碱解法从硼铁矿中提取硼的研究

探讨了用NaOH溶液提取硼铁矿中硼的方法，研究了液固比，碱液及反应时间对碱解率的影响；确定了评价富硼渣活性的适宜碱解反应条件。     

由硬硼钙石制备硼酸的生产工艺研究

本文以硬硼钙石为原料,利用硫酸法制备硼酸,考察了固液比、酸用量、母液和洗液循环等因素对酸解反应的影响。结果表明,在硫酸用量为理论量的98%～121%、反应温度90℃、反应时间1h、反应固液比1∶4的条件下,硼的浸出率可高达98.2%。在此条件下进行的工艺循环实验表明:随着循环次数的增加,酸解液中硫酸镁的质量分数累积增大,酸解料浆过滤时会有部分硼酸从酸解液中结晶析出,使酸解液中硼酸质量分数降低,适宜的循环次数为2次。此外,还研究了阴离子型聚丙烯酰胺对酸解料浆过滤的助滤作用,以及利用氢氧化钙将母液中硼酸沉淀为偏硼酸钙的回收过程。     

富硼渣钙化焙烧研究

采用钙化焙烧的方法,将富硼渣中玻璃态B2O3转化为晶态的硼酸盐,提高富硼渣中硼的化学反应活性。分别考察了碳酸钙用量、焙烧温度对富硼渣活性的影响。实验结果表明:在950℃下,30 g富硼渣中加入18 g碳酸钙恒温焙烧2 h,富硼渣的活性由50%上升到86%。热力学计算和XRD物相分析表明,CaO与玻璃态B2O3反应生成晶态的Ca3(BO3)2是富硼渣化学反应活性提高的主要原因。     

富硼渣的碱解反应及活性评价方法的研究

研究了富硼渣与ＮａＯＨ溶液反应时时，液固比、ＮａＯＨ溶液及反应时间对碱解率的影响规律；考察了一定条件下碱解率与碳解率的对应关系；确定了评价富硼渣活性的适宜碱解反应条件。     

翁泉沟硼铁矿的综合利用

提出了翁泉沟硼铁矿的综合利用流程:即矿石先经选矿而得硼精矿和硼铁混合精矿;硼精矿用碳碱法加工而得硼砂;硼铁混合精矿用硫酸溶解其中的硼镁石,在阻溶剂的作用下,磁铁矿溶解很少,酸解后进行固液分离,固相即为铁精矿,送去炼铁,酸解液除铁后,加入盐析剂氯化镁,在高温下蒸发析出硫酸镁,过滤后母液冷却至常温又析出硼酸,硼酸母液循环回到蒸发器,从而高回收率得到硫酸镁和硼酸。     

钙化焙烧对富硼渣活性的影响研究

富硼渣是一种重要的含硼资源,富硼渣中硼的利用是急需解决的问题。富硼渣碳碱法提取渣中的硼需要富硼渣具有较好的活性,但是硼铁矿火法分离后的富硼渣活性较低。本文采用富硼渣钙化焙烧的方法来提高其活性,考察了钙化剂用量、焙烧温度、焙烧时间等因素对富硼渣活性的影响。在本实验条件下,Ca(OH)2为钙化剂时最佳的加入量为m(Ca(OH)2)/m(SiO2)为2∶1,CaCO3为钙化剂时最佳的加入量为m(CaCO3)/m(SiO2)为1∶1;最佳的钙化焙烧温度为900℃,最佳的焙烧时间为1.5h,富硼渣活性最高可达到81.4%。     

富硼渣提硼研究

对富硼渣熔态钠化—加压水浸制硼砂、富硼渣碳碱法制硼砂、富硼渣硫酸浸出一步法制硼酸三种工艺进行了研究．结果表明：硼铁矿火法分离得到的富硼渣可以作为制硼砂和硼酸的原料。     

钠化焙烧对富硼渣活性的影响

富硼渣是一种重要的含硼资源,其中硼的利用是急需解决的问题。富硼渣碳碱法提取渣中的硼需要富硼渣具有较好的活性,但是,硼铁矿火法分离后的富硼渣活性较低。本文采用富硼渣钠化焙烧的方法来提高其活性,考察了钠化剂用量、焙烧温度、焙烧时间等因素对富硼渣活性的影响。在本实验条件下,NaCl为钠化剂时最佳的加入量为11.25g,Na2CO3为钠化剂时最佳的加入量为9.75g,最佳的钠化焙烧温度为850℃,最佳的焙烧时间为1.5h,富硼渣活性最高可达到81.02%。     

富硼渣硫酸浸出实验研究

以硼铁精矿含碳球团还原熔分得到的富硼渣为原料,研究了其物相成分,并进行硫酸浸出实验,探究了硫酸用量、反应温度、反应时间及液固比对硼浸出率的影响。结果表明,该富硼渣中三氧化二硼的质量分数达到20%,主要含遂安石相和橄榄石相。硫酸浸出实验中,硼浸出率随着硫酸用量、反应温度和反应时间的增加而增大,随着液固比的增大而减小。当硫酸用量为理论用量的80%、液固体积质量比为8 mL/g、反应温度为40 ℃、反应时间为60 min时,富硼渣中硼的浸出率达到93.56%。     

