焦炭溶损反应特性对艾维尔沟煤最佳活惰比的评价

将艾维尔沟煤中镜质组富集纯化后配入不同比例惰性组分(标准无烟煤)炼焦,考察所得焦炭的转鼓强度和溶损反应特性及微晶结构。研究结果表明,惰性组分添加对焦炭转鼓强度影响较小(G'90%)。随着惰性组分的增加,焦炭的最大溶损速率(r_(max))先减小后增大,而起始反应温度(Ti)、最大溶损反应速率温度(T_(max))和反应终止温度(Tf)则先增大后减小,且极值点出现在惰性组分为40%~60%范围内。Coats-Redfern积分法、XRD和SEM分析也表明惰性组分添加量为50%时所得焦炭溶损反应的活化能最大,基质的有序化程度最高,基质致密均匀。所以,艾维尔沟煤配煤的最佳活惰比是1∶1。     

添加铁矿粉的高反应性焦炭动态溶损反应研究

在配合煤中添加不同比例的碱性铁矿粉作为催化剂进行炼焦,考察不同条件下CO_2对焦炭溶损行为的影响,并运用比表面积测定仪和扫描电子显微镜(SEM)表征焦炭的微观结构。试验结果表明,与传统焦炭相比,添加铁矿粉可以提高焦炭溶损率,降低初始反应温度,并且随着反应温度的上升,焦炭的溶损率增加;反应温度上升至1250℃时,平均溶损速率提高至1.2%/min,等溶损率后强度接近传统焦炭。不同反应深度的焦炭微观结构研究表明,添加5%铁矿粉的焦炭(BC+5%Fe)在1100℃时的溶损深度最大。     

配加沥青对气煤焦气化特性的影响及动力学分析

为考察煤中配加沥青制得焦炭的气化反应特性,采用程序控温炉研究不同沥青配比条件下气煤焦在1 050、1 100、1 150℃温度下与CO2的等温气化反应特性,同时采用体积模型(VM)、收缩核模型(SCM)和随机孔模型(RPM)对气煤焦气化反应动力学进行分析。结果表明:随着反应温度的升高,焦炭的气化反应性逐渐增加,而随着沥青配加比例的增加,其反应性逐渐降低,当沥青配比从3%增加至6%时,气化反应指数R大幅度降低。随机孔模型表征气化反应动力学行为效果最好,利用随机孔模型计算得沥青添加量为3%、6%、15%时,气煤焦气化反应活化能分别为50.15、57.16、75.61k J/mol,随着沥青配加量的增加,气煤焦反应性降低。     

硫酸铵焙烧钛渣的溶出动力学研究

对硫酸铵焙烧钛渣后的熟料进行了溶出单因素试验,研究了搅拌速率、液固比、溶出时间和溶出温度对二氧化钛溶出率的影响。得到最佳试验条件,即在搅拌速率500 r/min,液固比5∶1,溶出时间60 min,溶出温度70℃时,二氧化钛溶出率可达92%。并对硫酸铵焙烧钛渣后的熟料进行了反应动力学研究,结果表明:熟料的溶出过程受通过固体产物层的内扩散控制,溶出反应的表观活化能为20.96 k J/mol。     

烟煤温和热解时煤挥发性对汞脱除率影响

选用主要用于发电的两种高挥发分和一种低挥发分烟煤（分别为Lower Freeport #6A、Pittsburgh #8及Lower Kittanning煤，以下分别称1号、2号及3号煤）进行试验，来确定其在温和热解过程中汞的脱除率。试验在管式炉内进行，煤样经筛分和分析化验后，在氮气氛下，于275-600℃的不同处理温度和停留时间下进行温和热解试验。对产生的半焦进行汞含量分析，并和原料煤的汞含量进行比较，来确定汞的脱除率。试验表明，在本研究条件下，所用3种煤的汞脱除率高达80%；开始，汞脱除率为热解温度和停留时间的函数；在温度升高到某值前，高挥发分烟煤汞的脱除率随温度升而近似为常数；当温度再升高，脱除率则随温度的升高而近似为常数；当温度再升高，脱除率则随温度的升高而下降。而对低挥发分烟煤，随热解温度升高，汞胶除率并未发生变化，并在整个试验温度范围内遵循阿累尼乌斯方程。对试验结果按均匀反应进行模拟，并在均匀反应中对于一定的热解温度，在最大碳转化率（Xmax）下得到不同的最大脱除率。数据分析表明，低挥发分的3号煤样在500℃下热解，最大脱除率达75%，相应的反应速率常数为1.56min^-1；1号煤样在500℃下热解，最大脱除率达74%，相应的反应速率常数为0.42min^-1；2号煤样在400℃下热解，最大脱除率可达80%，相应的反应速率常数为0.44min^-1。     

