煅烧条件对白云石质磷尾矿热分解规律的影响

对贵州川恒磷尾矿的热分解进行了研究,考察了煅烧温度、煅烧时间、升温速率对磷尾矿分解规律的影响。结果表明,在煅烧温度为950℃,煅烧时间为30min,升温速率为10℃/min,原料粒径为200目的条件下,CaO质量分数为32.92%,MgO质量分数为22.91%;测得活性CaO使用盐酸量为23.8mL,活性MgO质量分数为59.04%。熟料达到制备白云石质耐火材料原料的标准,为磷尾矿的综合利用提供了一定的理论依据。     

磷尾矿热分解动力学机理与煅烧工艺研究

磷尾矿中的钙、镁、磷资源含量丰富。使用煅烧-浸出法以磷尾矿为原料生产镁盐时，首先需要将磷尾矿煅烧分解为氧化钙和氧化镁，达到活化、提纯的目的。磷尾矿的热分解机理对生成镁盐的质量以及煅烧工艺的选择等都具有重要意义。对磷尾矿热分解动力学特性与煅烧工艺进行了探究，为磷尾矿资源的回收利用提供理论指导。研究表明，在升温速率为10℃/min条件下煅烧温度由25℃升高至1 000℃的过程中，磷尾矿非等温热分解过程可分为两个阶段，即400～500℃白云石分解为碳酸钙与氧化镁的第一阶段和700～900℃碳酸钙分解为氧化钙的第二阶段，并分别确立了相应的热分解动力学方程。较优煅烧条件：煅烧温度为900℃、煅烧时间为4 h、升温速率为15℃/min、尾矿粒度小于0.150 mm。     

不同白云石掺量的高镁磷尾矿热处理动力学研究

为了给高镁磷尾矿煅烧提供动力学理论指导，以白云石矿粉和低品位高镁磷矿粉为原料，通过调整二者的掺量，模拟不同矿产区的高镁磷尾矿，对其进行热重-差示扫描量热法(TG-DSC)测试，利用Flynn-Wall-Ozawa法、Kissinger法、Satava-Sestak法分别对白云石非等温热分解进行计算分析，结果表明：相同白云石掺量的高镁磷尾矿煅烧时，升温速率越快，白云石热分解的起始温度和结束温度越高，白云石热分解的驱动力越大，分解速率越快；磷尾矿中白云石热分解遵循三维扩散机理，活化能为106.48 kJ/mol,指前因子为9.46×10⁵;基于研究成果，建立了磷尾矿热分解动力学模型，为悬浮煅烧高镁磷尾矿提供了理论基础。     

掺新型生态膨胀剂水泥浆体的膨胀性能研究

以菱镁矿、白云石尾矿为原料,经适宜工艺,制备了新型生态膨胀剂,用以补偿大体积混凝土由于温度应力引起的收缩.研究掺入不同配比的膨胀剂和粉煤灰的水泥浆体,在不同水化龄期的膨胀性能以及在20℃或60℃水中膨胀率的变化过程和趋势.结果表明:膨胀材料煅烧温度为950 ～ 1050℃,保温1～1.5 h,自然冷却.在膨胀源含量一定的情况下,CaO含量越高,早期膨胀率越大,后期膨胀率越小;MgO含量越高,早期膨胀率越小,后期膨胀率越大.水化温度越高,在相同龄期下水泥浆体膨胀率越大.粉煤灰对MgO和CaO膨胀均具有明显的抑制作用,且随着粉煤灰掺量的增加,抑制作用加强.     

磷尾矿热分解率的测定

为了掌握磷尾矿的热解性能,对磷尾矿进行不同时间、不同温度的煅烧实验,并测定煅烧后氧化钙、氧化镁分解情况。实验结果表明,当煅烧温度达到600℃时磷尾矿开始分解,分解不是通常认为的碳酸镁先分解,而是碳酸钙和碳酸镁伴随分解,温度到750℃时碳酸钙碳酸镁基本分解完全。     

热分解碱式碳酸锌制备特定晶粒尺寸纳米氧化锌及机理研究

以硝酸锌和碳酸氢铵为原料,采用热分解碱式碳酸锌工艺制备纳米氧化锌。通过煅烧产物的XRD分析,确定了前驱体最佳热分解温度,得出了煅烧温度、时间与平均晶粒尺寸的关系。通过对不同煅烧温度产物的透射电镜微观形貌观察、分析,阐述了热分解纳米氧化锌的形成机理。实验结果表明,前驱体最佳热分解温度为200℃;在200~600℃的煅烧温度下可形成晶粒尺寸为8.4~29.3 nm的纳米氧化锌;纳米氧化锌平均晶粒尺寸与煅烧温度为指数函数关系,而与煅烧时间为幂函数关系;纳米氧化锌在热分解过程中,首先形成纳米孔,随后孔和孔连通形成纳米孔道,最后形成表面圆滑的棒状纳米氧化锌。     

