基于MetCal计算模型双底吹连续炼铜工艺关键参数影响规律分析

双底吹连续炼铜工艺具有连续性、瞬时性的特点,其生产操作参数控制相对于其他炼铜工艺更为复杂,为确保产品质量稳定、炉况处于优化状态,需对双底吹连续炼铜工艺关键控制参数及其影响规律进行研究。本论文利用MetCal desk计算平台,通过物质流、能量流守恒的原理建立了双底吹连续炼铜工艺冶金计算模型,并在此基础上,通过单一调整富氧空气量、石英石配量、电解残极配加量等参数,分别考察其对双底吹连续炼铜工艺熔炼关键参数“铜锍品位、熔炼渣铁硅比及温度”和吹炼关键参数“粗铜品位、吹炼渣铁硅比及温度”的影响规律。结果表明：铜锍品位与熔炼石英石量、富氧空气量呈正相关,与配煤量呈负相关;熔炼渣铁硅比与熔炼石英石量、配煤量呈负相关;熔炼渣温度与熔炼富氧空气量、配煤量呈正相关;粗铜品位与吹炼富氧空气量、电解残极量呈正相关;吹炼渣铁硅比与电解残极量呈正相关,与吹炼石英石量呈负相关;吹炼渣温度与吹炼富氧空气量、电解残极量呈正相关。     

复合激发剂对铜炉渣活性影响及充填材料制备

为了实现铜炉渣的废物利用,以碱激发方式为主研究铜炉渣制备矿用胶凝材料的可能性.选取生石灰、NaOH和早强剂组成的混合物作为复合激发剂,开展铜炉渣活性激发和充填材料制备试验,并采用X射线衍射和扫描电子显微镜对铜炉渣水化产物进行分析.试验结果表明,各激发剂对铜炉渣活性的影响顺序依次为生石灰>早强剂>NaOH,在复合激发剂的作用下炉渣净浆试样的7和28 d强度分别可以达到1.5和3.0 MPa以上.铜炉渣尾砂充填料28 d强度为1.0 MPa,流动性良好,满足充填材料要求.铜炉渣早期水化产物主要有片状的Ca(OH)2和C-S-H凝胶,随着养护时间的增加,C-S-H凝胶Ca/Si比不断减小,水化产物结构更加致密.养护时间至28 d时,铜炉渣中活性成分基本反应完全.     

直流矿热电炉中铜转炉渣的贫化

在实验室的直流电炉中处理原生和再生铜转炉渣,得到了金属相产物及各种元素在弃渣和金属相之间的分配,在同一设备还进行了交流电贫化的实验,对两种实验结果作了比较。结果表明,直流电炉炉渣贫化反应速度常数较交流电炉的大,其金属回收率也高于同样能耗的交流电炉,本文认为,直流电炉渣贫化,是通过重力沉降,金属化合物的电解还原,电泳及熔池的对流运动达到的。     

直接甲醇燃料电池的阳极进料系统及控制策略

直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cells,DMFC)的甲醇燃料的利用关系到系统的能量密度,是其微型化亟待解决的问题。为了提高甲醇利用率和提高系统的能量密度,必须采用必要的进料系统和控制策略。该文从主动和被动两类系统总结了面向直接甲醇燃料电池的关键系统组件和相关的控制策略,从系统工程的角度加以分析,总结了DMFC用甲醇传感器和系统控制的设计开发思想,并指出电池型化学传感器将是DMFC用甲醇传感器的主要开发方向,系统需采用脉冲式进料和混合动力方式以适应不同模式的负载。自呼吸电堆需采用基于化学势为推动力的被动式进料方式。采用空载自升温模式有助于缩短启动时间。     

含固相铜冶炼渣的黏度计算及其应用

利用Roscoe方程,结合FactSage的多元多相平衡计算和纯液相渣黏度计算功能可对含固相熔渣的黏度进行计算.本研究针对基于铜冶炼渣的FeO-SiO2-Fe3O4-CaO-Al2O3-MgO系,首先根据相似炉渣的黏度测定值对Roscoe方程中的参数进行拟合,同时验证了该方法在计算所研究体系时的准确性.基于所得的计算模型考察不同组分含量对平衡相组成及黏度的影响规律,并总结获得合理的渣型配比.当炉渣中各组分的质量分数分别控制在FeO 40％～60％、SiO225％ ～ 40％、Fe3O40％～15％、CaO 0％ ～ 10％、A12O30％～8％和MgO 0％ ～4％时,可在冶炼过程中得到流动性较好、固体量较少的熔渣.     

