重金屬冶煉廢渣的“三化”處理一直是有色冶金和環(huán)保行業(yè)的重難點(diǎn)問題
,重金屬冶煉廢渣歷史堆存量和年新增量大
。據(jù)統(tǒng)計(jì),鉛、鋅、銅冶煉系統(tǒng)每生產(chǎn)萬噸金屬鉛、鋅、銅分別排放0.71萬t、0.96萬t和2.2~3萬噸廢渣,但是,有色冶煉廢渣資源化利用率不足,大量廢渣堆積如山,不僅造成有價(jià)金屬的損失,冶煉渣排放帶來的有價(jià)金屬浪費(fèi)和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重
。目前,重金屬冶煉廢渣的綜合利用方式主要包括回收有價(jià)金屬和直接利用。其中,回收有價(jià)金屬的方式包括火法、濕法和選冶聯(lián)合法,火法處理主要有回轉(zhuǎn)窯法即威爾茲法、煙化法、奧斯麥特法、基夫賽特法等方法
;濕法處理采用酸浸、堿浸或氨浸出的方式,回收其中的有價(jià)金屬
;選冶聯(lián)合則是通過選礦的方法富集有價(jià)金屬,再通過冶金的方法回收有價(jià)金屬。直接利用則是基于有價(jià)元素含量不高的廢渣,通常經(jīng)過簡(jiǎn)單處理后制成建筑材料、代替建筑用的輔助添加劑等,如替代部分水泥制備膠結(jié)材和混凝土及磚塊等建筑材料。上述工藝雖然使廢渣在一定程度上得到資源化利用,但是仍然存在能耗高、有價(jià)金屬回收率低、以廢生廢、規(guī)模小等共性技術(shù)難題。
最近幾年,受鉛產(chǎn)品價(jià)格持續(xù)低迷和原料成本上漲的影響,鉛冶煉企業(yè)利潤(rùn)空間不斷被壓縮。企業(yè)若不探索改變生產(chǎn)模式,增加粗鉛產(chǎn)品的附加值,節(jié)能降耗,盈利將變得十分困難。
百度云希望通過開源,將BIE的核心功能全面開放,同時(shí)推出國內(nèi)首個(gè)開源邊緣計(jì)算平臺(tái)—OpenEdge,旨在打造一個(gè)輕量、安全、可靠、可擴(kuò)展性強(qiáng)的邊緣計(jì)算社區(qū)。借助開源的OpenEdge,開發(fā)人員可以更靈活地開發(fā)控制自己的邊緣解決方案和應(yīng)用,將云計(jì)算能力拓展至用戶現(xiàn)場(chǎng),提供臨時(shí)離線、低延時(shí)的計(jì)算服務(wù),包括設(shè)備接入、消息路由、消息遠(yuǎn)程同步、函數(shù)計(jì)算等功能。百度云期待利用社區(qū)的力量為國內(nèi)邊緣計(jì)算技術(shù)營(yíng)造良好生態(tài),促進(jìn)邊緣計(jì)算在中國快速發(fā)展,加速更多行業(yè)人工智能應(yīng)用落地。
因此,本文作者針對(duì)某些富含有價(jià)金屬的重金屬冶煉廢渣利用率低、處置方式不當(dāng),粗鉛產(chǎn)品單一、價(jià)格低廉的問題,以TC值(加工費(fèi)空間)為衡量標(biāo)準(zhǔn),選擇了銅浮渣、鑄錠渣、石膏渣、高銀爐磚、鉛柵、結(jié)晶渣、中和渣、鉛渣、華聯(lián)浸出渣、銀精礦等10余種渣物料搭配鉛精礦作為富氧頂吹爐原料,分析了氧化和還原熔煉的基本原理,研究適宜富氧頂吹爐和還原爐熔煉的渣型及物料成分,以期達(dá)到提高渣物料資源化利用量和增大副產(chǎn)有價(jià)金屬產(chǎn)量的目的。
實(shí)驗(yàn)所用原料為硫化鉛精礦、氧化鉛精礦以及重金屬冶煉過程產(chǎn)生的廢渣,主要含有鉛、鋅、銅、鍺、金、銀等有價(jià)金屬。各物料的主要成分如表1所示。
