铬铁矿无钙焙烧渣盐酸浸出

铬渣是铬铁矿生产铬盐剩下的尾矿,因含有大量铬铁铝镁元素,也是一种二次资源。采用湿法冶金工艺回收铬渣中铬、铁、铝、镁,以浓盐酸作为浸提剂,考察了液固比、浸出温度以及时间对铬、铁、铝、镁浸出效果的影响。结果表明,最佳浸出条件为:盐酸浓度12 mol·L-1,液固比5.6 ml·g~(-1),浸出温度110℃,时间6 h,该条件下铬浸出率为67.76%,同时铁铝镁浸出率分别达到89.89%、93.99%和95.21%。铬、铁、铝、镁在铬渣中存在物相不同造成了其浸出率之间的差异。此外,铬、铁、铝、镁浸出过程均符合未反应缩核模型,且主要受界面化学反应控制,其表观活化能分别为102.31、78.10、66.44和81.66 kJ·mol-1。     

热酸浸出回收黄钾铁矾渣中有价元素

实验研究了硫酸和盐酸对黄钾铁矾渣中Fe,Si,Zn,Pb的浸出工艺.结果表明,硫酸浸出黄钾铁矾渣的最佳工艺条件是反应温度95℃、反应时间2 h、搅拌速率300 r/min、硫酸浓度1.2 mol/L、液固质量比100:5,该条件下Fe,Zn的浸出率达80%.盐酸浸出黄钾铁矾渣的最佳工艺条件是反应温度95℃、盐酸浓度2.8 mol/L、搅拌速率400 r/min、反应时间1.5 h、液固质量比100:5,该条件下Fe,Zn,Pb的浸出率分别达83%,89%和99%.采用黄钾铁矾法可将浸出液中的Fe元素沉淀,所得黄钾铁矾渣进行无害化固定处理,得富含Zn元素的溶液.     

红土镍矿硝酸加压浸出工艺

采用硝酸介质加压浸出处理红土镍矿,考察了初始硝酸浓度、浸出温度、保温时间和液固比对有价组分浸出率的影响,确定了该工艺的可行性。得到优化工艺条件为初始硝酸浓度330 kg/t,浸出温度190℃,保温时间60 min,液固比1.5:1~1.7:1 mL/g。最优工艺条件下,镍、钴的浸出率均大于85%,镁浸出率为80%,铝的浸出率大于60%,铁的浸出率低于1%,产出了含铁55%的富铁渣。对浸出液采用氧化镁梯级沉淀的方法,控制温度85℃、pH?3.0,可除掉95%的铁;控制pH=4.0~4.3,可除掉99%以上的铝,原矿中约90%以上的钪随铝进入渣相,得到含钪近1000 g/t的铝钪富集物;调节pH=7.5~8.0,溶液中的镍钴沉淀完全,得到含镍24.8%和含钴2.3%的氢氧化镍钴渣,实现了镍、钴与铁、铝高效分离和富集。梯级沉淀后的硝酸镁溶液蒸发结晶,在500℃下煅烧,得到轻质氧化镁;回收热分解产生的氮氧化物气体再生硝酸,常压下再生率达92%以上,实现了红土镍矿中有价组分的高效分离和浸出介质的循环利用。     

电解锰渣酸浸实验条件探究

以铜仁市某电解锰企业排放的电解锰渣为原料,通过X射线衍射及化学分析方法分析锰渣中主要物相及成分含量.实验中以盐酸作为酸解剂,考察盐酸浓度、固液比、反应时间、反应温度对锰渣分解率的影响,通过正交试验表明:盐酸浓度对分解率的影响最为显著,其次是反应固液比、反应温度,反应时间对锰渣分解率的影响最小,在最佳酸浸条件下测得锰的浸出率为95.89％,铁的浸出率为94.69％,钙的浸出率为63.38％,铝的浸出率为2.21％,NH4+-N浸出率96.34％.     

