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在由SMM主办的 2025SMM锌业大会-锌盐氧化锌及锌二次资源发展论坛 上,北京化工大学化学工程学院教师、工学博士、副教授 宋云华介绍了其对采用定-转子反应器氨配合法制备活性氧化锌工艺的相关研究。 研究背景 1.1 活性氧化锌简介 活性氧化锌是具有高化学活性和表面反应性的氧化锌,通常为球型或类球型,比表面积大于45m 2 /g。 优点:高反应活性、高电子迁移率、宽带隙、优良的抗菌性能。 广泛应用于橡胶行业、医药行业、印染行业以及化妆品行业。 1.2 氨配合法简介 无需单独添加沉淀剂,操作简便; 蒸氨过程中产生的NH 3 和CO 2 能收集重新用做浸出剂; 可用于处理低品位的含锌物料。 1.3 定-转子反应器简介 定-转子反应器作为超重力反应器升级版,可以用于气液固或者液液固多相反应体系的吸收、解吸、混合、萃取等工艺过程,能够极大的强化气液传质和液液微观混合过程。 1.3 定-转子反应器特点 1. 传质效率高,气液接触比表面积4000~6000m2/m3、等板高度20~30mm。 2. 微观混合效果好,微观混合特征时间0.02~0.06ms(搅拌釜一般为30~50ms)。 3. 多层的定子-转子组合结构,使得沿程进料及采出非常容易,便于多股物料参与反应过程。 4. 反应器内部无填料,无阻塞困扰,应用领域更为广泛。 5. 转子具有自清洁效应,且更易维护。 6. 易于工业化放大,甚至是正放大效应。 2、制备前驱体碱式碳酸锌 2.1 实验流程 2.2.1 锌灰成分分析 通过EDTA滴定分析得到锌的质量分数为65.11%。 2.2 浸出过程 2.2.2 浸出条件对浸出率的影响 通过对比不同浸出条件对浸出率的影响得出结论,较优的浸出条件为: 氨与碳酸氢铵摩尔比为2:1、总氨与锌摩尔比为4:1,总氨浓度5.89mol/L,浸出温度40℃,浸出时间为60min,此条件下 平均浸出率为93.96%。 2.3 除杂过程 2.3.1 锌氨络合液杂质含量 一段除杂:加入过量20%的H 2 O 2 ,30℃下搅拌1h,以氧化去除Fe、Mn等杂质。 二段除杂:加入过量20%的锌粉,置换去除Pb、Cu、Cd等杂质。以反应温度、反应时间、搅拌速率为变量,考察对Pb 2+ 的去除效果。 2.3.3 除杂后锌氨络合液杂质含量 较优条件:加入过量20%的锌粉,反应温度50℃、反应时间3h、搅拌速率600rpm,各杂质元素含量均低于1mg/L。 2.4 采用桨式搅拌反应器蒸氨 此外,其还对比了蒸氨温度、蒸氨时间、初始锌离子浓度、搅拌速率对前驱体制备的不同影响。 最终得出结论,蒸氨温度为85℃、蒸氨时间50min 、初始Zn 2+ 浓度1.2mol/L、搅拌速率800rpm,此时转化率为98.44%。 2.5 较优条件下样品分析 碱式碳酸锌主要呈类球状,分散性较好。 小结: 1)较优的浸出条件:氨与碳酸氢铵摩尔比为2:1、总氨与锌摩尔比为4:1,总氨浓度5.89mol/L,浸出温度40℃,浸出时间为60min。在此条件下平均浸出率为93.96%; (2)较优的锌粉除杂条件:锌氨络合液先后使用H 2 O 2 、锌粉除杂,反应温度为50℃、反应时间为3h,搅拌速率为600rpm。经两段除杂后锌氨络合液中杂质离子的剩余浓度均低于1mg/L。 (3)采用桨式搅拌反应器时较优的蒸氨条件:蒸氨温度为85℃,蒸氨时间为50min,初始Zn2+浓度为1.2mol/L,此条件下Zn2+的平均转化率为98.44%,制备的碱式碳酸锌为类球型,粒径主要集中在5~10μm,粒度分布均匀。 3、采用定-转子反应器制备碱式碳酸锌 3.1 实验流程 3.2 制备工艺对前驱体制备的影响 3.2.1 定-转子反应器中蒸氨温度对前驱体制备的影响 定-转子反应器中制备的碱式碳酸锌前驱体仍为类球状,随着蒸氨温度的升高,碱式碳酸锌前驱体粒径有所减小, 粒度分布更均匀 。 3.2.2 定-转子反应器中蒸氨时间对前驱体制备的影响 随着蒸氨过程的延续,碱式碳酸锌晶体结构逐渐完整,粒径有所增大。 蒸氨时间过长,晶体部分破碎,分散性变差。 3.2.3 定-转子反应器转速对前驱体制备的影响 随着转速的增大,传质效率提高,溶液的过饱和度增大,晶体更倾向于成核,晶体在定-转子反应器中受到高剪切,转速增大减小了溶液中的浓度和温度梯度,形成的产品粒径小,颗粒分散性好,。 3.2.4 不同反应条件对转化率的影响 结合上述分析,选取较优的定-转子反应器蒸氨条件为:循环量为400L/h、蒸氨温度为100℃、蒸氨时间为60min、转速为2800rpm,此时Zn 2+ 转化率为98.49%。 3.3 不同反应器对比分析 桨式搅拌反应器制备的碱式碳酸锌粒径多集中在5~10μm,部分颗粒存在明显团聚。而定-转子反应器制备的前驱体粒径 多集中在0.5~1.5μm,颗粒分散性提高。 小结 (1)定-转子反应器时较优的蒸氨条件为:循环量为400L/h、蒸氨温度为100℃、蒸氨时间为60min、转速为2800rpm。制备的碱式碳酸锌为类球状,粒径集中在0.5~1.5μm,分散性好,平均转化率为98.49%。 (2)通过使用不同反应器蒸氨的对比分析,发现使用定-转子反应器制备的碱式碳酸锌粒径显著减小,粒度分布更均匀,团聚现象减少。 (3)相比于使用桨式搅拌反应器蒸氨,定-转子反应器蒸氨能大幅提升脱氨效率,显著降低蒸汽消耗。 4、活性氧化锌的制备及活性测定 4.1 制备工艺对活性氧化锌制备的影响 宋博士还对比了不同煅烧温度、保温时间、升温速率对活性氧化锌制备的影响。 4.2 活性氧化锌活性测定 通过对正交实验结果分析得出结论,较优的煅烧条件为: 煅烧温度为450℃、保温时间为1.5h 、升温速率3℃/min , 在此条件下吸碘值为161.08mg/g ,反映制备的活性氧化锌具有较高活性。 小结 (1)较优的煅烧条件:煅烧温度为450℃、保温时间1.5h、升温速率3℃/min。在此条件下制备的活性氧化锌为类球状,粒径介于0.4~1μm,结晶度高,分散性好。 (2)正交实验结果表明:煅烧温度对ZnO的活性影响最大、其次是保温时间、升温速率对其影响最小。最优条件下的所得氧化锌样品吸碘值为161.08mg/g。 (3)活性氧化锌的比表面积为61.45m2/g,各项指标均满足或高于国家标准。 》点击查看 2025SMM锌业大会 专题报道
