拜尔法——铝酸钙水泥联合新工艺研究

提出了拜尔法-铝酸钙水泥新工艺。用石灰将拜尔法种分母液中的Al2O3沉下来,经分离洗涤,得到沉铝渣,其主要物相为3CaO·Al2O3·6H2O,粒度细,比表面积大,受热脱水后变成12CaO·7Al2O3和CaO。将沉铝渣配一定的氧化铝或氢氧化铝,可以烧制Al2O3含量为70％和80％的铝酸钙水泥,降低原料成本约30％。沉铝后的种分母液(αk40-100)返回拜尔溶出,可提高循环效率95％以上。种分母液沉铝时还可以得到较高的碳碱苛化率(25％-60％)和较好的溶液净化效果(SiO2含量降低80％以上,Ns含量降低20％以上)。     

从氰化尾渣中回收金的氰化工艺研究

焙砂氰化尾渣、细菌氧化—氰化工艺生产的氰化尾渣(后简称细菌氧化氰化尾渣)分别与助浸剂一起细磨10—30min后，在选择条件下进行常规氰化浸出，可使焙砂氰化尾渣的金品位从1—3g／t下降到0．3—0．5g／t，细菌氧化氰化尾渣的金品位从3—11．2g／t下降至0．5—1．1g／t，其中部分氰化尾渣金的氰化浸出率可达90％—95％。     

从合成的CaO·2Al2O3中浸出氧化铝

根据CaO·2Al2O3合成热力学计算结果及XRD分析结果,研究了以碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液从CaO·2Al2O3中浸出氧化铝.结果表明:CaO·2Al2O3的合成在热力学上可行,合成物以CaO·2Al2O3物相为主;在液固体积质量比5∶1、浸出时间75 min、碳酸钠质量浓度100 g/L、氢氧化钠质量浓度30 g/L、浸出温度90℃条件下,氧化铝浸出率可达91.12％.     

硫酸熟化法浸出焙烧氰化尾渣中的铁

焙烧氰化提金工艺产出大量的尾渣,为充分浸出尾渣中的铁,降低铁对金的包裹,采用硫酸熟化法对尾渣中的Fe2O3的分解进行了研究,主要研究了硫酸熟化过程中硫酸加入量对渣中铁的物相影响规律,浓硫酸加入量、熟化时间对铁浸出率的影响规律。结果表明：在100 ℃、浓硫酸熟化氰化尾渣1 h、硫酸与尾渣质量比0.6时,渣中铁的浸出率达到82.64%,主要是熟化过程中渣中难溶的Fe2O3转变为易溶的HFe(SO4)2?4H2O所致。     

用亚硫酸钠从分银渣中浸出银

研究了用亚硫酸钠用分银渣中浸出银，分银渣经过焙烧将难浸出的银转化成易浸出的银，加入FeCl3酸性水溶液预处理，再用亚硫酸钠浸出银，银的浸出率可达95％以上。     

CaO-Al2O3-SiO2基精炼渣LF脱硫的试验研究

在实验室小型试验炉内,用CaO-Al2O3-SiO2基精炼渣进行了钢水脱硫的试验,主要研究了精炼渣碱度、渣中Al2O3和CaF2对钢水脱硫的影响.结果表明:精炼渣碱度在2.85～3.45时,脱硫率在80％以上;精炼渣中w(Al2O3)=24％时,脱硫率为83.7％;随精炼渣中CaF2含量的增加,脱硫率先增大后降低.最佳精炼渣组成为:w(CaO)/w(SiO2)=3.0、w(CaF2) =7％、w(MgO)=6％、w(Al2O3)=24％.     

提钒尾渣加压酸浸取钒新工艺探索实验

针对攀钢钒钛磁铁矿提钒尾渣的矿物特点,结合石煤氧压提钒新技术,提出了氧压直接浸出提钒尾渣的新方法。通过在压力场下的探索实验,结果表明：氧压酸浸可以打开钒的包裹,促进H^＋的反应和钒的浸出,攀钢提钒尾渣中钒的浸出率可达79．24％,比传统工艺的提钒浸出率高20％。此法达到较理想的浸出效果,实现了全湿法处理提钒尾渣。     

CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3渣系脱磷行为

利用Factsage软件计算了Al2O3含量对CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3四元渣系熔点和黏度的影响,并通过实验研究了在1 400℃时,CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3四元渣系对高磷铁水脱磷行为的影响.结果表明:渣中Al2O3的质量分数在3％～6％之间时,随着A12O3含量的增加,渣系的熔化温度迅速降低,进一步增加渣中的A12O3含量,渣系的熔化温度逐渐增加;Al2O3对CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3渣系的黏度影响不大;渣中Al2O3的质量分数在3％～6％之间变化时,渣系脱磷能力变化不是很大,脱磷率维持在91％左右,进一步增加渣系中A12O3的量,脱磷率逐渐下降;Al2O3对脱磷率产生影响可能是其改变了炉渣中液相所占比例,进而影响磷从铁水中向液相渣的传质过程.     

用硫酸从粉煤灰中直接浸出氧化铝

研究了用硫酸直接从循环流化床粉煤灰中浸出氧化铝,考察了温度、浸出时间与硫酸浓度等因素对氧化铝浸出率的影响。结果表明：浸出温度和时间对Al2 O3浸出率影响较大,硫酸浓度影响较小;在浸出温度180℃、浸出时间5 h、液固体积质量比5∶1、硫酸初始浓度3．7 mol/L条件下,Al2 O3浸出率达94．16％,Fe2 O3浸出率为95．1％,其他杂质浸出率都较低。     

渣成分对高温合金0Cr15Ni25Ti2MoAIVB电渣重熔Ti烧损率和钢锭表面质量的影响

试验分析了2．5t电渣炉使用4种成分熔渣重熔0Cr15Ni25Ti2MoAIVB合金时的Ti烧损率。试验结果表明，4种渣系中75％CaF2-15％Al2O3-10％CaO三元提纯渣的Ti烧损率最低，为7．0％，并且避免了70％CaF2-30％Al2O3的二元渣系重熔钢锭表面渣沟等缺陷。     

CO2+O2地浸采铀脉石矿物与浸矿剂相互作用研究

在CO2+O2地浸采铀应用过程中,浸矿剂不仅与载铀物质发生反应,亦与脉石矿物发生反应。为探索砂岩型铀矿主要脉石矿物与浸矿剂的相互作用,在中性条件下（pH分别为6.20、6.40、6.60、6.80和7.00）对脉石单矿物及天然铀矿石进行高压釜静态浸出试验,对比浸出溶液中各种离子浓度变化和反应后渣样的形貌变化特征。发现：1）方解石溶解可产生HCO3-和Ca2+,HCO3-升高能加速铀浸出,而Ca2+浓度升高会增加石膏和方解石沉淀风险;2）黄铁矿与浸矿剂反应易产生H+,阻碍CO2与水反应生成HCO3-,不利于铀浸出,但当黄铁矿与方解石同时存在,黄铁矿同浸矿剂相互作用会加速方解石的溶解,故对富方解石的矿石来说,黄铁矿的存在有利于铀的浸出;3）钾长石溶解可形成黏土矿物,对溶出的铀酰离子有一定的吸附性;此外,黏土颗粒细小,在地浸工业应用过程中增加黏土物理堵塞的风险;4）高岭石在浸出过程中会释放其所吸附的其他离子,同时吸附铀酰。渣样矿物学分析结果显示,各种矿物在浸出过程中均发生差异性溶解,其中方解石溶解最明显,表面逐步被侵蚀粗糙,钾长石表面溶蚀微弱;黄铁矿表面随着浸矿剂的作用逐步覆盖一层铁氧化物或者铁的氢氧化物;高岭石的微观形貌变化不明显。     

