低温碳热氯化法回收包钢尾矿中的铀

以活性炭为还原剂、Cl2为氯化剂,研究了包钢选矿厂尾矿直接加碳氯化和经Na2CO3焙烧后加碳氯化在提取稀土氯化物的同时提取氯化铀的新工艺.结果表明,随反应温度的升高及反应时间的增加,铀的氯化率均提高,且当反应时间大于2h时其氯化率变化不明显,在反应温度为600C时铀的氯化率可达到较高的水平.在最佳的反应条件600℃、2h下,铀提取率可达79.6％.经Na2CO3焙烧后的尾矿在相同的工艺条件下铀的氯化率有所降低.     

二垩英与资源回收-Ⅲ燃烧过程二垩英生成热力学计算

进行相关热力学计算以研究高温燃烧过程二垩英生成的条件.计算得到:①在体系存在过剩氧即完全燃烧时不会产生二垩英;②当有固体碳沉积时也不会生成二垩英,因固体碳在热力学上比含二垩英的含碳物更稳定.另一方面,实际上即使在1 073 K完全燃烧条件下(即体系显著过剩氧)也有二垩英生成,原因是在实际燃烧炉中含碳微粒不可能完全烧尽.从热力学角度假设不发生碳沉积,计算得出二垩英在1 073 K高温和高CO/CO2比范围内会生成.实际考虑的条件放在燃烧炉内含碳微粒的周围.在有含碳微粒存在条件下,即使反应2CO→C+CO2(碳沉积)发生,C+CO2→2CO反应(CO生成;含碳微粒被CO2氧化)也会同时发生,导致在含碳微粒周围保持一个高的CO/CO2比,由此产生二垩英.假设在含碳微粒周围存在高CO/CO2比的异质位置,则认为二垩英会形成.     

提高氯化尾气TiCl4回收率的试验研究

在制取TiCl4的沸腾氯化工艺中,氯气与高钛渣(TiO2)在加碳(C)条件下发生反应,生成大量的TiCl4气体及部分杂质气体(如HCl、CO、CO2等)的混合气体,即氯化产生混合气体。氯化混合气体经过两个冷凝收尘、多级循环淋洗工序,将其中的TiCl4与其它大部分杂质气体(如HCl、CO、CO2等)分离开来,使TiCl4收集下来,收集下来的TiCl4气体转化为液体,并成为氯化产品粗TiCl4,这是氯化生产工艺的关键。遵义钛厂氯化工序的TiCl4实收率只有82%左右,氯化尾气中的TiCl4含量高达23.75mg/m3,以此数据计算,每年从现有两个生产四氯化钛工段的生产尾气中浪费…     

钼或钨的化学气相沉积

至少含一种高熔点金属氮化物的原料在碳质存在下进行氯化,所生成的氯化物及氯化过程中生成的气体被一起输送到同一反应系统的工件上方,并在工件表面上还原生成高熔点金属层或其合金层。 本方法适合于在工件表面上生成一层可快速氧化的难熔金属钼或钨。由于碳质的存在,可使原料     

碳对石膏还原分解的影响

目前热分解脱硫石膏的机理还没有具体的定理,为进一步了解脱硫石膏分解特性,采用热力学计算软件,研究了石膏中主要成分硫酸钙与碳分解反应所需达到的热力学条件;通过高温XRD,探究了硫酸钙分解过程的物相变化情况,得到石膏制备CaO的反应机理.结果表明,硫酸钙自身分解温度较高,添加碳后可大幅度降低硫酸钙开始分解温度,降低约800 K;低温条件下,反应体系中P(CO)>101 Pa时,主要产物为CaS,温度升高,有新物相CaO生成;P(CO)<101 Pa时,随着反应温度的增加,反应体系往CaO平衡区移动.高温XRD结果表明,低配碳条件下,体系开始反应温度为1193 K,随着反应温度的增加,其主要生成相为CaO;高配碳条件下,体系开始反应温度为1183 K,其主要生成相为CaS和CaO.     

海绵钛生产中熔盐氯化废渣无害化处理的研究

海绵钛生产过程中熔盐氯化所产生的废渣含有大量的水溶性氯化物,对环境污染较大.本文对熔盐氯化废渣无害化处理进行了研究,探索适合的水溶处理条件.制定方案,在降污减排的同时获得一定的经济效益.     