在由SMM主办的 2025SMM锌业大会-(第七届)热镀锌产业发展与技术革新论坛特高压镀锌铁塔专题——特高压镀锌铁塔技术难度及未来市场解析 上,国网山东省电力公司电力科学研究院首席专家、博士 李辛庚围绕“镀锌钢铁塔大气腐蚀评价与维护技术讨论”的话题展开分享。 一、镀锌钢输电杆塔的大气腐蚀状况 1. 山东地区镀锌钢杆塔大气腐蚀情况的调查 2013年,对山东地区输电线路镀锌钢制杆塔的腐蚀与防护状况进行了抽样调查。调查抽样样本设定为100座变电站和100条输电线路。抽取的样本大致覆盖山东全地域。被调查杆塔的样本运行时间周期为1979年~2012年。主要调查指标有:首次防腐维护周期、维护时间间隔周期、维护方式、维护费用等。 目的:了解在山东地区环境中,设计防腐寿命为30年的热镀锌钢制杆塔的指标有效性,维护方法的种类及有效性,以及防腐维护的技术经济性。 调查回收的有效样本有55个变电站和66条输电线路。 变电站: 首次防腐蚀维护周期,最短2年,最长34.4年,平均9.6年,高频次为3~8年;维护间隔最短3.1年,最长11年,平均5.5年。 输电线路: 首次维护周期最短时间0.8年,最长33.7年,平均13.3年,高频次为5~15年;维护间隔周期最短4.01年,最长14.18,平均为9.11年。 维护均采用富锌涂料,单次维护费用平均300-8580元/吨的范围,首次维护的平均费用为1380元/吨。 山东地区的调查结论: (1)变电站内热镀锌钢制杆塔的首次维护的平均时间是9.6年,与设计30年的防腐寿命相差近70%;后续维护间隔平均为5.5年,与合同承诺的 8 年寿命相差约40%; (2)输电线路铁塔首次维护的平均时间是13.3年,与设计30年的防腐寿命相差约60%;后续的维护间隔平均为9.11年与合同承诺的 8 年大体一致。 (3)首次防腐蚀维护的时期与杆塔所处地区的污秽等级或有一定的相关性,说明热镀锌的有效寿命周期环境特征类型相关。 (4)数据的分散程度较大,表明对于热浸镀锌老化程度判断及腐蚀防护时间节点的选择可能存在较大的盲目性,造成了“欠维护”或“过维护”。 2. 国家电网公司镀锌钢铁塔/构支架大气腐蚀调查的情况 1)基本情况: 2017年,国家电网公司开展了业务覆盖范围内的设备腐蚀情况的抽样调查。涉及27个省级公司的2297个抽样单位。对象是4年周期内输变电设备发生环境腐蚀案例的部件、数量、类型、材料及防腐执行的标准等。 上报4478起变电设备腐蚀案例中数量最多的是热镀锌构支架1194例,占总数的27%;输电设备腐蚀案例1773起中数量最多的是热镀锌杆塔865起,占总数的49%。 2)典型失效型式: 热镀锌钢制杆塔/构支架腐蚀的主要部位是塔脚、辅材、紧固件和金具,占到事故例总数的97%以上。 辅材、节点和配套零部件出现早期腐蚀是主要的失效型式。 2059例热镀锌杆塔/构支架腐蚀事故案例中,最早投运的是1992年,最晚投运为2011年,运行周期为5~24年。其间平均维护1.7次。即平均初始寿命2.9~14.1年。 3)存在的主要问题: (1)杆件热镀锌质量良莠不齐,欠镀、漏镀、后钝化、局部损伤的质量监督不到位。 (2)杆塔与混凝土基础连接的塔脚、节点部位存在错误的防腐设计,缺少散水和防水措施,造成复杂工况下的集中腐蚀。 (3)热镀锌并不能适用于所有大气环境类型下的钢制杆塔全寿命腐蚀防护,如近海、酸雨等,锌层的消耗过快,有效寿命过短。 (4)缺少杆塔运行后腐蚀状况监督的技术手段和评测标准,不能恰当地确定维护时机和选择正确的维护手段,以保证维护的有效性。 二、大气环境腐蚀性与镀锌钢的防腐效能 1. 大气环境对金属材料腐蚀性强弱的评价 1) 标准金属试样暴露法 采用国家标准《金属和合金的腐蚀 大气腐蚀性 第1部分:分类、测定和评估》(GB/T 19292.1—2018 ),将锌、铜、钢等试样长期暴露。以第1年的腐蚀量大小评定大气腐蚀性强弱C1~CX。 存在的问题: 数据少,地域局限性强,属型式试验范畴,同类材料可借鉴性较低; 得出规律性预测函数需很长时间(5年以上)。 1.大气环境对金属材料腐蚀性强弱的评价 2) 剂量响应函数法 —— 经验公式 用年平均气象和环境数据计算得到金属第 1 年的腐蚀速率,以及可预测长周期的动力学曲线。 优点:可利用公开的气象和环境数据,快速响应环境变化。 ISO 9223—2012中给出的剂量响应函数如下: 存在的问题: ISO 9223—2012中给出的函数通用性不好,误差过大; 需要当地大量数据的校正,确定 7 个待定系数,需要的时间周期较长(~3年)。 3) 仪器法 —— 智能大气腐蚀检测仪(IACD) (1)仪器及实验效果: 为替代人工操作获取金属材料在大气中的腐蚀数据,采用薄液膜电偶腐蚀原理开发了金属材料大气腐蚀传感器,较好地实现了金属在大气中腐蚀进程数据的自动采集和传输。 优点: 可依据需求定制目标材料的传感器,快速响应环境变化,无线回收数据,替代人工暴露试验操作。 (2)现场表现: 在山东省布置了100台智能大气腐蚀检测仪,与同期人工暴露试样的结果进行 2 年数据的对比,腐蚀量的平均相对误差9.94%,均方根误差为0.4674。 在山东省境内 2 年以上的现场对比验证检测结果表明,金属材料大气腐蚀 平均相对误差小于10% , 可替代人工暴露试验检测。 (3)IACD的典型功能 ►显示站点的地图分布,并可给出任一站点的即时数据。 ►展示即时腐蚀电流、温湿度、硫分、盐沉积量数据。 ►换算为腐蚀量,绘制腐蚀动学曲线。 ►数据密集,可依据需求在1~100分钟内任意设定取样密度。 2. 锌在大气环境中的腐蚀速率——防腐效能 1) 锌在大气环境中的耐腐蚀性 (1)暴露试验 设置10个暴露站点,包括:城市、内陆工业、燃煤、冶金、沿海、化工、矿区、沿海工业、尘降等典型重工业污染区大气环境。选择热浸镀锌、热进度Zn5Al、热喷涂锌、富锌涂料及配套涂层体系进行暴露腐蚀比较。 1) 镀锌钢试样的暴露试验 分别对以Q345、Q420和Q460钢基体的热浸镀锌试样1.5年期的大气环境腐蚀性能进行比较。 试验结论: ►三种基体材料的差异对热镀锌的防腐性能几乎不产生影响; ►近海和沿海地区表现为失重,平均潮湿等级越高腐蚀速率越大; ►内陆和工业城市表现为增重,工业排放量与腐蚀速率正相关。 2)以大气腐蚀检测仪在线检测锌腐蚀数据对热镀锌防腐效能的评价 采用IACD在线检测累积数据获得的锌腐蚀动力学曲线,可得到锌在不同大气环境下的腐蚀消耗速率,从而确定恰当地镀锌层厚度的设计指标。 通过在线数据的检测结果,可以快速得出镀锌层设计厚度与寿命的关系原则:I 类选 A 级,II 类选择 B 级热镀锌钢则可满足40年极限寿命需求;III 级选择C级附锌量安全裕度已明显不足,IV类及以上则应该选择单一热镀锌以外的具有更高防腐性能的其它技术措施 。 2. 大气腐蚀图技术简介 为了能够全面、快速地准确掌握电网设备的腐蚀数据,开发了“国家电网公司大气腐蚀检测平台系统”。利用IACD的即时检测数据,绘制了可即时更新的动态大气腐蚀图,实现了对大气腐蚀性等级的快速评价。大大减轻了人工试验的负担,缩短了数据获取周期,提高了数据的可用性。 利用该平台,用户可在线快速查阅地图覆盖区域任意地点、任意时间段的大气腐蚀等级、大气潮湿因子图、锌铝铜钢的大气腐蚀速率、腐蚀动力学曲线等与金属材料腐蚀评价相关的主要数据。为防腐设计和选材、检测评价、工程决策等提供技术支撑。 