硅酸钠溶液水热法深度脱铝研究

以Na_2SiO_3·9H_2O、NaAlO_2和CaCl_2为原料,采用水热法将溶液中的铝转化成水化石榴石沉淀进行脱铝。通过对水热温度160℃、时间1～16h条件下得到的粉体进行X射线衍射和扫描电镜分析,得到硅酸钠溶液深度脱铝的最佳条件。结果表明,水热1h,反应体系中Ca_5Si_6O_(16)(OH)_2、Ca_5Si_6O_(16)(OH)_2·8H_2O和低铝水化石榴石Ca_5Si_5Al(OH)O_(17)·5H_2O絮状混合沉淀大量生成;当水热时间为10～12h时,体系中同时存在高铝水化石榴石Ca_(2.93)Al_(1.97)Si_(0.64)O_(2.56)(OH)_(9.44)与低铝水化石榴石Ca_5Si_5Al(OH)O_17·5H_2O物相,铝脱除率可达98.05%,可实现反应体系的深度脱铝。     

从低品位含铝矿石酸浸液中回收铝的试验

从低品位含铝矿石湿法处理过程综合回收铝，实现低品位含铝矿物的资源化或高值化利用具有重要的现实意义。以硫酸浸出低品位含铝锐钛矿原矿得到的高铝铁的浸出溶液为研究对象，采用硫酸铝铵结晶沉铝—树脂吸附除铁—焙烧联合工艺制备高纯Al2O3。结果表明，在铝离子初始浓度为0.70 mol/L、NH4+/Al3+摩尔比为1.2、结晶终点温度为20 ℃的条件下以300 r/min的速度搅拌30 min，获得晶体纯度为95.31%，铝的回收率达到88.19%，夹杂铁的含量为1.39%的NH4Al(SO4)2·12H2O粗产品。然后将NH4Al(SO4)2·12H2O粗产品通过两次重结晶和一次树脂吸附除铁，最终在1 300 ℃条件下焙烧得到纯度为99.99%的Al2O3。     

二次铝灰工艺矿物学特性研究

二次铝灰因成分复杂且含有毒害组分,物质组成及堪布特性不明限制了二次铝灰的无害化处置和有价组分的资源化利用。本研究利用XRF、XRD、激光粒度、SEM-EDS等对山东某铝电公司的二次铝灰进行了工艺矿物学特性研究。结果表明:二次铝灰中主要含Al、Mg、F、Si、K、N等元素,Al组分含量达到约84.933%;二次铝灰中主要含铝物相有Al_2O_3、金属Al、AlN、MgAl_2O_4等。AlN、金属Al、Al_2O_3含量分别为18.13%、12.41%、25.89%,总的铝物相含量为56.43%。二次铝灰粒度细,且分布不均匀,d(0.1)为1.058μm,d(0.5)为37.544μm,d(0.9)为264.882μm;含铝组分主要为氧化铝、尖晶石和铝锰合金;铝的氧化物主要以粒状存在且粒度较小,铝镁尖晶石组分以针状存在,部分以粒状、放射状存在;铝金属组分以游离颗粒单独存在,部分与锰铁组分紧密共生,以合金的形式存在。含氟组分浸染在铝镁组分中,铁和硅等微量组分以合金态集中存在于二次铝灰中,钾组分含量较低且与铝镁组分紧密共生。     

硅酸钠溶液水热法深度脱铝过程研究

以Na_2SiO_3·9H_2O、NaAlO_2和CaCl_2为原料,采用水热法将溶液中的铝转化成水化石榴石沉淀进行脱铝。通过对水热温度160℃、时间1～16h条件下得到的粉体进行X射线衍射和扫描电镜分析,得到硅酸钠溶液深度脱铝的最佳条件。结果表明,水热1h,反应体系中Ca_5Si_6O_(16)(OH)_2、Ca_5Si_6O_(16)(OH)_2·8H_2O和低铝水化石榴石Ca_5Si_5Al(OH)O_(17)·5H_2O絮状混合沉淀大量生成;当水热时间为10～12h时,体系中同时存在高铝水化石榴石Ca_(2.93)Al_(1.97)Si_(0.64)O_(2.56)(OH)_(9.44)与低铝水化石榴石Ca_5Si_5Al(OH)O_17·5H_2O物相,铝脱除率可达98.05%,可实现反应体系的深度脱铝。     

