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黑色冶金技术精选(九篇)

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黑色冶金技术

第1篇:黑色冶金技术范文

冶金工程专业,主要学习黑色和有色金属、冶金的基本理论、生产工艺和设备、实验研究、设计方法、环境保护及资源综合利用的基本理论,和基本知识受到冶炼工艺制定、工程设计、测试技能和科学研究的基本训练。

具有开发新技术,新工艺和新材料及工业设计和生产组织、管理的能力。掌握专业所需的制图、机械、电工与电子技术和计算机应用的基本知识和技能;掌握黑色和有色金属冶金过程的基础理论和生产工艺知识;具有黑色和有色金属冶金生产组织、技术经济、科学管理、环境安全的基础知识和工业设计的初步能力;具有分析解决专业生产中的实际问题以及进行科学研究,开发新技术、新工艺、新材料的初步能力;了解本专业和相关学科的科技发展动态。

(来源:文章屋网 )

第2篇:黑色冶金技术范文

一、立足岗位、善于作为,促进专业发展

该同志在工作中,勤恳敬业,踏踏实实地教书育人,认认真真地做好本职工作,不辜负领导对他的信任。不管是以前从事课程教学工作,还是现在从事教学管理工作,始终坚持以大局为先,以集体为重,立足岗位、善于作为,积极推进专业建设,探索工学结合人才培养模式。处处为学校大局着想,从不计较个人利益得失。先后负责了“环境工程技术专业xx市优质专业群对接优势产业群建设项目”和“黑色冶金技术专业xx市高职院校提升办学能力建设项目”,参与了“材料成型与控制技术专业xx市提升办学水平建设项目”和“冶金技术专业中央财政支持高等职业学校专业建设”,经常与项目团队成员利用假期时间,来学校加班加点,下厂调研和赶写材料,总计为学院申报央财和市财专业建设资金1800余万元。该同志还参与了全国中职钢铁冶金专业课程标准的编写以及xx市职业培训包“炉前工”的申报与建设工作,整体提升了学院特色专业群的发展水平和服务能力。

二、踏实做事、勇于担当,引领教学改革

该同志在担任《炼铁生产操作与控制》和《炼钢生产操作与控制》等课程的教学过程中,积极探索新的教学模式,改革传统教学方法。在授课时,他结合仿真软件,引入角色扮演法设计教学方案,使学生在虚拟的生产环境里,扮演不同的岗位角色来进行实践操作,大大提高了学生的学习兴趣和实践动手能力,得到了老师和学生们的一致好评。在该同志的带领下,黑色冶金技术教学团队所培养的学生在2018年全国职业院校技能大赛金属冶炼与设备检修赛项获得一等奖的优异成绩,在近几年行业类学生技能大赛中也取得了9个一等奖和4个二等奖的好成绩,个人也多次获得优秀指导教师奖,还先后取得全国冶金行业炼铁工技能竞赛裁判员资格和xx市职业技能竞赛裁判员资格。该同志积极推进信息化教学改革,在2017年全国职业院校信息化教学大赛中获得一等奖,同时也获得xx市职业院校信息化教学大赛一等奖,为学院争得了荣誉。还负责和参与了多项教学研究课题,发表了《虚拟环境下炼钢生产操作与控制教学新模式的探索与实践》、《工学结合模式下虚拟仿真教学设计研究》等多篇学术论文。负责和参与建设的《炼铁生产操作与控制》、《炼钢生产操作与控制》等多门课程被评为院级精品课程和优质资源共享课程。编写了《炼铁生产操作与控制》、《炼钢生产实训指导书》等多部优质教材。

三、积极进取、敢于挑战,服务产业发展

第3篇:黑色冶金技术范文

关键词:有效元素;有色金属;回收

目前,世界上已探明的金属有86种之多,其中铁、铬、锰称之为黑色金属,其他金属都可统称为有色金属。冶炼工业中最常见的有色金属包括铜、镍、铅、锌、锡、铝、钨、钦等。这些有色金属在冶炼过程中由于冶炼工艺等原因除希望冶炼的元素外还会产生大量的其他元素,当前大多数有色冶金企业把这些有效元素当作了冶炼伴生的废渣进行了丢弃。丢弃的结果可想而之,既是对有效元素的浪费,又加重了当地的环境污染。因此,对“废渣”中的有效元素进行回收,二次利用,变费为宝,将会产生社会效益和经济效益的双赢。

1 有效元素回收方式

在有色金属的冶炼过程中产生的废渣元素种类很多,其中可回收,再次利用的有效元素也不少,可分为有效金属元素和有效的非金属元素,根据冶金的要求和用途,废渣中有效元素的回收方式也不相同。对于金属元素的回收,一般采用选冶、火法冶炼和湿法冶炼等技术,而非金属元素(如余热)的回收采用梯级利用法。有效元素回收的原则是减量化、资源化、无害化。

1.1选冶法

在冶金有效元素处理的初期,尾矿的选择上,需针对矿山物理表面的不同化学成分、性质,采用适合尾矿再选的选冶流程(螺旋溜槽-BL1500螺旋溜槽、浮选+尾矿氰化选冶联合流程、浮一重一磁联合流程、先铅后铜的优选浮选等),或通过新型药剂(如浸锌渣还原、浓缩脱液等),从粗精矿中直接选择出精矿。通过尾矿选治增加经济效益,避免因尾矿回收率低,引起的矿山企业开发、利用率积极性不高等原因引起的矿山的恶性开发,增强有色金属的综合利用,使矿山开发、有色冶金、回收利用良性循环、可持续发展。

