浅谈电解液对阴极铜质量的影响

针对某厂高镍、氧含量的阳极电解生产过程中出现的阳极易钝化、槽电压高、阴极铜表面结晶质量差等系列问题,探讨分析原因,认为是电解液的成分及其相关的物理参数直接影响阴极铜的表面质量,并提出几点生产工艺调整建议：适当降低硫酸浓度、铜离子浓度和电流密度;提高进液温度、改进进液方式,并加大电解液净化量;在火法精炼氧化还原操作时,氧的质量分数控制在0.1%以下.实践表明,按照建议调整工艺参数后,工艺指标正常,阴极铜质量达标.     

氰化—萃取法从湿法处理铜阳极泥尾渣中回收有价金属

目前国内处理铜阳极泥的流程可归纳为四类。一类是传统的火法处理流程:将阳极泥经脱铜、脱硒、还原熔炼、氧化精炼,然后电解精炼得成品金银。第二类是选冶联合流程:先用氯化钠作氧化剂,浸出铜硒,后用选矿方法富集得银精矿,然后一次熔炼成金银合金阳极板,再电解精炼得成品金银。第三类是半湿法流程:阳极泥经硫酸化焙烧脱硒;稀硫酸浸铜;脱铜渣氨浸分银,水合肼还原沉淀银粉,铸阳极电解;分银渣硝酸分铅后再氯化分金,SO_2还原金粉,铸阳极板电解。第四类是全湿法流程:先将阳极泥水洗,过筛,过滤,然后用稀硫酸浸出脱铜,脱铜渣氯化浸出,氯化液有机萃取,草酸还原得海绵金,或氯化液用二氧化硫或草酸直接还原获粗     

粗铜氧化精炼的热力学分析

对粗铜氧化精炼过程中发生的五个基本化学反应的自由焓进行了详细计算,并对自由焓-温度图进行了热力学分析.得出了杂质氧化的顺序及可除去的程度,从而得出了粗铜经氧化精炼后产出的阳极铜的合理成分.结合工厂实例,求得该厂粗铜中各种杂质在火法精炼中可除去的程度.     

顶底复吹条件下不锈钢VOD精炼过程的数学模拟——模型应用及结果

应用提出的数学模型分析和处理了120t顶底复吹VOD炉内20炉409L型铁素体不锈钢的精炼。结果表明,该模型可较精确地估计整个精炼过程中钢液成分和温度随时间的变化。氧化精炼期钢中各元素间的竞争性氧化和相应的氧分配比,以及还原精炼期渣中各氧化物的竞争性还原和对应的供氧率,均可用反应的Gibbs自由能来表征和确定。对本工作409L型不锈钢的顶底复吹过程,脱碳的临界碳浓度(在该浓度后,脱碳变为由钢液内碳的传质控制)为(0.1190~0.1820)mass%,与顶吹氧过程的临界碳浓度基本相合。由模型估计考察了各有关因素对精炼效果的影响和吹炼工艺的优化。该模型可为制定和优化顶底复吹条件下不锈钢VOD精炼工艺及过程的实时在线控制提供有用的信息和可靠的依据。     

铜锰复合氧化物低温催化氧化甲醛的性能研究

 采用简单的氧化还原方法,通过控制Cu和Mn物质的量之比及煅烧温度等条件合成了一系列铜锰复合氧化物。通过考察合成条件对催化剂的晶相、形貌以及催化活性的影响,从而确定最佳的工艺条件,结合X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等多种表征手段揭示催化剂结构和活性的关系。研究结果表明,在单一锰氧化物中,铜的掺杂促进氧物种移动,使得铜锰复合氧化物具有较低的还原温度和较强氧化还原能力,且结晶度差的无定型态同样有利于氧空穴的增加,从而有利于甲醛的催化氧化。当Cu/Mn物质的量之比为1：2、煅烧温度为300℃时制得的铜锰复合催化剂催化性能最佳,能够在90℃下完全降解甲醛。     