总结40年来大气腐蚀图技术发展的技术成果,并基于在线检测技术的成熟,结合现代计算机辅助绘图技术,编制了《大气腐蚀图绘制方法》(GB/T 43605 — 2023),已于2023年12月28日颁布实施。 该标准描述了基于大气环境腐蚀试验及数据绘制区域性大气腐蚀图的方法,包括一般规定、绘制流程、绘图数据准备、地理空间插值模型构建、数据源空白区域赋值、图面绘制、图面输出、编制绘制说明。 尤为重要的是,本标准在规范绘图数据的基础上,对绘图数据的质量和误差估计做出了规定。 三、镀锌钢铁塔大气腐蚀进程的评估 1. 巡检经验判断 目前在电力行业尚无对热镀锌杆塔防腐失效程度判断的技术规范或标准。国家电网公司执行内部企标《架空输电线路状态评价导则》(Q/GDW 173-2008)中的有关杆塔腐蚀评价的条款。 现场的实际执行情况是依照巡检人员对杆塔镀锌层颜色的观察来判断腐蚀的程度,再来决策是否采取防腐维护措施,以保证镀锌防腐的效能。巡检的重点部位是节点、紧固件和塔腿保护帽附近。 经验表明,塔身总面积5%以上出现红锈时,即认为达到了 II 级状态,需立即采取防腐维护措施,以维持剩余锌层继续发挥作用。否则,镀锌层将全面快速失效。 2. 在役热镀锌层剩余厚度、表面成分、形貌检测与状态判断 通过分析不同运行年限的镀锌钢杆塔镀锌层厚度、表面状态与成分,发现随服役年限增加、腐蚀程度的加重,镀锌层表面Fe元素含量增加,Zn元素含量减少,Fe/Zn比值增加,镀锌层表面Fe/Zn比与腐蚀劣化程度成正比。 当Fe/Zn质量比值大于12%时,镀锌层腐蚀状态已达到重度腐蚀程度,对基体已无保护作用,需及时进行防腐维护;Fe/Zn质量比小于等于5%时,镀锌层的腐蚀状态较轻,对基体仍有较好保护作用,杆塔无需防腐维护;Fe/Zn质量比处于5%和12%之间时,镀锌层腐蚀状态已达到中度腐蚀程度,镀锌层仍有一定保护作用,但是镀层已明显减薄且表面出现多处细微裂纹应加强对该杆塔的检测。 在现场,采用便携式荧光光谱仪检测镀锌层表面Fe元素和Zn元素含量;采用涂层测厚仪测量镀锌层剩余厚度;(现场金相显微镜可检测孔隙率),可快速、客观、准确地判断杆塔镀锌层腐蚀状态。 将现场取样在实验室中进行模拟海洋大气和重工业地区大气服役环境的加速腐蚀试验,测试其腐蚀量——腐蚀时间——Fe/Zn的关系。 结果显示,镀锌钢试样和组合件的腐蚀失重、减薄、Fe/Zn,随腐蚀的发展高度相关,组合件与平板试样的腐蚀差异可忽略。 3. 热镀锌钢铁塔腐蚀与安全性状态评价的过程 当出现“严重状态”的杆塔腐蚀事故时,需对其腐蚀安全性进行全要素评价。 依据上述评价结果,结合强度校核情况,对失效杆塔制定出修复方案,以及修复后的防腐技术措施,包括与环境、载荷、寿命相匹配的防腐材料选择和施工工艺。 四、镀锌钢铁塔在役防腐维护技术 1、可带锈涂装的富锌防腐涂料 采用富锌涂料对发生热镀锌防护失效(或近失效)的输电杆塔进行涂装,是普遍采用的维护方法——冷涂/镀锌。要求干膜锌含量高于85%wt,寿命大于8年。涂装工艺要求基底洁净度高于Sa2.5,干膜厚度>85m。洁净化处理要求现场难以做到,故实际寿命低于5年的较多。 采用锈层稳定——兼容一体化的原理,以改性环氧树脂为成膜物,添加经有机-无机杂化偶联剂改性的多尺寸微纳锌粉,开发了可在C级原锈热镀锌表面直接涂装的带锈富锌防腐涂料。干膜厚度60m,中性盐雾 3000h 不出现红锈点。现场应用结果: C4地区寿命大于15年,C5重工业地区寿命大于8年。 2、热镀锌钢输电杆塔 节点矿脂膏包覆 矿脂防蚀膏:聚丁烯55-60%;防锈剂2-6%;钛白粉0.5-1%,滑石粉25-30%;细硅粉 0.1-1%;改性膨润土 10-15%。 防蚀带:聚氨酯无纺布 5-10%;桐油 25-30%;氢氧化铝30-35%;氢氧化镁20-25%,改性膨润土 10-15%。 包覆工艺:基材表面处理-涂矿脂膏-缠矿脂带。 耐蚀性评价:2000小时中性盐雾矿脂膏包覆层无失效;室外暴露168h+盐水浸泡168h的2周期循环+286h中性盐雾无失效;氙灯老化2h+淋雨5min+湿润55min的160周期循环+286h中性盐雾无失效。 3、输电杆塔塔脚修复与热喷涂锌钢防腐处理 1)打开水泥保护帽,经过宏观检测、厚度测量及尺寸测量以及地脚螺栓相控阵检测,确定塔脚腐蚀程度。 2)去除表面腐蚀产物,对腐蚀减薄超过原厚度20%的主材、底板及部件,均应切割或拆除。露出地脚螺栓和基础,修复或更换地脚螺栓, 3)采用焊接加固底板和塔腿各部件。 4)修复地脚螺栓。 5)加固主材和连接板和靴板。 6)打磨塔脚所有钢材表面,采用手持式火焰丝材喷枪喷涂锌涂层,至规定厚度。 7)重建混凝土保护帽,待7d养护期后将修复部位和保护帽一同刷涂防水——防腐一体化涂层至规定厚度。 4、基于大气腐蚀数据的差异化防腐技术 (1)在新建铁塔安装完毕后,采用低端涂料,对热镀锌性进行简单的涂装“封闭”处理,可大幅度提升耐腐蚀性能。 (2)在现有热镀锌技术的基础上,采用合金化将有利大幅度提升防腐性能。 五、总结与展望 1、在C4及以上强腐蚀性大气环境中,执行目前标准的热镀锌钢制输电杆塔防腐性能不足。 2、塔脚、节点、紧固件是输电杆塔的主要腐蚀失效部位,需加强技术研发,大幅度提升防腐性能。 3、掌握腐蚀数据,实现对镀锌钢杆塔镀锌层的差异、精细化设计、把握恰当的时间节点,避免“欠维护”和“过维护”,是未来输电杆塔防腐的发展方向。 4、开发与热镀锌相配套的合金化技术、配套封闭技术,可大幅度提升热镀锌的防腐效能,也是可能实现免除后钝化的有效措施。 》点击查看 2025SMM锌业大会 专题报道
在由SMM主办的 2025SMM锌业大会-热镀锌产业发展与技术革新论坛 上,保定奥琦圣新型金属材料制造有限公司技术总监史建涛分享了“全球碳中和背景下,热镀锌合金的绿色转型与技术突破”这一主题。 锌铝镁镀层通过优化铝/镁配比,提升产品寿命 锌铝镁镀层发展历程及特点 其从含镁镀层产品性能特点:不同产品的工艺性能对比,三种典型合金成分及对应镀液温度,循环耐蚀性测试及测试后的外观表现,腐蚀导致的镀层重量损失,切边部位红锈比例的转化趋势等进行了介绍。 •镁含量和硬度的关系 如图所示:展示了镁浓度与维氏硬度之间的关系。经证实,随着镀层中镁浓度的增加,维氏硬度也随之提升,且镁含量百分比与维氏硬度的关系可通过二次函数近似拟合。当镁浓度低于4%时,在5R-90°弯曲试验中未观察到镀层内表面出现裂纹或剥落现象。镁浓度达到7.5%前,镀层内表面仅出现裂纹但未发生剥落。然而当镁浓度达到或超过7.5%时,镀层开始出现剥落,且维氏硬度达到300Hv时剥落现象开始显现。基于上述结果,可以推断在7%至7.5%的组分区间存在一个镀层开始发生剥落的临界点。 •锌铝镁镀层最佳成分 从耐腐蚀性的角度来说,增加铝和镁的浓度是可取的。然而,在总体而言,随着铝含量的增加,所有涂层中由Al2O3膜形成的铝相腐蚀速率较低,从而获得优异的耐腐蚀性能。但切边和划痕处的牺牲性耐腐蚀性有所下降。通过对比涂层切边处的牺牲性耐腐蚀性。