回收金属铬炉渣中Cr2O3的工艺条件研究

以铝热法生产金属铬的炉渣为原料,研究了从铬渣中回收Cr2O3的生产工艺条件。研究表明,铬的转化率受焙烧条件和浸出条件的影响。铬的浸出率随着焙烧过程焙烧时间、温度、物料比的增加以及物料粒度的减少而增加;随浸出固液比、时间和温度的升高而增大。设计L18(37)正交试验,由级差分析得:焙烧温度是影响浸出率的主要因素,其次为焙烧物料比、焙烧时间、粒度、固液比、溶出时间、溶出温度,并确定了焙烧的最佳实验条件。     

工艺参数对碲渣中选择性分离回收碲浸出率的影响研究

以铋电解阳极泥经火法处理产生的碲渣为研究对象,采用水浸-酸浸二段浸出工艺,研究不同浸出温度、浸出时间、液固比及HCl浓度等参数下的碲浸出率,分析工艺参数对碲浸出率的影响。结果表明:水浸工艺下碲浸出率随着液固比、浸出温度和浸出时间的增加逐渐增大,水浸最佳条件为液固比4∶1、水浸温度55℃、浸出时间1 h,碲浸出率为67.2%;水浸渣酸浸工艺下碲浸出率随着液固比、浸出温度、浸出时间及HCl浓度的增加不断增大,水浸渣酸浸的最佳条件为液固比5∶1、浸出温度60℃、浸出时间4 h、浓度6 mol·L-1,碲浸出率为99.83%。采用水浸-酸浸二段浸出工艺,可以有效提高碲浸出率。     

钒钛磁铁矿混合精矿在盐酸中Fe/V/Ti的浸出行为

以预还原处理后的钒钛磁铁矿混合精矿为原料,用盐酸浸出其中的铁、钒、钛,考察了各因素对铁、钒、钛浸出率的影响,并对浸出渣进行了物相分析. 结果表明,在初始盐酸浓度20%(?)、液固质量比4:1、浸出温度110℃、浸出时间4 h的优化浸出条件下,铁、钒的浸出率分别为91.8%和95.0%,钛的浸出率为0.3%;浸出过程中钛是先溶解?再水解沉淀;盐酸浸出液可用于回收铁和萃取提钒;盐酸浸出渣中TiO2的硫酸分解率达98.2%,可作为硫酸法生产钛白的原料.     

氧化焙烧铬渣的浸出提铬工艺研究

以电镀铬渣为原料,经过高温氧化焙烧转化后,进行铬的浸出工艺实验。研究结果表明,浸出优化工艺条件为用水浸出,液固比6∶1L/g,浸出温度80℃,浸出时间2h,转速300r/min。在最佳工艺条件下,铬浸出率可达93.94%。     

盐酸与硫酸浸出预还原钒钛磁铁矿混合精矿中的Fe,V及Ti

以预还原处理后的钒钛磁铁矿混合精矿为原料,用盐酸浸出其中的铁、钒、钛,考察了各因素对铁、钒、钛浸出率的影响,并对浸出渣进行了物相分析.结果表明,在初始盐酸浓度20%(ω)、液固质量比4:1、浸出温度110℃、浸出时间4 h的优化浸出条件下,铁、钒的浸出率分别为91.8%和95.0%,钛的浸出率为0.3%;浸出过程中钛是先溶解-再水解沉淀;盐酸浸出液可用于回收铁和萃取提钒;盐酸浸出渣中Ti O2的硫酸分解率达98.2%,可作为硫酸法生产钛白的原料.     

褐铁型红土矿碱浸渣的常压酸浸工艺条件优化

采用Na2CO3焙烧-水洗方法处理褐铁型红土镍矿,并对预处理后的原料(碱浸渣)进行常压酸浸工艺研究. 通过热力学计算判断酸浸过程中可能发生的反应及趋势大小,考察各元素在硫酸和盐酸常压浸出中的行为,并结合浸出渣的XRD图谱,分析浸出过程中的反应,综合考虑浸出液及废渣处理等因素,选定盐酸为常压浸出剂. 实验研究了酸渣比、液固比、浸出温度和时间对各元素浸出规律的影响,确定优化酸浸条件为：酸渣质量比1.25,液固质量比4,浸出温度80℃,保温时间3 h,此时Ni, Co和Fe的浸出率分别达99.2%, 99.5%, 97.8%(w).     