烧结法熟料溶出过程动力学研究

本文研究了烧结法熟料溶出过程的动力学。在选择合适的溶出过程液固比和搅拌速度的情况下,考察了不同温度对熟料溶出过程的影响,给出了熟料溶出动力学模型;对不同温度下的动力学数据进行回归处理,计算出了各个模型参数,得出了动力学方程。结果表明,熟料溶出过程的动力学方程为-dηAl2O3/dτ=8.05×10-2exp(-17.964×103/RT)(1/CAl2O3)1.17(1/CSiO2)0.03,表观活化能为17.96kJ/mol,反应速率由扩散步骤控制。根据求得的动力学方程数值模拟了各影响因素与表观速率(-dη/dτ)之间的关系,模拟结果与实验和生产实际相吻合。     

某三水型铝铁复合矿选择性拜耳法溶出及其动力学研究

本文介绍了采用催化剂Ｐ来抑制或屏蔽矿石中活性氧化硅，进而提高氧化铝溶出率的试验研究。由于催化剂作用，使得选择性拜耳法溶出得以实施，同时研究了选择性拜耳法溶出动力学。矿石中活性氧化硅在含有催化剂的母液中溶解速率降低的原因是其溶解反应的活化能显著增大，Ｐ型催化剂的抑制作用远远大于温度效应。     

硫酸铵焙烧粉煤灰的熟料溶出动力学研究

对硫酸铵焙烧粉煤灰的熟料溶出过程进行了动力学研究,根据不同温度、不同搅拌强度、不同液固比中Al2O3的溶出率和反应时间的关系,计算该反应的表观活化能为19.93 kJ/mol,熟料的溶出过程受通过固体产物层的内扩散控制,动力学方程为:1+2(1-x)-3(1-x)2/3=4.52exp{-19929/RT}·t。在液固比8:1,溶出温度为90℃,搅拌强度为300 r/min,溶出时间70 min的条件下,Al2O3的溶出率可达84%。     

ZnS和ZnS/C浸出动力学研究

本文研究了常压下用硫酸高铁溶液浸出攀西闪锌矿。考查了硫酸浓度,Fe~(3 )浓度、温度、粒度及加入炭粉对锌浸出速率的影响,并对ZnS/石墨电极进行了电化学实验。研究结果表明,不加炭粉时浸出反应速度符合混合控制动力学模型,加入炭粉有利于锌的浸出,浸出反应速度遵从表面化学反应动力学模型。测定了浸出反应的表观速度常数、反应级数及表观活化能。在动力学实验基础上,探讨了浸出反应机理。     

封闭恒温法由磷矿磷酸与钾长石反应提钾机理探讨

分析了钾长石矿的物相成分及化学组成 ,利用添加剂磷矿、磷酸与钾长石在反应釜中反应 ,研究了磷酸用量、反应温度、物料配比对钾长石中钾溶出率的影响 ,通过正交实验确定了适宜生产的工艺参数 ,得出最佳操作工艺条件是温度 :2 50℃ ;磷酸用量 (65 % ) :2 2 3ml;配料比m (磷矿 ) :m(钾长石 ) =1∶1。用XRD对水浸渣进行了物相分析 ,探讨了反应机理。实验结果表明 ,钾长石中K2 O溶出率可达 92 %以上     

温度和氧化物浓度对方铅矿氧化动力学的影响研究

本文通过采用FeCl3作氧化剂,在pH值为2、温度50℃和25℃时对不同浓度氧化介质中方铅矿进行氧化试验,试验采用水浴法,用原子吸收仪分析其中铅离子的含量,EDTA容量法测定全铁含量.通过试验计算出反应速率常数与反应级数、反应活化能,并确定反应动力学方程.分析温度和氧化介质浓度对方铅矿氧化速率的影响,介质浓度为600mg/l、温度为25℃时,氧化效果较好.而在50℃时,由于副反应中Fe(OH)3沉淀的生成,阻碍氧化反应进行.     

CFB灰中Fe的浸出行为及动力学研究

以煤矸石电厂循环流化床灰(CFB灰)为原料,研究了CFB灰中Fe2O3酸浸出过程的影响因素及其酸浸出过程动力学。试验结果表明:盐酸浓度20.2%、酸浸温度110℃、酸浸时间1.0h、液固比为4∶1,Fe2O3的浸出率为91.74%。在一定时间内,CFB灰加热酸浸过程符合典型的反应核收缩模型。其反应动力学方程可用1-(1-α)1/3=k′t来描述,反应表观级数为0.999 2,反应活化能为42.063kJ/mol,过程速率为化学反应速率控制。     

方解石、白云石中Ca,Mg元素在碳酸溶液中的化学动力学

查明碳酸盐矿物中方解石、白云石与CO2、水相互作用规律能够为提高煤储层导流能力提供实验支撑。以沁水盆地余吾、寺河矿为研究背景,在不同温度、不同p H值条件下,进行单一方解石、白云石与碳酸溶液的化学动力学实验,通过原子吸收光谱仪(AAS)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段,探讨了Ca~(2+),Mg~(2+)在反应液中的溶出规律以及固态元素变化规律、晶体变化、表面结构变化,建立了方解石、白云石的反应动力学模型。研究结果表明:方解石中Ca~(2+)溶出量比白云石大,白云石中Ca~(2+)溶出量比Mg~(2+)大,Ca~(2+),Mg~(2+)含量均随反应时间先增大后减小,并伴随震荡现象;各离子含量均随p H值减小而增大,随反应温度升高而减小,Mg~(2+)含量受温度影响较小;固相物质中钙元素、镁元素含量均为先减小后增大,晶体特征峰强度也均有先减弱再增强的趋势;建立的化学动力学模型反映出温度越高,反应级数越大,浓度对化学反应影响越大;p H值越小,反应活化能越小,反应速率越大。     

