水处理技术中CaCO3沉淀的磁处理作用研究

CaCl2、NaCO3和CaSO4溶液放在静态磁场中磁处理后,将CaCl2和CaSO4溶液分别与Na2CO3溶液混合,之后与没有经过磁处理的溶液进行比较,结果表明磁场通过排除CaCO3晶体的集结与接触,从而影响CaCO3沉淀的形成,磁处理的作用至少可持续60h,并且磁场对Na2SO3溶液的影响比对CaCl2溶液的影响大。     

中州赤泥物性分析及铁回收的研究

为探索中州赤泥回收利用新途径,用热分析(TG-DSC)、SEM分析、XRD分析以及比磁化率值测定等方法,对中州赤泥基于铁回收方面的物化特性进行分析研究。采用正交试验的方法,考察了焙烧温度、焙烧时间、还原剂和添加剂用量对赤泥还原焙烧效果的影响。结果表明:在焙烧温度980℃,焙烧时间100 min,赤泥∶还原剂∶添加剂=100∶10∶4的条件下还原焙烧赤泥,经过磁选,其中的铁矿物得到了富集,精矿品位为56.91%,回收率82.25%。     

钠化还原焙烧-磁选法处理红土镍矿的研究

试验用红土镍矿属于褐铁矿型红土镍矿,其主要矿相为针铁矿.在煤粉做还原剂,硫酸钠做添加剂条件下,红土镍矿在一定温度下焙烧一定时间后得到的焙烧产物中Ni主要以Fe-Ni合金形式存在,通过磁选可以使其得到有效的富集.本文探究了各工艺参数对磁选后镍铁精矿中镍品位及镍回收率的影响.结果表明,当红土镍矿、硫酸钠和煤粉的质量比为100∶22∶9,焙烧温度为1 200℃,焙烧时间为80 min,磁选磁场强度为150 m T条件下,可以得到镍品位为11.36%,镍回收率为83.35%的镍铁精矿,该精矿可直接作为冶炼不锈钢的原料.     

新疆石煤料团流化床焙烧提钒试验研究

在一台小型流化床燃烧试验台上对新疆石煤料团进行了焙烧特性的试验,着重考察了焙烧温度、焙烧时间、流化风速、添加剂种类对焙烧成球率的影响,并对飞灰、底渣、床料进行收集采样,利用水浸、质量分数为2%的Na2CO3溶液、6%的H2SO4溶液、10%的H2SO4溶液对各种样品浸取提钒,研究了焙烧温度、焙烧时间、浸取方式对转浸率的影响.结果表明:采用水泥为添加剂,温度为930℃,焙烧时间为90min,采用质量分数为10%的H2SO4溶液酸浸,可得较高焙烧成球率和转浸率,钒总回收率约为55.1%,同时可有效回收石煤热能,用于产汽发电.     

钙化合物对高磷铁矿直接还原提铁降磷的影响

世界对铁矿石需求的不断增长导致磁铁矿资源逐渐枯竭,高磷铁矿的利用成为焦点.分别以碳酸钙(CaCO3)、氯化钙(CaCl2)、硫酸钙(CaSO4)为添加剂,使用直接还原-磨矿-磁选的方法,从热力学、铁金属化率、矿物组成和微观结构等方面研究了高磷铁矿(磷主要以Fe3PO7和磷灰石形式赋存)直接还原提铁降磷的过程.结果表明:...     

高磷鲕状赤褐铁矿离析焙烧提铁降磷研究

针对重庆桃花高磷鲕状赤褐铁矿中,有害元素P的质量分数较高为1.17%,有85.90%的P分布于褐铁矿中,其余以胶磷矿形式产出,提出了离析焙烧-弱磁选工艺实现提铁降磷.矿石与氯化剂、还原剂混匀后置入焙烧炉中进行离析焙烧,铁从弱磁性矿物转变为强磁性矿物后,焙烧矿采用弱磁选回收铁.结果表明:焙烧矿中产生了以磁铁矿(Fe3O4)、金属铁(Fe)为主的新矿相及少量的氧化亚铁(FeO)新矿相,实现了铁矿物与磷矿物的有效分离;在离析焙烧温度950℃、焦炭用量20%、废盐用量45%、离析焙烧时间60min、弱磁选磁场强度H=0.12T、弱磁选磨矿细度小于0.038mm占95%的综合工艺条件下,得到了Fe的质量分数为71.65%,P的质量分数为0.17%,Fe回收率为87.92%的铁精矿分选指标,提铁降磷效果显著.     

添加剂对稻草灰熔融特性影响的实验研究

为了给生物质热化学转化中灰结渣和聚团问题的解决提供参考和依据,在小型实验装置上对稻草、稻草与添加剂混合物进行了燃烧试验.通过热力平衡计算软件选出合适的添加剂,添加剂包括Al粉、Si粉、Al2O3、SiO2、Ca3(PO4)2、CaSiO3、CaCO3、Al2(SO4)318H2O、CaSO4、CaO、(NH4)H2PO4等,通过对样品燃烧生成的底灰进行观测分析,选择较理想的添加剂(NH4)H2PO4,Al2(SO4)318H2O,CaSO4,CaO,CaCO3.理想添加剂样品底灰的XRD测试结果表明,(NH4)H2PO4可将稻草中钾转化为高熔点的K2CaP2O7;CaSO4和Al2(SO4)318H2O则可将碱金属钾以K2SO4形式固定在底灰中;CaO,CaCO3不直接与碱金属反应,但可与系统中的其它元素进行反应,促进稻草中熔融态钾的转化析出.实验结果表明,添加剂是解决由碱金属引起的秸秆灰熔融问题的有效途径之一.     

