菱铁矿直接还原-低阶煤提质一体化扩大试验

摘要：菱铁矿作为中国重要的铁矿资源，因具有“贫、细、杂”的特点，常规选矿工艺无法对其进行有效分选；此外，中国低阶煤通常被用作低级燃料直接燃烧使用，导致大气污染严重。因此，开发复杂难选铁矿石及低阶煤资源高效清洁利用新技术，将具有重要现实意义。以难选的低品位菱铁矿和难利用低阶煤为对象，开展菱铁矿直接还原与低阶煤提质一体化扩大试验研究。以神府烟煤为还原剂，在直接还原温度为1050℃，时间为120min，C/Fe质量比为250，脱硫剂配比为6%，干式磁选磁场强度为015 T，一段磨矿细度小于0074mm占50%左右，湿式磁选磁场强度为008 T，二段磨矿细度小于0074mm占90%左右，磁选磁场强度为0043 T的条件下，可获得直接还原铁（DRI）粉铁品位9103%、铁总回收率8133%的良好指标；同时每吨DRI固定碳质量分数为7611%的半焦产品产出率为1340kg，其质量达到工业及民用燃料兰炭Ⅰ级品标准。在煤基直接还原工艺中一步成功实现低阶煤半焦化提质和铁矿直接还原，不仅可制备电炉炼钢原料，还可以生产新型的清洁燃料半焦。     

4A沸石基磁性吸附剂对Sr~(2+)、Cs~+的吸附性能

以高岭石型硫铁矿烧渣为主要原料,制备可快速磁分离回收的4A沸石基磁性吸附剂,结合静态吸附试验研究吸附剂用量、背景电解质浓度、溶液pH值对Sr~(2+)、Cs~+吸附效果的影响,以及吸附剂对Sr~(2+)、Cs~+的吸附动/热力学特征。结果表明,吸附剂用量对吸附效果的影响与Sr~(2+)、Cs~+的电价及原子量相关,背景电解质中Na~+存在竞争吸附,pH值也显著影响吸附效果。吸附剂对Sr~(2+)、Cs~+的吸附符合准二级吸附动力学方程,对Sr~(2+)的饱和吸附量低于Cs~+,但吸附速率却高于Cs~+。磁性吸附剂对Sr~(2+)的吸附为单层吸附,对Cs~+则为多层吸附。     

无机和有机絮凝剂复配对铁尾矿沉降特性研究

陕西某铁矿选矿厂尾矿难沉降、尾水质量差，尾水长期未回用，不仅浪费水资源，还存在环境污染等问题。为了加快尾矿沉降、改善尾水质量，对尾水进行回用，选用不同种类的无机和有机絮凝剂对尾矿 浆进行沉降试验研究，并考察了FeCl3和新型AL9020有机絮凝剂复配对尾矿絮凝沉降的作用。结果表明，该铁尾矿粒度细，自然沉降效率低，单独使用无机絮凝剂时尾矿沉降速度较慢，但澄清层浊度低；单独使用有机 絮凝剂时尾矿沉降速度快，但澄清层浊度高；将FeCl3和AL9020絮凝剂配合使用既能提高尾矿的沉降速度，又能降低澄清层的浊度，增强了尾矿的沉降效用。在最佳药剂制度下：先添加200 g/m3的FeCl3，再加入15 g/m3的AL9020絮凝剂，铁尾矿的沉降速度为301.68 m/d，澄清层浊度为23NTU，沉降速度的加快和澄清层浊度的降低为尾水回用提供了质量保障。无机和有机絮凝剂复配后产生协同作用，能够显著提高尾矿的沉降效果 ，为尾矿尤其是细粒尾矿的沉降提供借鉴。     

郴州某复杂硫化铅锌矿阶段磨浮试验研究

针对郴州某复杂硫化铅锌矿资源的性质特点,采用铅快速浮选后尾矿再磨再选的阶磨阶选工艺,较好地实现了铅锌的高效浮选回收。研究了磨矿方式、捕收剂和调整剂种类及用量等因素对该矿石浮选的影响,确定了最佳浮选条件,通过小型闭路浮选试验,得到了铅品位60.05%、回收率89.63%的铅精矿和锌品位47.01%、回收率88.14%的锌精矿。     

