赤泥酸浸回收钛的实验研究

对某氧化铝厂的赤泥进行了酸浸回收钛的研究,考察了硫酸浓度、温度、液固比对钛浸出率的影响。结果表明,在硫酸浓度7 mol/L,温度90℃,浸取时间2.5 h,液固比3∶1的条件下,赤泥中钛的浸出率达85%以上。     

钛白废酸浸出赤泥脱碱实验研究与动力学分析

依据赤泥强碱性和钛白废酸呈酸性的特点,利用钛白废酸浸出赤泥脱碱。考察了搅拌速率、液固比、浸出温度和浸出时间对赤泥脱碱效果的影响,同时对赤泥脱碱过程进行了理论分析和动力学研究。结果表明:在浸出温度为70 ℃,搅拌速率为400 r/min,液固比为5 mL/g和反应时间为60 min的条件下,赤泥脱碱率大于99%,脱碱液pH值为6.2。利用钛白废酸浸出赤泥,赤泥脱碱率高,脱碱渣中铁品位也得到了富集,可以作为提取回收铁的二次矿产资源。钛白废酸能够显著破坏赤泥中钙霞石的晶体结构,使得结构碱几乎全部溶解,脱碱渣中出现硬石膏衍射峰,赤铁矿衍射峰也可明显分辨。该脱碱过程受未反应核收缩模型(USCM)中的内扩散关键步骤控制,线性相关系数大于0.99,脱碱反应速率常数随着温度升高而增加,表观活化能(E_a)为13.12 kJ/mol。     

赤泥草酸脱碱实验研究

赤泥强碱性是影响环境和制约其综合利用的关键因素.本文提出了赤泥草酸脱碱的实验研究,考察了草酸用量,反应温度,液固比和反应时间对赤泥脱碱率的影响,同时对赤泥和脱碱渣进行了XRD物相分析.结果表明:在草酸用量为15％,反应温度为80℃,液固比为4 mL/g和反应时间为40 min条件下,赤泥脱碱率超过95％.草酸显著破坏了赤泥中钙霞石的结构,可以选择性地脱除赤泥中的钠,脱碱渣中氧化钠含量低于0.5％,而钛、钙和硅等元素含量略有提高.     

拜耳法赤泥的湿法碳化脱碱工艺研究

利用二氧化碳对具有强碱性的拜耳法赤泥进行湿法碳化脱碱实验,研究了在CO2气流量为0.3 L/min条件下,液固比、反应温度、反应时间、CO2压力对拜耳法赤泥脱碱效果的影响并确定了适宜的脱碱条件.研究表明,在反应温度50℃,液固比为7,CO2压力为4 MPa,反应时间2h条件下,拜耳法赤泥的脱碱率达到50％以上.脱碱后赤泥碱含量大幅降低,有助于减轻对土壤及地下水源的危害.     

赤泥水浸脱碱实验及动力学研究

赤泥是一种碱性污染物,强碱性是制约其综合利用的关键因素。进行了拜耳法赤泥水浸脱碱实验及动力学研究,实验结果表明：赤泥在水浸次数为4次、液固体积质量比为9 mL/g、反应温度为90 ℃和反应时间为60 min的条件下,赤泥的脱碱率可达71%。采用未反应收缩核模型对水浸脱碱数据进行线性拟合,动力学分析表明：活化焙烧后赤泥的水浸脱碱过程受扩散步骤控制,线性相关系数大于0.97,表观活化能为11.72 kJ/mol。     

磁场下硫酸浸出赤泥回收钛的研究

对贵州某氧化铝厂的赤泥进行了磁场下酸浸回收钛的研究,考察了不同磁场强度下硫酸浓度、液固比、温度对钛浸出率的影响。研究结果表明:磁场下钛浸出效果显著好于无磁场下浸出效果,在0.41 T磁场强度下,当硫酸浓度位5 mol/L,温度为90℃,浸取时间120 min,液固比3∶1的条件下,赤泥中钛的浸出率达85.15%,而无磁场条件下钛的浸出率只有81.5%。说明磁场对硫酸对赤泥中钛的浸出率具有促进作用。     