張衡[20]采用Syamlal-O′brien曳力雙流體模型,對(duì)3 t/h振動(dòng)流化床內(nèi)5、10 mm單粒徑褐煤床層空隙率進(jìn)行了模擬,結(jié)果表明:隨床層高度增加,褐煤所占比率越來越小。對(duì)160 t/h振動(dòng)流化床內(nèi)1、5、10 mm不同粒徑褐煤在不同風(fēng)速條件(0、1、1.5、1.7、1.8、2.0、2.5 m/s)床層空隙率進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)果表明:1、5 mm褐煤流化效果較好,建議干燥時(shí)將褐煤粉碎成小顆粒。
由表1可知,富氧頂吹爐入爐原料種類多,來源廣,各種原料的成分和物理化學(xué)性質(zhì)差異較大,增大了配料難度。
(3)銅、鐵的硫化物
1.3.1 氧化熔煉時(shí)各組分的行為
基于管理會(huì)計(jì)這一視角,在進(jìn)一步優(yōu)化與完善公立醫(yī)院財(cái)務(wù)管理組織的過程中,相關(guān)工作人員必須要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型,也就是財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)需要像管理會(huì)計(jì)轉(zhuǎn)型。這就要求在新醫(yī)改的推動(dòng)之下,在構(gòu)建現(xiàn)代管理會(huì)計(jì)體系的驅(qū)動(dòng)之下,公立醫(yī)院要進(jìn)一步強(qiáng)化醫(yī)院財(cái)務(wù)管理隊(duì)伍建設(shè)。一方面,公立醫(yī)院應(yīng)該積極引進(jìn)管理會(huì)計(jì)人才,在引進(jìn)人才的過程中,不僅應(yīng)該考核相關(guān)人才的財(cái)務(wù)管理能力,更應(yīng)該對(duì)其管理意識(shí)以及經(jīng)濟(jì)管理能力進(jìn)行考核,從而充實(shí)醫(yī)院的財(cái)務(wù)管理隊(duì)伍;另一方面,公立醫(yī)院應(yīng)該針對(duì)財(cái)務(wù)管理組織內(nèi)部的全體人員積極開展時(shí)效性的職后培訓(xùn),從而進(jìn)一步提高財(cái)務(wù)管理工作人員的職業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng),為進(jìn)一步優(yōu)化公立醫(yī)院財(cái)務(wù)管理組織奠定堅(jiān)實(shí)的人力資源基礎(chǔ)。
渣物料搭配一定比例的鉛精礦進(jìn)入富氧頂吹爐氧化脫硫,其中各主要成分發(fā)生的反應(yīng)如下所述。
(1)入爐物料含鉛最優(yōu)控制為45%~50%,最低不小于40%,最高不高于55%,即可保證富氧頂吹爐熔池的流動(dòng)性,又可防止還原爐因含鉛過高而導(dǎo)致還原反應(yīng)過于激烈形成泡沫渣。
(1)硫化鉛
硫化鉛的氧化是一個(gè)放熱過程,PbS在氧化熔煉時(shí)發(fā)生主反應(yīng)2PbS+3O
=2PbO+2SO
,其氧化過程可以用Pb-S-O系的lgPO
與lgPS
的關(guān)系討論。
熔渣渣型影響熔渣的熔點(diǎn)、粘度和流動(dòng)性等物理性質(zhì),間接影響能耗、噴槍及爐窯內(nèi)襯的使用壽命。若熔渣的粘度較大,不僅影響還原速率,而且會(huì)增大熔渣對(duì)鉛的機(jī)械夾雜,降低鉛的回收率。還原爐以粒煤和焦丁作為還原劑,粒煤的還原性強(qiáng)于焦丁,在還原初期鉛含量高,加入大量粒煤導(dǎo)致爐內(nèi)反應(yīng)過于強(qiáng)烈,熔渣翻滾劇烈從熱渣口成股流出,不僅降低作業(yè)率,且造成極大的安全隱患。因此,本節(jié)擬研究適宜還原爐煉鉛的渣型和還原劑的給入方式。
