从工业石油焦中脱除硅、铝、硫的试验研究

研究了采用加压碱浸法及盐酸浸出法从石油焦中脱除硅、铝、硫,考察了石油焦粒度、反应温度、碱浓度、反应时间对碱浸段硅、铝、硫脱除率的影响及反应时间、液固体积质量比、盐酸浓度、反应温度对酸浸段硅、铝脱除率的影响。通过正交试验确定了加压碱浸及盐酸浸出最佳条件。结果表明,加压碱浸后再用盐酸浸出,可以有效去除石油焦中的硅、铝、硫,获得纯度达99.993%的高纯石油焦。     

加压浸出脱除工业硅中杂质铝的研究

分析了杂质Al元素在工业硅中的存在形式,并采用加压浸出方法对其进行有效去除。比较了盐酸浓度、反应温度、反应压强、液固比、硅粉颗粒粒度、反应时间等因素对杂质Al脱除效率的影响。实验结果表明,加压浸出过程的较佳反应条件为盐酸浓度4 mol.L-1,反应温度150～160℃,反应压强1.5～1.6 MPa,硅粉最大颗粒尺寸为50μm,液固比:4∶1,反应时间2 h,在此反应条件下,杂质Al的去除效率达到75%,重现性实验研究表明加压浸出处理后的工业硅中杂质Al的残余量小于3×10-4。     

石油焦加压碱浸脱硫试验研究

研究了采用加压碱浸工艺对高硫石油焦进行脱硫,考察了氢氧化钠浓度、反应温度、反应时间等因素对石油焦脱硫率的影响。结果表明,在石油焦粒度≤50μm、氢氧化钠浓度4mol/L、液固体积质量比3∶1、反应温度120℃、反应时间5.0h、压力0.8 MPa条件下,硫脱除率达73.5%,脱硫效果较好。     

盐酸磷酸络合浸出白钨矿的试验研究

采用盐酸和磷酸络合浸出白钨矿,用原子吸收分光光度法(AAS)测定溶液中钨的含量,研究了盐酸初始浓度、W/PO2-4重量比、反应温度对浸出动力学的影响,并通过二次回归的方法处理这些结果,建立了宏观的动力学方程。另外,考察了粒度、盐酸初始浓度、温度、W/PO2-4重量比、液固比和浸出时间对白钨矿浸出率的影响,分析了实验结果并利用单因素法对影响反应体系的各个影响因子进行优化。结果表明,白钨矿络合浸出反应属液-固相非催化收缩核模型,整个反应过程属于界面化学反应控制,计算得出该络合反应的表观活化能为59.8kJ·mol-1,其反应动力学方程为:K=4.85×108C0.585HClC0.504PO3-4exp(-59910/RT);最佳工艺参数为:温度90℃、搅拌速度900 r·min-1、粒度48~58μm、盐酸初始浓度2 mol·L-1、W/PO3-4质量比mw/mPO3-4=3∶1、液固比8∶1和浸出时间2.5 h。在此工艺参数下,白钨矿的浸出率为99.6%。     

磷矿中稀土浸出的动力学研究

研究了硝酸浸出磷矿中稀土的动力学,考察了温度、浓度、粒度对稀土浸出率的影响。结果表明,提高温度和浓度、减小粒度均能提高稀土浸出率。浸出过程符合未反应收缩核模型,受界面化学反应控制,表观活化能为70.6 kJ/mol,表观反应级数为0.83级。     

用盐酸从强磁铁尾矿中浸出铁及其动力学研究

研究了用盐酸从强磁铁尾矿中浸出铁，考察了温度、盐酸浓度、液固体积质量比和反应时间对铁浸出率的影响，探讨了浸出动力学。结果表明：在温度80℃、盐酸浓度8.8 mol/L、液固体积质量比7 mL/1 g、反应时间2 h最优条件下，铁浸出率可达94.37%;酸浸过程符合收缩未反应芯模型，受固相层扩散控制，表观反应活化能为23.55 kJ/mol;酸浸渣主要成分为石英与重晶石，可综合回收利用。     

高纯氧化铝制备过程中铝酸钠溶液脱硅铁工艺研究

研究了高纯氧化铝制备过程中铝酸钠溶液杂质硅、铁的脱除,考察了CaO加入量、反应温度、反应时间对硅、铁脱除率及溶液中铝质量浓度的影响。结果表明:加入氧化钙可较完全脱除铝酸钠溶液中的杂质硅和铁;适宜的CaO加入量为8g/L,反应温度为80~85℃,反应时间为2h;适宜条件下,铝酸钠溶液中杂质硅、铁脱除率分别达98.52%和98.44%,且溶液中铝的损失得到有效控制。     

