针对锌冶炼系统产出的含铜、铟、锌、镉等多金属复杂铜渣，传统处理工艺存在能耗高、流程复杂、金属提取效率低的问题，本研究开发了一种基于旋流电积的短程高效提取工艺。该工艺同时实现了规避有机物污染、铜锌铟高效协同浸出及铜的选择性提取。本研究重点聚焦于旋流电积提铜工艺中多金属离子浸出液直接旋流电积时，以Cu²⁺为主的金属离子电解迁移行为，并采用四段梯级贫化工艺对富集铜、铟、锌的浸出液进行直接旋流电积脱铜实验。结果表明：所得阴极铜产品纯度达99.97%以上，电流效率高于97.83%。相较于传统工艺，该优化工艺有效避免了溶剂萃取引入的有机物污染风险，显著简化了“浸出-净化-电积”流程，为锌冶炼复杂多金属铜渣中铜资源的绿色经济型循环利用提供了新途径。

有色金属火法冶炼产生的铜渣、镍铁渣、铅渣等有色冶金渣虽对环境造成危害，却仍具有余热回收与有价金属回收等价值。本文系统梳理了三类渣料的物理化学共性与特性，综述了这些渣料余热回收技术的研究进展，按物理法、化学法分类，剖析了技术原理、优化方向及应用瓶颈，明确物理法以粒化-换热协同为核心、化学法侧重余热-资源协同的技术特征，揭示了融合二者的梯级回收系统是未来主流的发展方向。本文构建的“核心渣种-技术类别-具体工艺”技术体系，系统对比了三类渣料的物性差异与技术适配性，提出的跨渣种通用技术开发等方向，可为有色冶金渣余热回收技术的工业化升级与绿色发展提供理论参考和技术支撑。

钢铁工业是国民经济的支柱产业，但其生产过程伴随着巨量固体废弃物产生，其中钢铁渣是最主要的副产品。长期以来，钢铁渣的堆存和填埋不仅侵占大量土地资源，其渗滤液中的重金属离子及粉尘飘散更对土壤、水体及大气构成潜在威胁。然而，钢铁渣并非废料，而是一种亟待开发的二次资源，它富含钙、硅、铁、铝、镁等主要有价元素以及钒、钛、锰等有价金属元素。从矿物学角度看，其主要物相包括硅酸二钙、硅酸三钙及铁酸钙等。这些特性决定了钢铁渣的资源化潜力：一方面，通过磁选、重选或还原焙烧等技术，可回收其中的铁元素及稀有金属；另一方面，高钙硅含量使其具备替代天然矿产资源的潜力。实现钢铁渣中有价元素的高效回收与全组分的综合应用，对于推动钢铁工业的绿色循环低碳发展至关重要。本文系统梳理了钢铁渣的物理化学特性，重点阐述了从钢铁渣中回收铁、钙、硅等主要有价元素以及钒、钛等稀有金属的技术原理与研究进展；同时，全面梳理了钢铁渣在建材、环境修复、农业等领域的综合应用研究现状；最后，分析了当前技术面临的挑战，并对未来研究方向进行了展望，以期为钢铁渣的高附加值资源化利用提供理论参考和技术思路。

为解决传统水泥成本高且对超细尾矿胶结效果欠佳的问题，针对陕西某钼矿尾矿充填需求，以钢渣、矿渣、脱硫石膏为主要原料，并复配性能调节剂，开发固废基充填胶凝材料。通过改变矿渣粉掺量和细度，开展固废基胶凝材料配方研究，并选取综合性能最优的配方进行充填体应用性能和胶凝材料水化产物微观形貌分析。结果表明：固废基充填胶凝材料最优配比为矿渣粉（407 m²/kg）60%、钢渣粉20%、脱硫石膏19.4%、性能调节剂0.6%。该配比下充填体各龄期抗压强度均优于P·O 42.5水泥组，28 d抗压强度最高可达水泥组2倍，且在胶砂比为1∶7、1∶15、1∶16时，可分别满足不同充填区域的强度要求，同时具备良好的流动性和体积稳定性。充填体浸出毒性各项指标均低于GB 8978—1996限值，环境安全性良好，水化产物主要为针棒状钙矾石和纤维状C-S-H凝胶，两者交织形成致密结构。该研究开发的固废基充填胶凝材料实现了固体废弃物资源化利用，降低了充填成本，为矿山绿色高效充填提供了技术支撑。

C19210合金属Cu-Fe-P系合金，主要应用于电子工业领域。为提高C19210合金的综合性能（强度和电导率），对其进行形变热处理，研究形变热处理对合金力学性能、电导率以及显微组织的影响规律。结果表明，C19210合金经900 ℃×120 min固溶处理后，采用一次冷轧（80%变形）+450 ℃×240 min时效，再经二次冷轧（50%变形）+450 ℃×60 min时效工艺处理，综合性能达到最佳，其维氏硬度为134HV，抗拉强度为445 MPa，电导率为88.4%IACS，伸长率为16.3%。显微组织分析发现，经过形变热处理，合金可获得细小再结晶组织和大量弥散分布的细小析出相，析出强化与细晶强化两者共同作用，使合金具有良好的电导率和强度。本研究为Cu-Fe-P系合金的性能优化与工程应用提供了理论依据和工艺指导。