19Al6Mg在牺牲性耐腐蚀性方面优于11Al3Mg。这表明铝浓度增加导致的牺牲性耐腐蚀性下降被同时添加的镁元素所抵消,可见牺牲性耐腐蚀性得到了提升。另一方面,研究表明镀层硬度随Mg浓度的增加而增大,成形性则趋于降低,因此在追求高通用性的镀层钢板时,应控制Mg的添加量。综合考虑耐腐蚀性、牺牲耐腐蚀性、抗刮性和成形性之间的平衡,最终选定Zn-19%Al-6%Mg为最佳成分。 •关于中铝系锌铝镁镀层性能研究的结论 通过JASO试验、暴露试验和加工试验,研究了Zn-Al-Mg涂层的最佳成分。(1) 在锌铝镁镀层中,JASO试验结果表明:随着铝、镁含量的增加,镀层的耐腐蚀性有所提高,其中镁对提高耐腐蚀性的作用明显大于铝。(2) 19Al6Mg的牺牲耐腐蚀性优于11Al3Mg,且镁浓度的增加抵消了铝浓度增加所导致的牺牲耐腐蚀性的降低。(3) 镁含量过高会降低镀膜钢板的成形性。(4) 考虑到耐腐蚀性、牺牲耐腐蚀性和成型性的平衡,认为19Al6Mg是最佳成分。(5) 腐蚀产物经JASO确认,且结果表明,19Al6Mg上形成的腐蚀产物与Zn基涂层和11Al3Mg的腐蚀产物相似。(6) 19Al6Mg的腐蚀产物变化过程比Zn基涂层和11Al3Mg更复杂。(7) 19Al6Mg能长期保持腐蚀产物,因此认为腐蚀产物下的pH值保持较高,从而抑制了涂层和母材的腐蚀。 •铝锌硅镁镀层钢板以及建筑用铝锌硅镁镀层预涂层钢板 55%铝锌-1.6%硅合金热浸镀钢板(以下简称GL)具有优异的耐腐蚀性能,作为镀层钢板广泛应用于建材领域,并作为预涂钢板基材使用。与此同时,在屋顶、墙面等建材应用领域,存在延长建筑物使用寿命或在沿海地区等严苛腐蚀环境下使用的需求,因此对进一步提升耐腐蚀性能的要求日益增长。以锌-11%铝-3%镁-0.2%硅合金热浸镀钢板(SuperDyma™)和锌-6%铝-3%镁合金热浸镀钢板(ZAM™)为代表,日本钢铁公司通过开发锌-铝-镁三元共晶相位的镀层技术(即在镀层成分中添加镁元素),建立了提升耐腐蚀性能的工艺体系。为改善GL产品的耐腐蚀性,该公司进而研究了在GL成分中添加镁元素的效果。研究结果表明,在GL基础成分中添加约2%的镁可最大程度提升耐腐蚀性能3),由此成功开发出55%铝锌-2%镁-1.6%硅合金热浸镀钢板SGL™(以下简称SGL)。表1展示了SGL与GL镀层的成分对比。重点介绍SGL镀层钢板的特性与耐腐蚀性能,以及采用SGL作为基材的预涂钢板产品的耐腐蚀表现。 它在介绍 SGL 的耐腐蚀性时,具体提及了两项关键试验:一是 SGL 材料的加速腐蚀测试,二是户外暴露试验。 SGL镀层表面与GL类似呈现闪亮锌花效果,因此确认其镀层结构由铝枝晶和共晶相组成。镁以MgZn2和Mg2Si形式存在于共晶相中,经加速腐蚀试验和暴露试验证实,SGL的耐腐蚀性能均优于GL。这被认为是由于镁促使镀层形成致密腐蚀产物,从而提升了耐蚀性。预涂装SGL在5%循环腐蚀试验和户外暴露试验中均展现出优于预涂装GL的耐腐蚀性能。特别是在靠近海滨且处于屋檐下(非雨水直接接触区域)的极端严苛腐蚀环境中,预涂装SGL长期保持着对预涂装GL的耐蚀优势。我们期待SGL及预涂装SGL今后能更广泛应用于对耐腐蚀性要求更高的建材领域。 稀土锌合金技术迭代更新 传统热镀锌层存在耐蚀性不足、锌液流动性差等问题。稀土元素(如镧、铈)的加入可改善锌液性能,提高镀层质量。 净化与细化晶粒:镧、铈通过吸附氧和硫等杂质,净化锌液并细化镀层晶粒,使镀层厚度均匀性提升,耐蚀性提高20%-30%。 抑制圣德林效应:针对含硅活性钢,稀土可减缓铁锌反应速度,避免镀层异常增厚。镀层耐蚀性较纯锌提升3-5 倍。 技术升级:单一稀土添加逐渐被多元合金替代,通过复合元素协同优化性能。如加入稀土、钛,优化组织相型的致密度。 热镀锌镧铈稀土锌合金的技术迭代呈现“成分多元-工艺智能-应用拓展” 的递进路径,从单一稀土添加到纳米复合镀层,再到智能化绿色制造,持续满足高端制造与极端环境需求。未来需进一步突破稀土资源高效利用、复杂环境长效防护等瓶颈,推动热镀锌产业向“高性能、低能耗、全生命周期” 方向发展。 批量热浸镀锌溶剂与锌液的标准及影响 批量热镀锌吊镀生产工艺数据变革:随着市场变化,前几年的镀锌工艺已经不能满足现在的各方面生产条件要求,之前镀锌因为市场好,订单多,价格高,好多企业可以不计成本,生产,因为利润高,而现在随着市场变化,订单不仅少,而且价格低迷,内卷严重,我们该如何应对措施,首先要转变思想,破解,要从之前的粗放式管理,升级到精细化管理,注重数据化管控,才能达到降本增效,满足客户需求,尤其是助镀液相对应的锌液各金属元素匹配标准。 使用防漏镀剂助镀液与锌液配比参数: 如果助镀液氯化锌浓度超过100g/L会影响锌液流动性,工件上锌量高,并且消耗镍合金从而影响工件表面质量容易出现颗粒; 如果氯化铵浓度超过170g/L直接消耗锌液中铝含量,造成液面抗氧化能力差,流动性差,上锌量不稳定,消耗多元合金同时产灰量增多影响工件表面亮度; 如果铁含量超标10g/L会带入锌液导致锌液中铁含量增高,锌液中的铁含量超过0.02以上会影响镍合金的吸收利用率,导致锌渣增多,工件表面易出现颗粒。 PH值超过4.5后会抑制氯化锌的效果不能形成良好的铸镀膜导致工件漏镀;PH值低于3偏酸性,锌液中铁含量增加污染锌液产灰多。 如果锌液中的镍含量低于0.025,工件上锌量没有保障,偏差大,铁含量会持续增高,影响下半部流动性。铁含量超出0.02时,工件表面易出颗粒,铋含量超出0.003后,工件表面容易出现锌花,在严重形成硅裂纹,所以控制使用防漏镀剂铋元素使用浓度。 综上所述,助镀液浓度标准与锌液中的金属元素相互匹配,综合锌耗才能得到有效控制,长期稳定达到最佳效果! 其列举了相关的客户实践案例。 最后,其对保定奥琦圣新型金属材料制造有限公司的基本情况、公司产品、生产实力、研发实力以及资质荣誉等进行了介绍。 》点击查看 2025SMM锌业大会 专题报道
8月15日(周五),伦敦金属交易所(LME)期铜下滑,但赞比亚的供应疑虑和智利生产商安托法加斯塔矿业强劲的半年度财报为铜价提供支撑,限制价格跌势。 上海期货交易所主力期铜合约下跌0.08%,报每吨79,060元,但本周收盘上涨0.66%。 LME三个月期铜下跌0.07%,报每吨9,759.00美元。 周四的数据显示,非洲第二大铜生产国赞比亚的铜产量在第二季出现下滑,使其在2025年将产量提高到100万吨的目标面临风险。 赞比亚政府一直在努力提高铜产量,以使经济重回正轨,但产量下降意味着赞比亚必须在下半年将产量提高27%才能实现目标。 与此同时,智利大型矿商安托法加斯塔矿业公布半年度获利跳升近60%,因产出增加,且其铜产品价格上涨。 铜是电力、建筑和绿色能源转型技术的关键原材料,预计将受益于电动汽车行业的增长,以及人工智能(AI)驱动的数据中心等新兴用途。 其他伦敦金属方面,三个月期铝下跌0.53%,至每吨2,605.50美元;三个月期镍攀升0.46%,至每吨15,100美元;三个月期铅下滑0.2%,至每吨1,985.5美元;三个月期锡上涨0.05%,至每吨33,480美元;三个月期锌下跌0.86%,至每吨2,824.00美元。 沪铝涨0.31%,报每吨20,770元;沪镍跌1.2%,报每吨120,600元;沪铅涨0.21%,报每吨16,850元;沪锡跌0.66%,报每吨266,820元;沪锌跌0.16%,报每吨22,505元。 (文华综合)
