磷石膏、钾长石与焦炭热反应试验及机理研究

利用磷石膏、钾长石与焦炭在高温条件下焙烧生产SO_2制酸并联产硅钙钾镁肥。以磷石膏与钾长石配比、焦炭用量、焙烧温度、焙烧时间为主要因素进行单因素试验,以枸溶性钾的溶出率为主要考察指标,分析各因素对焙烧反应的影响,在最优条件下,枸溶性钾的溶出率为95%。对钾长石与CaO、钾长石与CaSO_4高温焙烧过程进行研究,结果表明CaO与CaSO_4均可单独与钾长石发生反应,CaO与钾长石反应比较彻底,能置换出钾长石中的钾元素,但部分K2_O以气体形式逸出;CaSO_4与钾长石反应程度低,但SO_4~(2-)能固定钾长石分解的钾元素。     

钾长石-磷石膏-活性炭提钾工艺的影响因素研究

钾长石-磷石膏-焦炭提取钾肥是利用非可溶性钾资源的可行工业化路线,其中焦炭与磷石膏的反应过程是影响提钾率的关键,本文研究了N₂或CO₂气氛下活性炭比例对体系提钾率的影响,并采用了随炉升温与定温加料两种不同的焙烧温度制度对比了不同气氛下的提钾率和焙烧产物。结果表明,随着活性炭在体系中含量的升高,提钾率出现先上升后下降的趋势。在N₂气氛下,采用定温加料体系的提钾率大于随炉升温的提钾率;在CO₂气氛下,当活性炭与磷石膏的比例小于3∶6,定温加料样品的提钾率大于随炉升温的样品,而活性炭与磷石膏的比例大于3∶6,随炉升温样品的提钾率大于定温加料样品。      

焙烧温度对缓释性硅钾肥浸出影响试验研究

以钾长石尾矿作为原料,探究温度对钾长石-硫酸钙-碳酸钙三元体系制取的缓释性硅钾肥产物浸出率及钾和硅元素含量(质量分数)的影响。结果表明,钾长石尾矿中主要矿物是钾长石和石英;三元体系焙烧得到的产物具有缓释性;当钾长石、硫酸钙与碳酸钙摩尔比为1︰1︰16时,钾与硅浸出效果较好。综合考虑产物中钾、硅元素含量及浸出效果和能耗,最佳焙烧温度为1 000℃,焙烧产物中钾和硅元素含量分别为3.4%和8.1%,钾和硅元素浸出率分别达到97%和81%。     

石灰石和钾长石焙烧法制备硅钙钾肥试验研究

采用钾长石和石灰石为原料,硫酸钠为助剂,在高温条件下焙烧生产硅钙钾肥。研究了钾长石与石灰石质量比、硫酸钠用量、焙烧温度与时间等因素对钾长石活化的影响,在较优条件下,枸溶性钾的溶出率为95.3%。通过X射线衍射仪对焙烧产物进行了矿物组成分析,探讨了钾长石与石灰石在添加剂硫酸钠的作用下的热反应机理。     

钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系的热分解体系研究

对钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系的热分解反应进行了研究.应用热力学方法对体系的6个反应的吉布斯自由能进行了计算,按反应方程式的比例,对不同温度下的焙烧产物测定其钾溶出率,并进行了XRD和电子探针分析;结果表明,该体系适宜的物料配比为n(KAS6):n(CaSO4):n(CaCO3)=1:1:14,主要物相为:K2SO4、C...     

钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系提钾添加剂的实验研究

研究了不同温度下氯化钙、硫酸钠对钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系[n(microcline)∶n(CaSO4)∶n(CaCO3)=1∶1∶14]钾熔出率的影响,并进一步研究了加入硫酸钠时的热分解反应动力学。结果表明:硫酸钠可有效地促进钾长石的热分解,当其添加量为2.91%时,反应温度可降为1050℃,表观活化能可降为87.71kJ/mol;在950℃、1050℃时,钾长石释钾主要机理是离子交换;在1150℃时,钾长石释钾机理主要是阴离子吸附。     