碳酸钠对细粒铝硅酸盐矿物分散行为的影响

碳酸钠（Na2CO3）是铝土矿浮选脱硅工艺中的高效分散剂，通过沉降试验系统地研究了pH值和Na2CO3用量对一水硬铝石、高岭石、伊利石和叶腊石分散行为的影响．试验结果表明，4种单矿物在pH〈4的酸性条件下形成显著聚团，在碱性条件下则呈分散状态．其中，伊利石和叶蜡石在pH〉6，高岭石和一水硬铝石在pH〉9时处于较好分散状态．动电位测定和DLVO理论计算结果表明，添加Na2CO3后，4种单矿物的表面ζ电位的负值均显著增大，导致矿物颗粒之间的静电排斥作用增大，从而增强了4种矿物颗粒间的分散性．     

低品位镍红土矿直接氢原实验研究

在对单纯镍铁氧化物氢还原热力学分析的基础上,对低品位复杂红土镍矿进行了直接氢还原实验研究,考察了还原时间、还原温度、氮氢混合气体中氢含量对镍铁还原率的影响。对还原产物进行的物相分析表明,由于红土矿组成的复杂性,高温下共熔相产生的粘结和包覆作用使还原率降低。最佳实验条件为还原温度850℃,还原时间40 min,氮氢混合反应气体中氢含量65%,镍和铁的还原率分别达到43%和62%。铁氧化物的还原为分步还原过程。     

低品位红土镍矿的直接氢还原实验研究

在对单纯镍铁氧化物氢还原热力学分析的基础上,对低品位复杂红土镍矿进行了直接氢还原实验研究,考察了还原时间、还原温度、氮氢混合气体中氢含量对镍铁还原率的影响。对还原产物进行的物相分析表明,由于红土矿组成的复杂性,高温下共熔相产生的粘结和包覆作用使还原率降低。最佳实验条件为还原温度850℃,还原时间40 min,氮氢混合反应气体中氢含量65%,镍和铁的还原率分别达到43%和62%。铁氧化物的还原为分步还原过程。     

铁浴法处理不锈钢粉尘的研究

采用扫描电子显微镜和X射线能谱分析仪对不锈钢粉尘的矿相进行分析,研究铁浴法还原不锈钢粉尘回收镍铬的效果,及铁浴条件下温度、配碳量、反应时间对不锈钢粉尘还原的影响。结果表明:粉尘表面铁、镍、铬、锌含量与粉尘颗粒大小无关;不同尺寸的不锈钢粉尘对铁、镍、铬、锌元素不存在选择性吸附规律;影响镍铬回收率的3个因素中,配碳量最为显著,其余依次是反应时间和铁浴温度;回收镍铬实验的最优化方案为铁浴温度1 610℃,配碳量(质量分数)20%,反应时间40 min,其镍铬回收率分别可达87.9%和83.5%。     

海南石碌铁矿石氢基矿相转化新技术研究及应用

针对传统难选铁矿磁化焙烧工艺中存在的能耗高、CO₂排放量大等问题,在“双碳”目标下,结合H₂清洁生产潜力,东北大学提出了难选铁矿石氢基矿相转化新技术,即采用氢气或富氢气体作为还原剂,在悬浮态下将弱磁性铁矿物转化为强磁性铁矿物.本文考察了不同温度下H₂和CO对海南石碌赤铁矿还原程度和速率的影响,并通过振动样品磁强计(VSM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和BET比表面积法等检测方法对还原过程进行分析,在此基础上开展了半工业试验.结果表明：在还原温度450～600℃范围内,H₂的还原效率均高于CO;从动力学角度分析,H₂还原产品在微观上表现出比表面积大、孔容大的特性,有利于活性位点与H₂的接触和反应物的扩散,从而促进赤铁矿高效转化;半工业试验所获铁精矿较现有工艺品位提高了3个百分点,铁回收率增加了20个百分点,氢基矿相转化技术为难选铁矿石的清洁高效利用开辟了新的途径.     

低温催化H_2还原Na_2SO_4制取Na_2S的研究

使用H2还原Na2SO4制得Na2S,试验过程中选择了过渡金属氧化物ZnO、V2O5、Fe2O3、α-纳米Fe2O3作为催化剂,在570℃、610℃、650℃三个温度点下分别考察了各自的催化效果.结果表明,α-Fe2O3（纳米）具有最优的催化效果,在其作用下,反应工艺条件为：反应温度610℃,反应时间80min,催化剂的合适用量是Na2SO4质量的0.75%,H2流量为0.57L/min,Na2SO4的粒径为-0.20 mm,此时反应转化率可达96.74%,得到的产品按GB10500-2009进行检测,其Na2S的含量高达93.51%,优于传统煤粉还原制得的产品.     