2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸用于稀土酸浸液络合沉淀除铝研究

采用2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)从离子吸附型稀土矿石浸出液中络合沉淀除铝,考察了PBTCA用量、溶液pH值、反应时间以及反应温度对铝离子分离效果的影响。结果表明,在PBTCA与Al3+物质的量比为1∶5、溶液pH=4.5、反应温度30 ℃、反应时间10 min条件下,Al³⁺沉淀率达98.39%,而稀土损失率仅5.39%,除铝效果较好。     

从低品位含铝矿石酸浸液中回收铝

从低品位含铝矿石湿法处理过程综合回收铝,实现低品位含铝矿物的资源化或高值化利用具有重要的现实意义。以硫酸浸出低品位含铝锐钛矿原矿得到的高铝铁浸出溶液为研究对象,采用硫酸铝铵结晶沉铝—树脂吸附除铁—焙烧联合工艺制备高纯Al_2O_3。结果表明,在铝离子初始浓度0.70mol/L、NH~(4+)/Al~(3+)摩尔比1.2、结晶终点温度20℃条件下,以300r/min的速度搅拌30min,可获得晶体纯度95.31%,铝的回收率88.19%,夹杂铁的含量1.39%的NH_4Al (SO_4)_2·12H_2O粗产品。将NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O粗产品通过两次重结晶和一次树脂吸附除铁,最终在1 300℃条件下焙烧可得到纯度为99.99%的Al_2O_3。     

某铀尾矿库下游地下水中U形态特征研究

以某铀尾矿库下游地下水为研究对象,分析该地下水水化学成分的基础上,采用PHREEQC软件模拟在不同pH值、pe值条件下U赋存形式及饱和指数(SI)间的变化关系。结果表明:研究区地下水中U主要以UO_2(CO_3)_3~(4-)、UO_2(CO_3)_2~(2-)、UO_2CO_3、(UO_2)_2CO_3(OH)_3~-、UO_2(OH)_2、UO_2(OH)_3~-等形态存在,其中UO_2(CO_3)_3~(4-)所占比例最大,平均高达87.64%。pH值是影响铀存在形态的重要因素,UO_2CO_3在pH=5时含量最高,在pH>5后,UO_2CO_3、UO_2SO_4和UO_2~(2+)含量逐渐下降;UO_2(CO_3)_2~(2-)在pH=6时达到峰值后随pH值增加而递减,在pH>6后具有高络合常数的UO_2(CO_3)_3~(4-)占绝对优势。随着pe值的增加,U~(6+)摩尔浓度不变,而U~(4+)浓度增加。SI结果显示,在该研究区水文地球化学背景下,随着pH值、pe值的改变,地下水中的UO_2SO_4、UO_2CO_3、UO_2(OH)_2均处于溶解状态。     

氧化铝生产中铝酸钠溶液结构的研究

对有关铝酸钠溶液结构方面近几十年的进展进行系统研究表明：在中等浓度的铝酸钠溶液中，铝酸根离子以Al(OH)4^-形式存在：在稀溶液中且温度较低时，铝酸根离子以水化离子[Al(OH)4^-]（H2O）x形式存在；在较浓的溶液中或温度较高时，Al(OH）4^-离子脱水形成[Al2O(OH)6]^2二聚离子，在1500170以下，这两种形式的离子可同时存在。     