饱和铬酸钠共存苛性碱中铬铁矿的氧化分解行为

为考察铬铁矿苛性碱氧化浸出反应体系循环苛性碱溶液对铬铁矿氧化分解行为的影响,以90℃下饱和铬酸钠共存苛性碱(代替单一苛性碱溶液)作为反应介质,研究了苛性碱浓度、氧气分压、铬铁矿粉粒度、反应温度、反应时间等参数对铬铁矿氧化分解过程的影响规律,分析了铬酸钠与苛性碱的分离效果以及铬酸钠与铝、硅杂质元素的分离效果。研究结果表明,铬铁矿氧化分解的较佳工艺条件为苛性碱浓度50wt%、氧气分压3.2 MPa、铬铁矿粒度小于48 μm、反应温度250℃、反应时间240 min。在较优工艺条件下,铬铁矿中铬元素的浸出率达到95.24%;铬铁矿中浸出的铬有96.36%以铬酸钠晶体的形式在后续浸出渣溶解分离过程中进入溶晶液,而铬铁矿中浸出的铝、硅分别有84.92%和95.04%进入到浸出液中;同时,未参与反应的苛性碱有89.41%保留在浸出液中。与苛性碱单一反应介质氧化分解铬铁矿的过程相比,本工作采用的反应方式将从铬铁矿中浸出的主元素铬、杂质元素铝和硅,以及未参与反应的苛性碱分别调整到溶晶液和浸出液中,获得了较好的分离效果。     

生物质解毒液相氧化法铬渣的工艺研究

铬渣（COPR） 是采用铬铁矿生产铬化合物过程中产生的固体废弃物,因其含有六价铬被列为危险固体废物。铬渣的堆放对环境具有较强的危害,寻求经济、高效、无二次污染的治理方法是治铬工作者们关注的焦点。采用生物质香蕉皮对液相氧化法铬渣开展了解毒工艺研究。在反应温度为90 ℃、香蕉皮添加量为10%（以渣质量计）、反应时间为1.5 h、加酸量为4 mol/kg（以1 kg铬渣加入的氢离子物质的量计）、液固体积质量比为3 mL/g的最佳工艺条件下,解毒后铬渣的浸出毒性远小于一般工业固体废弃物的环保排放标准,可以作为一般固体废弃物进行填埋。通过对香蕉皮解毒铬渣过程中铬元素在各物流中的分布与价态变化分析,发现香蕉皮解毒铬渣的过程为吸附耦合还原机理。     

铬铁矿无钙焙烧铬渣的深度提铬与无害化处理

铬铁矿无钙焙烧工艺是目前世界上铬化工行业的主流生产工艺,该工艺产出的铬渣中铬含量较高且含有六价铬,直接堆存或填埋不仅造成铬资源的浪费,还会污染环境。基于无钙焙烧铬渣的组成特点,提出了“酸浸预处理-钠化氧化焙烧-湿法解毒”的处理方法,确定了较优的工艺参数,分析了方案的可行性。研究结果表明,无钙焙烧铬渣通过两级酸浸预处理除杂,提高了铬的品位;酸浸渣经过氧化焙烧,实现了铬的深度提取;全流程铬的提取率最高达到73%以上,尾渣中氧化铬质量分数降至5.60%;尾渣经湿法解毒处理,浸出毒性满足进入一般工业固体废物填埋场填埋的污染控制指标限值的要求。该研究结果可为无钙焙烧铬渣的深度提铬和无害化处理提供新的技术思路。     