元堡长焰煤煤焦-二氧化碳气化特性研究

为考察元堡长焰煤煤焦的二氧化碳气化反应特性,采用自制的大剂量热天平,运用等温热重技术,在温度800~1 100℃内,进行了块状煤焦-CO2气化试验。结果表明,在1 000℃以下,温度对反应速率影响较小,反应开始时气化速率较低,随时间延长呈现先升高后降低的趋势,但变化幅度较小;温度超过1 000℃后,气化速率随温度变化明显,且在反应初期即达到最大值,随后反应速率逐渐降低。采用混合反应模型对试验数据进行处理,求得元堡煤焦-CO2气化反应活化能为96.8 kJ/mol,采用等转化率法计算得到气化反应活化能为84.3~117.5 kJ/mol,两者的计算结果基本相符,初步证明元堡煤焦-CO2气化反应动力学模型符合混合反应模型。     

煤系黄铁矿氧化溶解地球化学动力学研究

对不同煤系的黄铁矿样品进行了氧化溶解动力学实验.研究表明，在模拟煤矿酸性水（pH≈2）的环境下，煤系黄铁矿的氧化速率随液相中Fe³⁺浓度的增加而增加，反应为Fe³⁺浓度的一级反应.温度对黄铁矿氧化反应速率有明显影响，温度每升高10 K，氧化速率平均增加约2倍.不同黄铁矿样品氧化溶解反应的活化能在50 kJ/mol以上，表明反应受表面反应的控制.不同来源煤系黄铁矿样品所含的杂质种类和含量不同，可能是造成其抗风化能力差异的重要因素，反映在其反应速率以及对温度的敏感程度，但反应机理基本一致.     

含锌高炉瓦斯泥浸出过程动力学研究

为研究高炉瓦斯泥硫酸浸出锌过程的动力学,以河北某高炉瓦斯泥为原料进行了硫酸浸出试验,分别考察了浸出温度、硫酸浓度对浸出过程锌浸出率的影响。随着浸出温度的升高和硫酸浓度的增加,锌浸出率逐渐提高,浸出速率降低。采用Avrami动力学模型对锌浸出过程进行模拟,结果表明,浸出过程符合n=0.160 4的Avrami动力学模型,反应表观活化能为10.02 kJ/mol,说明浸出过程受扩散控制,因此要提高浸出效率,应加强扩散效应。提高硫酸浓度或升高反应温度,加速了溶液中的反应过程和传质过程,锌浸出率提高。试验结果为湿法浸出过程动力学以及固废资源化利用后续研究和生产实践提供了一定的理论依据。     

平果铝土矿机械活化溶出的研究

研究了机械活化反应器中，温度，溶出原液αｋ，溶出时间及液固比等因素对平果铝土矿溶出率的影响。在２２５℃，溶出原液αＫ３．２，Ｌ／Ｓ２．５，溶出２ｈ的条件下，Ａｌ２Ｏ３的溶出率达９６．６０％，比相同条件下的高压釜溶出率高１８％；动力学研究表明，在１３８－１７６℃范围内，试验结果能很好地模拟动力学模型１－（１－ｘ）＾１／３＝ｋａｔ，测得其表观活化能为７２．６４ｋＪ／ｍｏｌ，溶出过程属化学反应控制，研究     

用酸性FeCl3浸出硫化锑矿的反应动力学研究

ＦｅＣｌ３浸出辉锑矿是一个生成固体反应物的固－液相反应,动力学研究表明：浸出过程属于二级反应;其动力学模型可用－ｄｆ／ｄｔ＝Ｋ（１－ｆ）＾２来描述;通过测定各温度条件下的表观反应速度常数Ｋ值,求得浸出反应活化能为５３．３４Ｊ／ｍｏｌ,因此浸出过程为化学反应控制。     

辉锑矿矿浆电解浸出机理的研究

研究了辉锑矿矿浆电解阳极室浸出反应机理．结果表明，辉锑矿的溶解符合核收缩模型的动力学规律，浸出速率受混合过程控制，表观活化能为25.10KJ/mol．浸出主反应是辉锑矿被阳极上析出的氯氧化，SCl2是氧化反应的中间产物．     

流化床内氧化钛铁矿过程的非等温行为

本文以流化床反应器的两相模型理论为基础．建立了描述在流化床内氧化钛铁矿反应的非等温数学模型．根据由实验测定的氧化反应表观速率常数和反应热效应，以及用经验公式估算的其它参数值，采用Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ法求解该动力学模型．计算结果表明，床层内温度的计算值与实测值基本吻合．流化床内最高温度值随人炉气体（Ｏ２－Ｎ２）中氧气浓度线性增大，流化床的散热主要是通过床展与器壁间的传热实现的．