云南某低品位铝土矿铝硅浮选分离试验研究

云南文山某低品位铝土矿Al2O3及SiO2含量分别为44.35%、10.52%,Fe及TiO2含量分别为13.36%、4.64%,属于高铁高钛、低铝低硅型铝土矿;可回收铝矿物主要以一水硬铝石相态存在,铁矿物主要包括赤铁矿与针铁矿,钛矿物主要以锐钛矿相态存在,脉石矿物主要为高岭石。对该矿石进行了铝硅浮选分离试验研究,重点考察了捕收剂种类与用量、磨矿细度、调整剂用量、抑制剂种类与用量等条件对浮选效果的影响,确定了以改性组合脂肪酸KYB为捕收剂,硅酸钠+GY 3为组合抑制剂,碳酸钠为调整剂的药剂制度。在磨矿细度为-0.074 mm占90%的条件下,采用“1粗2精1扫”闭路试验可获得铝精矿Al2O3含量为53.34%、铝硅比为9.79、Al2O3回收率为81.62%的技术指标。研究结果可为开发该类铝土矿资源提供技术支撑及借鉴。     

环烷酸萃取体系中稀土和铝分配比及分离系数的研究

本文通过对在不同萃取剂皂化值、料液酸度和铝浓度条件下,稀土和铝在环烷酸体系中的分配比和分离系数的研究,发现料液含有中、高浓度铝时,由于pH值较高造成羧酸的溶解损失增大以及铝离子易水解发生乳化的问题,使得铝和稀土的分离系数βAl/RE随着料液pH值的升高急剧减小。经分析比较得出环烷酸萃取体系分离稀土和铝的优化工艺参数为:皂化值0.35M、铝浓度为12.5mmol/L、pH值为0.10条件下,分配比DAl=0.18,DRE=0.059,分离系数βAl/RE=3.06。     

钾长石的绿色化综合利用工艺

针对辽宁某地钾长石的特点,设计了一条绿色化综合利用工艺流程。采用Na2CO3中温焙烧,在较低温度下破坏钾长石的结构。碱溶焙烧熟料得到Na2SiO3溶液和K、Na、Al的富集渣。碳分Na2SiO3溶液制取白炭黑。酸化K、Na、Al的富集渣,经水浸、过滤得到白炭黑和含K、Na、Al的溶液。Na2CO3沉铝得到Al(OH)3与K、Na分离。Na2SO4、K2SO4循环至一定浓度后分步结晶得到Na2SO4和K2SO4晶体。可采用CO还原Na2SO4制得Na2S。整个工艺流程实现了Si、K、Na、Al的综合利用,无废弃物排放。     

2016年重要国际矿冶活动和会议

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1Cr18Ni9钢料浆法陶瓷涂层耐腐蚀性能的研究

以MgO,SiO2,Al2O3和钠长石粉为陶瓷骨料,以磷酸二氢铝为粘结剂,采用料浆涂法在1Crl8Ni9钢表面制备陶瓷涂层,同时对该涂层的耐腐蚀性能进行了研究.结果表明.带有陶瓷涂层1Crl8Ni9钢的耐盐腐蚀性比没有涂层的提高了1.5～2倍、耐酸腐蚀性提高了1倍、耐海水腐蚀性提高了1.7～2.8倍.     

广西某低品位粉石英矿反浮选试验研究

广西某地粉石英矿是目前区内发现的储量最大的粉石英矿床。通过对样品分级后获得的-0.045mm粒级产品进行反浮选除杂,可获得较高纯度的石英精矿产品。影响该矿反浮选效果的主要因素有矿浆的pH值、分散剂的用量、捕收剂的种类与用量。通过正交试验,获得最佳条件组合:硫酸用量4 000g/t,水玻璃用量1 000g/t,燃料油用量600g/t,新药H1A用量200g/t。当试验样品SiO2含量94.32%、Al2O3含量2.15%,经过反浮选除杂,可获得细度-0.045mm、精矿产率82.87%、SiO2含量98.99%、Al2O3含量0.19%的粉石英浮选精矿。     