铜电积过程中砷的电化学行为

根据热力学平衡理论及实验观测结果，探讨了铜电积过程中砷的电化学行为．得知：在采用不溶性阳极电积脱铜脱砷传统工艺流程中，砷酸在阴极发生还原反应形成亚砷酸，亚砷酸又与阳极产生的氧气发生氧化反应形成砷酸．在铜含量较低时阴极析出大量氢气，阳极析出氧气，极大地浪费了电能；在析出氢气的同时逸出砷化氢，砷酸、亚砷酸在阴极直接发生还原反应也产生砷化氢气体，从而严重地污染了环境．     

EBT-LF-VD-CC工艺冶炼GCr15轴承钢氧含量的控制

通过铁水预处理-EBT-吹氩-LF精炼-VD真空处理-连铸工艺生产轴承钢GCr15的实践,得出冶炼终点钢水碳含量为0.50~0.70%时,钢水氧含量在50×10-6~120×10-6之间,经出钢时脱氧、吹氩、LF精炼及VD真空处理后,中间包钢水中的全氧含量为(10～12)×10-6,铸坯中全氧<11×10-6。分析表明,加强熔池搅拌,使钢渣充分反应,控制终点碳含量和成品铝含量,采用高碱度渣精炼,VD真空处理,可使轴承钢中全氧进一步降低。     

砷、锑和铋对铜电沉积及阳极氧化机理的影响

采用循环伏安及交流阻抗研究As(Ⅲ,V),Sb(Ⅲ,V)和Bi(Ⅲ)对铜电沉积及阳极氧化机理的影响.研究结果表明:电解底液循环伏安分别在0.06 V和-0.25 V出现还原峰a和b,在0.10 v和0.23 V出现氧化峰b'和a'.As(Ⅲ)加速铜的电沉积,As(V),Sb(Ⅲ,V)和Bi(Ⅲ)均改变铜的沉积机理,使两步反应变成一步反应,其中,加入Sb(Ⅲ,V)和Bi(Ⅲ)的电液在-0.13 V附近出现杂质Sb和Bi的还原峰;这些杂质均抑制铜的氧化反应,改变阳极氧化机理,使两步氧化变为一步氧化反应;将As(Ⅲ,V),Sb(Ⅲ,V)和Bi(Ⅲ)单独加入电解液中,电极过程均产生电活性物质吸附,均使电极过程阻抗减小.     

关于原电池和电解池电极名称的确定

按物理学规定电流从电位高的电极(指正电荷)流向电位低的电极,并将电位高的电极叫做正极(+),电位低的电极叫做负极(-)。按电极反应的实质,在原电池中,我们把发生还原反应的电极叫做正极;把发生氧化反应的电极叫做负极。但也有另外一种命名法,即把发生还原反应的电极叫做阴极;把发生氧化反应的电极叫做阳极。例如锌铜电池,其装置如图1。     

基于专家内模的氩氧精炼低碳铬铁的碳含量终点控制系统

为了实现低碳铬铁冶炼时间的必要缩短,分别建立氩氧精炼低碳铬铁过程中碳含量降低速率与温度变化速率与氧气供给速度之间的机理模型方程,且根据不同碳含量阶段的供氧速率构造专家控制系统,实现内模控制器滤波器时间常数的自调节,建立了基于专家内模的氩氧精炼低碳铬铁的碳含量终点控制系统。仿真结果表明:该系统能够在实现内模控制稳态无误差的基础上,进一步提高系统的动态响应,有效缩短了整个氩氧精炼铬铁合金的冶炼时间。在内模控制的基础上结合使用专家控制的方法对解决输出和扰动均不可测一类工业对象的控制问题具有一定借鉴作用。     

真空还原精炼法制备低氧高钛铁合金

针对铝热还原法制备的高钛铁中氧含量高、夹杂多等缺点,提出了以铝热法高钛铁为原料进行真空还原精炼制备低氧高钛铁的新思路.研究了精炼温度、精炼渣等因素对精炼效果的影响,采用XRD,SEM及化学元素分析等手段对高钛铁合金进行了表征.结果表明:还原精炼后合金的微观结构均匀致密,夹杂物得到有效去除,氧含量急剧降低;2 000℃时以CaO-Al2O3为精炼渣制备的高钛铁合金中各元素的质量分数分别为钛74.5%,铁18.2%,铝2.17%,硅0.81%,氧3.20%,完全符合优质高钛铁的技术指标.     

