钾长石综合利用工艺研究

针对辽宁某地钾长石的特点,设计了钾长石综合利用工艺流程。采用Na_2CO_3中温焙烧,在较低温度下破坏钾长石的结构。碱溶焙烧熟料得到Na_2Si O_3溶液和K、Na和Al的富集渣。碳分Na_2Si O_3溶液制取白炭黑。酸化K、Na和Al的富集渣,经水浸、过滤得到白炭黑和含K、Na和Al的溶液。Na_2CO_3沉铝得到Al(OH)_3与K、Na分离。Na_2SO_4、K_2SO_4循环至一定浓度后分步结晶得到Na_2SO_4和K_2SO_4晶体。可采用CO还原Na_2SO_4制得Na_2S。整个工艺流程实现了Si、K、Na和Al的综合利用,无废弃物排放。     

燃煤电厂粉煤灰提取氧化铝研究

采用烧结法提取粉煤灰中氧化铝,考察了烧结剂种类、烧结剂协同作用、烧结剂用量、烧结温度及烧结时间等因素对粉煤灰烧结熟料中氧化铝溶出率的影响.试验结果表明：与碳酸钠和氧化钙相比,在较低温度下氢氧化钠能溶出粉煤灰中绝大部分氧化铝;适量的氧化钙能促进氢氧化钠溶出粉煤灰中的氧化铝;氢氧化钠和氧化钙的混合物与粉煤灰进行烧结,烧结效果更好;碱比、钙比、烧结温度和烧结时间等因素对粉煤灰烧结过程影响比较大;通过正交试验得知各因素对粉煤灰烧结熟料中氧化铝溶出率的影响从大到小的顺序为钙比、烧结时间、碱比、烧结温度;当碱比为2∶1、钙比为0.5∶1.0、烧结温度为700 ℃、烧结时间为30 min时,粉煤灰中氧化铝溶出率达到76.20％.     

赤泥钠化焙烧回收铁、铝试验研究

赤泥是Al_2O_3工业中产生的固体废弃物,其中Fe、Al的回收利用是当前的研究热点。本文针对广西某赤泥样品进行钠化焙烧试验研究,探索焙烧参数和浸出参数的影响规律,结果表明:当固定配料中Na_2CO_3质量分数为15%,焙烧温度为1 100℃,熟料浸出温度为80℃,溶出时间为20 min,液固比为4∶1,焙烧时间为60 min时,Al_2O_3的浸出率为88.71%。当采用直接还原—钠化焙烧法综合回收铁铝时,可获得Al_2O_3浸出率为86.68%,磁选精矿产率为30.33%,品位为66.67%,回收率为75.91%的指标。     

高浓介质法强化处理一水硬铝石型铝土矿

采用高浓度碱性介质强化浸出一水硬铝石型铝土矿，研究反应温度、矿粉粒度、添加剂等因素对氧化铝溶出率的影响。高浓碱性介质中Al2O3溶出率较传统拜耳法提高约10％，在280℃，NaOH:ore=4:1，反应时间90min，矿粉粒度－76μm，CaO添加量8％的条件下，Al2O3的溶出率最高，达到98．7％。高浓介质法所得赤泥中Na2O含量仅为拜耳法赤泥的约1／4，碱耗低，污染少。     

碱石灰烧结法提取粉煤灰中的氧化铝

考察了单一烧结剂作用、烧结剂协同作用、烧结剂用量及配比、烧结温度及烧结时间对粉煤灰烧结熟料中氧化铝溶出率的影响, 并以碱比、钙比、烧结温度及烧结时间进行粉煤灰提取氧化铝正交试验。试验结果表明: 单独用药时, 碳酸钠对粉煤灰中氧化铝溶出效果要比生石灰好得多; 碳酸钠与氧化钙的混合物作为烧结剂时, 各种因素对粉煤灰烧结熟料中氧化铝溶出率影响大小顺序为碱比＞烧结温度＞钙比＞烧结时间; 当碱比3∶1、钙比1∶1, 在850 ℃条件下烧结30 min可溶出粉煤灰中72.21%的氧化铝。     

铝土矿的烧结串联法研究

研究了处理铝硅比为4—6的铝土矿烧结串联法工艺。试验表明,串联法中Ⅰ段烧结最佳条件：碱比为1.2、烧结温度1100℃、烧结时间40min;Ⅱ段烧结最佳条件：钙比2．25、烧结温度1200℃、烧结时间20min;烧结串联工艺氧化铝溶出率ηA标可达98．05％,总的化学碱耗为每吨氧化铝耗碱11．59kg。     

改性赤泥对复合胶凝材料的性能影响

以工业固废拜耳法赤泥、电解锰渣、钢渣为主要原料制备复合胶凝材料,研究各组分的最佳配比,在此基础上对拜耳法赤泥进行高温煅烧改性,确定最佳煅烧制度。采用DWS-51钠离子测试仪分析煅烧后拜耳法赤泥的碱溶出情况,借助X射线衍射(XRD)仪和扫描电镜(SEM)研究煅烧后拜耳法赤泥的矿物组成、复合胶凝材料水化产物的成分及形貌。结果表明,拜耳法赤泥、电解锰渣、钢渣质量比为1∶3∶2时,活性指数达到93.2%;拜耳法赤泥的煅烧温度为700℃时,可溶性碱的质量分数最大,为2.58%,改性拜耳法赤泥-电解锰渣-钢渣复合胶凝材料的活性指数达到108.1%,抗硫酸盐侵蚀系数为1.18;水化产物结构致密、Ca(OH)₂生成量少是复合胶凝材料抗蚀性较好的主要原因。     