(2)碳酸鉛
在如東縣不同地區(qū)選擇山羊,根據(jù)品種和養(yǎng)殖方式分類,按照月齡,每戶分別選擇3月齡以下、3—6月齡、6—12月齡、1年以上的山羊各20只,采集糞便,每個(gè)糞樣約6~10 g,總共采集糞樣80份。
碳酸鉛在高溫下容易分解,生成的PbO大部分形成硅酸鹽和鐵酸鹽。
本文以H-103樹脂作為處理廢水中Cl-的吸附劑,研究H-103樹脂對(duì)水溶液中Cl-的吸附熱力學(xué)特性,探討樹脂對(duì)Cl-的吸附機(jī)理。
富氧頂吹爐入爐原料先經(jīng)過配料系統(tǒng)按比例混合后進(jìn)入圓筒制粒機(jī)進(jìn)一步混合制粒,再經(jīng)過皮帶運(yùn)輸進(jìn)入富氧頂吹爐,原料在富氧頂吹爐內(nèi)發(fā)生氧化脫硫反應(yīng)產(chǎn)出富鉛渣,富鉛渣進(jìn)入還原爐還原產(chǎn)出粗鉛和還原渣,具體流程如圖1所示,系統(tǒng)設(shè)備示意圖如圖2所示。
鐵的硫化物高溫氧化反應(yīng)的最終產(chǎn)物主要是Fe
O
和Fe
O
以及各種硅酸鹽和鐵酸鹽。
銅在鉛精礦中主要以黃銅礦(CuFeS
)存在,有時(shí)也有輝銅礦(Cu
S)、銅藍(lán)(CuS)和斑銅礦(3Cu
S.Fe
S
),氧化過程可能會(huì)生成硫酸鹽,但最終產(chǎn)物都是Cu
O和結(jié)合的Cu
O。
(4)硫化鋅
2.2.2 還原劑加入方式的研究
(5)金、銀
俺答與明廷達(dá)成隆慶和議,可以看作是蒙古方面的經(jīng)濟(jì)欲求力量和明朝的政治支配力量協(xié)調(diào)平衡的結(jié)果;是正確的民族政策將游牧、農(nóng)業(yè)兩種生產(chǎn)方式組織成互補(bǔ)型依存關(guān)系,也是雙方調(diào)整邊防策略的結(jié)果。和議達(dá)成后,雙方在北方邊界掀開了和平交往的新篇章。
富鉛渣中的金、銀主要以Au、Ag、Ag
S和Ag
SO
存在,還原熔煉時(shí),Ag
SO
一部分還原成Ag
S,一部分分解成金屬銀。Ag
S可被Pb和PbO分解。鉛是金、銀的良好捕集劑,絕大部分金、銀都溶入粗鉛中,實(shí)現(xiàn)金銀的富集,小部分進(jìn)入鉛冰銅。脈石成分如CaO、MgO、Al
O
、SiO
等在還原熔煉時(shí)都不被還原,而是全部與FeO和ZnO一起造渣。
(6)脈石
脈石主要成分為石英和石灰石,石英在高溫下與PbO、FeO、CaO結(jié)合生產(chǎn)硅酸鹽,碳酸鈣分解為CaO,CaO能與SiO
和Fe
O
生成硅酸鹽和鐵酸鹽。
(7)硫酸鉛
鉛渣和銅浮渣中的PbSO
發(fā)生氧化分解反應(yīng),生產(chǎn)氧化鉛。
1.3.2 還原熔煉時(shí)各組分的行為
各物料在富氧頂吹爐經(jīng)過氧化熔煉作業(yè)形成富鉛渣,富鉛渣進(jìn)入還原爐主要發(fā)生各金屬氧化物的還原反應(yīng)和造渣反應(yīng)。
職業(yè)素養(yǎng)細(xì)分為“隱性”和“顯性”兩層面。前者側(cè)重技能,比較便于評(píng)估;后者的職業(yè)素養(yǎng),也就是整體層面的職業(yè)素養(yǎng),是比較難于養(yǎng)成與評(píng)估的。職業(yè)素養(yǎng)可以劃分成二、三級(jí)素養(yǎng),以專門化知識(shí)、實(shí)踐動(dòng)手能力、職業(yè)道德、職業(yè)意識(shí)、個(gè)人發(fā)展和社會(huì)素養(yǎng)為二級(jí)素養(yǎng),以思想品質(zhì)、職業(yè)興趣、自主學(xué)習(xí)能力、自我管理水平、與他人合作共事、適應(yīng)環(huán)境與自我調(diào)節(jié)能力等三級(jí)子素養(yǎng)。