新型精炼合成渣的高效脱硫研究

本文开发了一种预熔型精炼合成渣,具有高碱度低熔点的特性,实验室条件下,平均脱硫率为84.5%.在工业实验中,根据钢种出钢要求,设计了分钢种的加料方案.实验结果表明,本精炼渣可以达到100%出钢化渣率,精炼时间缩短了11min.与原工业渣系相比,使用本精炼渣后,VD前钢中氧和氮含量分别降低了7×10-6和12×10-6,VD后钢中氧和氮含量分别降低了5×10-6和15×10-6.脱硫率也得到了大幅提高,从电炉出钢至VD后吊包的脱硫率为92%,最低硫含量达到30×10-6.     

低碳含铝钢20Mn2精炼渣系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2的优化

通过对低碳含铝钢20Mn2精炼过程的取样分析,得出精炼渣的熔化温度偏高,渣中存在大量固相CaO,并导致钢中含有CaO类夹杂物,精炼渣吸附夹杂物能力差. 利用FactSage热力学计算,从渣的低熔点区域控制和渣-钢反应这两个方面对渣系进行研究与优化. 结果表明,CaO/Al2 O3 质量比在1. 5左右添加质量分数为3% CaF2 可以有效降低渣的熔化温度,渣的熔化温度随着CaF2 含量的升高呈现先降低后升高的趋势,MgO的质量分数控制5%左右低熔点区域面积达到最大. 在SiO2 质量分数大于30%区域,钢中氧含量大体上随着CaO/Al2 O3 质量比的增加而降低,在SiO2 的质量分数低于30%区域随着CaO含量的升高而降低,钢中酸溶铝含量在SiO2 含量高的区域随着Al2 O3/SiO2 质量比的增加而升高,在SiO2 含量低的区域随着CaO/SiO2 质量比的增加而增加. 根据热力学分析结果得出合理的渣系范围:CaO 50% ~60%, Al2 O3 20% ~35%, SiO2 5% ~10%, MgO 5% ~8%, CaF2 0~5%. 优化渣系的实验结果表明,优化后渣系熔化温度降低,钢中夹杂物数量、面积和平均尺寸均有明显下降.     

Behavior of fluxed lime iron oxide pellets in hot metal bath during melting and refining

Lump lime as a flux material in a basic oxygen furnace (BOF) often creates problems in operation due to its high melting point, poor dissolution property, hygroscopic nature, and fines generation tendency. To alleviate these problems, fluxed lime iron oxide pellets (FLIP) containing 30% CaO were developed in this study using waste iron oxide fines and lime. The suitable handling strengths of the pellet (crushing strength: 300 N; drop strength: 130 times) of FLIP were developed by treating with CO₂ or industrial waste gas at room temperature, while no separate binders were used. When the pellet was added into hot metal bath (carbon-containing molten iron), it was decomposed, melted, and transformed to produce low melting oxidizing slag, because it is a combination of main CaO and Fe₂O₃. This slag is suitable for facilitating P and C removal in refining. Furthermore, the pellet enhances waste utilization and use of CO₂ in waste gas. In this article, emphasis is given on studying the behavior of these pellets in hot metal bath during melting and refining along with thermodynamics and kinetics analysis. The observed behaviors of the pellet in hot metal bath confirm that it is suitable and beneficial for use in BOF and replaces lump lime.     