石灰在高压溶出贵州铝土矿过程中对赤泥相变的作用

在242℃,203.2g/1 Na_2O_κ,原液α_κ=3.38,配料α_κ=1.55,溶出85分钟,石灰添加量分别为4.73％、6.75％、10.13％、12.15％和16.2％CaO的条件下,溶出贵州铝土矿。溶出拜耳法赤泥,经X射线衍射、电子显微镜观察及电子探针微区成分分析、化学分析等方法鉴定,查明有10个相。发现了羟基钛酸钙相和含钛水化石榴石相,并求出了他们的分子式: 3CaO·[(Al_2O_3)_(0.95)(TiO_2)_(0.04)]·0.94[(SiO_2)_(0.34)(TiO_2)_(0.66)]·4.2H_2O和CaTi_2O_4(OH)_2。 C_3AH_6在五个赤泥试样中的含量都是微量的。溶出时,随石灰添加量的增加,赤泥发生如下相变: 还查明了随石灰添加量的增加,Al_2O_3溶出率减少的幅度及碱耗下降的幅度及原因。两种水化石榴石中SiO_2的含量随溶液中SiO_2浓度减少和石灰添加量增加而减少。     

烧结法赤泥对晋城无烟煤灰熔融特性的影响

本文分别研究了向晋城无烟煤(JC)煤灰中掺入不同比例的烧结法赤泥1~#和烧结法赤泥2~#,对混合灰样熔融特性的影响。结果表明,当向JC煤灰中掺入15%的烧结法赤泥1~#或30%的烧结法赤泥2~#时可以使JC煤灰熔点降到1350℃以下,使JC达到液态排渣的要求。根据对煤灰和赤泥中化学成分以及灰中矿物质演变分析做出以下推测,添加烧结法赤泥能降低JC煤灰熔点的主要原因是高温下生成了低熔点的霞石(Na_2O·Al_2O_3·2SiO_2)和生成了低共熔化合物铁橄榄石(Fe_2SiO_4)与铁尖晶石(Fe_2Al_2O_4)、钙黄长石(Ca_2Al_2Si_2O_7)与钙长石(CaAl_2Si_2O_8)。     

碳酸钠在烧结法熟料溶出过程中作用与浓度控制

在氧化铝生产熟料溶出过程中,控制适当的碳酸钠浓度,能够有效地控制二次反应的发生,改善溶出赤泥的沉降性能,有利于Al2O3、Na2O溶出率的提高.     

拜尔法氧化铝赤泥浮选工艺研究

对郑州铝厂拜尔法产生的氧化铝赤泥使用浮选再回收的问题进行了研究。扫描电镜和筛析研究表明;氧化铝在赤泥各粒级中呈不均匀分布,粗粒级含Al_2O_3较高,细粒级含Al_2O_3较低。铝矿物以一水硬铝石为主,约占70～85％,它被水云母、水合钙铝硅酸盐和细分散态的铁的氧化物所包裹,矿粒表层以Ca、Fe、Si为主。因此,若用浮选法回收拜尔法氧化铝赤泥,就必须对试料进行分级和再磨,剥离表面覆盖层,并创造新生表面。+0.043mm粒级浮选后的精矿产品含Al_2O_352.75％,作业回收率77.85％,铝硅比7.53,基本达到浮选回收极限。-0.043mm粒级的可选性很差。     

赤泥与高硫铝土矿协同焙烧回收氧化铝

以固体危废物拜耳法赤泥和难处理的高硫铝土矿作为原料,进行碱法焙烧回收氧化铝的工艺的探讨,通过热力学数据库,考察焙烧温度、碱溶出过程中参数对氧化铝溶出率的影响。研究结果表明：焙烧的温度对氧化铝的溶出的影响最大,焙烧过程产生不溶性盐和物料高温下收缩形核,均降低氧化铝的回收率,在最佳焙烧温度1100 ℃下碱法焙烧,氧化铝的最佳溶出条件：溶出温度为80 ℃、溶出时间为25 min、液固比为10 mL/g、NaOH浓度为18 g/L、Na₂CO₃溶度为8 g/L。在此条件下,物料中氧化铝的溶出率可达92.16%,溶出渣通过磁选回收铁,剩余的非磁性物质作为耐火材料。     

贵州某高硫铝土矿溶出性能试验研究

为消除贵州某高硫铝土精矿中硫含量过高对拜耳法生产的不利影响,研究了该高硫铝土矿精矿拜耳法溶出过程中氧化铝和硫的可溶性。试验结果显示:最优溶出试验条件为溶出温度260℃、溶出时间60 min、石灰加入量7%、配料分子比1.45、Na_2O浓度230 g/L,在此试验条件下,赤泥中氧化铝含量为17.13%,硫含量为0.12%,氧化铝的相对溶出率达到97.24%,硫的溶出率为17.72%,说明该试样溶出性能良好。     

