In-situ measurement of mineral phase transition and kinetics in roasting process of Bayan Obo mixed rare earth concentrate by sodium carbonate

In this study, the Bayan Obo rare earth concentrates mixed with Na₂CO₃ were used for roasting research. The phase change process of each firing stage was analyzed. The kinetic mechanism model of the continuous heating process was calculated. This study aims to recover valuable elements and optimize the production process to provide a certain theoretical basis. Using X-ray diffraction (XRD), Fourier infrared spectroscopy, scanning electron microscopy with energy dispersive spectrometry, the reaction process and the existence of mineral phases were analyzed. The variable temperature XRD and thermogravimetric method were used to calculate the roasting kinetics. The phase transition results show that carbonate-like substances first decompose into fine mineral particles, and CaO, MgO, and SiO₂ react to form silicates, causing hardening. Further, REPO₄ and NaF can directly generate CeF₃ and CeF₄ at high temperatures, and a part of CeF₄ and NaF forms a solid solution substance Na₃CeF₇. Rare earth oxides calcined at a high temperature of 750 °C were separated to produce Ce_0.6Nd_0.4O_1.8, Ce₄O₇, and LaPrO_3+x. Then, BaSO₄, Na₂CO₃, and Fe₂O₃ react to form barium ferrite BaFe₁₂O₁₉; the kinetic calculation results show that during the continuous heating process, the apparent activation energy E reaches the minimum in the entire reaction stage in the temperature range of 440–524 °C, and the reaction order n reaches the maximum, which indicates that the decomposition product REFO significantly impacts the reaction system and reduces the activation energy. The mechanism function is F(α) = [?ln (1?α)]^1/3. The reaction order n reaches the minimum in the temperature range of 680–757 °C, and the apparent activation energy E is large. The difficulty of the reaction increases during the final stage. The reaction mechanism function is F(α) = [1?(1?α)^1/3]². Observing the entire reaction stage, the step of controlling the reaction rate changes from random nucleation to three-dimensional diffusion (spherical symmetry).     

利用电解水替代SO2改进玉米淀粉生产浸泡新工艺研究

采用电解水代替SO_2以改进玉米淀粉生产工艺。以传统工艺(0.2%SO_2)作为对照,通过酸性电解水(Ac EW)与碱性电解水(Al EW)二次浸泡来提取玉米淀粉。结果表明,最佳提取工艺为Ac EW浸泡43 h后再使用Al EW浸泡5 h,此工艺下淀粉收率最高,达到(67.2±1.6)%,并与传统的湿法工艺(SO2浸泡48 h)的淀粉收率(67.4±1.0)%比较,无显著性差异(P0.05)。     

氧化吸收工艺再生SO2返回天然气净化厂二级Claus工艺的模拟研究

针对氧化吸收工艺应用于天然气净化厂Claus尾气减排的情况,利用VMGSim软件模拟了该工艺脱除Claus尾气中SO_2并返回二级Claus工艺的过程,阐明了不同的SO_2返回位置对硫回收率及主燃烧炉温度的影响,并提出了应对措施,可为氧化吸收工艺在天然气净化厂的应用提供重要参考。     

细粒磁铁精矿球团孔隙结构的优化研究

针对-10 μm粒级含量32.63%、比表面积2 980 cm²/g的细粒磁铁精矿,通过有机粘结剂取代部分膨润土优化细粒磁铁精矿球团的孔隙结构,从而改善了生球及成品球质量。相比单独添加1.75%的膨润土球团,配加0.05%的有机粘结剂使膨润土用量降低至0.8%,由于有机粘结剂使小颗粒团聚成较大的颗粒,使得生球的孔隙率从16.68%提高到23.15%,球团爆裂温度从370 ℃提高到500 ℃;且预热过程球团的氧化率从67.48%提高到79.08%,球团均匀氧化避免了球团焙烧时形成双层结构;同时焙烧球孔隙率从12.33%提高到16.83%,使得球团还原度从56.8%提高到69.7%。有机粘结剂部分取代膨润土成功解决了细粒磁铁精矿球团孔隙率低导致的爆裂温度低、氧化速度慢、还原性能差等问题。     

某含铅金精矿中回收铅的试验研究

针对某金精矿中伴生铅含量高(含铅7.83%)的特点,为综合回收其中有价金属铅,详细查明金精矿中的组成成分以及铅的赋存状态,提出采用"抑硫浮铅"工艺。试验结果表明,采用该工艺处理此类含铅金精矿,可获得含铅61.94%、金75.40 g/t、银3 481.0 g/t、铅回收率88.10%的铅精矿以及含金30.85 g/t、银682.6 g/t、铅1.08%的金精矿,实现了伴生金属铅的高效回收。     