1.2湿法冶金

湿法冶金是目前回收冶金过程中废渣有效元素最有效的方法和常用方式之一。它是通过酸、碱、微生物水溶液浸出方法提取所属金属元素,最后用电解水溶液的方法抽取金属。并且湿法冶金对冶金劳动条件要求不高,无高温和粉尘危害,况且排放的有毒气体极少,可以达到生产清洁的要求。所以,湿法冶金常作为复杂废渣冶金或尾矿再开发的新技术。

1.2.1湿法冶金步骤

在湿法冶金过程中分为三个步骤:(1)将矿石原料浸泡在水溶液中,这一过程简称原料浸出。(2)净化:再将浸取的溶液和残渣分离,进而通过溶剂萃取技术、离子交换技术、沉淀法、还原法将夹杂在冶金溶液与有用的金属离子洗涤回收。(3)金属抽取:采用电解法从净化液直接提取金、银、铜、锌、镍、钻等纯金属;而以含氧酸形式存于水溶液中的铝、钥、钨等金属,一般先进行析出氧化物,然后再还原得到有效金属。

1.2.2原料浸出

湿法冶金的浸出环节是冶金中的最重要的一步,由于废渣矿石中有效金属元素是呈硫化物、氧化物、硫酸盐、砷化物、碳酸盐、磷酸盐等形态存在,要想将有效金属从有害杂质中分离出来,需要谨慎的选择溶剂。浸出的方法也很多,要因材治宜,有酸浸出、碱浸出、盐浸出以及细菌浸出。可用HZSO4作为药物溶剂来处理含酸性的矿石浸出镍、锌、铜、钻等氧化物,回收率可高达99%以上,效果明显。用HCL处理含酸性的矿石浸出黄铜。用浓度巧%的HCL和浓度30%的HZSO4混合处理钨矿。用NH:处理含碱性的矿石浸出钻、镍、铜的硫化物;用Na多处理硫化锑、汞矿浸出HgS、53、SbZs3。NaCL处理含铅半产品的尾矿浸出PbSO4、PbCLZ。用NaCN处理金银矿、高铁盐作为氧剂使用浸出硫化铜、黄铜。用细菌、微生物作为水溶液浸出硫酸盐、氯化物等。

1.2.3 净化

经过原料的浸出后,会得到很高比例的有效金属,但仍然许多不需要的或有害的矿物质,它们随溶剂混合于想要抽取的有效金属中。净化的过程有两种,一是先从溶剂中析出待沉积的有效金属;另一种方法是先析出杂质,让有效金属保留在溶剂中。常用的净化方法有:溶剂萃取、离子沉淀、离子交换和还原法。

利用水溶液与有机溶剂分层液体相的原因而采用的溶剂萃取技术,再用稀释剂从有机相中分离金属离子离子。目前已有200余种萃取溶剂,其中有十几种是被广泛应用在工业冶金中的。对有机溶剂的选用上,还有非常大的进步空间,可利用现有的溶剂萃取液合成更加高效的、廉价的新型萃取液,并且,有机溶剂萃取的工艺上也有较的改善空间。

由于离子交换树脂合成简宜,并且不溶于其他酸碱盐溶液以及有机溶剂,所以在离子交换工艺中离子交换树脂是重要的转换物质。与溶剂萃取相比,离子交换技术具有操作方便、选择性好、性能稳定、容量大的特点。沉淀法也是一种最常用的净化提纯技术,可用于获得盐类、氧化物或金属产品。沉淀方法有硫化物沉淀法、水解沉淀法以及共沉淀法等。

1.3火法冶金

火法冶金是回收冶金过程中有效元素的最古老的方法,在昔日发挥了重要的作用,但由于其高耗能,对环境的污染大,在环保节能的今天,火法冶金逐渐要退出历史舞台。单纯使用高温进行火法冶金提取有效金属的方式基本上不再使用,但与湿法冶金相结合回收有效金属的混合技术仍有广泛的市场价值。24余热回收要充分合理地利用有色炉窑的烟气余热,就要根据烟气余热资源的数量、品质(温度)和用户要求,遵循能级匹配的原则,实现对其进行按质回收,温度对口的梯级利用。一般情况下具体的梯级利用原则如下。

优先考虑将烟气的余热回收利用于生产工艺过程本身。这样,将烟气中的余热直接带回生产工艺过程中,直接降低了生产工艺过程的能耗,比通过转换装置来回收烟温的余热更为经济和有效。其次,冶金过程产生的高温余热可应用于动力回收,使用水蒸汽进行循环发电,高温余热的热能转换成电能。最后,这部分的烟气余热最好直接应用于生产工艺本身,如加热物料、预热助燃空气等。如得不到以上利用时再考虑应用其冬季采暖,夏季制冷等其他利用方式。

第4篇:黑色冶金技术范文

(1)上游产业:煤炭开采和洗选业。我国煤炭开采和洗选业主要分布于黄河中游地区,其总资产比例为44.96%,北部沿海和长江中游地区次之,西南地区资产规模相对较小,这主要由于我国西部地区煤炭资源开发较晚,储采比偏低。从配套产业来看,采矿采石设备制造业主要分布于东北、黄河中游和北部沿海地区,东部沿海总资产规模相对薄弱。

(2)中游产业:火力发电和炼焦业。火力发电业是我国煤炭产业链中游环节最主要的节点,主要分布于黄河中游和东部沿海地区,而火力发电业的供需及配套的电力供应及设备制造业均集中于北部沿海地区。处于煤化工产业链环的炼焦业主要集中于黄河中游地区,其总资产比例达到57.91%。炼焦行业的资源依赖性较强,但相关数据显示,我国的炼焦业与配套焦煤资源集中于黄河中游和长江中游地区,而需求却以东部为主。