两段烧结法处理中低品位铝土矿

研究处理中低品位铝土矿(A／S为5左右)的两段烧结工艺。结果表明,一段烧结最佳条件为碱比1．2、烧结温度1100℃、烧结时问40mm。一段烧结氧化铝溶出率达87．99％,90℃时,溶出溶液硅量指数已大于400。二段烧结最佳条件为钙比2．25、烧结温度1200℃、烧结时间40min。氧化铝溶出率达86．04％。两段烧结氧化铝总溶出率达98．23％,碱化学损失约11．20kgNa2CO3／t-Al2O3。     

赤泥基胶凝材料钙硅比对Na+固化性能的影响

运用NMR、IR等分析手段,采用结构分析的方法研究了赤泥基胶凝材料的水化过程,揭示了胶凝材料钙硅比对水化产物Na+固化性能的影响规律。结果表明,随着钙硅比的降低,在Al对Si的取代作用下,［Si(Al)O₄］结构单元聚合度增大,桥［SiO₄］、［AlO₄］四面体增多,Si以Q¹、Q²结构形式存在的C-S-H凝胶转变为具有SiQ²、SiQ³和SiQ⁴结构单元的(Na,Al)-C-S-H凝胶,利于Na⁺以化学吸附和化学固溶形式的固化。     

广西某铝土矿Bayer-CaO法溶出试验

对广西太平矿区外围铝土矿进行了矿物工艺学分析,研究了铝土矿中各元素的赋存状态,分析了母液苛性碱浓度Nk、石灰添加量、溶出温度、溶出时间对Al_2O_3溶出率的影响,并对该工艺条件下获得的赤泥进行了沉降分析,结果表明:溶出时间50 min、溶出温度260℃、母液Na_2O_k 240.00 g/L、αk 3.4、石灰添加量6%-63μm为较佳工艺条件下,Al_2O_3相对溶出率达到97.71%。     

在碱性铝酸盐溶液中浮选铝土矿

近年来,北乌拉尔铝土矿山的铝土矿中,由于主要有害成份(SiO_2、CO_2、S_全)的含量增高,致使铝土矿的质量下降了。作者认为,在生产氧化铝的碱性溶液及碱性铝酸盐溶液中进行浮选,对于提高用拜耳法处理的铝土矿的质量是非常有效的。在拜耳法生产氧化铝的流程中,可以得出含碱浓度不同的三种溶液:洗涤液(Na_2O_全k40～60克/吨);母液(Na_2O_全120～160克/吨);循环液(Na_2O_全240～320克/吨)。     

碳酸氢钠在氧化铝熟料溶出过程中的行为

氧化铝熟料中含有少量β-2CaO.SiO2,在溶出过程易被苛性碱分解,其分解产物与NaAl(OH)4发生相互作用,生成水化石榴石,造成氧化铝的损失;二次反应过程生成Ca(OH)2,使赤泥沉降性能下降;β-2CaO.SiO2分解产生Na2SiO3,增加了脱硅难度。为抑制二次反应,在溶出过程通过添加碳酸氢钠调节溶出液苛性比,降低苛性碱浓度。结果表明,控制碳酸氢钠质量分数为碳酸钠的0.6倍,在溶出反应20 min后开始均匀加入碳酸氢钠,能有效抑制β-2CaO.SiO2分解,改善赤泥的沉降性能,减少溶出液中硅含量,提高氧化铝溶出率。     

钾长石的绿色化综合利用工艺

针对辽宁某地钾长石的特点,设计了一条绿色化综合利用工艺流程。采用Na2CO3中温焙烧,在较低温度下破坏钾长石的结构。碱溶焙烧熟料得到Na2SiO3溶液和K、Na、Al的富集渣。碳分Na2SiO3溶液制取白炭黑。酸化K、Na、Al的富集渣,经水浸、过滤得到白炭黑和含K、Na、Al的溶液。Na2CO3沉铝得到Al(OH)3与K、Na分离。Na2SO4、K2SO4循环至一定浓度后分步结晶得到Na2SO4和K2SO4晶体。可采用CO还原Na2SO4制得Na2S。整个工艺流程实现了Si、K、Na、Al的综合利用,无废弃物排放。     

钙化合物对碱焙烧氧化锌矿的影响

为了检验钙化合物的存在对氧化锌矿碱熔融焙烧过程的影响,选择了纯物质ZnCO3、SiO2、PbO2分别与NaOH反应,分析了焙烧熟料的物相结构。结合氧化锌矿碱熔融焙烧熟料和熟料溶出渣的物相结构分析,得到了钙化合物在碱熔融焙烧反应中的产物物相,难溶的Ca2SiO4和Ca2PbO4降低了硅和铅的提取率,而Na2ZnSiO4的存在降低了锌和硅的提取率。最后讨论了碱焙烧过程中ZnCO3、SiO2、PbO2和钙化合物发生的化学反应。