晶界扩散技术可以通过调控重稀土元素分布，显著提升钕铁硼磁体的矫顽力，是突破传统单合金法高成本、高剩磁损耗瓶颈的关键手段。本文提出以重稀土合金Tb-Al-Cu与纯钕粉按不同比例混合形成复合扩散源，系统研究了其对无重稀土基材与含重稀土基材的扩散效果。实验结果表明，在最佳比例扩散源下，两类基材最高矫顽力分别提升1.036 T与0.959 T，剩磁衰减量分别控制在0.59 kGs与0.43 kGs以内。当Tb-Al-Cu与纯钕粉质量比为3∶2（无重稀土基材）和2∶3（含重稀土基材）时，磁体综合性能最优，分别达到48UH与45EH牌号水平。微观分析表明，无重稀土基材扩散后晶界相增多并形成核壳结构，而含重稀土基材扩散后非磁晶界相明显增多。本研究通过复合扩散源设计，实现了低重稀土用量下磁性能的显著提升，为高性能钕铁硼的绿色制备与资源高效利用提供了新策略。

铜冶炼渣作为火法炼铜工艺中产生的主要固体废弃物，含有丰富的铜（0.5%~4.6%）和铁（30%~49%），是具有重要回收价值的二次资源。然而，全球超过80%的铜渣仍采用堆存方式处置，既占用土地资源，又因铅、砷等有毒元素迁移释放而造成环境威胁。实现铜渣中铜、铁的高效回收，对保障资源安全和推动有色金属行业绿色转型具有重要意义。本文系统梳理了铜冶炼渣的物化特性与矿物学特征，深入分析了浮选、火法冶金（还原焙烧-磁选、熔融还原、氧化焙烧-磁选）、湿法浸出（化学浸出、微生物浸出）及联合工艺的技术原理与研究现状。面对当前铜铁分离效率低、铁资源回收率不高、二次渣难以全质化利用等共性挑战，未来研究可聚焦于铜铁协同提取机理、低碳强化技术，以及全组分梯级利用等方向，为铜冶炼渣的资源化、无害化与高值化利用提供理论支撑。

针对5G通信设备高功率密度散热需求，创新性地提出了一种基于梯度孔隙率泡沫铜/铜网复合结构的薄型化均热板解决方案。通过双向孔隙梯度设计，在蒸发端采用热压技术将泡沫铜厚度从1.6 mm压缩至0.15 mm，形成高密度微孔结构以增强毛细力，冷凝端则配置150 μm孔径铜网优化工质回流路径，显著降低流动阻力。实验结果表明，该设计在65 W热负荷下可将温度波动幅度从10.3 ℃降至5.2 ℃（降幅49%），热阻（ΔR_th）低至0.080 ℃/W。此外，梯度结构使启动时间缩短至8 s，为微型化电子设备散热提供了新思路。本研究为高功率电子器件的微型化散热提供了兼具高效传热与结构可靠的新范式，其三级流道（蒸发端大孔→过渡层中孔→铜网小孔）设计理念可拓展至其他高热量密度应用场景。

本研究以铜冶炼渣选尾矿与废高铝砖为主要原料，制备了复相耐火材料。采用X射线衍射（XRD）和热重-质谱联用（TG-MS）方法分析了铜渣尾矿在烧结过程中的热化学行为；利用扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）与XRD表征了复相耐火材料的微观结构及相转变过程。系统探讨了铜渣尾矿与废高铝砖添加量对材料力学性能和高温性能的影响机理。结果表明，铜渣尾矿中铁橄榄石的分解产物与废高铝砖中的氧化铝发生原位反应，最终形成铁铝晶间相-莫来石-刚玉复合晶相。当废高铝砖质量分数为40%、铜渣尾矿质量分数为10%时，所制备复相耐火材料的综合性能最优，抗压强度达110.4 MPa，0.2 MPa荷重软化温度为1 399 ℃，热震后强度保持率超过80%。该研究可为铜冶炼行业大宗固废——铜冶炼渣选尾矿与废高铝砖的高值化利用提供新的技术路径。

为探索铜尾矿与矿山废石资源化利用新路径，本研究以铜尾矿、矿山废石为原料制备烧结透水砖。采用X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱法（XRF）分析了尾矿和废石的物相结构及化学组成，并对烧结机理进行了分析。实验选择模压成型法，以废石为骨料，制备了高尾矿掺量的烧结透水砖，探究了烧制温度、保温时间、废石粒径及尾矿掺量对透水砖综合性能的影响，旨在确保砖体透水性能的同时，进一步提高其力学强度，实现砖体强度与透水性能的平衡。研究结果表明：在烧成温度为1 180 ℃、保温时间为80 min、废石粒径为2.00~3.35 mm（6~10目）、尾矿掺量为50%的最佳工艺条件下，制备的透水砖抗折强度为4.23 MPa，透水系数为10.1×10⁻² cm/s，均能达到国家标准《透水路面砖和透水路面板》（GB/T 25993—2023）的要求。