钾长石活化焙烧-酸浸新工艺的研究

对湘西某钾长石矿进行了活化焙烧-酸浸新工艺的研究。在焙烧过程中,通过添加低熔点的碳酸钾作助熔剂,使钾长石的熔解在助熔剂的液体状态下进行,在增加反应的接触面积的同时生成了一种在酸性介质下易溶的化合物,从而有效的提高了钾长石的分解能力。在浸出过程中,采用了先水浸后酸浸的方式。由于焙炒本身呈碱性,先水浸有利于降低其pH值,使得后续的酸浸可在保持酸度不变的情况下提高钾长石的分解率。本试验主要考察了焙烧过程中助熔剂与矿石的物料配比、焙烧温度、焙烧时间以及硫酸浸出过程中酸浸液固比、硫酸浓度、酸浸温度、酸浸时间等因素对钾长石分解率的影响。试验结果表明:焙烧过程中控制助熔剂碳酸钾与钾长石的质量比为0.7,在950℃下焙烧1.5h后所得的物料,用3mol/L硫酸在室温下浸出1h,控制液固比为3∶1,钾长石的分解率可达96%。     

富钾页岩的高压水热化法提取钾研究

实验主要研究了利用高压水热法在助剂作用下富钾页岩的提钾过程。确定的最佳反应条件为以CaO为助剂、C/S(钙硅摩尔比)=2.0、浸出时间4h、浸出温度250℃、原料粒度-0.074mm含量90%以上、搅拌速度1000r/min和液固比11.4。试验结果表明最佳的浸出率可以达到95%以上。用XRD进行了物相分析,并初步分析了在高压水热条件下钾长石提钾的主要反应机理。     

钾长石-氯化钙高温反应体系热力学分析

对窑炉反应器中钾长石-氯化钙高温焙烧反应体系进行了系统的热力学分析。结果表明,在温度1423K时钾长石转化提钾主要是通过反应Ca Cl_2+2KAl Si_3O_8=Ca Al2Si2O8+4Si O_2+2KCl实现的,按照氯化钙配料为化学计量比配料的5倍计算,当温度≥1073 K时钾长石的平衡转化率可达85%。标准状况下纯氯化钙在高温水蒸气中是稳定的,但当二氧化硅存在时氯化钙将按照反应3Ca Cl_2+3H_2O+3Si O_2=Ca_3Si_3O_9+6HCl发生显著水解,当入窑空气温度为25°C、相对湿度75%时,1073 K反应平衡时氯化氢分压10k Pa;在钾长石-Ca Cl_2高温焙烧过程中少量产物七铝酸十二钙的形成途径可能是:14KAl Si_3O_8+54Ca O=14Ca_3Si_3O_9+Ca_(12)Al_(14)O_(33)+7K_2O;钠长石与氯化钙反应的热力学趋势远大于钾长石,因此应尽量选用低钠长石含量的钾长石矿为原料。     

利用不溶性钾矿热法生产硅钾钙镁复合肥

本文介绍了以钾长石为原料和助剂白云石、氯化钠等在高温下生产硅钾钙镁肥的一种方法。并对生产原理做了进一步探讨,经过大量试验找到最佳反应条件。     

用于窑法还原磷矿的新型反应层球团的研究

研究了一种用于窑法磷酸工艺的新型反应层球团。通过热分析分别确定了焦炭(C)及一氧化碳(CO)还原磷矿时所需的温度,以及钙硅比(CaO与SiO_2摩尔比)对焦炭(C)还原磷矿的影响。研究了球团反应层中造孔材料掺量及炉内空气流速对磷矿还原率的影响,并对反应后残球的容重及抗压强度进行了测定。结果表明:高温下焦炭(C)和CO均能还原磷矿;随着球团反应层中造孔材料掺量及炉内空气流速的增大,磷矿还原率均呈现先增大后减小的趋势。炉内空气流速为500 m L/min时,球团造孔材料掺量与钙硅比分别为8%和1.0的球团在1300℃下煅烧反应3.5 h后,其磷矿还原率可达84.14%。     

硫酸铵焙烧粉煤灰的熟料溶出动力学研究

以低活性钨尾矿为主要原料制备高活性的地聚合物反应前驱物,在直接加水条件下合成地聚合物试样。结果表明,助剂种类对加水一体化合成的地聚合物的抗压强度影响显著,地聚合物反应前驱物制备的最佳试验条件为:助剂种类为氢氧化钾,煅烧时间1 h,粉末硅酸钠掺量15%,在此条件下加水一体化合成的地聚合物7 d抗压强度达18.78 MPa。此外,研究认为高温湿气养护不利于该条件下所制成的地聚合物强度发展。     