铜冰铜熔炼过程的物理现象

在模拟反射炉和电炉熔炼冰铜的实验中,用X射线电视装置研究了铜冰铜熔炼时的各种物理现象。炉料在熔炼时所发生的变化均记录在电视录像磁带及X光胶片上。利用渣锍两相之间界面张力的数据计算了体系的浮游系数和膜系数。讨论了熔融硫化物对固体炉料的浸染,泡沫渣的形成条件,冰铜液滴与气泡在渣中的行为以及它们对金属在渣中损失的影响。     

空气阴极微生物燃料电池处理模拟酸性矿井水的研究

酸性矿井水因pH值低、重金属离子含量高,难以直接采用硫酸盐还原菌生化处理.试验构建了空气阴极微生物燃料电池系统来处理酸性矿井水,有效处理废水H+和重金属离子,同时还能产电.构建的空气阴极微生物燃料电池系统(污泥量40mL,硫酸盐还原菌30mL,阳极材料为碳布,室温)的最大功率密度达到82.24mW/m2,最大电压为332.2mV;硫酸根的最大去除率达到41.6,对Zn2+、Cu2+、Cd2+和Fe2+的去除率分别达到83.7%、77.4%、84.2%和66.8%,化学需氧量的最大去除率达到60.9%.分析认为,空气阴极微生物燃料电池有效处理废水H+,弱化了H2S的生物抑制作用,强化了硫酸盐还原菌还原产生的S2-与重金属离子生成硫化物,并经能谱分析加以验证.     

Kinetic modeling of copper bioleaching from low-grade ore from the Shahrbabak Copper Complex

The copper recovery from low-grade copper sulfide ore was investigated using microbial leaching. Several parameters substantially affect the bioleaching of copper; among them, pulp density and nutrient media were selected for investigation. The optimum conditions for copper recovery were a pulp density of 5 g/mL, a mixed-mineral salt medium of Acidithiobacillus thiooxidans (70vol%) and Acidithiobacillus ferrooxidans (30vol%), and 10vol% of inoculum. Under these conditions, the maximum bioleaching capacity of the medium for copper recovery was determined to be approximately 99%. The effect of pulp density on the kinetics of the bioleaching process was surveyed using both da Silva's method and constrained multilinear regression analysis. The kinetics of copper dissolution followed the shrinking core model, and the process was diffusion controlled at a pulp density of 5 g/mL. Nevertheless, at higher pulp densities, the process was controlled by chemical reaction.     

微生物燃料电池同步还原五价钒并产电

五价钒(V(Ⅴ))具有较强的毒性,在环境中广泛存在。本文采用双室微生物燃料电池,以人工模拟的含钒废水作为阴极电子受体,实现了V(Ⅴ)的同步还原与产电。同时发现:较高的初始V(Ⅴ)质量浓度能够提高微生物燃料电池的输出功率密度,但不利于V(Ⅴ)的去除;降低pH对功率密度和V(Ⅴ)的去除率都有利,但当pH低至2时,再减小pH,上述两指标没有显著提高。V(Ⅴ)在微生物燃料电池中被还原为V(Ⅳ),后者可以通过调整pH而沉淀,从而实现了含钒废水的有效处理并回收电能与钒元素。     

光合细菌燃料电池的开路电位法研究

随着能源危机的严重,新能源的开发与探索成为了人们关注的热点。其中微生物燃料电池作为生物质能的一个重要代表也获得了广泛的关注。通过使用硫酸铁铵和硫酸亚铁铵制备的磁流体来吸附微生物,使得微生物与电极接触更好,将微生物聚集在电极表面增大微生物的密度,增大电极的产电性能。选用开路电位法来研究微生物燃料电池的产电性能,是在无电场干扰的纯自然条件下对电池的产电性能的检测和表征,使得微生物能正常的进行生理代谢而不会受到伤害。研究的微生物燃料电池的开路电位高达1.44V,而且在检测的100min内比较稳定。     

分光光度法测定芦丁颗粒剂中总黄酮含量

建立芦丁颗粒剂中总黄酮分光光度测定方法.在样品溶液中分别加入亚硝酸钠试液、碱溶液及硝酸铝试液,放置一段时间后,于506 nm波长处测定总黄酮含量.总黄酮浓度在8.8~52.8μg/mL范围内,吸光度与浓度呈良好线性关系(r=0.9992);低、中、高浓度的平均空白加样回收率分别为100.2%、100.3%及99.6%;同一批样品6次测定值的RSD为1.2%.本方法简便、准确、精密,适于测定芦丁颗粒剂中总黄酮含量.     

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.     

微生物燃料电池技术发展及其应用前景

微生物燃料电池可以借助微生物的催化作用直接将燃料(如有机酸,糖类等)的化学能转化为电能.某些类型的细菌具有将电子传递到细胞外并与外界电子受体接合的能力,可以用于构建微生物燃料电池.微生物燃料电池的研究集中于产电细菌、电极材料和电池反应器构型等方面,同时,微生物燃料电池在废水处理、生物修复等方面具有广阔的应用前景.     