超低氧条件下钢液脱氧与氧化物夹杂尺寸

研究真空感应熔炼过程中因炉衬材料热分解造成的脱氧元素烧损及其全氧含量的变化规律。在此基础上，探讨脱氧元素过饱和度对脱氧产物尺寸分布规律的影响，以及超低氧钢全氧含量与氧化物夹杂数量和尺寸的关系。结果表明，在真空感应熔炼条件下，残留在钢中的氧化物夹杂数量随脱氧元素铝烧损量增加而增加．熔炼超低氧钢的关键是避免炉衬热分解；脱氧产物尺寸随脱氧元素过饱和度增加而增加；超低氧铜的大颗粒夹杂主要来自炉衬材料。     

十二烷基硫醇对铜的缓蚀作用

利用自组装方法在铜表面制备十二烷基硫醇单层膜,采用失重法、电化学极化曲线法和交流阻抗法,研究在不同成膜时间条件下得到的自组装膜在0.51 mol/L的NaCl溶液中对铜的缓蚀作用.实验结果表明:十二烷基硫醇膜对铜具有较好的缓蚀作用,经自组装处理后铜电极在NaCl溶液中电荷传递的电阻增大,腐蚀电流密度下降.该膜对腐蚀反应的阴极过程具有更强的阻碍作用,在吸附时间为30 min时,可产生较好的缓蚀效果.     

不同碱度精炼渣系对弹簧钢夹杂物的影响

哈贝马斯对《启蒙辩证法》的否定性解读,使得该著中的拯救逻辑遭到歪曲。由哈贝马斯的解读所延伸出的对《启蒙辩证法》拯救逻辑的美学化和精神分析化的重构与阿多尔诺的哲学思想相矛盾,由此我们必须重新反思哈贝马斯的解读模式。《启蒙辩证法》并非仅仅局限于工具理性批判,它通过有规定的否定达到了对现代启蒙当中现实权力因素的内在批判,它因此并没有彻底否定启蒙也没有重新树立新的乌托邦。对自然的回忆的拯救逻辑意味着思想必须对自身展开批判,以达到重新正视社会现实中的苦难现象,从而解构抽象主体的优先地位。     

EAF steelmaking process with increasing hot metal charging ratio and improving slagging regime

A new electric arc furnace (EAF) steelmaking process with increasing hot metal charging ratio and improving slagging regime simultaneously was developed and applied in a 50 t electric arc furnace for more than a year at No. 1 Steelmaking Plant of Shanxi Taigang Stainless Corporation Limited. The essential fact of the new EAF steelmaking process was to charge hot metal in two portions or steps: firstly, 35wt%-40wt% hot metal was pretreated by blowing oxygen in a specially designed reactor for decar burization and improving hot metal temperature and melting premelted slag; secondly, 30wt% hot metal was charged into EAF with high basicity refining slags from ladle furnace (LF)-vacuum degassing furnace (VD) refining process. The results show that the hot metal charging ratio can reach to about 65wt%-70wt% for the new EAF steelrnaking process; meanwhile, the tap-to-tap time of a 50 t EAF can shorten by 5-10 min, the electricity consumption can decrease by 35-50 kW·h/t, the lime consumption can reduce by 10.5 kg/t of molten steel, and the content of harmful heavy metals in molten steel can be easily controlled to less than the upper limits of aimed steel specification or grade compared with the traditional EAF steelmaking process. In addition, the dephosphorization ability shows a slight strengthening, however, a small degree of lessening for desulphurization ability is observed for the new EAF steelmaking process, but the weakness of desulphurization ability cannot become an obstacle to its further application since a stronger desulphurization ability can be achieved during secondary refining of LF coupled with VD after EAF steelmaking process.     

TP347H精炼渣二次氧化控制及夹杂物变性处理

研究了采用EF+VOD+IC工艺流程生产TP347H不锈钢时由于精炼渣成分产生的二次氧化及其氧化夹杂物的变性处理过程.试验中VOD精炼过程中采用Al进行终脱氧，降低精炼渣中FeO、SiO2含量，精炼渣四元碱度控制在1.3以上，保证钢中全氧质量分数小于0.003%.脱氧后使用喂Ca-Si线及钢包软吹的精炼手段，可将硬质Al2 O3及MgAl2 O4转变为CaO-Al2 O3夹杂，减少硬质MgAl2 O4夹杂总量并使夹杂物熔点低于1500益.此类夹杂在炼钢温度下呈液态且更易于聚集与上浮，而在后续轧制、锻造过程中低熔点夹杂随基体发生形变，减少钢材裂纹的产生.