在由SMM主办的 2025SMM锌业大会-锌盐氧化锌及锌二次资源发展论坛 上,江西灏蓝能源科技有限公司总工程师 邓志强针对“低碳背景下 锌冶炼余热回收技术的实践路径与适用性边界研究”的话题展开分享。 01 研究背景与行业痛点 1.锌冶炼能耗现状 能耗占比:锌冶炼占整个有色金属行业能耗的15%~20%(仅次于电解铝。 电力消耗占锌冶炼总成本的30%~40%(电价波动直接影响利润)。 2. 锌冶炼碳排放现状 全球锌行业碳排放: 每吨锌生产排放2.5~3.5 吨 CO₂(湿法工艺较低,火法工艺较高)。 中国锌冶炼行业年碳排放量约2,000~2,500 万吨 CO₂(占全国工业排放的0.5%~0.8%)。 火法炼锌的不可替代性源于其对复杂原料的适应性、多金属回收能力以及特定地区的资源禀赋。 随着环保要求提高,湿法占比逐年上升(目前约占全球锌产量的80%),但在资源综合利用、特殊产品需求等场景下,火法仍占据重要地位。 我国余热资源主要集中于钢铁、有色、煤化工、水泥、建材、石油与石化、轻工、煤炭等行业,由于我国高耗能行业体量大,能耗仍处于较高水平,在其生产过程中的众多环节均有余热产生,使得我国余热资源将持续保持丰富态势。 预计到2026年我国余热资源均量将达到14.55亿吨标准煤,余热发电装机规模为198GW,五年间新增装机151GW。余热回收发电利用,以每千瓦5000元计,五年间市场规模超3万亿。 未来余热的优化方向: 高效换热材料: 开发耐腐蚀、抗积灰的换热器(如陶瓷涂层与优化布置方式); 工艺耦合: 将炉渣余热用于干燥或发电(如干法粒化+余热锅炉); 智能化控制: 通过传感器优化余热回收系统能效。 02 余热回收技术分类与实践路径 余热由于产生的工艺不同,使的产生的余热特征也不同,效率最高的技术不一定能产生最高的效益,这是因为不同的技术其适应性也不同,也就是说效率高的技术是有前提条件的,余热发电不是专业电厂,需充分考虑工艺自身的特点及操作人员的水平,选择最合适的回收路径,往往能实现最高的效益; 近几年来,有色行业案例累计30余例,总装机容量超过50MW,累计发电量超5亿度。 锌浸出渣侧吹熔炼+烟化炉提锌余热应用方面,以四川盛屯锌锗有限公司为例,侧吹熔炼-侧吹还原-烟化炉提锌锗生产工艺流程,余热锅炉产生蒸汽,蒸汽压力为2.6~3.9MPaA,正常压力3.2MPaA,流量42~62t/h,供生产和生活用汽量为25~42t/h,用汽压力0.8MPa,纯凝机组设计流量20t/h;背压机组装机1台×3000kW,纯凝机组装机1台×2500kW。与渣处理车间同时建设。 03 性能边界关键因素 1. 原料特性: 硫化矿(高硫烟气):优先选择耐腐蚀设备(如搪瓷换热管)。 氧化矿/废渣(高粉尘):需强化清灰设计(如声波吹灰器)。 2. 冶炼炉型: 鼓风炉(ISP):烟气波动大,推荐蓄热式换热+间歇发电。 氧气底吹炉: 高温高硫,适合辐射锅炉+制酸协同。 回转挥发窑: ZnO粉尘含量大,适合水冷沉降室+立式锅炉+余热发电或供汽 原料特性对烟气温度的影响 3.工艺操作因素 焦炭配比失调 焦率偏差±1% → 窑尾温度波动±30℃(实测数据) 案例:某厂焦炭粒度从3mm增至8mm,燃烧区后移导致窑头温度下降120℃ 窑速与给料量不匹配 给料加速→物料层变薄→热交换不足→烟气温度上升; 窑速过快→停留时间短→挥发不充分→温度骤降。 4. 设备状态因素 窑体结圈影响 结圈厚度>10cm时:烟气通道截面积减少35%→ 流速增加→ 测温失真;周期性垮圈导致温度瞬时飙升(>200℃波动);漏风影响造成烟气下降,烟量增大; 二次风控制失效 风量波动±10% → 燃烧区温度变化±80℃→ 烟气温度滞后性波动 5. 环境与能源因素 煤热值波动:5000kcal/kg→4000kcal/kg时,需增加20%燃料量,烟气温度曲线整体平移; 气压变化:高原地区(如云南)窑内负压波动±50Pa → 燃烧效率变化→温度波动。 04 锌行业余热回收的工程实践与推广 余热回收建议 1、根据原料及窑炉工艺特点,综合分析余热产生的参数; 2、选择能满足参数的设备,可分段选择,也可分段实施; 3、高中低品质的余热系统性处理,全流程优化,充分梯次利用,使利用效率最高化; 》点击查看 2025SMM锌业大会 专题报道
【铜】 周五沪铜阳线震荡,中期均线提供支撑。现铜下调到79180元,2509最后交易日上海铜升水180元,广东升水缩至25元。隔夜美国7月PPI增幅创三年最大,市场关注美国零售销售与工业产出数据。倾向铜价上方阻力显著,高位空头持有。 【铝&氧化铝&铝合金】 今日沪铝小幅反弹,华东现货平水。昨日铝锭社库较周一微增0.1万吨,铝棒社库下降0.9万吨,下游龙头企业开工企稳,铝锭淡季累库峰值可能在8月出现,年内库存大概率处于偏低水平。沪铝短期震荡为主,上方21000元具备阻力。铸造铝合金跟随沪铝波动,保太现货报价维持在19900元。废铝货源偏紧,铝合金行业利润较差,相对铝价具备一定韧性,现货与AL跨品种价差存在逐渐收窄可能。氧化铝运行产能处于历史高位,行业库存和上期所仓单均持续上升。随着供应过剩逐渐显现,各地现货指数阴跌,氧化铝盘面存在一定调整压力,关注现货成交验证。 【锌】 LME锌库存继续走低至7.75万吨,0-3月接近平水,外盘低库存对价格存支撑,资金空头持续减仓,LME锌偏强震荡看待,进口窗口持续关闭,外盘对内盘形成拉动。国内沪锌对弱现实、弱预期计价相对充分,期限结构整体走平,宏观情绪和基本面共振不足,短期方向性信号稍显不足。海内外矿延续增长,盘面仍存空矿山利润空间,中线反弹空配思路不改,静待2.35万元/吨上方空头机会。 【铅】 LME铅库存高位,外盘过剩主导,偏弱震荡,进口窗口持续关闭。交割临近,SMM铅社库增至7.17万吨,近期期现价差收窄,交仓利润不足,后续国内铅锭库存或隐形化,后市可见社库增长空间预计有限。铅价低位震荡,再生铅惜售,SMM精废报价倒挂25元/吨,铅下方空间不足。下游逢低采购回暖,终端消费未见回暖,数据中心UPS电源和储能板块电池需求存想象空间,需求端暂不过分悲观,8月下旬部分原生铅炼厂存常规检修计划,倾向多单背靠1.66万元/吨持有,同时近月期权距离到期日还有10天,可关注看涨期权末日轮机会。 【镍及不锈钢】 沪镍反弹,市场交投活跃。国内反内卷题材进入尾声,而基本面相对较差的镍将加速回归基本面。金川升水2350元,进口镍升水350元,电积镍升水50元。高镍铁报价在921元每镍点,近期上游价格支撑减弱。库存来看,镍铁库存基本持平在3.3万吨,纯镍库存降千吨至3.9万吨,不锈钢库存降0.1万吨至96.6万吨,但整体的位置仍高,关注去库结束迹象。 沪镍处于反弹,震荡看待。 【锡】 沪锡收回部分跌幅,收在MA40日均线上方。周内伦锡库存少量流入,跟踪持续性。国内关注大厂检修排产计划,倾向国内高社库有去库空间。今日现锡报26.6万,最后交易日现货仍有700元实时升水。低位短多头寸依托MA60日均线持有。 (来源:国投期货)