中低品位磷矿脱镁技术研究进展

近年来，随着磷化工产业的不断发展，可直接使用的高品位磷矿资源开发殆尽，目前我国磷资源多为难选的高镁胶磷矿，过量镁杂质对磷化工生产造成不利影响，因此磷矿脱镁技术的研究显得尤为重要。分析了磷矿中镁杂质对磷矿石加工产生的影响，详细阐述了浮选法、浸出法和高温煅烧法在磷矿脱镁中的应用及其效果，同时对比分析了不同脱镁技术存在的优缺点，并指出虽然浮选法可脱除大部分镁，但难以深度脱除，因此可采用浮选法与浸出法或高温煅烧法等联合工艺实现镁的深度脱除，并提出今后磷矿脱镁技术的研究应向复合型、经济环保型方向发展。      

含CO的工业尾气热解中低品位磷矿石

以含一氧化碳(CO)的工业尾气作为燃料,在燃烧炉燃烧后,将产生的高温气体通入煅烧炉,热解中低品位磷矿石,分解碳酸盐杂质,提升磷矿石品位。在单次煅烧的条件下,煅烧时间过短,碳酸盐未能充分分解,煅烧后的磷矿石中CO_2质量分数均大于9%,不满足黄磷生产所需磷矿石原材料需求。在多次煅烧的条件下,增加煅烧时间,得出最佳煅烧条件为:在700~850℃煅烧7 h后,900℃煅烧1 h,既可防止磷矿石结块,又使CO_2质量分数降低至1.81%,P_2O_5质量分数提高至26.9%,满足黄磷生产所需磷矿石原材料需求。     

复配捕收剂改善磷矿浮选效果的机理研究

以贵州某硅钙质胶磷矿为研究对象,选取油酸钠作为磷矿正浮选的捕收剂,与几种常用的表面活性剂进行复配,考察了复配捕收剂的浮选效果,并通过表面张力、Zeta电位、红外光谱、扫描电镜和TOC测定,研究了复配捕收剂的浮选机理,确定了磷矿正浮选合适的复配捕收剂。试验结果表明,油酸钠与表面活性剂复配后用于磷矿正浮选,可以改善油酸钠在矿浆中的水溶性和分散性,降低矿浆的表面张力和磷矿的Zeta电位,提高捕收剂在磷矿表面的吸附量,促进水解的油酸根离子与磷矿表面的Ca²⁺反应生成油酸钙沉淀,从而改善磷矿正浮选效果,提高浮选指标。     

用钛白副产硫酸亚铁合成磷酸铁前驱体北大核心

钛白副产硫酸亚铁的提纯及再利用对于提高该含铁产品的附加值以及资源的综合利用都具有重要意义。对钛白副产硫酸亚铁中锰的脱除及铁的再利用进行研究。理论分析了双氧水氧化Fe^(2+)为Fe^(3+)及高锰酸钾氧化Mn^(2+)为MnO_(2)的可行性,通过试验考察了氧化剂用量、体系pH值、反应时间对锰脱除的影响。结果表明:在KMnO_(4)用量为理论值的1.0倍、pH=1.20、氧化时间30 min的条件下,锰的脱除率可达到99.9%,净化后溶液中锰含量降低至0.28 mg/L。以净化所得硫酸铁溶液作铁源,用液相沉淀法合成磷酸铁,可获得纳米级高纯度的无定型态二水磷酸铁前驱体,且该前驱体经煅烧可转变为α-石英型正磷酸铁。     

刘小庙勘查区天然焦与无烟煤区分研究

刘小庙勘查区受燕山晚期闪长玢岩和辉绿岩侵入的影响,煤层变质为天然焦,通过对煤岩、煤质以及物性特征的分析,确定区分无烟煤与天然焦的主要方法。     

浅谈生产高密度铸造焦的添加剂

探讨五种添加剂对煤在成焦过程中形成胶质体的改质作用 ,并研究了添加剂及其配量对焦炭气孔率的影响 ,以探索高密度铸造焦生产中添加剂的配比和种类     

含氧卤化物改性制备烟气脱汞用活性焦及其表征与评价

通过捏合过程向活性焦中加入卤酸钾添加剂对活性焦进行改性制备,使用扫描电镜和X射线能谱分析等表征手段对制备的活性焦样品的表面形貌、含氧官能团种类和相对含量等进行分析,使用模拟烟气对制备的活性焦样品进行汞吸附性能评价。研究发现,卤酸钾添加剂的部分分解作用可提高活化程度,优化活性焦的孔隙结构;同时发现卤酸钾添加剂可增加活性焦中C—O官能团的相对含量,与空白活性焦样品相比,3种改性后的活性焦样品中C—O官能团的相对含量分别增加13.2%,15.2%,15.7%。汞吸附性能评价发现随着活性焦中C—O官能团相对含量增加,汞吸附性能随之增加。通过卤酸钾添加剂对活性焦改性制备可有效提高其汞脱除效率。