由圖4可知,圖中位于上方的氧化物最容易被還原,而且位于CO-CO
線上方的氧化物容易被CO還原,位于C-CO線以上的氧化物在熱力學(xué)上也易被C還原。
精礦中的金以金屬狀態(tài)存在,氧化時(shí)不起變化。銀則以Ag
S存在,氧化時(shí)生產(chǎn)金屬銀或者穩(wěn)定的硫酸銀化合物。
2.1.1 富氧頂吹爐入爐原料配料模型研究
富氧頂吹爐入爐原料作為粗鉛系統(tǒng)冶煉的開端,原料成分直接決定粗鉛系統(tǒng)冶煉運(yùn)行是否順暢。富氧頂吹爐入爐原料種類多,各種原料的成分差異較大,增大了配料難度。通過對(duì)富氧頂吹爐冶煉工藝的研究,總結(jié)出適宜富氧頂吹爐熔煉的入爐物料成分為:
中醫(yī)法5~7分者的30日內(nèi)死亡率高于2~4分者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=55.456,P=0.000<0.05);7分以上者死亡率為89.19%。NEWS法5~7分者的20日內(nèi)死亡率高于2~4分者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(x2=55.088,P=0.000<0.05);7分以上者死亡率為89.04%。見表1。二者的曲線擬合度Z為0.239,P為0.81。
(2)入爐物料含硫10%~14%,以目前的富氧頂吹爐尾氣流量約40000m
/h的生產(chǎn)工藝情況,入爐物料含硫?yàn)?0%~14%可煙氣的SO
濃度滿足煙氣制酸條件,又不影響富氧頂吹爐進(jìn)料速度。
(3)入爐物料渣型控制為:CaO/SiO
:0.3-0.5,SiO
/Fe:0.8-1.0,選擇性采購礦(渣)物料,利用原料(包含鉛渣、硫化鉛精礦、氧化鉛精礦、銀鉛精礦、返塵等物料)自身組分調(diào)整渣型,代替了通過補(bǔ)充石灰石、石英砂來調(diào)節(jié)渣型,不僅提高了熔渣流動(dòng)性,節(jié)約了造渣劑石灰石、石英砂的采購成本,而且減少渣量,增大了爐子處理能力。降低了正常熔煉所需的熔池溫度,熔渣具有較好的流動(dòng)性。
(4)入爐物料含鋅小于8%,金屬在富氧頂吹爐內(nèi)以氧化鋅形式存在,氧化鋅熔點(diǎn)較高,確保富氧頂吹爐、還原爐熔渣的流動(dòng)性,入爐物料含鋅須小于8%。
理論課程:堅(jiān)持課堂教學(xué)是能力培養(yǎng)主陣地,理論教學(xué)是能力形成的重要渠道,關(guān)注知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)相結(jié)合,寓能力培養(yǎng)于知識(shí)傳授之中,知識(shí)傳授服務(wù)于學(xué)生開發(fā)智力、培養(yǎng)應(yīng)用等能力的目的。傳授知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的理論思維能力及其它能力。
(5)入爐物料水分控制為8%~12%,入爐物料水分主要影響艾薩爐煙塵率和富氧頂吹爐煤耗,入爐物料水分過低,物料制粒效果較差,導(dǎo)致煙塵率升高,有效投料量低;水分過高導(dǎo)致富氧頂吹爐煤耗升高,冶煉成本升高。