煅烧温度对天然水硬石灰物理力学特性影响研究

研究了900~1 150 ℃煅烧温度对寒武纪灰岩制备的天然水硬石灰物理力学特性的影响。利用XRD谱、SEM照片和消化速率表征煅烧产物特性,风吹成粉后检测天然水硬石灰凝结时间和抗折抗压强度。研究表明900~1 150 ℃煅烧温度范围内,煅烧产物主要成分均为游离CaO和β-Ca₂SiO₄,28 d抗压强度均达到天然水硬石灰NHL2的要求。煅烧产物游离CaO含量和消化速率随煅烧温度升高先增大后减小,其中950 ℃时达到峰值。天然水硬石灰凝结时间随煅烧温度升高逐渐缩短,但950 ℃时较1 000 ℃时有明显减少,抗折、抗压强度随煅烧温度变化无明显规律,1 150℃时28 d强度最高。     

磷矿浮选尾矿煅烧铵盐法实验研究

针对瓮福磷矿浮选尾矿的资源特点,将磷尾矿作为高磷白云石矿进行处理,舍弃了传统的白云石碳化法,提出了煅烧-铵盐选择浸出工艺,不仅可以开发出具有高附加值和工业应用前景的优质氢氧化镁、氧化镁以及轻质碳酸钙,并且可获得适于湿法磷酸生产的磷精矿,较好实现资源的综合利用。研究表明:在煅烧温度为900℃时,尾矿中白云石分解,而氟磷酸钙不分解;煅烧熟料用硝酸铵浸出,CaO浸出率可达80.43%;浸出渣用硫酸铵二次浸出,MgO浸出率可达91%以上,二次浸出渣为含P2O538%以上的磷精矿;P2O5回收率达88.58%。该研究为综合利用磷矿浮选尾矿提供了基础性资料。     

水菱镁石制备轻烧MgO粉的煅烧工艺研究

以粒度3～5 mm的水菱镁石为原料,研究了煅烧温度(600、700、800、900和1 000℃)和保温时间(2、3、4和5 h)对轻烧MgO粉活性和热选(分别过孔径0.425、0.150和0.074 mm筛)降CaO率的影响。结果表明:1)轻烧MgO粉的活性随煅烧温度的升高及保温时间的延长均呈先增大后减小的变化趋势,拐点分别为800℃和3 h。2)热选降CaO率随煅烧温度的升高呈先减小后增大的变化趋势,拐点为800℃;随保温时间的延长呈先增大后减小的变化趋势,拐点为3 h;筛孔孔径越大,热选降CaO率越高。3)水菱镁石制备轻烧MgO粉的最佳工艺参数是900℃保温3 h煅烧,然后过0.425 mm筛热选。     

煅烧和消化工艺对白云石活性的影响

以白云石为原料,采用柠檬酸测定法,通过控制煅烧温度、保温时间、消化温度和消化时间等因素,研究了煅烧和消化工艺对白云石活性的影响及最佳的煅烧和消化条件.结果表明:煅烧温度为950℃,保温时间为1.5 h时,煅烧产物中的氧化镁活性最好;以最佳煅烧条件下得到的白云灰粉进行消化反应,消化温度为80 ℃、消化时间为30 min时,得到的消化产物活性最高.工艺简单、操作方便,对进一步利用白云石制备氢氧化镁和氧化镁产品具有重要的参考价值.     

Preparation of synthetic rutile via selective sulfation of ilmenite with (NH4)2SO4 followed by targeted removal of impurities

This paper describes a novel, facile chemical pathway for preparing synthetic rutile from ilmenite. The pathway consists of two primary units, i.e., selectively sulfating ilmenite, which was realized via roasting ilmenite with(NH_4)_2SO_4followed by selective thermal decomposition of the sulfated ilmenite, and targeted leaching of the impurities. The effects of the process parameters were systematically investigated. The results showed that the optimum sulfation conditions were a mass ratio of(NH_4)_2SO_4to ilmenite of 14, temperature of 360 °C, and time of 120 min with a sulfation ratio of ~ 95%. The optimum thermal decomposition conditions were480 °C in N_2 atmosphere, and nearly all Ti OSO_4 were decomposed with co-decomposition of Fe SO_4 of 23%. For acid leaching, the optimum conditions were 2.5 wt% HCl, 98 °C and 120 min. Under those conditions, 94.2% iron was removed with a Ti O_2 dissolution loss b 1%. For alkali leaching, 67% Si O_2 was removed in 5 wt% Na OH at102 °C for 1 h. A synthetic rutile with a Ti O_2 content N 92 wt% and total Mg O + Ca O b 1.5 wt% was obtained.Based on these results, a schematic flowsheet was proposed. Additionally, it was found that the decomposition of Fe SO_4 mixed with Ti OSO_4 under N_2was inhibited due to its oxidation to a higher thermal stability Fe_2(SO_4)_3by oxygen emitted from the decomposition of Ti OSO_4. At the same time, Ti OSO_4 decomposition was promoted due to the immediate in situ consumption of oxygen by Fe SO_4. The synergetic effect might be responsible for the enhanced selectivity of sulfated ilmenite thermal decomposition.     