粉煤灰基地质聚合物凝结时间的影响因素研究

以粉煤灰为原料,系统研究了水玻璃模数及掺量、水胶比、温度、外掺剂等参数对粉煤灰基地质聚合物凝结时间的影响。研究结果表明,随着温度升高,地质聚合物凝结时间显著降低; 在10 ℃条件下,地质聚合物凝结时间随着水玻璃掺量增加而增加,随水玻璃模数增加先增加后减小,水胶比对地质聚合物凝结时间影响较小,掺入Ca(OH)₂会促进地质聚合物的凝结。在粉煤灰掺量100%、水玻璃模数1.2、水玻璃掺量8%、水胶比0.35、养护温度10 ℃条件下,地质聚合物的初凝及终凝时间分别为65 min和114 min,在养护3 d和28 d后,地质聚合物的强度分别为23 MPa和51.7 MPa。     

河南某白钨矿伴生高钙萤石综合回收新工艺研究

对河南某白钨矿伴生高钙萤石进行了综合回收试验研究。以其白钨粗精矿为研究对象,通过反浮选预先脱除碳酸钙、再综合回收萤石的新工艺流程,使得伴生萤石资源得以高效回收利用。使用水玻璃作为预精选萤石抑制剂、氧化石蜡皂作为粗选捕收剂、酸化水玻璃和ATM作为精选抑制剂,经过一预一粗七精浮选流程,得到CaF₂品位93.95%、回收率24.15%的萤石精矿。依据实验结果进行了50 t/d的半工业试验,得到萤石精矿平均品位90.52%、平均回收率21.82%。     

基于萤石溶解/表面转化的含钙矿物表面定向调控浮选技术及机理研究

研究了萤石在白钨矿和方解石表面溶解和转化的可能性, 发现萤石可以在特定的捕收剂体系下作为抑制剂实现含钙矿物的浮选分离。浮选实验结果表明, 萤石作为抑制剂, 在白钨矿和方解石的浮选中, 用量小、作用效果明显; 动电位检测结果证实了萤石能明显降低方解石的动电位, 但对白钨矿基本没有影响; XPS检测结果证明了萤石对方解石的作用主要在于对Ca-O键能的减弱和Ca-F基团的生成, 即在方解石表面生成CaF2膜; AFM检测则可直观观察到方解石表面经过萤石处理之后出现明显的起伏, 印证了离子的侵蚀与CaF₂膜的生成。     

不同长度金属结合肽对大肠杆菌吸附钯性能的影响

利用微生物吸附法回收铂族金属(PGMs)有较大的应用前景，然而利用基因工程手段改造微生物胞外金属结合基团，进而提升微生物的吸附量与特异性仍是一项挑战。本研究利用微生物表面展示技术，在大肠杆菌(Escherichia coli，简写为E. coli)BL21菌株外膜上展示了不同长度的金属结合肽(EC10、EC20、EC30)，并解析了其对钯(Pd(II))的吸附行为。结果表明，在E.coli BL21表面展示不同长度金属结合肽均能增强其对Pd(II)的吸附量。其中，表面展示了EC20的菌株(简写为E. coli EC20)吸附量最高，为144.25 mg/g，是未进行表面展示菌株的1.14倍；E. coli BL21和E. coli EC20均能够从含多种金属离子的工业废水中选择性吸附Pd(II)和Pt(IV)，两株菌对Pd(II)吸附率分别为96.2%和99.0%。以上研究表明利用表面展示技术增加微生物外膜金属结合基团是一种有效提升微生物吸附能力的手段。     

微电解Fenton法处理有机废水可行性研究

采用微电解Fenton法处理硫铵酯-苯甲羟肟酸-苯胺黑有机废水。考察了初始pH值、铁屑及活性炭投入量、曝气量、H₂O₂用量、催化剂MnO₂加入量和反应时间对废水COD、NH₃-N和色度去除率的影响。最佳条件为:初始pH=3、铁屑用量70 g/L、活性炭用量80 g/L、H₂O₂用量7 mg/L、MnO₂用量8.0 g/L、曝气量500 mL/(min·L)、反应时间20 min,此时废水COD、NH₃-N和色度的去除率达88.21%、93.57%和98.68%。通过多因素正交实验确定了影响COD、NH₃-N和色度去除率的因素强弱顺序为:铁屑投入量=活性炭投入量>H₂O₂用量>pH值>MnO₂用量。