在由SMM主办的 2025SMM锌业大会-锌盐氧化锌及锌二次资源发展论坛 上,中南大学教授 刘智勇针对“有色冶炼高砷物料的脱除及安全固化技术研究”的话题展开分享。 有色冶炼砷害问题简介 主要形态:自然界中含砷矿物有300多种,主要有 H₃AsO₄ 盐( 约 60%) 、硫化物 ( 约 20%) 、氧化物 ( 约 10%) 、亚砷酸盐、砷化物、合金 ( 约 10%) 。 砷在有色金属硫化矿石或精中形态: 砷在有色金属硫化矿石或精中形态:毒砂 、砷黄铁矿 、砷黝铜矿 、硫砷铜矿 硫砷铜矿 硫砷铜矿 硫砷铜矿 、辉钴矿 、辉砷镍 矿、雌黄 、雄黄等 。 有色冶炼砷害问题: 据推算,我国每年有色金属矿石或精矿进入冶炼系统的砷量至少达到10万吨,而稳定固化于渣中的砷仅有3万吨,其余除少量进入含砷废水净化渣外,大部分集中冶炼过程产生的中间物料,如铅锌高砷烟尘、硫化砷渣、熔炼烟尘、砷碱渣、黑铜泥等。 此类中间含砷物料虽能返回系统处理,使砷在系统中循环,但若系统中砷进入量大于砷开路量,则造成砷在冶炼系统不断累积,不仅影响产品质量,还会造成安全隐患。此外,随着矿石品位的不断下降,中间物料中砷含量提高,砷开路处理压力也会明显增加。 有色冶炼砷害问题简介 随着环保要求不断严格,冶炼中间物料中砷资源化处理面临产品销路窄、生产成本高的问题。因此,砷无害化处理成为研究重点,而此前砷无害化处理技术存在中间物料中砷浸出难、砷氧化难、固砷矿物不稳定等问题。基于上述问题,本课题组分三步对砷无害化处理展开研究:复杂物料砷高效选择性浸出研究→溶液中砷催化氧化机理研究→复杂溶液中砷固化脱除及其固砷矿物稳定性研究。 有色冶炼高砷物料砷的脱除 2.1 铜闪速熔炼烟尘脱砷工艺研究 闪速熔炼烟尘特点: 砷、铁、铜含量相对较高,其中存在铁酸盐、砷酸盐物相,常规直接浸出难以取得较好效果。 采用硫酸化焙烧、SO 2 还原浸出两种工艺处理烟尘,重点使烟尘中铁酸盐、砷酸盐物相浸出,从而实现烟尘中铜、铁、砷的高效浸出。 2.2 铜熔池熔炼烟尘脱砷工艺研究 熔池熔炼烟尘特点: 砷、锌、铅含量相对较高,铁含量相对较低。其中存在硫酸盐、砷酸盐、氧化物物相,通过常压酸浸就能达到较好浸出效果。 该工艺以“常压酸浸-硫化沉铜-氧压沉砷”为主要工序,高效回收烟尘中有价元素Pb、Cu、Zn的同时,实现了两类危废中As的无害化处理,达到了“绿色环保,降本增效”的要求。 2.3 铅冶炼高砷锑烟尘脱砷工艺研究 烟尘特点: 含有大量砷、锑元素,主要以 As 2 O 3 、Sb 2 O 3 的形 式存在;此外,含有一定量的铅、铋元素。常压碱浸处理此烟尘,难以实现中 As 、Sb的深度分离。 根据高砷锑烟尘特性,采用氧压碱浸工艺处理烟尘,主要使烟尘中As(Ⅲ)氧化并以Na₃AsO₄的形式进入溶液,而Sb(Ⅲ)则以锑酸、锑酸钠、锑酸铅等形式沉淀,进而实现砷锑高效分离。 脱砷效果: 通过氧压碱浸+纯水洗涤手段,在[NaOH]2mol/L、氧分压2.0MPa、温度200℃、反应时间2h、液固比10:1的条件下,As浸出率达到98.26%,Sb浸出率小于0.5%,实现了烟尘中Sb、As的高效分离回收。 2.4 鼓风炉次氧化锌脱砷工艺研究 次氧化锌特点: 锌含量相对较高,含有部分铅、砷、铜等元素。其中,不同次氧化锌中砷存在形态不同,主要以氧化物和砷酸盐形式存在。 不同类型次氧化锌在浸出体系下砷效果存明显差异。 2.5 硫化砷渣脱砷工艺一 硫化砷渣直接氧压酸浸脱砷技术 硫化砷渣特点: 渣中含有大量砷、硫元素,主要以硫化物形式存在。此外,还有少量铜、铼、汞等元素存在于渣中。 该硫化砷渣中砷主要以As2S3形式存在,同时存在单质硫包覆硫化砷的现象。因此在采用氧压酸浸工艺的基础上,添加木质素磺酸钙,使包裹打开,从而实现砷的高效浸出。 浸出效果: 在木质素磺酸钙0.1g、硫酸起始浓度10g/L、温度140℃、时间6h、氧分压2MPa条件下,As浸出率达到98.79%。 2.5 硫化砷渣脱砷工艺二 硫酸亚铁氧压酸浸砷直接转化为臭葱石技术 该硫化砷渣中砷仍主要以中砷主要以硫化物形式存在。因此在采用氧压浸出工艺的基础上,以酸性硫酸亚铁溶液作为浸出液,实现砷的直接固化脱除。 浸出效果: 在Fe/As摩尔比1:1、木质素磺酸钙添加量为硫化砷渣质量的1%、硫酸起始浓度10g/L、温度150℃、时间6h、氧分压1.5Mpa、液固比10:1条件下,As固化率达到97.6%,浸出渣中主要为花状臭葱石物相,毒性评价结果为0.04mg/L。 2.5 硫化砷渣脱砷工艺三 酸性硫酸铜溶液置换沉铜脱砷技术 以铜冶炼过程中产生的酸性硫酸铜溶液作为浸出剂,利用CuS和As2S3Ksp的差异,使硫化砷渣中的As进入到溶液,Cu则以CuS的形式沉淀分离,后续再将浸出后液进行进一步固砷处理。 浸出效果: 在S2-/Cu2+摩尔比1.2、时间1h、温度120℃、初始pH值0.8、搅拌速度1000r/min条件下,Cu沉淀率达到97.39%,浸出渣中As含量仅为1.57wt.%。达到了硫化砷渣的高效脱砷,达到以废治废的目的。 3. 溶液中As(III)催化氧化机理研究 一、溶液中 As(Ⅲ) 的氧化意义: 1.As(Ⅲ)毒性强,约为As(Ⅴ)的60倍。其易迁移的特性对环境威胁更大; 2.亚砷酸盐相对于砷酸盐溶解更大,在溶液中难以彻底实现沉淀分离; 3.As(Ⅴ) 的固砷矿物相对As(Ⅲ)的固砷矿物更加稳定,易于堆存。 二、溶液中 As(Ⅲ) 的氧化现状: 1.常用氧化剂:H2O2、NaOCl、MnO2、O2、臭氧等。 2.氧化剂存在的问题: ①部分氧化剂成本偏高,例如H2O2、MnO2、臭氧等; ②部分氧化剂会带入其它新污染,例如NaOCl、NaClO3等; ③部分氧化剂氧化速率偏低,例如空气、O2等。 三、研究目的: 开发一种成本低、氧化效果好、操作简单的As(Ⅲ)催化氧化技术。 3.1 Fe(II)-As(III)-SO 42- -H 2 O 体系下 Fe(II) 与 As(III) 的协同氧化 主要机理:在高温氧压条件下,Fe(Ⅱ)对As(Ⅲ)具有催化氧化效果,即Fe(Ⅱ)氧化过程中会产生羟基自由基(OH·)和Fe(Ⅳ),从而实现As(Ⅲ)的高效氧化。同时,As(Ⅲ)氧化率会受溶液中As(Ⅴ)的积累所抑制。 3.2 碱性体系下As(III)的催化氧化研究 理论上,空气能够直接氧化 As(Ⅲ) ,但其动力学过程极为缓慢。