(3)下游产业:冶金、化工和建材业。冶金业的黑色金属采选及延压加工主要分布于北部沿海地区,有色金属采选及延压加工业主要分布于黄河中游地区,配套产业的冶炼专用设备制造则主要集中于东北地区。煤炭产业链的延伸主要是基础化工原料制造业和肥料制造业,其分别集中于东部沿海和西南地区,其中肥料制造业的区域集中性不高。建材业的水泥制造业、玻璃及玻璃制品制造业以及砖瓦石材建筑材料制造业均主要集中于北部沿海。此外,与之配套的设备生产也主要集中于北部沿海等地区。

2关键产业链环区域效率评价

2.2关键产业链环的区域效率分析及评价

(1)上游产业区域效率分析及评价。

从DEA运行结果来看,在煤炭开采和洗选业中,黄河中游地区处于生产前沿面,同时达到规模有效和技术有效。该地区是煤炭业的集中分布区,煤炭资源开发早,技术处于领先水平。南部沿海地区技术有效,主要源于该地区辅助链环具有比较优势,如人才、技术、管理和资金优势等,但该地区面临煤炭资源严重馈乏的劣势。煤炭资源丰富的西南地区规模效率较好,但技术效率相对较低。

配套产业的产矿采石设备制造业只有北部沿海地区同时达到规模有效和技术有效,而黄河中游地区无论是技术效率还是规模效率,与之相比都具有很大差距,其他地区的生产效率亦较低。

(2)中游产业区域效率分析。

在火力发电业中,东北地区同时达到规模有效和技术有效,而分布较集中的北部沿海、东部沿海等地区技术效率均很低。技术效率低是导致火力发电业总体效率不高的直接原因,而电力高消费区其电力生产效率普遍不高。分析配套产业的电力供应,长江中游和南部沿海地区规模有效,东部沿海地区技术有效;配套产业的发电机及发电机组业中,西北地区同时达到技术有效和规模有效。此外,东北和北部沿海地区均达到规模有效,但其技术效率不高。炼焦业的整体效率较高。其中西北、黄河中游和西南地区均达到规模有效,技术效率也较高,同时由于这些区域的煤炭资源丰富,所以发展炼焦业具有比较优势。

(3)下游产业区域效率分析。

在冶炼业中,南部沿海的黑色金属采选业同时达到规模有效和技术有效,长江中游地区的黑色金属延压和加工业的总体效率最高,长江中游和南部沿海地区的有色金属采选及延压加工业的生产效率也较高。配套产业的冶炼专用设备制造整体效率较高,其中黄河中游和东部沿海地区均同时达到技术有效和规模有效。

分析化工业,基础化工原料制造业以西北地区总体效率最高,但目前该地区基础化工原料制造业的分布较薄弱,而分布最集中的东部沿海地区规模效率很低。肥料制造业则以南部沿海地区总体效率最高,其他分布较集中的黄河中游和西南地区,其总体效率均偏低。肥料制造业的整体效率不高,须充分发挥区域比较优势,促进肥料制造业生产效率的提高。 建材业中的水泥制造、玻璃及玻璃制品制造以及砖瓦石材建筑材料制造均集中于北部沿海,而其总体效率却分别以北部沿海和西北地区、西北地区、黄河中游地区最高。配套产业的建筑材料专用设备制造业总体规模小,结构分散,这也是该行业总体效率偏低的主要原因。

3提升我国煤炭产业整体效率的几点建议

由以上分析可知,由于经济发展和煤炭资源赋存的不均衡,我国煤炭产业发展形成了明显的区域格局。一方面,资源条件决定了煤炭产业分布的相对集中性,但同时也导致了各区域煤炭产业结构趋同的不足,各产业链环在各区域均有分布,形成资源和市场过度的区域间竞争,其中以煤炭采选、火力发电、黑色金属冶炼及加工、水泥制造、基础化工原料制造等产业链环最为显著;另一方面,技术水平、资源条件、资金优势等经济发展因素共同作用,使得各煤炭产业链环的区域效率存在较大差异,同时引致区域效率与区域分布之间的不匹配性,主要表现为:煤炭资源集中区其高耗能产业的经济效率偏低,而煤炭资源贫乏区其高耗能产业的经济效率反而较高,就煤炭采选业、炼焦业、黑色金属采选和冶炼及加工等主要产业链环分析,煤炭资源严重匮乏的南部沿海地区其经济效率均高于西南和东北地区。而实质上,煤炭产业的健康发展须充分发挥各地区的资源优势和区位优势,以资源为依托,以效率为根本,实现资源与效率的统一。针对现有的问题,可以从以下几个方面提高煤炭产业的整体效率:

(1)加强黄河中游地区的煤炭开采和洗选业、炼焦产业、黑色金属冶炼业、建材业等产业链环的发展,针对该地区煤炭企业分散的问题,须加强对该地区煤炭企业的资源整合。

(2)东北地区煤炭资源较丰富,具备一定的技术和经济实力,适合发展煤炭开采和洗选业、采矿石设备制造业、黑色金属冶炼及加工业。作为老工业基地,该地区煤炭采选业的技术效率偏低,须加强对生产设备的技术改造,通过资源整合提高总体经济效率。

第5篇:黑色冶金技术范文

关键词:三代轮毂;断裂;分析

1情况简介:

某种三代轮毂单元心轴断裂,材质65Mn,经毛坯锻造机械加工调质处理轴表面高频感应淬火后成形。

2宏观检测:

轮毂轴的外观见图1,箭头所指处为轴承内滚道。断裂位置及断口侧面宏观形貌见图2,断面大致可分为两个平面,且两平面之间由于不在一个水平线而形成台阶形貌,一个断裂面在轴承内滚道上,另一个断裂面与内滚道间有一定的距离,同时,轮毂轴断口侧面存在多处横向裂纹,见图中箭头所指部位。轮毂轴断口宏观形貌见图3,根据宏观特征可将断口分为2个区:断口1区、断口2区,其中断口1区(黑色区域)约占整个断口的80%以上,其中断口2区约占20%,为银白色金属色泽,断口相对光滑平坦。