中浸渣铁的浸出过程动力学

研究中浸渣铁在热酸浸出中的浸出过程动力学,考察了搅拌转速、反应温度、初始H_2SO_4浓度、矿物粒度和Fe~(3+)离子浓度对铁浸出速率的影响。结果表明:该浸出反应的动力学方程符合收缩核模型。依据反应温度、矿物粒度等多个影响因素研究发现中浸渣热酸浸出过程受化学反应控制。浸出反应的表观活化能为45.657×10~3J/mol,浸出剂硫酸与Fe~(3+)离子浓度对反应的表观反应级数分别为1.09446和-0.07317。中浸渣热酸浸出的宏观动力学方程为:1-(1-α)~(1/3)=0.4442[H~+]~(1.09)[Fe~(3+)]~(-0.07)d_0~(-1)exp(-45657/RT)t。     

硫酸铵焙烧红土镍矿工艺优化

本文采用硫酸铵焙烧-水浸工艺,将红土镍矿与硫酸铵混合焙烧,研究了焙烧温度、焙烧时间、物料配比和矿粉粒度对镍、镁、铝和铁提取率的影响.采用正交实验优化工艺条件,得到影响焙烧效果的各因素顺序为:物料配比、焙烧时间、焙烧温度、矿粉粒度.优化工艺条件为:焙烧温度450℃,焙烧时间120min,物料配比2∶1,矿粉粒度小于80μm,镍、镁和铝提取率大于98%,铁提取率大于94%.研究了焙烧过程镍、镁、铝和铁与硫酸铵反应过程的动力学.镍、镁、铝和铁的反应速率均符合未反应收缩核模型,表观活化能分别为19.93 k J·mol~(-1)、18.96 k J·mol~(-1)、17.86 k J·mol~(-1)和20.83 k J·mol~(-1).     

白钨矿焙烧转料的氢氧化钠浸出动力学研究

中国的钨矿种类以白钨矿为主,黑白混合钨矿与黑钨矿为辅,白钨矿虽储量丰富,但传统的白钨冶炼工艺冶炼难度大、成本高且环境污染严重。为此,提出了一种“氯化镁焙烧—氢氧化钠浸出”绿色环保新工艺。为进一步明确焙烧矿碱浸工序的反应机制,以白钨精矿与MgCl₂焙烧的转型物,即MgWO₄转料为研究对象,以氢氧化钠为浸出剂,详细考察了氢氧化钠浓度、反应温度、转料粒度、搅拌速度以及时间对MgWO₄转料碱浸过程的影响。在此基础上,开展动力学研究,结果表明：氢氧化钠浓度和反应温度为浸出反应过程中的主要影响因素,矿物粒度为次要影响因素。对MgWO₄转料的氢氧化钠浸出动力学实验数据进行拟合,可知该浸出过程符合整体反应模型(volume reaction model),计算可得反应活化能为89.9 kJ·mol^-1,氢氧化钠浓度反应级数为1.718,矿物粒度影响指数为-0.391。反应过程受化学反应控制,其反应动力学方程为：■     

废旧高温合金中硫酸浸出镍钴的动力学研究

以废旧高温合金为研究对象,采用常压硫酸浸出回收镍钴,并主要针对硫酸浸出废旧高温合金中镍钴过程的动力学进行研究,实验条件为液固比400∶1,硫酸浓度10%~25%,温度为55~75℃。研究结果表明:物料粒度、硫酸浓度、反应温度等因素对镍钴浸出率有较大的影响,同时确定了废旧高温合金浸出镍钴的过程属于典型的多相液-固区域反应模型,在实验条件范围内,其相应的动力学方程可以用1-2/3a-(1-a)2/3=Kpt来表示,硫酸浸出镍和钴的表观活化能分别为13.37和21.59 kJ·mol-1,且其反应过程受内扩散控制。从废旧高温合金中浸出镍钴动力学的研究为以后工业实践中处理回收废旧高温合金提供一定的借鉴。     

从复杂多金属硫化矿中提取铋的浸出动力学研究

研究了采用盐酸和氯化铁从低品位复杂多金属硫化矿中提取铋的浸出动力学。分析了反应时间、粒度及盐酸浓度对铋浸出率的影响,依据试验数据计算出浸出反应的表观活化能为31.32 kJ/mol。研究表明,收缩核模型可以描述盐酸浓度超过1 mol/L时的浸出过程,无论在产物层或边界流体膜,浸出率由一个扩散过程(抛物线浸出)控制,得出了相关的动力学方程。     

氢气还原氧化铁动力学的非等温热重方法研究

 用非等温热重分析法对氢气还原不同粒度细微氧化铁的动力学进行了研究。研究表明：铁矿粉粒度越小,起始反应温度越低,反应速度越快,反应达到平台期时所对应的还原率越高;平均粒度为3.5 mm的铁矿粉在400 ℃还原反应开始,700 ℃左右开始反应加快,达到平台期时的还原率为77%,而平均粒度为2 μm的铁矿粉在100 ℃已经开始反应,350 ℃反应加快,达到平台期时的还原率为98%,而且在600 ℃时还原率就达到了100%;铁矿粉粒度从3.5 mm降到2 μm后,还原反应的表观活化能从73.3 kJ/mol降低到30.46 kJ/mol;同时通过分析氢气还原氧化铁的反应机理得出,内扩散和界面化学反应均对整个反应过程起限制作用。     