盐酸法饲料磷酸氢钙工艺中酸解渣过滤强化的研究

针对国外某磷矿为原料的盐酸法饲料磷酸氢钙工艺,通过分析酸解渣的粒度分布、物相及zeta电位等物理性质,研究了磷矿酸解渣过滤困难的原因,探索了强化过滤的途径。研究结果表明：在盐酸中加入少量硫酸,可显著提高酸解渣的过滤强度,最适宜的硫酸用量为混酸中W（H2SO4）0．67％。另外,加入适量的滤液于酸解液中,能降低酸解液中酸解渣颗粒之间排斥力,可显著提高酸解渣的絮凝效果及沉降速度。     

钙化-酸浸提钒沉钒母液中锰的回收

对钙化?酸浸提钒沉钒母液中锰资源的回收，一方面可以提升提钒工艺的经济效益，另一方面可避免母液循环时锰浓度不断累积而影响氧化钒产品质量，从而有助于实现母液闭路循环而提升全流程的环境效益。本工作提出了采用草酸沉淀法高效回收沉钒母液中的Mn2+，考察溶液体系pH值、草酸加量系数、反应温度和时间对锰回收率及沉淀产物物相组成的影响，以及草酸沉淀分离锰后母液的循环次数对钒浸出过程的影响。结果表明，草酸沉淀法可高效分离沉钒母液中的Mn2+，在溶液体系pH=4.0、草酸加量系数为1.5、反应温度为50℃、反应时间为60 min的条件下，锰回收率达94.33%，所得产物为纯度大于98%的水合草酸锰，为片状晶体，并呈花簇状生长。将脱锰后的沉钒母液循环至酸浸段，对钒浸出率及浸出液中锰的浓度没有明显影响，表明该方法有助于实现钙化?酸浸提钒中废水的闭路循环。     

还原挥发氧化锌烟尘中有价金属分离工艺研究

针对含多种有价金属的还原挥发氧化锌烟尘,提出一条全湿法分离烟尘中有价金属的工艺路线。首先采用加双氧水氧化稀硫酸浸出,经过滤和洗涤,分别获得含硫酸锌、硫酸铟浸出液和含铅、铋浸出渣,实现锌、铟与铅、铋分离;对含硫酸锌和硫酸铟浸出液采用P204萃取,实现锌与铟的分离;对含铅、铋浸出渣采用碳酸氢铵转化生成碳酸铅,加硝酸溶解,实现铅与铋的分离。该工艺不仅可有效分离烟尘中的有价金属,而且获得的硫酸锌、硫酸铟、硝酸铅、富铋渣可用于生产其他化工产品,为氧化锌烟尘高效综合利用提供了一条新的途径。     

硝酸分解钠硼解石制备硼酸的工艺研究

以玻利维亚钠硼解石矿为原料,采用硝酸酸解硼矿制备硼酸。考察了钠硼解石的洗矿和酸解工艺,结果表明：在洗矿工艺中,控制液固体积质量比为6 mL/g和洗矿时间为20~30 min,氯离子的脱除率达到92.17%;在酸解工艺中,控制硝酸用量为理论用量的90%、液固质量比为5、反应温度为60 ℃和反应时间为40~60 min,硼的浸出率达到98%以上。在上述工艺条件下进行硼酸母液循环研究,结果显示,随着循环次数的增加,虽然母液中的硝酸钙和硝酸钠不断积累,其质量浓度不断增加,但硼酸的质量浓度保持稳定。合适的循环次数有利于硼的回收和母液中硝酸盐浓度的提高,使母液可以用于生产硝酸钠和碳酸钙等附加值高的副产品。     

响应曲面法多目标优化铜冶炼渣氧压选择性浸出工艺

采用响应曲面法的中心组合设计原理，建立浸出温度、硫酸浓度及液固比及三者之间交互作用对选择性浸出率与矿浆过滤速率的多元二次回归方程，并使用自适应权重粒子群算法对铜冶炼渣氧压硫酸选择性浸出工艺进行多目标优化。结果表明：浸出温度、硫酸浓度和液固比均是影响浸出率和过滤速率的主要因素，各响应因素间存在交互效应，且选择性浸出率与矿浆过滤速率在最佳条件上存在差异。优化后的选择性浸出率和矿浆过滤速率最佳的工艺条件为：温度为204.1℃、硫酸浓度为0.46mol/L、液固比为6.9mL/g，此条件下选择性浸出率为96.95%，过滤速率为399.42L/(m²?h)，与验证实验中平均选择性浸出率、平均过滤速率分别为96.57%，398L/(m²?h)相比，偏差较小，预测值与验证实际值吻合好，表明模型选择准确，优化方案可信。     