赤泥脱碱方法及其机理研究进展

赤泥是氧化铝生产过程中产生的强碱性废弃物,其强碱性是制约自身大规模综合利用的重要因素。因此十分有必要对赤泥进行脱碱,以期实现赤泥的综合利用,保障铝工业可持续发展。论文综述了国内外赤泥脱碱方法,如水洗法、酸浸法、石灰法、盐类浸出法、CO₂法、生物法等;同时从自由碱和化学结合碱的角度分析了各种脱碱方法的特点及主要脱碱机理,总结出赤泥脱碱的原理主要是中和反应、沉淀反应及钠置换反应。最后剖析了各种脱碱方法存在的问题,并对赤泥脱碱的研究提出了建议,这将为赤泥脱碱技术的进步以及赤泥的综合利用提供参考。     

常压石灰法处理烧结法赤泥脱碱及其机理研究

采用石灰（CaO）作为脱碱剂处理烧结法赤泥,研究了反应温度、反应时间、脱碱剂添加量、液固比等因素对赤泥中钾、钠溶出率等碱脱除效果的影响,分析了石灰处理赤泥的脱碱机理。结果表明：温度升高、反应时间延长、石灰掺量增加以及液固比增大均能提高赤泥的脱碱效果,其中尤以反应时间和石灰掺量的影响效果更显著。添加石灰处理烧结法赤泥的脱碱机理是部分方钠石（Na₈Al₆Si₆O₂₄CO₃）中的2个Na⁺被1个Ca²⁺置换出,生成了更难溶的钙霞石［Na₆CaAl₆Si₆（CO₃）O₂₄·2H₂O］。     

湿法磷酸脱氟渣中磷和氟的浸取回收

脱氟渣是湿法磷酸在脱氟过程中产生的废渣,其中含有价值的磷、氟。为回收脱氟渣的磷,研究了浸取法分离脱氟渣中磷、氟的工艺。分别以水、碳酸钠溶液作为浸取剂,考察了不同的浸取时间、pH值、温度、液固比及2级浸取条件下,脱氟渣中P_2O_5、F的浸出率和浸出液的磷氟比(P_2O_5/F)。结果表明:在水浸取体系,适宜的条件是浸取时间为30 min、液固比为2∶1、温度为30℃,P_2O_5和F的浸出率分别为92.38%、11.56%,浸出液的P_2O_5/F为9.54;在碱浸取体系,适宜的条件是浸取时间为30 min,液固比为3∶1、pH值为3.8、温度为25℃,P_2O_5和F的浸出率分别为75.68%、1.49%,P_2O_5/F为61.36;二级浸取能减少浸取剂的用量,并有效地降低F的浸出率。将水浸出液浓缩能有效地提高P_2O_5/F,可以得到饲料级MCP生产所需的磷酸。     

赤泥脱碱处理和有价金属钛钪提取的研究

赤泥是用碱从铝土矿中提取氧化铝后排除的固体残渣。研究了用石灰脱碱,降低赤泥对土壤的环境危害,并提取其中贵重金属的方法。赤泥脱碱的条件：氧化钙用量占赤泥质量的5％～8％,质量分数20％的石灰乳与赤泥质量比为（3～5）：1,在80～90℃浸取2h,当原赤泥粒度小于180μm时,脱碱后赤泥含总碱质量分数〈1．0％。从赤泥中提取钪、钛采用两段酸浸工艺：先用6mol／L盐酸浸取,盐酸浸出液用质量分数1％的P507萃取,在50℃时用2．0mol／L氢氧化钠溶液反萃取,钪的提取率达90％以上;再用17．1mol／L硫酸浸取,酸渣质量比为3：1,浸取温度为200℃,浸取时间为2h,钛提取率可达95％。     