钛和钛白工业中低浓度氯气增浓途径的探讨

海绵钛生产是用金属镁还原精TiCl_4,得到海绵钛,副产品为MgCl_2.MgCl_2.电解产生金属镁,返回生产海绵钛,氯气送去氯化生产TiCl_4,镁钛联合企业称这种氯气叫循环氯气,一般比液氯的浓度低.氯化法钛白厂生产TiO_2是用精TiCl_4与O_2反应得到的,副产物氯气中还有O_2、N_2、CO_2等气体,通常称之为氧化尾气,也是要返回到氯化工序生产TiCl_4.这些浓度较低的     

碳热还原法制备SiC的热力学分析

对碳热还原法制备SiC进行了热力学分析。通过热力学计算,分析了CO分压、SiO_2和C颗粒的粒度及其混合的均匀性对制备SiC反应的影响。结果表明:一定温度下降低CO的分压能有效增大反应生成SiC的热力学趋势;对碳热还原反应而言,SiO_2颗粒和C颗粒的混合均匀性及其各自的粒度非常重要;通过控制温度和调整CO气体的分压,可以控制生成SiC的微观形貌。     

海绵钛生产中的酸水处理

海绵钛生产过程会产生较多的“三废”,尤以废酸为最,pH值一般为2～4.产生酸水的主要工序是氯化、精制和还原,其中量最大的还是氯化.在氯化生产中,由于使用了延迟石油焦.该焦中含有较多(10%左右)的挥发成分,在氯化炉中高温条件下,挥发成分(有机物)与氯气反应生成HCl体,经后部系统冷凝淋洗形成酸水;未收集完全的TiCl_4和未反应的Cl_2经水洗也形成含酸废水.精制TiCl_4,即TiCl_4的提纯工序.由于使用了铜丝除钒,产生饱和失效的铜丝需用盐酸清洗,洗铜丝后剩下的废酸.也是酸水的来源.还有还原清洗新反应器和反应器大盖用过的废酸.也是酸水的主要来源.另外还有冲炉渣、收尘渣和泥浆渣时水解产生的酸水、清洗设备所产生的酸水以及TiCl_4跑、冒、滴、漏经水解产生的酸水等.     

海绵锆与海绵铪的生产工艺

国外生产海绵锆和海绵铪大多使用四氯化锆或四氯化铪作原料。将萃取分离后的无铪二氧化锆在还原剂(碳)作用下氯化成四氯化锆粗料。其反应原理为:ZrO_2+2C+2CL_2ZrCL_4+2CO。氯化设备由三相碳素电极加热的竖炉和配套的不锈钢或镍板制成的冷凝器等组成。氯化炉炉膛内径与高度比一般采用1∶2.5—3。一次     

低温下碳气化反应的动力学研究

利用恒速升温热重法对低温下碳的气化反应进行了研究.结果表明:低温条件下(＜1073 K)碳的气化反应符合一级反应规律;减小颗粒度可以提高碳粉的气化性能,特别是当颗粒度减小到一定程度(D50=4μm)时效果尤为显著;催化剂能够提高碳粉的气化性能,使其等动力学温度降低,特别是当细化和催化同时作用时气化反应效率更高;活性炭的气化性能优于相同粒度的石墨粉;未添加催化剂的碳粉具有相似的气化机理;Li2CO3、Na2CO3、K2CO3具有相似的催化机理.     

海绵钛生产中熔盐氯化废渣无害化处理的研究

海绵钛生产过程中熔盐氯化所产生的废渣含有大量的水溶性氯化物，对环境污染较大。本文对熔盐氯化废渣无害化处理进行了研究，探索适合的水溶处理条件，制定方案，在降污减排的同时获得一定的经济效益。     

焦炭过滤床在线分离电炉粉尘中氧化锌的研究

采用电炉粉尘与焦炭粉的混合试样,对利用焦炭过滤床在线回收电炉粉尘,在CO/CO2混合气体中氧化锌的还原分离工艺进行了模拟研究.热力学分析表明,在所设焦炭过滤床的温度及气氛条件下,固-固还原和气-固还原反应都可以发生,氧化锌的还原分离是可以实现的.实验结果表明,与单独被固体碳或CO还原时相比较,混合试样在固体碳和CO同时存在时的初期减重率变化最快,最终还原率最高.在粉尘颗粒表面,被还原的金属铁生成及聚积长大后,将对还原气体向颗粒内部进一步扩散起到阻碍作用,对颗粒内部残存的微量ZnO的还原产生不利影响.如何加快氧化锌的还原分离而抑制氧化铁的还原及聚集长大将成为提高氧化锌回收率的关键.     

烧结烟气CO的产生及治理途径——生成机理及排放规律

铁矿烧结是典型的高能耗高污染过程,其能耗仅次于炼铁。烧结过程80%～85%的能源消耗来自于固体燃料。本文对烧结工序所使用的固体燃料的燃烧行为进行分析,总结出烟气中CO少部分来自于燃料挥发分的裂解反应,绝大部分来自于局部低氧气氛下焦炭颗粒的不完全燃烧反应,以及气流存在条件下固体碳气化产生的CO因未能燃尽而被带入废气;并通过固体碳燃烧气固两相双膜模型对CO的生成机理进行了分析;此外,对烧结机各风箱烟气中O_2、CO_2、CO的排放进行关联研究,阐明了烧结过程CO的排放特性。     