粗鉛系統(tǒng)備料7條電子皮帶稱可準(zhǔn)確稱量和給料,粗鉛系統(tǒng)所使用的原料鉛精礦、鉛渣、富氧頂吹爐煙塵、浸出渣、銀精礦等原料及原煤輔料均通過7個(gè)中間倉和電子皮帶稱進(jìn)行精準(zhǔn)給料,渣物料占富氧頂吹爐入爐物料的60%以上,鉛精礦為40%左右。給料控制由富氧頂吹爐主控通過DCS控制系統(tǒng)進(jìn)行控制,進(jìn)料過程經(jīng)過精準(zhǔn)計(jì)算和結(jié)果反饋,富氧頂吹爐爐入爐物料結(jié)果控制良好。
2.1.2 有價(jià)金屬的綜合回收
通過提高入爐原料中有價(jià)金屬金、銀、鍺、鋅的含量,增加產(chǎn)品鉛陽極板中銀的產(chǎn)量和中間產(chǎn)品鉛還原渣中金屬鋅、鍺的產(chǎn)量,提高鉛冶煉的經(jīng)濟(jì)效益。表2為部分鉛陽極板和還原渣有價(jià)金屬含量。
由于工期緊、工作量大,作業(yè)人員難免會(huì)輸錯(cuò)身份證號(hào)。經(jīng)過實(shí)踐發(fā)現(xiàn),身份證號(hào)的長(zhǎng)度、數(shù)字寫錯(cuò)的情況普遍存在。身份證號(hào)檢測(cè)功能可以快速的完成對(duì)身份證號(hào)的檢測(cè),并把身份證號(hào)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)導(dǎo)出為Excel表格式。
由表2可知,鉛陽極板富集較多的金、銀,鍺、鋅則進(jìn)入還原渣。根據(jù)生產(chǎn)報(bào)表統(tǒng)計(jì),該技術(shù)自2019年7月實(shí)施至2020年6月,產(chǎn)出粗鉛9.5萬t,粗鉛含銀172.5t,粗鉛含金170.8kg,鉛粗煉綜合回收率大于99.5%,金、銀粗煉回收率分別大于95%和99%。
由圖3可知,PbO的穩(wěn)定區(qū)較小,而PbSO
和nPbO·PbSO
的穩(wěn)定區(qū)較大,PbS低溫氧化可以直接生成PbSO
和nPbO·PbSO
,而PbS高溫氧化才可以獲得金屬鉛和氧化鉛。在lgPSO
一定時(shí),隨著氧位增加,穩(wěn)定區(qū)按PbS→Pb→PbO→nPbO·PbSO
→PbSO
的方向移動(dòng)。
2.2.1 還原爐熔渣渣型的研究
富鉛渣的化學(xué)成分中,純氧化物的熔度都很高,一般熔煉情況下難以達(dá)到,富鉛渣中常見成分的熔點(diǎn)如表3所示
。
根據(jù)富氧頂吹爐氧化熔煉渣型的研究基礎(chǔ),還原爐熔煉同樣采用FeO-SiO
-CaO三元渣系,F(xiàn)eO-SiO
-CaO三元相圖如圖3所示。
由圖3可知,圖中靠近橄欖石的區(qū)域熔點(diǎn)最低。因此,宜控制還原爐渣型在橄欖石附近,還原渣為高硅低鈣型,故需要補(bǔ)入石灰石提供鈣源。經(jīng)過多次試驗(yàn)研究,得到了適宜還原爐煉鉛的渣型為:CaO/SiO
:0.3-0.6,SiO
/Fe:0.8-1.3,有效提高了熔渣流動(dòng)性和降低了熔渣熔點(diǎn),對(duì)還原爐能耗、鉛還原率等指標(biāo)提升明顯。
ZnS是致密的難焙燒硫化物,低溫氧化時(shí)生成硫酸鹽,高溫氧化時(shí)則生產(chǎn)氧化物,所以高ZnS的鉛精礦應(yīng)該在高于850℃時(shí)氧化,使硫酸鋅分解成ZnO。
經(jīng)過渣型優(yōu)化后,研究了還原爐加煤、焦的兩種給入方式,研究結(jié)論如下所述:
(1)減少焦丁加入總量。將焦丁加入總量由1.5t降至0.3t~0.5t,加入速率為1~1.5t/h,20min即可加完焦丁。同時(shí)附帶少量粒煤,控制粒煤加入速率為0.3t/h左右??傮w上將還原劑調(diào)整為以粒煤為主,焦丁為輔的方式。圖4所示為兩種方式不同還原劑加入總量。
(2)提高粒煤加入速率。粒煤最大加入速率由1.8t/h提高到2.2t/h,泡沫渣可控,爐內(nèi)基本無隔層。兩種方式不同階段的還原劑加入速率如圖5所示。