钙基水热浸出赤泥脱碱试验及机制分析

以Ca(OH)₂为脱碱剂水热浸出赤泥脱碱,考察了Ca(OH)₂掺量、反应温度、液固比对赤泥脱碱率的影响,同时对赤泥脱碱过程进行机理分析和浸出动力学分析。研究结果表明,在Ca(OH)₂掺量为60%(质量分数)、反应温度为250 ℃、液固比为8 mL/g的条件下,赤泥脱碱率可达到96.3%。Ca(OH)₂可有效脱除赤泥中的游离碱和结构碱,赤泥中的钙霞石和水钙铝榴石被分解,脱碱渣中新相铁钙榴石(水合的)是主要的衍射峰,并且赤铁矿的衍射峰明显减弱,方解石的衍射峰增强。该脱碱过程受固膜内扩散关键步骤控制,线性相关系数都大于0.97,特征常数n<1,表观活化能为5.20 kJ/mol。     

烧结法赤泥脱碱过程

采用适当的工艺流程对烧结法赤泥进行脱碱处理．研究了脱碱剂用量、赤泥粒度、液－固比、温度、时间对脱碱结果的影响．结果表明：使用该脱碱工艺，可使脱碱后赤泥中碱含量１％．     

赤泥碱回收工艺研究

赤泥中通常含有大量的碱,不仅限制了其综合利用,同时也是一种资源浪费。本文主要研究赤泥中碱的回收方法。采用常压石灰法处理赤泥脱碱后的脱碱液并循环使用使脱碱液中的碱富集,然后通入二氧化碳气体使其转化成碳酸氢钠饱和盐溶液,并加入正丁醇萃取,从而回收赤泥中的碱。结果表明：赤泥脱碱液经过4次循环利用后,钠离子质量浓度达到25.6 mg/mL;正丁醇与饱和碳酸氢钠溶液的体积比为5∶1,反应温度为35 ℃时,碳酸氢钠的回收率最大,回收得到的碳酸氢钠晶体结晶形态良好。     

蔗渣还原硫酸浸取低品位软锰矿工艺研究

以蔗渣作为还原剂,硫酸浸取低品位软锰矿制取硫酸锰。探究了锰矿和蔗渣的粒度、搅拌速度、蔗渣与锰矿质量比、硫酸浓度、反应温度、液固质量比、反应时间等因素对锰浸出率的影响。通过单因素实验得出浸取过程优化工艺条件为：蔗渣与软锰矿质量比为4∶1,硫酸初始质量分数为30%,反应温度为35 ℃,搅拌速度为650 r/min,液固质量比为40∶1,锰矿和蔗渣的粒度均为109～120 μm,反应时间为6 h。在此工艺条件下,锰浸出率达97%以上。     

CaCl2回收液赤泥碱性调控

赤泥是氧化铝行业最大的环境污染问题,碱性调控是处置赤泥的关键。本文以赤泥资源化过程中产出的CaCl₂溶液的模拟液作为脱碱剂对赤泥进行碱性调控研究,考察了可能影响碱性调控过程的因素,并进行了柱淋洗实验以模拟实际赤泥堆存过程中的淋洗过程,进行盆栽试验来评估脱碱赤泥的土壤化潜力。结果表明：在固液比为500g/L、脱碱液Ca²⁺浓度为10g/L、反应温度为85℃、反应时间为2h的条件下,浸出液中Ca、Na浓度分别为7.74g/L和1.22g/L,pH可降低至8.39,并且一次脱碱过程即可达到脱碱平衡。柱淋洗流出液Na/Ca比高达107.8,远高于海水Na/Ca比（25.8）,可用作氯碱工业原料;脱碱后赤泥pH由11.14降至8.05。黑麦草在脱碱赤泥与锯末的混合基质中的七天发芽率达到92%,高于新鲜土壤中黑麦草发芽率（84%）,表明脱碱后赤泥适合植物生长。利用CaCl₂回收液进行赤泥碱性调控可为赤泥处置提供一种成本低廉、绿色环保的方法。     