磷石膏热分解制备二氧化硫和氧化钙研究

在氮气氛下研究了碳还原分解磷石膏制备二氧化硫和氧化钙的反应特性,用烟气分析仪分析析出的气体成分,用X射线衍射仪（XRD）分析热分解固体样品。考察了煤颗粒尺寸、原料配比和反应温度对磷石膏热分解的影响。得到磷石膏热分解制备二氧化硫和氧化钙的最佳条件：煤粒径小于150 μm,碳与硫酸钙物质的量比为0.8,反应温度为1 000 ℃。在此条件下,可以得到二氧化硫最大体积分数为12.5%的分解炉气,分解固体样品中氧化钙质量分数达到65.32%,可以用作水泥原料或二氧化碳吸收剂。     

聚磷酸钙镁的制备研究

针对湿法磷酸渣和磷尾矿难以利用的问题,提出了一种焙烧湿法磷酸渣和磷尾矿的混合物制备聚磷酸钙镁肥的策略。基于磷尾矿分解率得出磷尾矿与磷酸渣的适宜质量比为0.30,在此条件下磷尾矿的分解率为80.18%。煅烧工艺结果表明,升高温度和延长时间都能促使聚磷酸盐链的增长。在焙烧时间为1 h条件下焙烧温度从105 ℃逐渐升高到460 ℃,聚磷酸钙镁中磷的平均聚合度从1.00逐渐增加至3.23。其中,焙烧温度为340 ℃时,聚磷酸钙镁中磷的聚合率超过85%,但是聚合度还在增加。尽管肥料的水溶性随着聚磷酸盐链的增长而逐渐降低,但是当焙烧温度≤340 ℃时有效磷含量依然大于90%（质量分数）。在340 ℃焙烧1.0~2.0 h后发现,当焙烧时间为1.0 h时,聚磷酸钙镁中磷的聚合率和平均聚合度分别达到87.4%和2.80。通过工艺条件优化,可在聚合度分布水平上实现聚磷酸盐的可控制备,这也开辟了一种构建缓释肥的新方向。在340 ℃聚合1.0 h优选出聚合度为1~10分布的聚磷酸钙镁,表现为多孔的非晶态结构,其中有效磷、钙、镁养分含量超过85%（质量分数）,可作为一种新型的多元缓释肥。     

赤泥基低温红油滴釉的研究

为降低制备成本,有效利用工业废弃物,以赤泥作为氧化铁主要来源,在1120℃左右烧成,制备出了较为理想的低温红油滴釉。探讨了釉组成中ZnO、B2 O3、CaO、MgO、Fe2 O3、Al2 O3等氧化物含量对釉面光泽度、油滴形成的影响。研究发现,低温油滴釉的形成主要基于釉的分相;B2 O3、ZnO的引入不仅可促使釉分相,并能降低釉的熔融温度增加基础相的透明度,从而得到光泽度良好的低温油滴釉;调整CaO、Al2 O3等的含量可以控制分相的产生及分相的结构;Fe2 O3会富集在油滴状的微相中;ZnO、MgO对油滴釉的颜色有较大影响,增加ZnO的含量则油滴釉由黑色变为棕红色,增加MgO的含量则油滴釉由棕色变为黑色。研究了釉层厚度对油滴形成的影响,釉层厚度为1~1.5 mm时形成的油滴效果最好。     