含碳酸盐赤铁矿石浮选中矿深度还原试验研究

采用深度还原技术将东鞍山含碳酸盐赤铁矿石浮选中矿中的铁矿物还原为金属铁颗粒,再经磁选实现了铁的高效回收利用.热力学分析表明:在煤基深度还原过程中,当温度高于737℃时,FeCO3将按FeCO3→Fe3O4→FeO→Fe和FeCO3→FeO→Fe的顺序还原成金属铁;研究了还原温度、还原时间、料层厚度对还原物料金属化率的影响规律,确定了适宜的深度还原条件为:还原温度1 250℃、还原时间70min、料层厚度25mm,制备了金属化率88.71%的深度还原物料.采用预先脱碳-细磨-两段磁选的分选流程,获得了铁品位90.27%、金属化率91.18%、铁回收率91.95%的铁粉.     

碱金属在白云鄂博铁精矿还原中的催化作用研究

利用失重法对碳的气化反应、CO气体以及碳还原白云鄂博铁精矿进行了实验,使用矿相、XRD分析了还原后样品的相组成与显微结构。研究结果表明：加入催化剂后,碳的气化反应速率和铁精矿还原速率提高,且K2CO3和Na2CO3的催化效果明显优于CaCO3的催化效果。催化剂的加入有助于碳的活性提高,加速了碳的气化反应,从而促进了白云鄂博铁精矿还原反应进行。     

铁矿石深度还原过程中助还原剂的作用及机理

针对我国低品位难选铁矿储量大、利用率低的问题,采用深度还原焙烧-磁选法对低品位难选赤铁矿石进行了研究.试验结果表明,在以煤作还原剂,用量30%,JZQ-F1为助还原剂,用量为15%,焙烧温度为1 200℃,焙烧时间为90min的条件下,可以得到铁品位91.27%、铁回收率91.04%的铁精矿.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对还原过程中助还原剂JZQ-F1和JZQ-F2的作用机及理进行研究.发现JZQ-F1可以促进浮氏体还原为金属铁,并且可以抑制铁橄榄石的生成.JZQ-F2也可抑制铁橄榄石的生成,并且与原矿中石英发生反应,破坏原矿结构,使还性原气体更易和赤铁矿接触发生还原反应.     

高温固硫物相的研究

通过ZCS智能定硫仪动态实验系统,研究了α-CaSO4、β-CaSO4、γ-CaSO4三种形态的热稳定性、CaSO4在CO气氛下的还原再分解反应及CaSO4与炭的还原反应,指出CaSO4在煤实际燃烧中不能稳定存在的主要原因是还原和热分解的双重影响所致.X-射线粉末衍射试验(XRD)研究表明,CaSO4在高温中与煤中所含矿物质发生反应生成3CaO·Al2O3·3CaSO4和2Ca2SiO4·CaSO4的复合物,前者在1593K高温下的分解率仅为38%,这为开发高效的煤高温燃烧脱硫剂提供了依据.     

天冬氨酸-谷氨酸共聚物的阻垢机理

天冬氨酸-谷氨酸共聚物(PAG)具有优良的阻垢性能,为保障其安全广泛地应用到各个领域,对PAG的阻垢作用机理进行研究,以CaCO3和CaSO4为研究对象,对有无阻垢剂(PAG)条件下的CaCO3和CaSO4晶体进行XRD和SEM测试,并计算CaCO3晶体表面的分维数.结果表明:PAG改变了CaCO3晶体的晶格结构,破坏了CaSO4晶体的微晶构造.PAG抑制CaCO3和CaSO4结垢的主要作用机理分别表现为晶格畸变作用和吸附及随后的分散作用.     

CO_2对CaS氧化反应特性影响的热重研究

从热力学角度分析常压下CO2气体与CaS可能的反应途径,采用热重实验研究CO2对CaS氧化特性的影响,利用红外光谱仪定量分析反应析出的气体。研究表明,CaS可以与CO2发生氧化反应,生成CaO与CaSO4,同时析出SO2与CO气体。与O2体积浓度为21%的气氛相比,在干燥空气中CaS发生氧化反应的初始反应温度降低,SO2析出量减少,固硫产物CaSO4含量增大。在CO2和O2的共同作用下,干燥空气对CaS的氧化能力稍强于O2体积浓度为21%的气体。     

广西某赤褐铁矿选矿试验研究

对广西某含铁品位为52.07%、磁性率(FeO/TFe)为2.11%的难选赤褐铁矿矿石进行理化性能分析和矿物工艺学研究,并进行了强磁选、还原焙烧—磁选选矿试验,确定还原焙烧—磁选可以获得较好的选别指标为:精矿铁品位达63.27%,产率达82.70%,铁回收率95.99%,有害元素硫,磷都较低,SiO2、Al2O3、CaO、MgO的含量都能满足高炉冶炼的要求,属于优质铁精矿.