Operational and structural aspects of a vapor-feed semi-passive direct methanol fuel cell supplied with concentrated methanol

Direct methanol fuel cell （DMFC） has great potential to replace the traditional battery in the field of portable power sources. This study investigates the operational and structural aspects of a vapor-feed semi-passive DMFC supplied with concentrated methanol. The effec tiveness of using vaporous methanol to improve the cell performance is experimentally validated. Results indicate that there exits an optimal value of methanol concentration that favors both methanol supply and control of methanol crossover （MCO）. With the increase in vaporization temperature, the cell performance can be enhanced. Based on the traditional structural design, a sintered porous metal plate is further used to depress the impact of MCO so that the cell performance can be significantly improved at a relatively higher methanol concentration. This is of great importance to enhance the energy density and operating duration for portable applications. The mechanisms related to the performance behaviors are discussed in detail.     

厌氧流化床微生物燃料电池堆栈产电性能

研究了三级液固厌氧流化床微生物燃料电池（MFC）串并联的产电性能.同时考察了活性炭装填高度、阳极面积等因素对燃料电池产电性能的影响.结果表明：将燃料电池串联时,总电压为1 500 mV,等于3个单级电池的电压之和,能够有效地提高燃料电池的输出电压,最大功率密度为0.28 W·m-2.而并联时,输出电压仅为450 mV左右,和单级电池输出电压大体相当,最大功率密度为0.074 W·m-2.活性炭的装填高度增加1倍,电压升高了20％左右.阳极面积增加1倍,产电量增大了30％.     

铜渣中铁铜分离新工艺研究

本文综述了铁铜分离的一般方法,并根据国内外氯化焙烧现状,结合铜渣特点,提出氯化焙烧法分离铜渣中铁铜的优势：可以在中温条件下进行选择性氯化,完成铁铜的分离过程;氯化焙烧过程是在氧化性气氛下进行的,铜渣中硫元素可以SO2的形式溢出;铜渣中的铜以CuCl2形式挥发,可以在反应器冷端凝结,铁留在渣中,实现了铜渣中铁铜的共同回收。     

三室交互型微生物燃料电池阴极脱氮及产电性能研究

为解决微生物燃料电池阴极室中电极反硝化和非电极反硝化二者的冲突,构建出一种三室交互型微生物燃料电池。在一个循环周期内,电池功率密度平均27.0 mW/cm~2,反硝化速率平均0.92 mg/(L·h),所需有机碳源量COD/NO_3~-仅为3.9,整体性能优于相同条件下的传统双室型微生物燃料电池;交互式控制方式优于三室电池同时开关的运行方式;24 h是实验废水条件的最佳交互时间。三室交互型微生物燃料电池在高效脱氮产电的同时,充分利用了电子供体,节约了反硝化所需的有机碳源。     

Cu-Ni-Cl-H2O体系除铜热力学分析

结合已有的热力学数据,对镍阳极液的Cu-Ni-Cl- H2O体系进行热力学平衡计算.计算出pH=2.5时,该体系中Cu2+、Ni2+及其配位络合物离子的平衡常数.绘制出298.15 K时Cu-Ni-Cl-H2O体系中lg c(Me)-c(Cl)T的关系图.结果表明:采用置换沉积的方法可以成功将Cu-Ni-Cl-H2O体...     

火法和湿法生产电解铜过程的生命周期评价研究

运用生命周期评价(life cycle assessment,LCA)方法,对用火法、湿法两种方法生产金属铜过程的环境协调性进行了研究,得到了铜生产过程中各工序的环境负荷数据.评价结果表明,铜冶炼的环境影响与生产工艺相关.湿法炼铜的能耗、温室效应、酸化效应,人体毒害分别只有火法炼铜的43.2%、45.2%、5.1%和5.0%.湿法冶炼铜过程环境影响明显低于火法炼铜的环境影响.     

导流式连续卸料离心机在铜电解净液系统中的应用

在铜电解生产过程中,电解液杂质元素不断富集,必须抽取一部分废电解液进行脱杂处理.为补充在脱除杂质过程中过量脱除的铜离子,铜冶炼厂一般采用生产硫酸铜重溶补充到电解液中的工艺.而传统生产粗硫酸铜的过滤分离设备,存在劳动强度大、能耗高、酸雾污染等问题.介绍一种导流式连续卸料离心机及其结构、工作原理与设备性能,综述其在铜电解净液系统粗硫酸铜工序的过滤分离中的应用.与传统过滤机相比,导流式连续卸料离心机不仅能高效快速分离出硫酸铜固体,减少硫酸铜含水量,而且能够实现密闭、连续作业,进而消除现场酸雾的危害,具有良好的经济效益和社会环境效益.