             

3微观断口分析:

将断裂样品经超声波清洗后,置于扫描电镜下观察。尽管断面经过了硝酸酒精腐蚀,但其微观断裂特征仍然清晰可辨。断口1、2区微观形貌见图3,断口呈熔融的自由表面特征,断面被厚厚的一层氧化皮覆盖。图4为裂面附近低倍断面形貌,在该图上既可见到裂缝,又显示断面极度疏松。图5为图4的放大形貌,更加清晰地显示出疏松的微观形貌。图6是沿晶断裂区的局部形貌,此图上即显示单个晶粒面,又可见多个晶粒交界线;图7仅是无数疏松空洞的代表。

                  

3能谱分析:

  对断口1区进行能谱分析,结果见表1。由分析结果来看,断口发生严重氧化,未见腐蚀元素。

               

4化学成分分析、硬度测试:

      在轮毂轴断口附近制取试样,采用光谱直读法进行化学成分分析,各元素均符合技术要求。将试样磨制抛光后进行显微维氏硬度测试,符合标准技术要求。这里不再详细说明。

5金相分析:

垂直断口平面且过轴线和裂纹部位切取试样并对切取截面进行磨抛后,裂纹的金相形貌见图8,组织异常,裂纹内部存在一定厚度的黑色氧化皮,裂纹将基体分割,此种缺陷大小不一,大致呈“蠕虫”状组织形貌见图8红圈内。轴心部较多且尺寸较大的黑色块状缺陷,缺陷内部填充氧化皮物质,见图9。采用4%硝酸酒精溶液进行腐蚀后发现,裂纹两侧均存在脱碳现象,见图10,未见明显过热过烧等缺陷。

                

5 结果浅析:

由于其金相组织极度不正常并依据组织决定性能原则,可以肯定,轮毂轴的承载能力将受到极大削弱。不正常金相组织的出现并非锻造或调质,而是原材料本身固有缺陷。这种固有缺陷应为冶炼过程中残留的且未切除的冶金缺陷,如碳偏析,疏松等。锻造过程中这些缺陷随着锻造变形量的增加沿金属材料的变形方向分布,在锻造高温的作用下缺陷界面处发生氧化脱碳从而呈黑色块状。

第6篇:黑色冶金技术范文

关键词:ICP-AES法;灰岩;组分分析;铁硅铝元素;称样量 文献标识码:A

中图分类号:TQ138 文章编号:1009-2374(2015)13-0160-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.13.080

石灰岩的主要化学成分是CaCO3,在工业上有重要的用途,如黑色冶金、有色冶金、水泥等,在这些用途之中不仅对石灰岩中钙和镁含量有要求,而且对其中的其他元素也有严格的要求,如有色冶金要求石灰岩中二氧化硅的含量必须小于等于2,电石要求石灰岩中二氧化硅的含量必须小于等于1%,三氧化二铝和三氧化二铁的含量必须小于等于1%,所以精确的测定石灰岩中所含的成分可谓重中之重。

传统测定铁有滴定法、分光光度法等,硅的测定主要有重量法和比色法。而重量法又分为不同的类型,有动物胶凝聚法、高氯酸硫酸脱水法、盐酸蒸干脱水法等,比色法主要是硅钼蓝光度法。铝的测定主要有重量法、滴定法、容量法和比色法等,实际工作中利用分光光度法对铝的测定较多,上述方法都存在分析步骤复杂、稳定性差、灵敏度低等不足。

电感藕合等离子发射光谱法,即ICP-AES法,是20世纪70年展起来的分析方法,它克服了传统测铁硅铝方法技术的诸多不足,适应了现代分析科学的发展要求,是一种操作简单、分析速度快、消耗试剂少的样品分析新技术,因其有快速、灵敏、干扰小、线性范围宽、重现性好以及多元素同时分析检测效率高等诸多优点而广泛应用于众多领域,例如在生物、化工、食品、环境、水质、冶金、医药等不同领域。本文通过氢氧化钠溶矿后,用浓硝酸处理样品,将溶液移入容量瓶中,然后上机待测,通过配制标准溶液绘制曲线,来测定元素的检出限、精密度、准确度和回收率,不仅大幅度地提高了分析效率,而且节省了大量的成本,能够实现一次溶样同时测定灰岩中铁、硅、铝,结果令人满意。用ICP-AES测定灰岩和沉积岩中元素含量的文献有相关的报道,但对测定灰岩定的铁硅铝的论文几乎空白,所以开展用电感耦合等离子体法测灰岩中Fe、Si和Al是非常有意义的工作。

1 实验材料与方法

1.1 实验材料与设备

溶液采用国家标准溶液。Fe、Si和Al三种标准储备液为1mg/L。所用试剂均为分析纯,实验室用水为二次去离子水,电阻率为18.2MΩ・cm。实验仪器采用美国产Thermo ICP-6300电感耦合等离子体发射光谱仪,仪器的最佳工作条件列于表1:

表1 等离子体发射光谱仪工作参数

入射功率 1.2kW 频率 27.12MHz

积分时间 10s Ar冷却气流量 14L/min

Ar辅助气流量 0.5L/min 雾化气流量 0.8L/min

试液提升量 2mL/min 观察高度 14mm

1.2 样品处理及混合标准溶液配制

准确称取0.1000g(精确至0.0001g)样品于银坩埚中,加入0.5000g氢氧化钠,仔细搅匀,置于已升温至650℃的高温炉熔融15分钟,取出坩埚,用水侵取,加5mL浓硝酸于烧杯中,洗净坩埚,煮沸溶解完全熔融物,移入100mL容量瓶中,用水定容至100mL,摇匀待测。取单元素标准储备液,恰当组合,配制成多元素混合标准溶液。由于ICP-AES其优点是可以同时测定多个元素,所以可以把多种待测元素配制在同一标准溶液中;金属元素易于被氧化,故标准溶液中加入5%HNO3溶液定容至100mL容量瓶中,配制标准溶液的浓度见表2:

表2 多元素混合标准溶液浓度(mg/L)

元素 Fe Al Si

STD1 0 0 0

STD2 10 10 10

STD3 20 20 20

设定仪器工作条件,建立分析方法,对标准溶液进行激发,建立标准曲线后,再进行样品分析。

2 实验结果与分析

2.1 谱线的选择分析

光谱干扰和基体效应是电感耦合等离子体发射光谱中最重要的干扰因素。通过选择合适的分析谱线和扣除背景干扰可以有效地消除光谱干扰,不仅每个元素都有多条特征谱线,不同的特征谱线的响应强度不同,并且所测元素之间的谱线也进行相互干扰,一般选择各元素的谱线有两个原则:一是选择的谱线的分析谱线不能受到其他选定谱线的干扰;二是选择的分析谱线应有较大的响应值。综合各灵敏度、干扰、分析线附近的背景等元素,经过多次试验,对图谱进行叠加、放大处理、研究其光谱干扰情况,最终选择了谱线干扰少、背景低、信噪比高、重复性好的谱线作为分析谱线,Fe、Al、Si元素波长(nm)分别为239.562、396.152、251.611。

2.2 方法检出限

检出限是仪器最重要的技术指标,是灵敏度和稳定性的综合指标。检出限是检出元素的极限浓度,用元素空白溶液测定结果标准偏差的K倍对应的浓度作为检出限,利用ICP-AES测定了灰岩中铁硅铝元素的工作曲线,对空白样品重复测定空白溶液11次,并计算标准偏差,以3倍标准偏差得出方法检出限(MDL),其结果见表3:

表3 分析元素检出限(μg/mL)

元素 分析线λ/nm 检出限(μg/mL)

第7篇:黑色冶金技术范文

(①贵州民族大学建筑工程学院,贵阳 550025;②贵州大学矿业学院,贵阳 550025;

③贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室,贵阳 550025;④贵州省优势矿产资源高效利用工程实验室,贵阳 550025)

摘要:本研究采用盐酸浸出黑色页岩中的硫元素,考察了反应温度,液固比(v/w),酸的浓度和反应时间对硫元素的浸出效果的影响,根据实验条件,得出反应条件在20℃,液固比为4:1,盐酸浓度为1mol/L,反应时间为3小时的条件下,硫的浸出率达到38.38%。

关键词 :黑色页岩;最佳实验;酸浸;盐酸;硫浸出

中图分类号:X781.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)24-0204-02

基金项目:贵州省优秀科技教育人才省长专项资金项目资助(黔省专合字(2010)29号)。

作者简介:莫樊(1984-),男,布依族,贵州都匀人,硕士,讲师,研究方向为矿业系统工程。

0 引言

黑色页岩是一类富含有机质、黄铁矿以及Cu、Zn、Pb、U、Cd、Sb、Ti等与环境密切相关的微量元素的沉积岩[1-2]。黑色页岩在我国分布广泛,其中以下寒武系黑色页岩为代表的地层主要分布于我国南方湘黔地区和扬子地台,其它分布区,如新疆、浙江和川渝地区[3]。织金地区的黑色页岩一般覆盖在磷矿的上层,磷矿在开采的过程中,其上层黑色页岩,作为脉石堆放,没有对其进行综合利用,长期堆积的黑色页岩在风化过程中释放出的各种元素的迁移特征,如硫组分的迁移,对当地环境的影响较大,其伴生的黄铁矿等硫化物和有机质组分在氧化过程中产酸,硫组分随着降雨及地下水迁移,对周围的环境造成一定的影响[4-9]。本论文探索是否可以用酸浸的方法对该部分的黑色页岩中的硫元素进行浸出实验,探索出浸出的最佳实验条件,为黑色页岩的资源化利用提供一种可行的利用途径,对改善矿区的环境具有重要的意义。

1 实验原料

1.1 样品分析 矿样来源于贵州织金地区,选取具有代表性的矿样,磨矿至<0.075mm,干燥备用,待进一步做浸出实验。矿石的化学组分见表1,从表1可以看出FeS2的含量为5.26%,主要的化学组分是SiO2和Al2O3,分别为12.88%和53.58%。黑色页岩中的硫元素主要以黄铁矿、单硫化物和有机硫等多种形式存在,黄铁矿组分在显微镜下可观察,呈圆形颗粒状。单硫化物溶于酸,是酸的可溶硫化物。由矿物的XRD结果可以看出,该黑色岩石的矿物组成主要有:黄铁矿9.7%、白云石5.2%、方解石3.8%、钠长石9.3%、石英36%和粘土矿物35.7%。

粘土矿物主要以伊利石为主,还伴有高岭石和绿泥石。

1.2 实验步骤 实验在JJ-1精密增力电动搅拌器中进行,用500ml的烧杯作为浸出容器,在水浴中加热,磁力搅拌。考察酸的浓度、液固比、反应时间和反应温度对硫元素的浸出效果的影响。样品粒度为-0.075mm。实验开始时,将配好的盐酸溶液倒入烧杯,在水浴中加热至反应温度,称取(10g)样品,缓慢加到一定浓度的盐酸中,开始计时并搅拌,反应至指定时间后取出样品,并进行液固分离,分析浸出液中硫元素的含量,计算出硫元素的浸出率。