因此,可添加合适氧化剂或催化剂,从而实现As(Ⅲ) 的高效氧化。 研究发现,在碱性含砷溶液通入空气的情况下, KMnO 4 具备超计量氧化的特点。结合单因素试验认为,主要以下三点原因所致: 1 、 KMnO 4 能够直接氧化 As(Ⅲ) ; 2 、通入空气时,锰离子或锰氧化物的催化氧化; 3 、如图所示,当 pH 值控制在 12.5~13 时, KMnO 4 水解生成 K 0.27 MnO 2 (H 2 O) 0.54 , 该产物对 As(Ⅲ) 有较强吸附作用,有利于 As(Ⅲ) 氧化 。 4.1 碱性溶液中砷的固化脱除 采用常压法(ASP)、水热法(HSP)、改进常压法(IASP)三种方法制备臭葱石,发现制备方法对臭葱石组成与结构性能有显著影响,三种制备方法的臭葱石浸出稳定性顺序为:常压法<水热法<改进常压法。 改进常压法制备所得臭葱石结晶度为 84.56% 。经 10 天浸出后,浸出液中总砷浓度为 1.14mg/L 。 结合前期课题组研究发现,在酸性Fe(II)-As(III)-SO42--H2O体系下Fe(II)能够协同O2氧化As(III),同时As(Ⅲ)氧化效果会随溶液中As(Ⅴ)含量增加而受到抑制。因此,采用FeSO4·7H2O作为铁源,在高温氧压的条件下氧化As(Ⅲ)的同时,与溶液中Fe(Ⅲ)反应生成稳定性好的臭葱石固砷矿物。 反应前采用NaOH调节pH值至1,随后,在温度170℃、初始Fe(Ⅱ)/As(Ⅲ)=1、初始pH=1、氧分压0.5MPa、臭葱石晶种3g/L的条件下反应,砷氧化率和脱除率分别达到92.45%和88.15%,渣中主要为晶态臭葱石,在TCLP毒性实验中,砷浸出浓度仅为1.727mg/L,合适直接安全堆存。 4.3 溶液中 As(Ⅴ) 的稳定固化研究 在含砷溶液中通入氧气合成臭葱石,通过提高 Fe/As 摩尔比至 3 ,从而在臭葱石表面得到一层包覆层,包覆层的化学组成是碱式硫酸铁、草黄铁矾或变种聚合物硫酸铁。 结论: 有包覆层的臭葱石稳定性明显高于没有包覆层的臭葱石。 5. 结语 我国有色冶炼产量逐年增加,矿石中砷的含量越来越高。有色冶炼系统中砷累积严重,有色冶炼砷污染控制应引起高度重视。 在含砷物料不外销的前提下,均应考虑如何使砷安全开路,否则,系统砷平衡难以维持。 砷的开路方式主要有产品销售、贮存和堆存3种。产品销售主要受市场容量制约。贮存需用专用库房,长期安保监控。 堆存又分含砷产物未通过固废浸出毒性评估(美国TCLP、中国GB/T5083-2007)的非稳定性堆存和通过上述评估的稳定堆存。 稳定堆存较为可行的方案包括水泥包封和臭葱石矿物固砷两种。前者固废量大、成本高;后者较为可行。目前已有方案可使臭葱石在宽的pH范围内稳定。 》点击查看 2025SMM锌业大会 专题报道
在由SMM主办的 2025SMM锌业大会-锌盐氧化锌及锌二次资源发展论坛 上,鑫联环保科技股份有限公司集团副总裁兼总工程师 高扬针对“含锌漆渣中锌的回收技术和应用”的话题作出分享。 一、市场分析01:涂装漆渣特性及危害 漆渣来源于船舶、海洋工程、道路桥梁等领域工件附着涂料及喷涂料产生的废漆渣, 近两年全国漆渣年产生量超350万吨 ,产量巨大。 涂装漆渣在《国家危险废物名录》中的编号为HW12 900-299-12,即生产、销售及使用过程中产生的失效、变质、不合格、淘汰、伪劣的油墨、染料、颜料、油漆。 属于有毒、易燃性危险废弃物。 一、市场分析02:含锌漆渣来源 一、市场分析0 3 : 含锌漆渣回收市场规模估算 2023年中国锌需求量698万吨,2023年中国含锌涂料消费占比14%,2023年可回收含锌漆渣144万吨,2023年可回收含锌漆渣锌产量36万吨。 二、技术介绍01:全球独有的含锌漆渣中锌的回收技术 1. 漆渣处理处置方式问题 漆渣含有大量的有价金属元素,有远高于其它固废的资源化利用潜力。 2. 环境问题 现有漆渣处理技术难以从根本上解决重金属,且具有相当的环境污染问题。 3. 产品种类和品质 本技术资源化回收产品为高纯度锌片或锌锭,锌是仅次于铝和铜的第三大有色金属,在国民经济中具有重要地位,有更高的回收价值。 用含锌漆渣代替部分火法富集用含锌原料和商业金属锌粉, 节约了原料成本同时充分利用其中的重金属 ,产出有更高综合价值的锌产品。 漆渣的传统处理方法不能充分利用其中的高价值金属元素,且无法彻底解决重金属问题从而对环境污染严重。 采用低含锌漆渣火法富集产生次氧化锌产品用于湿法冶炼、高含锌漆渣代替商业金属锌粉净化除杂的技术实现了宽品位含锌漆渣的处理利用。 二、技术介绍02:氨法协同窑炉处理含锌漆渣工艺介绍 针对含锌铟固危废而自主研发积累的“ 火法富集-湿法脱杂-分级提取-多段耦合-集成处理 ”核心技术体系,已发展至第七代“铵络分离”法。 本技术在全球范围内尚无其他企业熟练掌握。 本技术主流程相比酸法体系由8步减少至5步(配液→浸出→净化→电解→熔铸),减省了碱洗、除铁、除氯等复杂工序。 将 高含锌漆渣 通过热解工艺脱除有机组分后可用于代替商业锌粉净化除杂,满足生产电积锌的要求。 将 低含锌漆渣 用于火法,代替部分原料节省成本同时充分利用其中的高价值金属组分。 二、技术介绍03:技术优势 二、技术介绍04:产品及其优势 三、年处理20万吨含锌漆渣项目概述及优势 四、投资测算:以年处理20万吨含锌漆渣为例 》点击查看 2025SMM锌业大会 专题报道
在由SMM主办的 2025SMM锌业大会-锌盐氧化锌及锌二次资源发展论坛 上,SMM锌行业分析师姜梦婷围绕“氧化锌的供与需:原料格局之变及消费发展预测”的话题作出分享。她表示,2025年氧化锌市场原料供应持续紧张,在此情况下,氧化锌原料格局开始发生转变,氧化锌企业对于粗锌的使用量逐渐增多。氧化锌消费方面,汽车数据支撑氧化锌企业开工向好,但轮胎后续出口情况存在不确定性,“关税”与“反倾销”两座大山或阻碍轮胎出口,为此,国内轮胎厂大规模“出海”,推动氧化锌企业走出国门,氧化锌企业也不断海外建厂生产,出海或成为后续企业发展的“大势所趋”。 概述:氧化锌市场基本情况 据SMM统计我国氧化锌产能约为180万吨左右。同时氧化锌产能大多分布于华东及华北地区,占比分别达到68%和17%。 对于出现此情况的原因:一方面,华东及华北地区具备得天独厚的原料资源优势,两地聚集了大量钢铁企业。钢厂产生的锌灰、锌渣等副产物,为氧化锌生产提供了充足的原材料,在原料资源利用上形成了先天优势。 另一方面,作为我国制造业核心区域,华东地区对橡胶制品(如轮胎)、涂料及电子产品的需求体量庞大;华北地区则在橡胶、陶瓷及电子等领域展现出广阔的市场空间,华东与华北地区工业基础深厚,化工、冶金、建材等上下游企业高度集聚,已形成成熟的产业生态,这种产业集群效应,既降低了企业间的原料运输成本,又促进了技术协同与资源共享。 氧化锌主要生产工艺与品类占比 2025年全国氧化锌生产工艺包括间接法、湿法以及直接法及煅烧工艺,其中间接法氧化锌工艺占比最高。