钛合金微细结构的激光辅助化学定向除氧实验设计北大核心

为了对钛合金微细表面结构定向除氧,同时确保基体不受影响,以钛合金微细结构为对象,研究了激光辅助化学定向除氧的方法。配制A、B两种除氧液,配方分别是弱碱性无氟富草酸根(0.2mol/L K_(2)C_(2)O_(4)@40%C_(2)H_(5)OH,无酸化,pH=8.4)和弱酸性含少量氟富草酸根(0.2mol/L K_(2)C_(2)O_(4)&0.02mol/L NaF@40%C_(2)H_(5)OH,草酸酸化,pH=5.2)的溶液。先用两种除氧液分别对氧化的微细结构的工件作浸泡测试,没有观察到明显腐蚀现象出现,然后对工件采用不同的处理路线。起初,微细结构的氧的平均化学计量数为1.61。使用B除氧液进行激光辅助化学定向除氧处理后,氧的平均化学计量数降至最低的0.67,而且大大改善了微观形貌,说明激光辅助化学定向除氧具有较大的应用价值。     

矸石基吸附剂合成的溶剂化效应的研究

以矸石为主要原料,调整补充适量的Al(OH)3和Na2SiO3H2O,利用水热合成方法特种合成路线,旨在探索开发新的经济的、有效的合成方法,降低合成成本、拓宽其应用领域,找寻一种绿色的和先进的矸石基吸附剂的合成技术。     

电池用钴基合金废料中有价金属的综合回收

根据某钴基合金废料的组成特点，依据沉淀反应的基本原理，采用“酸溶－ＮａＯＨ沉铝－ＮａＯＨ沉钴－Ｎａ２ＣＯ３深锂”工艺流程处理该废料。试验表明，最佳沉铝条件为：温度８０℃、ｐＨ值４．５；最佳沉钴温度３０℃、ｐＨ＝８；Ａｌ、Ｃｏ及Ｌｉ的回收率分别达到了９１．６％、９１．５％和９５．６％。     

NaOH沉淀-KF置换-酸碱滴定法快速测定高岭土中氧化铝

本文研究了快速测定高岭土中氧化铝含量的Na OH沉淀—KF置换的酸碱滴定法。试样与碱性混合熔剂Na2CO3 MgO半熔融,熔块以水浸取并消除干扰离子后,先在pH值7～8时,用稀NaOH溶液将Al3 沉淀为Al(OH)3,再加入KF,反应中释放出的游离KOH溶液,以酚酞为指示剂,用HCl标准溶液滴定至终点。测定结果的相对标准偏差(RSD)为0.30%(n=5),其加标回收率(R)在97.8%～101.6%。结果表明,改进后的本法具有简单、快捷、准确度高、干扰小等特点,可满足生产要求。     

煤泥合成13X分子筛工艺研究

煤泥是煤炭洗选加工过程中的副产物,随着洗选率的不断提高,产量与日俱增。煤泥的灰成分以SiO_2、Al_2O_3为主,这些组分正是合成分子筛的原料。将煤泥经过煅烧活化、酸浸除铁、碱融处理后,采用水热合成的方法制备13X型分子筛。XRD衍射表征表明,n(SiO_2/Al_2O_3)、n(Na2O/SiO_2)、n(H2O/Na2O)对合成产品的质量有明显影响,并通过单因素实验确定了最佳合成条件为:n(SiO_2/Al_2O_3)为4.0,n(Na2O/SiO_2)为2.5,n(H2O/Na2O)为45。自制分子筛的SEM分析表明,最佳工艺条件下制备的13X型分子筛,纯度较高、轮廓清晰,颗粒均匀。提供了一种以煤泥为原料合成13X型分子筛的新方法,实现了煤泥的高附加值——综合利用,符合现今的可持续发展理念,有巨大的利用价值。     

电絮凝法处理高氟地热水

针对常用的除氟工艺存在的缺点,以高氟地热水处理为研究对象,研究利用电絮凝法除氟过程.结果表明,电絮凝法处理高氟地热水的最佳工艺参数为面体比80m~2/m~3、极板间距0.5cm和电流密度10A/m~2,电耗为2.13kWh/t,酸性或中性水和较高的水温有助于提高处理效果.电絮凝法除氟机理为可溶性的铝电解产生Al~(3+)离子在适宜的pH值时形成Al(OH)~3,最后转换成Al_n(OH)_(3n),通过絮凝作用将氟化物去除.