高铁铝土矿直接还原回收粒铁和氧化铝

 采用煤基直接还原熔分技术和氧化铝溶出的方法,研究了直接还原工艺对粒铁尺寸和粒铁收得率的影响,以及钙铝比[(w(CaO)/w(Al2O3))] 对渣相组成和渣中氧化铝的溶出影响。结果表明,当[(w(CaO)/w(Al2O3))]为1.7、[w(C)/w(O)]为1.4、还原熔分温度为1 450 ℃,还原熔分时间为20 min时,还原熔分过程中的粒铁尺寸最大,粒铁收得率也最高,粒铁尺寸和收得率分别为11.5 mm和93%。当[(w(CaO)/w(Al2O3))]为1.0时,渣相组成主要以钙铝黄长石(Ca2Al(Al,Si)2O7)为主,当[(w(CaO)/w(Al2O3))]为1.5时,渣相组成主要以钙铝黄长石(Ca2Al(Al,Si)2O7)、硅酸二钙(Ca2SiO4)和七铝十二钙(Ca12Al14O33)为主,当[(w(CaO)/w(Al2O3))]为1.7～1.9时,渣相组成主要以七铝十二钙(Ca12Al14O33)和硅酸二钙(Ca2SiO4)为主。当[(w(CaO)/w(Al2O3))]为1.7时,溶出时间为2.0 h时,氧化铝的溶出率最高,溶出率为87.5%,溶出率较0.5 h时提高了9.4%。因此,当渣系组成以七铝十二钙(Ca12Al14O33)和硅酸二钙(Ca2SiO4)为主时,更有利于氧化铝的溶出。     

GCr15轴承钢冶炼过程钢液洁净度变化

 研究了EAF→LF→VD→软搅→CC工艺生产GCr15轴承钢冶炼过程钢中T[O]及非金属夹杂物的变化情况。通过将电炉出钢碳质量分数控制为0.2%～0.4%、出钢加铝强脱氧及造预精炼渣、LF精炼过程造高碱度强还原性炉渣、VD真空强搅拌及防止中间包二次氧化,可以生产[w(T[O])]等于8×10－6的轴承钢。在炉外精炼过程中夹杂物经历了Al2O3→MgO·Al2O3→CaO-MgO-Al2O3演变。LF精炼过程夹杂物平均尺寸减小,经过VD真空处理后尺寸增加,接着在软搅和中间包过程继续减小。利用VD真空处理可以去除高达74%的夹杂物。     

钾长石对CO还原铁氧化物过程还原膨胀性的影响

摘要：包钢巴润矿具有粒度细、品位高、价格低廉、适合球团生产等特点,但该矿是一种典型的高碱负荷磁铁矿,其中碱金属含量较高。以揭示含钾脉石对铁氧化物还原膨胀性的影响为出发点,采用分阶段还原法,通过在线检测的方法研究了不同天然钾长石添加量对CO的Fe2O3→Fe3O4,Fe3O4→FeO以及FeO→Fe分阶段还原过程试样的线膨胀率进行了检测,并对各阶段还原产物的物相组成和显微结构采用XRD和SEM进行了分析。结果表明,试样在氧化焙烧过程中,天然钾长石中的钾长石熔化后形成玻璃相,SiO2以石英的形式析出。试样中天然钾长石质量分数从0增加到12%,在Fe2O3→Fe3O4还原阶段,其线性膨胀率从2.19%下降到2.11%,试样在焙烧过程中钾长石形成的渣相对Fe2O3还原膨胀性起到抑制作用;在Fe3O4→FeO还原阶段,其线性膨胀率从-0.51%增加到0.46%,钾长石引起Fe3O4晶格畸变,造成Fe3O4还原膨胀加剧;在FeO→Fe还原阶段,其线性膨胀率从-6.26%增加到-1.68%,天然钾长石中的SiO2与FeO结合形成铁橄榄石对FeO还原过程的铁相收缩起到抑制作用。因此,钾长石主要对CO还原Fe2O3的第Ⅰ和第Ⅱ阶段作用明显,SiO2主要对还原第Ⅲ阶段产生影响。     

低铝硅比铝土矿酸浸试验研究

对低铝硅比的铝土矿进行了探索性酸浸试验研究。试验结果表明,酸耗系数大有利于铝的溶出,直接硫酸浸出时,低的液固比有利于铝的溶出。无论是采用硫酸还是盐酸浸出,铝溶出的同时大部分铁也被溶出,浸出液用于生产硫酸铝需进行除铁处理,如考虑采用拜尔法生产冶金级氧化铝,可不除铁,直接处理即可。     

����������La2O3-Al2O3-CaF2����������Ũ��ģ��

In order to accurately control the rare earth content in liquid steel in electroslag remelting (ESR) process, according to the ion and molecule coexistence theory (IMCT) of slag structure and corresponding phase diagrams, a thermodynamic calculating model for the evaluation of mass action concentrations (designated by Ni for structure unit i) for La2O3-Al2O3-CaF2 slag system was formulated. The results show that the calculated values of NLa2O3 are in good agreement with the reported measured values, indicating that this calculating model can wholly embody the characteristics of the slag system. The activity of La2O3 decreases with the increasing of the Al2O3 and CaF2 content, and Al2O3 is stronger than CaF2 in decreasing the activity of La2O3. But the activity of La2O3 increase with the increasing in temperature at the composition range of 30% La2O3, 20% Al2O3, 50% CaF2. Above all, the activity of La2O3 in La2O3-Al2O3-CaF2 slag system can be quantitatively analyzed by this thermodynamic model, and this model can provide a theoretical basis for precisely controlling the lanthanum content in molten steel in ESR process.     