2 实验结果与讨论

黑色页岩中硫的赋存形态有以下4种,黄铁矿、硫酸盐、有机硫和单质硫,在黑色页岩中以黄铁矿和有机硫为主。黑色页岩的风化过程主要体现在硫化矿物(以黄铁矿为主)的氧化作用方面,生成的酸性水和具有膨胀性的粘土矿物,可以对黑色页岩本身和周围岩体造成溶蚀[10]。由于SiO2是酸不溶物,因此在酸性条件下,该组分保持稳定。本研究是通过外加酸根离子对黑色页岩中的硫元素进行浸出探索实验。在风化过程中,黑色页岩所含硫化物氧化后形成酸性环境水,促使造岩矿物的溶蚀。黑色页岩中的黄铁矿和有机硫等组分呈分散状硫化物在有含氧水存在的条件下,相互作用形成酸性水,黄铁矿与溶解氧和三价铁离子的总反应方程式如下[11]:

在酸浸反应过程中,矿石的粒度越小,其比表面积就越大,反应速率也会增大浸出率也高。从生产实践上考虑,给料矿石粒度越细,增加磨矿成本和使后续的液固分离困难,加大矿浆粘度不利于反应的进行,故设定矿石粒度为

-0.075mm。搅拌速度为300rpm。黑色页岩在风化过程中,矿石结构也发生变化,结构疏松,孔隙度变大,为硫的迁出提供流通的通道,对生态环境影响较大。

从图1可以看出温度对硫的浸出影响较大,20℃时,浸出率最高,为27.22%,硫的浸出率随着温度的增高而减少,原因可能是,高温破坏了盐酸的活性。说明在常温常压下,只要有一定浓度酸的存在,就可以使黑色页岩中的硫迁移出来。

图2是根据不同液固比实验条件下绘制的图,由图可知,液固比对硫浸出率的影响较大,浸出率随着液固比的增大而增大,液固比在4:1时,浸出率高达22.93%。从经济的角度出发,考虑到后续的过滤成本,设定液固比为4:1适合工业需求。

酸的浓度对浸出率的影响,温度在常温条件下,液固比也4:1,反应时间是1小时,反应开始时,浸出率随着酸浓度的增加而增大,当浓度增加到1mol/L时,浸出率达到最大值25.76%。当盐酸的浓度高于1mol/L时,浸出率开始下降。原因可能是当盐酸的浓度增大时,样品中的碱金属氧化物也跟盐酸反应,生成硫酸盐矿物。

反应时间对浸出率的影响,从图4可以看出,反应随着时间的延长而增加,在反应到3个小时的时候,浸出率达到最高值38.38%。此实验条件是,反应时间是变量,温度为20℃,液固比4:1,酸的浓度为1mol/L。时间变量分别为1.5h,2h,2.5h,3h,4h和5h。浸出时间在3小时以后,浸出率开始出现下降趋势,可能是浸出反应已经达到平衡,此时确定最佳反应时间为3h,再延长反应时间对浸出效果反而不好。

3 结论

①研究的黑色页岩含有一定量的黄铁矿,可以用盐酸对其伴生的硫元素进行浸出实验,回收利用硫元素,实验表明,在最佳的实验条件下,硫元素的浸出率高达38.38%,表明该方法可行,根据实验得出的最佳实验条件是,反应温度20℃,液固比是4:1,盐酸的浓度时1mol/L,反应时间为3小时。该方法具有技术路线简单、成本低,减少环境污染等优点。

②从实验结果来看,温度的升高,并没有有效的浸出硫元素,硫元素在常温条件下,只要环境中有一定量的酸存在,就会使硫元素通过氧化反应,随着降雨迁移到围边的环境中,污染当地的生态和饮水,因此,可以用酸浸的方法回收黑色页岩中的硫元素,可以有效减少环境污染问题,促进循环经济。

参考文献:

[1]吴朝东,储著银.黑色页岩微量元素形态分析及地质意义[J].矿物岩石地球化学通报,2001,20 (1):14- 20.

[2]Woo N C, Choi M J, Lee K S. Assessment of groundwater quality and contamination from uranium-bearing black s hale inGoes an -Boeun areas, Korea [J]. Environmental Geochemistryand H earth,2002, 24: 261- 273.

[3]张杰,孙传敏,杨国峰,等.贵州下寒武统黑色页岩稀土元素地球化学特征[J].稀土,2008,29(2):72-75.

[4]周乐光.矿石学基础[M].北京:冶金工业出版社,2007:67-82.

[5]张杰,张覃,龚美菱等.贵州寒武纪早期磷块岩稀土元素特征[M].北京:冶金工业出版社,2008.

[6]宋照亮,彭渤,刘丛强.黑色页岩风化过程中元素的活动性及参照系的选取初探[J].地质科学情报,2004,23(3):25-29.

[7]佟景贵,李胜荣,肖启云,等.贵州遵义中南村黑色页岩系黄铁矿的成分标型与成因探讨[J].现代地质,2004,18(1):41-47.

[8]杨剑,易发成.黔北下寒武统黑色岩系元素赋存状态及富集模式[J].矿物学报,2012,32(2):281-287.

[9]吴朝东,曾凡刚,雷家锦,等.湘西黑色页岩多种形态硫的分离与同位素指示意义[J].科学通报,1999,44(6):661-665.