焙烧-水化络合法脱除镁废渣中钙杂质的研究

以含钙镁废渣为原料,采用高温焙烧-EDTA络合法脱除其中的钙杂质制备高纯氧化镁,探究了焙烧温度与时间、EDTA溶液浓度、络合温度、液固质量比与水化时间对钙杂质脱除效果的影响。利用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）等方法对样品结构进行表征。结果表明,镁废渣中钙、镁分别以碳酸钙（CaCO₃）和碱式碳酸镁[4MgCO₃·Mg（OH）₂·4H₂O]形式存在,经过高温焙烧过程分别分解为氧化钙（CaO）和氧化镁（MgO）。热力学计算表明,体系中钙、镁离子与EDTA的络合能力存在较大差异,EDTA与钙离子络合能力强,与镁离子络合能力极弱,络合作用促进CaO溶解,使钙离子进入液相,MgO停留在固相,实现钙、镁分离。在800 ℃、0.5 h、c（EDTA）=0.01 mol/L、液固质量比为80∶1、常温水化时间为2.0 h时,钙脱除率达到98.78%,产物经105 ℃烘干8.0 h,MgO纯度大于99.00%。     

废旧有机丝制备活性炭纤维的研究

活性炭纤维是以高聚物为原料,经高温炭化和活化而制成的一种纤维状高效吸附分离材料.利用废旧有机丝为原料,探索在不同工艺条件下制取活性炭纤维的可行性.经扫描电镜、X射线衍射、红外分光光度计及亚甲基蓝吸附实验分析得出优化的工艺条件为:炭化温度,650℃;用CO2活化,活化温度为950℃,活化时间为60min,制得吸附性能优良的活性炭纤维.     

Exploring influence of MgO/CaO on crystallization characteristics to understand fluidity of synthetic coal slags

The crystallization has significant influence on fluidity of slag and slag discharge of entrained-flow-bed(EFB) gasifier. The crystallization characteristics and fluidity of five synthetic slags with different MgO/CaO ratios prepared on the basis of the range of oxide contents of Zhundong coal ash were investigated in this study. The results show that with the MgO/CaO ratio increase, the initial crystallization temperature increases, and the main temperature range of crystallization ratio growth...     

皮江法炼镁还原机理

用XRD和SEM?EDS对不同还原温度下所得皮江法炼镁还原渣的主要物相与分布规律进行分析,分析了镁、硅与钙的扩散过程,探讨了皮江法炼镁的还原机理。结果表明,以硅铁合金为还原剂的还原炼镁过程是简单的固?固反应,Si还原MgO的起始温度为900~950℃,还原反应主要在高于1050℃时进行,温度低于1000℃时MgO还原率很低。还原反应首先在CaO?MgO颗粒与Si颗粒的交界面进行,反应生成的镁蒸汽从反应区域逸出并在结晶区结晶,未反应的Si向外扩散穿过反应区域继续还原MgO。还原过程中,以单质存在的Si全部参与反应,与CaO结合生成Ca2SiO4, FeSi2在还原反应过程中部分分解为FeSi和Si,而FeSi, FeSi2及Fe2Si3(FeSi与FeSi2的混合物)中的Si还原MgO的温度较高,较难参与还原反应,造成Si损失,是硅铁还原MgO还原率较低的主要原因。     

废砖粉改性MgO膨胀剂及其对砂浆性能的影响

采用白云岩和废砖粉为原料,研究了煅烧制度对废砖粉改性MgO膨胀剂的影响(方镁石和贝利特为主要煅烧产物,故简称PB),并测定了PB对砂浆变形和强度的影响.结果表明,在950～1050℃内,煅烧制度对PB中MgO含量无明显影响,提高煅烧温度或延长保温时间均有助于降低PB的f-CaO和石英含量,增加β-C2 S含量.掺PB砂浆试件的膨胀率随PB掺量的增加而增大,随着养护龄期的延长而增大.延长PB的保温时间或提高煅烧温度均使掺PB砂浆60 d之前的膨胀减缓.掺PB砂浆试件的抗压强度随PB掺量的增大而降低,随着养护龄期的延长,抗压强度降低百分数趋于减小.掺20％PB砂浆试件的28 d抗压强度降低百分数均小于10％;掺950℃煅烧1 h制备的PB砂浆试件在60 d之前具有最大的膨胀率并且抗压强度降低百分数最小.     

非均相固体碱催化剂(CaO体系)用于生物柴油的制备

为解决生物柴油酯交换过程中的产物与催化剂分离问题,制备了负载型固体碱催化剂（CaO/SiO₂、CaO/Al₂O₃和CaO/MgO体系）,考察该系列催化剂在生物柴油制备中的不同反应特点,对制备的催化剂进行XRD表征,研究了反应条件对反应的影响。结果表明,CaO可以很好地分散在催化剂载体上,该体系催化剂是制备生物柴油的良好非均相催化剂。催化剂的最佳制备条件为：焙烧温度700 ℃,催化剂质量分数为原料油的1%,m（醇）∶m（油）＝18∶1,反应温度60～65 ℃,反应时间10 h。