纳米晶碳化锆粉体的制备及热力学机制

以氧氯化锆、氨水、乙醇为原料,通过化学沉淀法获得含氢氧化锆沉淀的悬浊液,向悬浊液中加入可溶性蔗糖作为碳源,均匀混合后将悬浊液烘干得到前驱体粉体。将前驱体粉体压成圆柱形坯体,在流动的氩气气氛保护下进行高温固相反应来合成Zr C粉体。通过热力学计算分析了碳热反应合成Zr C的反应机制及适宜的温度和CO分压条件。计算结果表明反应式Zr O2+3C=Zr C+2CO(g)的标准生成吉布斯自由能在1900 K以上为负值;而随着CO分压的降低,反应的标准生成吉布斯自由能随之降低。通过X射线衍射(XRD)分析研究了前驱体的Zr/C摩尔比、反应温度、反应时间以及氧分压对高温反应产物物相的影响,优化了Zr C的合成条件。进一步的热力学分析表明,氧分压足够低时Zr C才能稳定存在。最终采用蔗糖作为碳源,Zr/C摩尔比设为1∶3,将前驱体包埋在活性炭中并在流动的高纯氩气保护下经1600℃反应240 min后得到的立方相Zr C粉体,粉体颗粒近球形,小于100 nm。     

高钛渣加碳氯化反应热力学在熔盐氯化中的应用

通过对高钛渣各组分氧化物加碳氯化反应的热力学计算与分析,发现循环氯气中的氧气与石油焦的燃烧反应是影响熔盐氯化炉温度的主要因素,而炉温的稳定控制是提高熔盐氯化炉运行效率的关键;在900~1 500 K时,高钛渣加碳氯化热力学趋势表明:所有氧化物在氯化过程中全部转变为氯化物,但实际反应中Al2O3、尤其是SiO2仅有很小一部分被氯化,同时确定了此温度区间各组分氧化物加碳氯化难易顺序;热力学条件对TiO2和SiO2氯化率的影响近于一致,所以从热力学角度不能进一步有效降低SiO2的氯化率而减少TiCl4中Si含量。     

包钢高炉瓦斯灰中有害元素分离的研究

包钢高炉瓦斯灰能够循环利用的不到10%,其余的均大批堆放或遗弃处理,若将其中的K、Na、Pb和Zn脱除,将铁氧化物还原为金属铁,则可大量用于烧结。论文利用瓦斯灰中的碳进行直接还原焙烧,研究结果表明:在950℃、反应2.0 h的条件下,瓦斯灰中Na、Pb的脱除率都在90%以上,Zn脱除率相对较低,而K几乎不能被脱除;在瓦斯灰中配入氯化钙进行氯化焙烧,研究结果表明:在1 000℃,反应2.0 h的条件下,瓦斯灰中Na、K、Pb几乎完全被脱除,Zn的脱除率可达86.34%,Na的去除主要通过碳的直接还原,而K的去除主要通过氯化反应。     

内配碳团块CO-CO2气氛下反应行为的研究

为了建立了内配碳团块CO CO2气氛下反应的数学模型并验证模型的正确性，根据还原动力学原理模拟计算内配碳团块在CO CO2气氛下的还原过程，对不同温度下的团块还原度、团块碳转化率的模拟值和实验值之间的比较证明了模型的可靠性。经过研究发现模型的反应包括了铁氧化物的逐级还原、碳的boudouard反应和金属铁的再氧化。在1473K和CO CO2气氛下对内配碳团块的反应进程的模拟分析表明，在早期阶段内配碳团块显示出自还原的特征；在团块达到其最大还原度时，团块内氧化铁还原和金属铁再氧化同时存在；在后期阶段，团块内主要是金属铁的再氧化反应。在1473K和CO CO2气氛下对影响内配碳团块反应行为的相关因素的模拟结果表明，改变铁矿粉反应性或还原剂气化性不能有效提高内配碳团块的最终还原度，但是减小孔隙率可以提高团块的最终还原度。     

四氯化钛红外光谱分析探讨

众所周知,四氯化钛(TiCk_4)是生产海绵钛和气相氧化法生产钛白的主要原料.它是在有碳存在下用氯气氯化高钛渣和金红石制成粗TiCl_4,由于粗TiCl_4是一种含有多种杂质成分的棕色浑浊液,所以必须经过精制工序处理制成含杂质少、纯度高的五色透明的精TiCl_4液体.关于精TiCl_4的红外光谱分析在我国还是一项空白.国内海绵钛厂家对于精TiCl_4的分析现在还采用60年代的技术标准,据了解,在80年代,美、日的钛厂都增     

Ф2500/Ф6000mm大型沸腾氯化炉热平衡计算与探讨

根据实际生产中海绵钛厂氯化工段大型氯化炉生产的情况,结合近几年国内海绵钛厂相关的设计工作。本文提供了Ф2500/Ф6000mm以天然金红石为原料的大型沸腾氯化炉热平衡计算书,本热平衡可用于大、中型海绵钛生产工艺氯化工段氯化炉热平衡计算。