第8篇:黑色冶金技术范文

邱宁(南京财经大学招生办老师):金融学专业与金融工程专业的区别较小,这两个专业师出同门,都属于同根生的经济学学科门类,专业基础课大体相同,都要求掌握现代金融理论和方法。但是,金融学专业历史久远,主要是研究资金融通方式、金融市场和金融机构的职能与运作的专业。国内传统的金融学包括货币银行和国际金融两部分,研究理论问题、质的问题较多,知识多属文科范畴。金融工程专业是金融学中的新贵。我国对金融工程的理论研究起步较晚,与西方发达国家存在一定的差距,所以对此类人才的培养和需求显得较为迫切。2002年,西南财经大学和中央财经大学等四所大学在国内高校中首先招收金融工程专业本科生。学生主要学习现代金融理论、现代数理工具和计算机信息技术,较注重数学和计算机在金融产品及衍生品技术开发、资产定价等方面的应用,研究数理技术、量的问题较多。因而,金融工程专业一般只招理科生,对数学的要求比较高。

金融学专业的毕业生主要面向银行、证券、投资、保险及其他经济管理部门,从事相关的业务和管理工作;金融工程专业的毕业生的就业去向主要是商业银行、证券公司、保险公司、基金管理公司等金融机构和其他相关单位,从事资产定价、金融风险管理、金融产品设计等工作。

前者属工商类,后者属经济类

邱宁(南京财经大学招生办老师):财会专业与财政学专业都是财经类中带“财”字且引人注目、较为看好的专业,但两者的学科门类、培养目标等并不相同。财会专业一般指会计学、财务管理等,学科大类属于工商管理类,而财政学专业属于经济学学科大类。财会专业主要侧重于培养会计、审计、财务、投资、金融等方面管理的专门人才,就业涉及面广,有政府机关、企事业单位,也可具体到某个会计事务所,单位不论性质与大小,都有用武之地,是“吃百家饭的”。而财政学专业主要侧重于培养财政资金分配、政府预算、资产管理、资本运作、税收规划与咨询等方面的专门人才,特别是利用财政税收来合理配置各种资源、调节收入分配,对宏观经济进行调控和监督,就业面向国家及地方政府的层面需求要多一些。从这点上来说,该专业培养的是国家税务部门的“会计”,是“吃公务饭的”。就职业特点来说,财会专业人士的特点以按部就班、忠于职守,以逻辑的头脑、对数字的敏感性而著称,性格内向些、思想保守些也无妨。而财政学专业人士的特点则在于精通税收理论与实务,在强调“核算”能力的同时,擅长灵活把握与策划财力保证、关注横向协调等方面。

前者研究基因,后者学制药

褚惠萍(南京师范大学生命科学学院副书记):南京师范大学的生物工程专业从生物技术专业延伸出来,其前身是生物技术的生物制药方向,2008年升格为生物工程专业并开始招生。这两个专业的最大区别是,生物技术专业的学生学习与生物相关的技术知识,课程相对来说偏理论,毕业生拿理学学士学位,成为生物技术领域相关的科技人才。近一半优秀学生通过保送或考研进入国内著名大学和研究机构继续研究生学习,也会在高等学校、科研机构及医药、化工、食品、农林、牧渔、环保、园林等行业的企事业单位和管理部门,从事与生物技术相关的应用研究、技术开发和推广、生产管理、行政管理等工作。

生物工程专业偏重于生物医药方向,主要培养与生物制药领域相关的生物工程科技人才。前两年的基础课程和生物技术类似,但后两年的专业课主要与药学相关,比如药事管理、生物制药等课程,所学知识应用性更强,毕业生拿工学学士学位。毕业生能够在生物医药、生物化工等行业的高新技术企业从事相关产品、工艺及装备的研究、开发、设计、管理及市场营销等工作,也可在商检、药检、药事、海关、工商、税务和政府管理部门从事相关的监督管理工作。

前者是传统的中文系,后者高等数学、计算机等课程都要学

骆冬青(南京师范大学文学院副院长)、李葆嘉(南京师范大学语言科技研究所所长):汉语言文学专业与汉语言专业的区别很大。汉语言文学专业就是传统的中文系,在我国起步较早,目前国内的很多高校都开设有汉语言文学专业。该专业的学生主要学习汉语和中国文学方面的基本知识,受到有关理论、发展历史、研究现状等方面的系统教育和业务能力的基本训练。汉语言文学专业培养具备一定的文艺理论素养和系统的汉语言文学知识,能在新闻文艺出版部门、高校、科研机构和机关企事业单位,从事文学评论、汉语言文学教学与研究工作,以及文化、宣传方面的实际工作的汉语言文学高级专门人才。

汉语言专业则是南京师范大学文学院在2001年6月成立的,国内目前只有南京师范大学开设有该专业。这门专业本应叫“语言科学与技术系”,是在当时的普高本科专业目录框架内设置的,旨在培养语言科技跨学科的复合型人才的汉语言专业(语言信息处理方向),但由于国家规定的专业名称中没有“语言科学与技术专业”,因此就采用了“汉语言”这个名称。该专业招收文、理科学生,一般每年招收20人左右,以理科为主。目的是用科学的手段来研究语言,以语言学为本,沟通计算机科技、应用数学和认知科学等相关学科。学生要修读语言学、计算机、认知科学、数学等专业。目前南京师范大学设有该专业的本科生、硕士生、博士后培养点,毕业生就业范围较广,可以从事软件开发、网站研发方面的工作。

前者强调应用,后者注重研发

周华(南京工业大学药学院党总支书记):生物医药是我国七大战略性新兴产业之一。制药工程专业与药学类专业的相同点在于同属于生物医药领域,就业前景好。不同点在于所属的学科门类不同,培养方向也有侧重。制药工程专业属于工科专业,学生毕业后被授予工学学士学位;药学类专业属于医学专业,学生毕业后被授予医学学士学位,目前开设药物化学、药理学、药物分析及药物制剂四个专业方向,其中药物制剂方向的毕业生也可被授予工学学士学位。

以南京工业大学为例,制药工程专业以工程应用研究为主,专业学习主要围绕药物制造过程中的工艺技术、生产设备和药品质量控制等方面进行。依托学校教育部首批“卓越工程师”试点高校的平台,注重培养学生的工程实践能力,打造“卓越制药工程师”。大四时,学生将进入大中型医药企业接受工程实践方面的训练。学生就业后大多进入知名药企,从事医药企业的工程技术、生产管理和质量控制等领域的工作。药学类专业偏重学生科研能力的培养,主要以新药开发为主。专业学习围绕新型药物设计制造、药物安全性评价、药物新剂型开发和药品质量控制方法等方面进行。依托江苏省药物研究所、江苏省中美转化医学研究院等学科平台,学生毕业后可胜任新药研发、药品质量检验及药品临床应用等领域的工作。