赤泥中钇浸出行为及动力学研究

采用盐酸浸出提取赤泥中的钇,考察了盐酸浓度、浸出温度、液固比和反应时间对钇浸出率的影响.分析了赤泥盐酸浸出提钇过程的物相变化和表面形貌变化.根据钇浸出动力学参数,确定了关键控制步骤和表观活化能.结果表明:在盐酸体积浓度30％,浸出温度为80℃,液固比为7 mL/g,反应时间为60 min的条件下,钇的浸出率为82.57％.酸浸过程赤泥中钙霞石和方解石全部溶解,赤铁矿和钙钛矿部分溶解,酸浸渣的粒度变小,颗粒粘结现象消失.在低浓度盐酸介质中,钇的浸出过程主要受化学反应控制,在高浓度盐酸介质中,主要受内扩散控制.不同浸出温度条件下,赤泥酸浸提钇过程均主要受内扩散模型控制,浸出提钇过程的表观活化能为19.8 kJ·mol-1.     

高碱性拜耳法赤泥碳酸化脱碱及其机理研究

利用二氧化碳对高碱性拜耳法赤泥进行碳酸化脱碱实验,研究了反应体系压力、时间、温度和液固比对赤泥脱碱效果的影响,并对其反应机理进行探讨.结果表明,室温下,在反应压力为0.6 MPa,反应时间为60 min,液固比为7的反应条件下,碱溶出率为6.99％.拜耳法赤泥中的碱主要以两种形式存在,一是以NaOH、NaCO3为主的游离态碱,二是以钙霞石为主的结合态碱.其脱碱机理主要是通过碳酸化作用脱除赤泥中的游离态碱,部分钙霞石与碳酸反应生成可溶性钠盐.     

采用盐酸溶液从废旧锂离子电池正极还原浸取钴

采用盐酸和双氧水体系为浸取液对废旧锂离子电池正极进行还原处理。正交实验表明,影响Co2+浸出率几种因素强度顺序为:HC l浓度>固液比>H2O2-HCl体积比>反应温度>反应时间。最佳浸取条件为:HCl浓度为3 mol/L,H2O2-HCl体积比为1∶15,反应时间90 min,反应温度80℃,固-液比(g/mL)为1∶50。此时,Co2+浸出率达到99.6%。     

亚熔盐法处理铝土矿工艺的赤泥常压脱碱

研究了在低温常压下亚熔盐法处理铝土矿所得赤泥的脱碱过程,考察了反应温度、CaO添加量、初始溶液Na2O浓度及反应时间等因素对反应过程的影响.结果表明,随CaO用量增加、反应温度提高和反应时间延长,终赤泥中Na2O含量降低,初始碱浓度过高或过低都不利于Na2O溶出.在95℃、NaOH溶液/干赤泥质量比6、CaO/原赤泥质量比0.22、初始溶液Na2O浓度60g/L、反应时间10h的条件下,终赤泥中Na2O含量可降至1.41%,钠/硅质量比为0.07.反应后生成了硅酸钙相,赤泥由棒状晶体转变成了绒球状的薄片聚集体.     

铜冶炼电收尘烟灰浸出渣脱砷工艺研究

研究了采用双碱法脱除铜冶炼电收尘烟灰浸出渣中砷的新工艺,通过考察浸出剂浓度、浸出时间、浸出温度、液固比单因素条件实验,得到了最优工艺条件：NaOH用量为理论量的1.1倍、液固比（mL/g）为4∶1、浸出温度为60 ℃、浸出时间为2 h。在此条件下,电收尘烟灰中砷的浸出取得了较好的效果,砷的浸出率达到90％以上。通过净化得到的砷酸钠纯度在95%以上。