铬铁矿无钙焙烧渣的SO2还原解毒

系统地对铬铁矿无钙焙烧渣进行了表征,并研究了SO₂还原解毒铬渣,提出了机械活化与SO₂还原相结合的解毒工艺。结果表明,该铬渣主要物相组成是（Fe,Mg）（Cr,Fe）₂O₄和MgAlFeO₄,铬渣中Cr₂O₃含量为12.23%,铬渣粒径越小,含有的总Cr（Ⅵ）、水溶性Cr（Ⅵ）、难溶性Cr（Ⅵ）量越小。SO₂还原解毒铬渣工艺过程中搅拌能有效强化外扩散过程,液固比增大有利于铬渣中Cr（Ⅵ）的浸出,铬渣中Cr（Ⅵ）的浸出随温度升高先增加后急剧降低,反应体系中压力变化对铬渣还原解毒效果影响不大。优化的SO₂还原解毒铬渣条件为：压力0.1 MPa、温度60℃、搅拌速度500 r·min^-1、反应时间60 min,此时铬渣中Cr（Ⅵ）的去除率达90%;机械活化90 min的铬渣进行SO₂还原解毒60 min后,渣中的Cr（Ⅵ）去除率达到98.1%,含量降至25 mg·kg^-1以下,达到国家排放标准。     

镁热剂/铝热剂体系SHS法固化处理无钙焙烧铬渣

采用Al-Fe₂O₃（铝热剂）和Mg-Fe₂O₃（镁热剂）2种自蔓延高温合成体系（SHS）对无钙焙烧铬渣（COPR）进行固化处理,并通过浸出毒性试验对自蔓延产物的无害化效果进行评估。研究结果表明：2种反应体系均可实现铬渣的高效无害化,其中铝热剂体系和镁热剂体系铬渣含量分别高达80%和85%,其自蔓延产物浸取浓度ρ（总铬）和ρ（六价铬）分别低于4.5、1.5 mg·L^-1,符合生活垃圾填埋场污染控制标准GB 16889-2008,可进行填埋处置。在SHS反应过程中,六价铬还原率均高于90%,还原后的六价铬主要以非晶形式弥散分布于自蔓延产物中,且部分铬离子参与MgAlCrO₄尖晶石等矿物的形成,铬元素同时以物理和化学固定化的形式存在于自蔓延产物中。     

铬盐无钙焙烧渣加压硫酸浸出

对铬盐无钙焙烧渣进行加压硫酸浸出,考察了硫酸浓度、反应温度、铬酸酐加入量、反应时间、铬渣粒度对铬渣硫酸浸出效果的影响. 结果表明,焙烧渣主要物相组成为：铬铁矿(FeCr2O4)和镁铁矿[Mg(Fe,Al)2O4]等尖晶石类矿物含量为73.11%,赤铁矿(a-氧化铁)为12.42%,钠霞石(NaAlSiO4)为10.02%. 铬高效溶出的最佳工艺条件为：硫酸浓度65%(w),反应温度120℃,铬酸酐加入量为铬渣质量的10%,反应时间2 h,搅拌转速500 r/min,该条件下溶出率可达97.93%. 尾渣以硅物相为主,SiO2含量为80.8%. 浸出过程符合收缩未反应核模型,反应表观活化能为16.38 kJ/mol,反应速率为外扩散和化学反应混合控制.     

基于铅锌冶炼渣碱激发材料固化铬渣的研究

利用铅锌冶炼渣(LZSS)制备碱激发材料并固化铬渣(COPR)来实现废物共处理。通过单因素试验和正交试验探讨了碱含量、水玻璃模数、液固比和初始养护温度对碱激发LZSS强度的影响。基于上述试验,利用碱激发LZSS固化铬渣,并通过抗压强度和重金属浸出评价铬渣固化体的性能。结果表明:碱含量为2.5%(质量分数,下同),水玻璃模数为1.5,液固比为0.19,初始养护温度为35 ℃时,碱激发LZSS的最高抗压强度达到84.49 MPa;随着铬渣掺量的增加,铬渣固化体的抗压强度逐渐下降;铬渣掺量为40%(质量分数)时固化体强度降低至1.42 MPa;铬渣固化体(掺量0%~40%)中重金属Zn和Cr的浸出浓度远低于相应标准限值(美国EPA方法1311和中国GB 5085.3—2007),且环境扫描电镜(配备能谱仪)、X射线衍射和傅里叶红外光谱表征结果证明Zn和Cr可以通过化学和物理手段被有效固定。     