间接法通常以高纯锌锭或是锌渣为原料,它指的是经高温熔融汽化后与空气反应生成氧化锌蒸气,再冷却结晶、提纯收集的生产工艺。2025年间接法约占全国氧化锌生产工艺总量的63%。剩余的直接法及煅烧、湿法分别约占据市场份额的20%及17%。 氧化锌消费方面,橡胶级氧化锌在市场中的占比接近70%左右,占据着大部分市场份额。其中轮胎产品的消费占比通常能够达到60%~70%,橡胶级氧化锌广泛用于全钢胎及半钢胎的生产,此外工业橡胶制品、医用橡胶、鞋底等都会用到橡胶级氧化锌。 洞悉2025:氧化锌原料格局之变 2025年氧化锌原料格局的改变 2025年氧化锌市场原料供应持续紧张,在此情况下,氧化锌原料格局开始发生转变,氧化锌企业对于粗锌的使用量逐渐增多。 从数据来看,受2025年锌渣产量走低、钢厂提升回收率,提高排放指标,锌价下行等众多因素的影响,我国氧化锌原料格局发生转变。市场锌锭、次氧化锌、锌焙砂、锌灰及粗锌的使用比例小幅提升,锌渣的使用比例有所下降。在整个原料市场中,锌渣的使用比例从52%下降至43%,粗锌、锌锭和次氧化锌等分别增长至12%、18%、27%。 根据SMM了解,受到生产成本和杂质去除因素的限制,粗锌的使用目前多集中于间接法生产中,市场部分使用锌渣生产氧化锌的企业受今年原料紧缺、采购难、价格高等原因,转而采购粗锌进行少量生产,部分企业当前粗锌的使用量甚至接近半成。 锌渣产量降低系数走高 氧化锌企业采购压力加大 从2025年上半年锌渣产量来看,一季度锌渣产量同比降低2.5%;而二季度锌渣产量同比微增0.76%。总体来看1-6月,锌渣产量相较去年减少416吨;而从锌渣系数走势来看,自2024年年底起, 南北两地管渣与塔渣系数均不断走高。 根据SMM了解,当前市场粗锌锌含量均在99%以上,其系数多为93、94;而锌渣锌含量多在95%~96%左右,其系数为92、93,两者的作价多以0#或是1#为基础,在此情况下氧化锌企业采购粗锌生产的性价比相对更高。 深究2025:氧化锌消费现状剖析 汽车数据支撑氧化锌企业开工向好 但轮胎后续出口情况存在不确定性 根据SMM数据显示, 今年1~-6月我国氧化锌企业开工率为46.11%,同比去年增长2.53个百分点。 同时根据汽车协会数据显示, 截至6月我国汽车产销数据同比均展现不凡实力,汽车产量累计同比录得12.5%,汽车销量累计同比录得11.4%。 此外根据轮胎出口情况来看,截至到去年年底, 我国全钢胎出口重量同比下降1%,半钢胎同比虽为正值但相较2023年同样有所走低。而截止到今年6月,受“抢出口”带动,我国全钢胎和半钢胎分别出口233.6万吨和174.3万吨,累计同比分别增长5.3%及9.8%。但在关税及多国对我国的反倾销扰动下,后续轮胎出口前景不明。 轮胎产量逐年走高但汽车经销商库存及轮胎厂库存仍处于较高水平 从近三年的数据来看,全钢胎及半钢胎产量逐年走高, 2024年我国全钢胎及半钢胎产量分别为6.75亿条及1.39亿条,同比去年增长11.05%。 同时根据中国汽车流通协会数据显示, 6月我国汽车经销商库存系数1.42 ,虽仍处于警戒水平(库存系数>1.5)以下,但同样超出了合理库存范围(库存系数在0.8~1.2),整体库存压力较上月有所走高。 此外,6月全钢胎及半钢胎轮胎厂 库存天数总共达到87.01天,同比上涨8.6%左右。 综合来看,虽我国全钢胎及半钢胎产量逐年走高,但当前汽车及轮胎市场整体库存压力较大。 房地产市场数据表现低迷 陶瓷级氧化锌需求陷入“温吞局” 近些年我国房地产各项数据持续走低,房地产竣工数据、施工面积、房地产开发景气指数等均出现不同程度的下滑, 2025年上半年,房地产表现较为一般,陶瓷级氧化锌整体消费表现平平。 根据国家统计局的数据显示,截至今年6月,我国房地产竣工面积、房地产施工面积、新开工面积累计同比分别下降 14.8%、9.1%以及20% ,数据表现依旧低迷,房地产市场对陶瓷级氧化锌消费形成拖累。 同时根据国家统计局公布的房地产开发景气指数来看, 自3月开始国房景气指数自93.93逐渐走低至93.60,景气值数据表现同样走弱。 再者从我国陶瓷砖产量及同比变化来看,我国2020年至2024年瓷砖产量不断减少, 5年内陶瓷产量减少26亿平方米。同比自2020年的3.03%走低至-12.18%。 饲料级氧化锌订单年初表现同比有所好转 然后续需求预计缩窄 自2025年起我国能繁母存栏量缓幅下降,同时仔猪价格无明显起色,但因今年年初市场未受到猪瘟因素干扰,带动饲料级氧化锌需求相比去年同期小幅好转。 但发展改革委员会稳定猪价政策,包括限制产能扩张、降低生猪出栏均重、限制二育等 预计将使得饲料级氧化锌市场需求缩窄。 较好的家电数据表现与国家电网的大力投资支撑电子级氧化锌 自去年开始,我国在基础家电补贴方面实施了大量的补贴政策,今年上半年,我国家电同比虽整体仍旧处于正增长状态,但增速有所放缓,而手机市场相对饱和,同比走弱。 与此同时,2025年国家电网和南方电网合计投资将达到8250亿元左右,创历史新高。2025年国家电网投资预计将首次超过6500亿元,同比增长约8%。南方电网2025年固定资产投资为1750亿元,同比增长约1.16%,对电子级氧化锌消费仍起到一定支撑。预计在下半年也将贡献一定增量。 前瞻:氧化锌市场消费发展趋势预测 “关税”与“反倾销”两座大山或阻碍轮胎出口 国内轮胎厂大规模“出海”推动氧化锌企业走出国门 根据SMM了解,自2012年起,国内多家轮胎厂赶赴海外设厂生产。十多年以来,超过15家轮胎制造商在东南亚、非洲、欧洲、北美洲、南美洲不断开拓自己的海外市场。 仅从山东来看,当前海外轮胎累计产能就已突破2亿条。 从企业聚集程度及产能分布情况来看,受政策支持及生产成本等因素的影响,东南亚成为我国设厂生产的“首选地”。 氧化锌不断海外建厂生产成为后续企业发展的“大势所在” 氧化锌企业纷纷随轮胎厂出海建厂,主要分布在东南亚地区及欧洲地区,此外非洲地区同样为氧化锌企业未来所考虑的建厂地。 根据中国橡胶工业协会轮胎分会的统计数据显示,2024年我国半钢子午胎产量为6.75亿条,全钢子午胎产量为1.39亿条,其中两者共出口约4.76亿条,我国轮胎出口占比高达58.47%。 近年来,我国氧化锌大厂纷纷跑至东南亚、欧洲等地区建厂生产,据SMM统计,我国氧化锌企业在海外的产能接近30万吨,其中接近80%的产能集中于东南亚地区。出海成为国内氧化锌企业未来发展的大势所在。 》点击查看 2025SMM锌业大会 专题报道
国家统计局8月15日发布的数据显示,中国2025年7月原铝(电解铝)产量为378万吨,同比增长0.6%。1-7月累计产量为2638万吨,同比增长2.8%。 数据亦显示,2025年7月,中国十种有色金属产量为681万吨,同比增长2.2%。1-7月累计产量为4739万吨,同比增长2.8%。 (文华综合)
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