碳化钙真空热法还原硼镁石矿新工艺研究

为了解决低品位硼镁石矿的合理利用问题,本试验首次以碳化钙为还原剂,应用真空热法还原原理将煅烧后矿石中的游离氧化镁还原为金属镁。正交实验结果表明,最佳还原条件为还原温度1453K、还原时间2.0h、制团压力35MPa、还原剂过量系数10%,该条件下镁的还原率可达到64.5%。还原余料经处理后得到高附加值的富硼料。对比可知,富硼料是代替硼酸生产无碱玻璃球的理想原料。该工艺对环境无污染,为硼镁石矿的综合利用开辟了一条新途径。     

真空碳热还原氧化镁的热力学分析及实验验证

对真空条件下用碳还原氧化镁反应进行热力学分析,计算出不同条件下C还原MgO所需要的最低反应温度及相应的露点温度。结果表明,真空下用碳还原氧化镁得到液态冷凝镁的还原温度不应低于13 5 2℃,对应的露点温度在65 1℃以上。用自制的真空碳热炼镁小型真空炉,验证试验得到了块状的冷凝金属镁     

真空蒸馏技术在湿法-火法联合处理铜转炉白烟灰中的应用

采用湿法-火法联合工艺处理铜转炉白烟灰得到还原合金, 再利用真空蒸馏技术处理得到Pb-Bi合金, 并富集还原合金中的Ag。研究了真空度、温度、时间等因素对分离Pb和Bi及富集Ag的影响。实验表明:在真空度3 Pa、蒸馏温度1 000 ℃、蒸馏时间120 min的最优条件下对湿法-火法联合工艺处理白烟灰产出的还原合金进行真空分离, 99.99%以上的Pb、Bi进入挥发物, 85%的Ag富集在残留物中, 可以得到Pb-Bi合金和富Ag渣。     

叶蜡石镁热还原法制备片状多孔纳米硅的研究

以层状黏土矿物叶蜡石为前驱体,通过熔盐辅助镁热还原方法制备具有片状多孔的纳米硅材料,采用X射线衍射（XRD）、低温N2吸附、扫描电镜（SEM）等方法研究了不同金属镁添加量、还原温度对制备多孔纳米硅的影响。结果表明,随着金属镁添加量和还原温度的增加,叶蜡石和石英X射线衍射特征峰逐渐减弱,当叶蜡石与金属镁质量比增加到1∶1.0,还原温度为750℃时,叶蜡石和石英结构完全被破坏,Si O2被完全还原成纳米硅;熔盐辅助镁热还原叶蜡石制备的纳米Si具有片状多孔结构,随着还原温度的增加,片状纳米硅比表面积和总孔容逐步减小,平均孔径逐渐增大。     

热镀锌渣真空蒸馏挥发规律的研究及应用

对热镀锌渣真空蒸馏的挥发规律进行了研究, 考察了蒸馏温度、蒸馏时间及真空度对挥发速率及挥发物纯度的影响。在工业试验中得到最佳的工艺条件为: 蒸馏温度1 173 K, 炉内压力50～100 Pa, 蒸馏时间14 h, 在此条件下可得到含锌量高于99.9%的金属锌, 其直收率可达93.37%。     

工艺参数对Mg—TiO2体系自蔓延高温合成反应的影响

研究物料配比、反应环境真空度、压坯压力、压坯直径等工艺参数对Mg-TiO2自蔓延高温合成过程的影响.根据热力学计算,2Mg TiO2=Ti 2MgO反应的绝热温度介于2068～2148K之间,易发生自蔓延反应.研究表明,Mg-TiO2自蔓延高温合成反应为固-固反应.在试验条件下,Mg与TiO2的摩尔比达到2.9:1时才有金属Ti生成,反应环境的真空度越高反应越完全,压坯压力为250MPa时燃烧温度最高,燃烧波速度随着压坯压力的增大而升高,压坯直径越大燃烧温度越高,当直径超过20mm时基本恒定,此时燃烧速度最大.     

冶金硅渣制备多孔陶瓷的研究

以冶金硅渣为主要原料,配以适量粉煤灰制备多孔陶瓷.研究了冶金硅渣用量、烧成温度、保温时间和成型压力对多孔陶瓷性能的影响,得到最佳工艺条件为:冶金硅渣用量70％,烧成温度1250℃,保温时间50 min,成型压力20 MPa.在此工艺条件下,多孔陶瓷样品抗压强度达7.73 MPa,气孔率为68.4％.     

铜电解脱铜后液除Ni并制取粗硫酸镍

为了解决铜电解液中杂质元素镍的积累问题, 采用蒸发结晶工艺除镍并制取粗硫酸镍。考察了蒸发速率、保温时间、冷却温度、冷却速率对产品质量的影响以及反应釜真空度和蒸汽压力对蒸发速率的影响, 得到的最优工艺条件为: 反应釜真空度70~82 kPa, 蒸汽压力0.26~0.34 MPa, 脱铜终液蒸发速率275~325 L/h; 保温时间10 h; 冷却温度35 ℃, 冷却速率40 ℃/h。在此条件下得到的粗硫酸镍产品Ni含量为20%, 镍直收率90%, 脱铜后液中镍含量降低了34.81%。     

重庆隘口白云石矿硅热法炼镁试验

重庆秀山县隘口白云石矿Mg O品位20.88%,主要呈细晶结构,主要矿物为白云石,是优质的炼镁原料。为合理开发利用该资源,采用硅热法进行炼镁试验。结果表明:在煅烧粒度0.25~3 mm(需水洗)、煅烧时间60 min、煅烧温度1 080℃,可获得水化活性度35.32%、灼减0.32%的合格煅白;在炉料配硅比M=1.2、w(煅白)∶w(硅铁)∶w(萤石)=79.44∶17.57∶2.99、制球压强332~346 MPa,还原温度1 170℃、还原时间120 min、还原真空度5.2~7.2 Pa的条件下进行真空还原镁试验,可获得白云石镁还原率95.27%、硅利用率79.62%、粗镁纯度99.641%良好指标,为进一精炼镁提供了基础。     

热还原制备金属镁的反应热力学与工艺过程评价

真空热还原法是原镁生产的主要方法,中国是世界上最大的原镁生产国。本文通过对皮江法、铝热还原氧化镁、碳热还原氧化镁三种制备金属镁方法的热还原反应的热力学计算,综合考虑一次性资源和能源消耗量、温室气体排放量和固体废物排放量、工艺过程的环境相容性等因素,得出如下结论：真空铝热还原法制备金属镁的工艺具有一次性资源消耗量低、固体废物排放量和温室气体排放量小的优点。结合白云岩钙镁分离过程,可以实现利用白云岩资源制取金属镁过程的清洁化生产。