铁液中Al_2O_3纳米颗粒溶解和熔化的热力学研究

与块体材料相比,纳米材料尺寸小、界面能大,导致其溶解和熔化过程的热力学不同于块体材料.从理论上推导了Al2O3纳米颗粒在铁液中的元素平衡溶度积以及熔化温度与颗粒尺寸之间的关系,结果表明,随颗粒尺寸减小,平衡溶度积逐渐增加,熔化温度逐渐下降,而且粒径越小,平衡溶度积和熔化温度的变化率越大.经计算,1873K铁液中Al2O3的质量分数为0.01%时,半径为0.1nm的Al2O3颗粒比块体Al2O3的平衡溶度积增加了11.71%;半径为1nm的Al2O3颗粒在空气和铁液中的熔化温度分别为1849K和1267K,比块体Al2O3的熔化温度分别下降了454K和1036K.     

ICP-AES法测定锆英砂、电熔脱硅锆中Fe_2O_3、Al_2O_3、TiO_2、Cr_2O_3的质量分数

为测定锆英砂、电熔脱硅锆中Fe_2O_3、Al_2O_3、TiO_2、Cr_2O_3的含量,研究了用无水碳酸钠、无水碳酸钾、四硼酸钠混合熔剂熔融试样,在一定酸度下,用锫基体打底绘制工作曲线,将溶液雾化导入ICP,同时测定Fe_2O_3,Al_2O_3,TiO_2,Cr_2O_3发射光强度,计算各元素的质量分数。经实践该方法可操作性强,测量精确,可及时指导生产。     

铝土矿盐酸浸出过程研究

以澳大利亚难处理三水铝土矿为对象、盐酸为浸出剂进行无焙烧浸出试验,考察浸出温度、矿物粒度以及浸出时间对氧化铝浸出率的影响。结果表明,优化工艺条件为:矿物粒度-55μm、浸出温度100~110℃、浸出时间120 min、盐酸浓度10%、浸出液固比100∶7。此条件下氧化铝的浸出率为95.49%,氧化铁的浸出率为96.72%。以该酸浸液为原料,使用TBP-苯体系进行铝铁分离萃取试验,在萃取温度25℃、相比O/A=1∶1、盐酸浓度1.5 mol/L,萃取时间10 min的条件下,经单级萃取,溶液中铁元素的萃取率可达95%,铝元素损失率为6%,铁铝萃取分离系数为408,经3级以上逆流萃取,铁铝分离系数可达800以上。以纯水作为反萃剂,在温度25℃、相比O/A=1∶1、反萃时间5 min、单级反萃,铁的反萃率达95%。     

Recovery and Marine Clay Stabilization of Heavy Metals Present in Spent Hydrotreating Catalysts

This paper presents the results of an investigation on the treatment of two industrial solid wastes produced by oil refineries in Singapore, namely Ni∕Mo∕γAl2O3 and Co∕Mo∕γAl2O3. Calcination at 500°C was effective in removing carbon and sulfur in both wastes followed by generation of heavy metal oxides. A two-stage leaching process was successful in removing 44% nickel, 77% cobalt, and 83% molybdenum. However, toxicity characteristic leaching procedure leaching tests for spent catalyst residues of Co∕Mo∕γAl2O3 and Ni∕Mo∕γAl2O3 after the two-stage leaching process showed that the concentration of Mo, Co, and Ni in the leachate exceeded the allowable limits. Finally, the residues, when subjected to an enhanced binder stabilization treatment with marine clay, produced a commercial-value brick made of up to 30% by weight spent catalysts. It is believed that stabilization can be achieved through either encapsulation whereby the clay forms a matrix around the heavy metals to prevent leaching or incorporation in which the heavy metals actually become part of the stabilizing matrix.