經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐可知,方式二不僅能提高還原速率,而且可避免“返渣”事故的發(fā)生。
第四,可以考慮將比較文學(xué)的理論和方法融入雙文化課程。比較文學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生以多元的文化視角去認(rèn)識(shí)不同民族和不同文化背景下的世界各國文學(xué),這同新加坡雙文化課程的培養(yǎng)目標(biāo)是一致的。
(3)加煤速率提升幅度增大。粒煤加入方式為隨還原時(shí)間延長(zhǎng)逐步提高加煤速率,并且縮短提高還原速率的間隔時(shí)間,短時(shí)間內(nèi)制造強(qiáng)還原氣氛,爐內(nèi)還原反應(yīng)更加劇烈。按照方式二,即先緩慢還原到熔池下降到一定高度時(shí),再大煤量給入制造強(qiáng)還原氣氛,不僅避免了返渣事故發(fā)生,且每爐還原時(shí)間縮短20min~30min。具體操作方式如圖6所示。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用氮、磷、鉀肥總量控制設(shè)計(jì),將氮、磷、鉀肥總量控制試驗(yàn)整合為一個(gè)試驗(yàn),施肥量及施肥方法見表2,動(dòng)態(tài)優(yōu)化施肥試根據(jù)要求,重點(diǎn)做好氮、磷、鉀肥總量控制試驗(yàn)[16-20]。
富氧頂吹爐-側(cè)吹還原爐處理重金屬冶煉廢渣工藝的應(yīng)用,富氧頂吹爐煤耗、投料量、有價(jià)金屬回收量等經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)明顯提高,結(jié)果如圖7所示。
家長(zhǎng)們你一言我一語,討論變得熱烈起來,等最后一個(gè)家長(zhǎng)發(fā)言完畢,我點(diǎn)開了錄制好的視頻,說:“親愛的家長(zhǎng)朋友們,在你們給孩子打分之前,孩子也給你們打了分,你們想不想看一看?”
由圖7可知,技術(shù)應(yīng)用后,富氧頂吹爐原料由2種提高到14種,月投料量由9215t/月提高到10074t/月,陽極板含銀產(chǎn)量由2848.5kg/月提高到4828.97kg/月,陽極板含金產(chǎn)量由零提高到8kg/月,富氧頂吹爐煤率由8.64%降低到6.46%,還原爐生產(chǎn)爐次由5~6爐提高到9~10爐/天。
(1)富氧頂吹爐入爐原料含鉛最優(yōu)控制為45%-50%,含硫10%-14%,含鋅小于8%,水分控制為8%-12%,渣型控制為 :CaO/SiO
:0.3-0.5,SiO
/Fe :0.8-1.0。
(2)還原爐渣型控制為CaO/SiO
:0.3-0.6,SiO
/Fe:0.8-1.3,還原劑以進(jìn)粒煤為主,焦丁為輔。在該條件下生產(chǎn),不僅避免了“泡沫渣”事故的發(fā)生,且提高了有價(jià)金屬的回收率,鉛粗煉綜合回收率大于99.5%,金、銀粗煉回收率分別大于95%和99%。
(3)富氧頂吹爐原料由2種提高到14種,月投料量由9215t/月提高到10074t/月,陽極板含銀產(chǎn)量由2848.5kg/月提高到4828.97kg/月,陽極板含金產(chǎn)量由零提高到8kg/月,富氧頂吹爐煤率由8.64%降低到6.46%,還原爐生產(chǎn)爐次由5~6爐/d提高到9~10爐/d。
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