贫锰矿制取四氧化三锰的实验研究

贫锰矿用硫酸浸出后,对浸出液进行净化除杂,得到纯净的硫酸锰溶液,该溶液加氨水沉淀得到氢氧化锰,过滤后通空气氧化沉淀,洗涤烘干后,得到高纯度、高比表面积的四氧化三锰产品。实验中,对影响浸出、净化除杂、沉淀和氧化制取四氧化三锰各过程的影响因素分别进行了研究,得到最佳的实验条件,可制备高纯四氧化三锰。     

一种回收利用锶盐残渣制备碳酸锶的新方法

碳粉还原天青石水浸取锶盐生产工艺会产生大量的废渣,造成环境污染。本方法通过酸溶将可溶性锶盐溶解分离出来,再经过除杂过滤,得到锶母液。锶母液在低温条件下碳化,澄清后得到的沉淀,经漂洗、过滤、烘干得到碳酸锶成品。该工艺使废渣中的锶回收率达到90%以上。所得产品的各项技术指标符合HG/T 2969—2010《工业碳酸锶》的行业技术要求,而且形成的碳酸锶粒径小、用途广、经济价值更高。     

饱和铬酸钠共存苛性碱中铬铁矿的氧化分解行为

为考察铬铁矿苛性碱氧化浸出反应体系循环苛性碱溶液对铬铁矿氧化分解行为的影响,以90℃下饱和铬酸钠共存苛性碱(代替单一苛性碱溶液)作为反应介质,研究了苛性碱浓度、氧气分压、铬铁矿粉粒度、反应温度、反应时间等参数对铬铁矿氧化分解过程的影响规律,分析了铬酸钠与苛性碱的分离效果以及铬酸钠与铝、硅杂质元素的分离效果。研究结果表明,铬铁矿氧化分解的较佳工艺条件为苛性碱浓度50wt%、氧气分压3.2 MPa、铬铁矿粒度小于48 μm、反应温度250℃、反应时间240 min。在较优工艺条件下,铬铁矿中铬元素的浸出率达到95.24%;铬铁矿中浸出的铬有96.36%以铬酸钠晶体的形式在后续浸出渣溶解分离过程中进入溶晶液,而铬铁矿中浸出的铝、硅分别有84.92%和95.04%进入到浸出液中;同时,未参与反应的苛性碱有89.41%保留在浸出液中。与苛性碱单一反应介质氧化分解铬铁矿的过程相比,本工作采用的反应方式将从铬铁矿中浸出的主元素铬、杂质元素铝和硅,以及未参与反应的苛性碱分别调整到溶晶液和浸出液中,获得了较好的分离效果。     

盐酸分解高硅混合型胶磷矿工艺研究

中低品位磷矿的开发利用是中国磷化工产业可持续发展的基本保障。采用盐酸浸取高硅磷矿,通过单因素实验对其酸解工艺和过滤强化过程做了研究。结果表明,磷矿粒径≤180 μm、在反应温度为40 ℃、酸比（实际投入的盐酸量与理论耗酸量的质量比）为1.1、盐酸质量分数为20%以上、浸取10 min,此时P₂O₅浸取率可达到99%以上。盐酸浸取速率快,酸解率高。高硅磷矿酸解料浆中二氧化硅含量高、粒度小、沉降速度慢,导致过滤困难。添加非离子型聚丙烯酰胺絮凝剂,控制絮凝剂为酸解料浆质量的1.0%,沉降2 min之后,可显著强化过滤。     

微波辅助浸取废弃电路板中铅锡锑

浸取废弃电路板中铅、锡、锑等金属的主要方法是利用传统加热辅助湿法冶金, 但通常耗时长、效率低。为了解决这一问题, 本文提出了一种用微波代替传统加热方式、辅助湿法冶金浸取金属的新方法。结合氧化熔炼技术的原理, 采用微波辐射废弃电路板粉末, 探索了以下几个因素对金属浸出率的影响:氧化浸取过程中的NaNO₃用量、NaOH用量、微波功率、微波辐射时间、Na₂S浸取过程中的水用量、微波辐射时间。在实验研究基础上得到的最佳工艺条件为:氧化浸取过程中NaNO₃与金属粉末的质量比为3, NaOH与金属粉末的质量比为5, 微波功率为800W, 微波辐射时间为6min;Na₂S浸取过程中液固比为3, 微波辐射时间为20s;此时铅、锡、锑的浸出率分别是92.37%、94.4%、88.13%。较之传统氧化熔炼技术, 该方法反应速率加快, 金属浸出率提高, 产生废液少, 具有方便高效、绿色环保的特点。     

PTA母液回收利用技术

主要介绍PTA母液回收利用技术的应用。结合乌鲁木齐石化PTA装置的工艺特点,提出以螺旋板换热器和过滤工艺包为核心,过滤出母液中的PTA和PT酸并回收利用。经过滤后的母液清液部分回收利用,这样既节省了生产PTA的原料,降低生产成本,又可减少排污量,提升装置的运行水平。