前者偏化学,后者偏物理

徐蔡余(南京理工大学招生办主任):在研究领域方面,高分子材料与工程专业顾名思义,是研究材料中种类非常丰富的一个大类――有机高分子材料(橡胶、塑料等);材料科学与工程专业主要研究金属材料、无机非金属材料(陶瓷、水泥、混凝土材料)以及各种新型材料的研制方法,另外本专业也着眼于一些功能材料和复合材料的研制以及材料改性方面的研究,例如如何提高金属材料的强度、韧性、使用寿命等。

在课程设置上,高分子材料与工程专业主要学习四大化学(无机化学、分析化学、有机化学、物理化学)、高分子化学和物理、高分子材料成型加工原理和设备等基本理论课程,相比较而言更偏向于化学方向,尤其是有机化学和高分子材料合成与制备;材料科学与工程专业则有很多物理理论的课程,如固体物理、量子力学、材料物理等,比较强调对原子物理结构的认知,要求学生有良好的物理基础和求知欲。

在就业方向上,高分子材料与工程专业的学生的就业领域主要包括科研院所等事业单位和在化工、汽车、电子、医药、航空等国有及外向型企业从事研发和管理工作,如陶氏化学、京东方等;材料科学与工程专业的学生的就业领域主要包括与金属材料相关的大型传统机械制造类企业(汽车、航天、船舶、重工业)、电子类制造业、建筑类行业、特种材料制造加工单位、环保检测行业、科研院所、高校和一些特殊的认证类机构等。

前者强调金属的提炼,后者注重金属的使用

马立群(南京工业大学材料科学与工程学院教授):冶金工程专业关注的是金属产业的前期过程,主要是从矿石中冶炼提取金属与合金,包括黑色冶金的炼铁、炼钢、轧钢和有色冶金的炼铜、炼铝、炼锌等,偏重于化学知识的运用。就业一般面向黑色冶金行业的炼钢厂、炼铁厂、设计院等,有色冶金行业的铝业公司、铜业公司等。目前冶金行业的人才需求量大,就业形势很好。

金属材料工程专业关注的是金属产业的后期过程,主要是将已经提炼出的金属与合金进一步进行铸造、锻造、焊接、热处理、形变处理和腐蚀防护,使其广泛应用于工业生产和人民生活。注重金属材料的结构、性能和应用的结合,物理知识和化学知识均有所涉及。就业一般面向金属、机械、汽车、化工等与金属材料相关的行业。

前者偏应用,后者重理论

张鹏(南京航空航天大学招生办主任):这两个专业相当于信息家族中绝代双骄的“两兄弟”,名称相近,却大不相同。信息工程专业主要培养具有信息处理系统分析、设计、开发、集成及应用等方面基础知识的人才,具备通信系统、移动通信、卫星通信、广播电视、信息处理以及航空、航天、民航等领域的专业应用技术,能够独立设计、开发专门化信息处理系统。

第9篇:黑色冶金技术范文

1.市劳动局直接监察的企业发生重伤、死亡事故,由事故单位的主管部门填报,三日内报送市劳动局。

2.非市劳动局直接监察的企业重伤、死亡事故,由区、县劳动保护监察机关负责填报快报表,五日内报送市劳动局。

3.《企业职工重伤、死亡事故调查统计快报表》各单位根据劳动局规定表式可自行印制。

4.《企业职工重伤、死亡事故调查统计快报表》自1994年1月1日起实行。区、县劳动局原执行的《北京市职工死亡事故快报表》同时废止。

附件一:企业职工重伤、死亡事故调查统计快报表(略)

    附件二:企业职工重伤、死亡事故调查统计快报表填报说明

一、国民经济类型代码

100  全民所有制

200  集体所有制

210  城镇集体所有制

220  乡村集体所有制

900  其他各种所有制

910  外商独资经营

930  中外合资经营

950  中外合作经营

310  私营

二、国民经济行业代码

非矿山企业

010100  农场

010400  畜牧场

010500  渔场

021500  木材及竹材采运

021600  自来水生产、供应业

022200  纺织工业

022800  造纸及纸制品业

023400  石油加工业

023500  炼焦业

023600  化学工业

024500  建筑材料、非金属矿物制品业

024800  黑色金属冶炼压延加工业

024900  有色金属冶炼加工业

025300  机械、电气、电子设备制造业

025600  交通运输设备制造业

046910  土木工程建筑业

047000  线路、管道和设备安装业

047100  勘察设计业

057300  交通运输业

057400  邮电通讯业

060000  商业、公共饮食业、物资供销和仓储业

130000  其他行业矿山企业

020800  煤矿

020900  石油和天然气

021000  黑色冶金矿

021100  有色金属矿

021151  金矿

021160  稀有金属矿

021210  建材矿

021220  化学矿

021290  其他非金属矿

036710  地质勘探

130009  其他

三、隶属关系

1.中央直属单位(中央部属企业)

2.省、自治区、直辖市属单位(省属企业)

4.地、省辖市、盟、州属单位(地(市)属企业)

5.地辖市属单位

6.县及县以下单位

四、企业规模

1.特大型

3.大型一

4.大型二

5.中型一

6.中型二

8.小型

五、事故原因分类

1.技术设计有缺陷

2.设备、设施、工具、附件有缺陷

3.安全设施缺少或有缺陷

4.生产场地环境不良

5.个人防护用品缺少或有缺陷

6.没有安全操作规程或不健全

7.违反操作规程或劳动纪律

8.劳动组织不合理

9.对现场工作缺乏检查或指挥错误