磷酸法中稀土溶出的动力学模型研究

利用磷酸浸出伴生稀土磷矿,研究了温度、时间、酸度、粒度与稀土浸出动力学的关系。结果表明,升高温度、延长反应时间、增大酸度、减小初始粒度均有利于稀土的浸出。界面化学反应控制为稀土浸出的控制步骤,表观反应级数0.993,表观活化能44.6kJ/mol,稀土浸出过程近似为基元反应。按反应核收缩核模型通过统计分析建立了关联温度、浓度、粒度三因素的稀土浸出数学模型。     

从钒渣中浸出钒的宏观动力学研究

针对攀枝花某企业产出的钒渣,以碳酸氢铵水溶液为浸出剂,研究了从钒渣中浸出钒的宏观动力学,考察了搅拌速度、反应温度、浸出剂质量浓度和颗粒粒度对钒浸出率的影响。结果表明:钒浸出过程遵循"未反应收缩核模型",反应主要受固体产物层扩散控制;钒浸出率随液固体积质量比增大、搅拌速度增大、反应温度升高及浸出剂质量浓度增大、颗粒粒度减小而提高。根据试验数据,建立了宏观动力学模型,求得反应表观活化能E=18.0kJ/mol,指前因子A=0.713,确立了宏观动力学方程。     

金属锰粉氮化过程动力学研究

为研究金属锰粉的渗氮机理,采用热重分析法分别研究了等温和非等温条件下的氮气中,不同粒度的金属锰粉的氮化反应动力学。研究表明:金属锰粉发生氮化反应的起始温度和氮化锰的分解温度分别为470℃和1 016℃。同一粒度下,随着温度升高,表观速率常数增大,但饱和氮含量反而下降,出现吐氮现象;同一温度下,锰粉粒度越小,氮化速率越快,达到平衡的时间越短。金属锰粉粒度从40目降到100目,氮化反应的表观活化能从189.2 kJ/mol降低到115.2 kJ/mol。不同温度下和不同粒度金属锰粉的氮化过程中界面化学反应是整个过程的控制步骤。     

从氧化锌烟尘中加压浸出铟的动力学

研究了从氧化锌烟尘中加压浸出铟的动力学,考察了温度、初始硫酸浓度、压力对铟浸出率的影响。结果表明,反应符合未反应核收缩模型,浸出反应活化能为14.7kJ/mol,表观反应级数为0.539 95,可以判断铟浸出过程为混合控制。     

铜精矿闪速反应动力学

硫化精矿反应动力学对于理解和设计闪速熔炼工艺是比较重要的。众所周知，物料粒度、氧浓度和物料成分的变化影响燃烧温度和粒子反应模型，并转而影响火焰长度和其他诸如烟尘率等因素，本项研究是在滞流气体反应器中，对两种硫化铜精矿的燃烧温度和反应模型进行了研究。研究中发现一种Ｉｎｃｏ（加拿大国际镍公司）铜精矿的燃烧温度为４００～４５０℃，并与粒度成正比，与气体中的氛浓度成反比。而一种辉铜矿精矿全然不同，它的燃烧温度较高，为８００～９００℃，一般与粒度无关。高氧气氛下观察到辉铜矿精矿粒子燃烧、爆炸形成碎片。这些精矿的反应模型与铁含量有关。本文就反应模型用于工业实践的结果进行论述。     

超声振动下盐酸浸出白钨矿的研究

<正> 本文在30—75℃范围内研究了超声振动下温度、盐酸浓度和精矿粒度对白钨矿浸出过程的影响,求得实验条件下的动力学方程为: dR/dt=1.083(R(1-R)[HCl]~(0.0682)/r_0~(0.52))exp(-3283/1.987 T初) 研究结果表明,在盐酸浸出白钨矿过程中施加超声振动,可以大大提高反应速率,降低反应温度和盐酸浓度,改善工作环境,是一项有前途的新工艺。     

废旧稀土荧光粉与氢氧化钠焙烧反应动力学

研究了废旧稀土荧光粉与氢氧化钠焙烧过程动力学,考察焙烧温度和氢氧化钠用量对反应速率的影响,并建立了反应动力学模型。结果表明,焙烧反应的动力学过程符合收缩核反应模型,表观活化能为77.512kJ/mol,化学反应速率对整个反应过程的影响最显著,焙烧反应的动力学方程为:1-(1-x)~(1/3)=0.4181×exp[-77512/(RT)]t。