營管理水平，促進公司持續(xù)健康發(fā)展，切實保障公司、員工和股東的利益。公司團隊依靠長期的經(jīng)驗積累和堅持不懈的拼搏精神，從嚴治企，爭取成為國際一流大型有色金屬加工貿(mào)易企業(yè)集團。 聯(lián)系方式 https://www.yonsenmining.com 長按掃碼立即報名 2025 SMM（第十五屆）錫產(chǎn)業(yè)鏈峰會
2025-08-15 16:18:12
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