新法铝热炼镁还原渣提取高白氢氧化铝

新法铝热炼镁工艺以白云石和菱镁石为原料、以铝粉为还原剂,在真空还原获得金属镁的同时得到富含CaO·2Al₂O₃的还原渣,该还原渣可通过氢氧化钠和碳酸钠的混合碱液溶出得到铝酸钠溶液,并通过碳酸化分解制备氢氧化铝。以该工艺所得还原渣为原料,系统地研究各溶出条件对氧化铝溶出率的影响,并对碳分所得氢氧化铝进行性能检测。结果表明,在氢氧化钠浓度80 g·L^-1、碳碱浓度110 g·L^-1、溶出时间120 min、溶出温度95℃、液固比为6的条件下,炼镁还原渣中氧化铝的溶出率在85%以上。氢氧化铝产品白度均大于98,平均粒径为26.98 μm,能够达到高白氢氧化铝的要求。     

高钙铬渣及其解毒后可溶六价铬含量分析方法研究

分析了铬渣中六价铬含量的测定方法、六价铬的浸取方法、解毒铬渣的评价方法等几个方面的问题。通过对比国内外大量的研究结果,指出了铬渣中六价铬浸取评价方法存在的问题。由于铬渣的强碱性及其强大的酸中和能力,所谓的酸液浸取大多名不符实,用硫酸、硝酸、盐酸稀溶液浸取铬渣中六价铬要比USEPA Method 3060A碱消解方法效果差很多;用HJ/T 299-2007和HJ/T 300-2007评价解毒后的铬渣存在很多问题;用GB 5085.3-2007 评价铬渣的浸出毒性也有不严密的地方。测定铬渣中六价铬最好用物理方法,例如XANES方法;浸取铬渣中的六价铬宜采用USEPA Method 3060A的碱消解方法。     

不同异位修复工艺对高浓度铬渣污染土壤中Cr的去除特性

以我国某铬盐厂的两种不同污染特性铬渣污染土壤（A土和B土）为研究对象,探讨了三种异位修复工艺（淋洗、稳定化、湿法解毒）去除铬渣污染土壤中总Cr和Cr（Ⅵ）的效果,并采用改进BCR顺序提取法分析了不同修复工艺对土壤中各形态Cr的去除效果。实验结果表明,三种异位修复工艺对铬污染土壤中Cr（Ⅵ）的去除效果为湿法解毒 > 稳定化 > 淋洗,湿法解毒工艺对A土、B土中Cr（Ⅵ）的去除率分别高达83.26%、92.94%;对铬污染土壤总铬去除效果最佳的是异位淋洗工艺,异位淋洗工艺对A土、B土总铬消减分别达54.87%、80.16%。异位淋洗工艺实现了对水溶态Cr（Ⅵ）、酸溶态Cr（Ⅵ）的泥水分离,是总铬消减的主要原因;稳定化工艺和湿法解毒工艺降低了土壤pH,促进了水溶态Cr、酸溶态Cr及可还原态Cr向可氧化态Cr的转化,因此土中总Cr并未发生显著消减。高浓度铬渣污染土壤经三种异位修复工艺处理后,A土Cr（Ⅵ）仍然残留736.6 mg·kg^-1,B土Cr（Ⅵ）仍然残留245.47 mg·kg^-1,酸溶态Cr的残留是导致三种工艺修复Cr（Ⅵ）效果受限的主要原因。