介孔分子硅剂改善茶浓缩膜结构特性应用研究

为有效提高功能性茶浓缩反渗透膜的回收效率和抗污性能,探究了3种介孔分子硅材料(MCM-41、SBA-15和MCFs)对浓缩膜面聚酰胺层聚合形成过程的结构影响。结果表明,添加质量分数0.02%经磺化预处理的MCM-41于间苯二胺水相可接枝酰氯基团,形成的聚酰胺结构层峰谷粗糙跨度仅为220 nm且交联紧致,膜抗拉伸强度增加37.8%;SBA-15和MCFs相膜面峰谷跨度达500~780 nm,横向褶皱和团聚,结构存在孔道塌陷;改性膜在3 h内对茶多酚、茶多糖、茶蛋白即可达到最大浓缩度,减少50%浓缩时间;MCM-41和SBA-15膜长时间运行的浓缩降率仅为2.8%~6.1%,48 h下降率比显示改性膜达标使用时长增加112.5%~137.5%,亲水性和抗污堵能力均大幅提升,可有效满足功能化茶浓缩精度。     

铋精矿加压氧化氨浸高效分离铜、硫和铋

针对湖南柿竹园铋精矿火法冶炼过程中存在的成本高、低浓度SO₂和散烟排放污染环境、有价金属综合回收率低等问题, 以柿竹园铋精矿为原料, 提出了加压氧化氨浸分离铋与铜、硫的新工艺, 研究了氨水加入量、浸出温度、浸出时间、浸出压力及浸出液固比等因素对铜、硫、铋浸出率的影响。在氨水用量1.8 mL/g_铋精矿、液固比4∶1、釜压2.8 MPa、浸出温度160 ℃、浸出时间5 h、搅拌速度600 r/min的优化工艺条件下, 铜、硫浸出率分别达93.57%和92.87%, 铋不浸出并以氧化铋形态全部入渣, 实现了铜、硫与铋的高效分离。     

含锡抑硫浮锌尾矿FS活化浮硫试验

云南某锡矿选矿厂采用抑硫浮锌-硫酸活化浮硫-浮硫尾矿选锡流程回收矿石中的主要有用元素锡、锌、硫。硫酸活化浮硫不仅腐蚀搅拌桶、浮选机等矿浆存储及输送设备，而且与矿物作用还会释放有毒的硫化氢气体，造成环境污染。为解决此问题，武汉理工大学相关课题组有针对性地研制出一种新型药剂FS，可替代硫酸活化现场被抑制的硫。试验对以FS为活化剂的脱硫工艺条件进行了研究。结果表明，硫、锡品位分别为21.24%、11.43%的试样，以FS+硫酸铜为活化剂，丁基黄药为捕收剂，2#油为起泡剂，经1粗1精1扫闭路流程处理，可获得硫品位为36.57%、含锡0.60%、硫回收率为97.76%的硫精矿，以及锡品位为25.66%、含硫1.10%、锡回收率为97.03%的脱硫产品，较好地实现了硫锡分离。新型药剂FS与硫酸铜的组合使用，不仅解决了设备的腐蚀问题，而且降低了药剂消耗，消除了硫化氢气体对环境的污染。     

内蒙古某磁选铁精矿浮选脱硫试验研究

对内蒙古某磁选铁精矿进行了浮选脱硫试验研究。以FS为活化剂、碳酸钠为pH调整剂、黄药和双黄药为混合捕收剂、2^#油为起泡剂, 经过一粗一精一扫闭路反浮选, 获得了产率94.54%、铁品位67.88%、铁回收率95.04%、含硫0.26%的铁精矿。     

南方山葡萄酒的氧化褐变动力学研究

为深入了解红葡萄酒的氧化机制,利用加速氧化的方法,通过分析2种南方山葡萄酒氧化褐变过程中,褐变程度、红色色调、游离SO2、氧化还原电位以及氧化前、后主要理化指标的变化,研究南方山葡萄酒的氧化褐变动力学、主要影响因素及对葡萄酒品质的影响。试验结果表明:南方山葡萄酒的氧化褐变动力学符合0级动力学模型方程,桂葡1号葡萄酒耐氧化能力高于刺葡萄酒,然而其红色色调的保持力要低于刺葡萄酒。在加速氧化过程中,葡萄酒的游离SO2快速下降,氧化-还原电位加速上升,且二者呈显著的负相关关系。加速氧化30 d后,2种葡萄酒的总酸、挥发酸升高,其pH值和主要的抗氧化物质(原花青素、游离花色苷、总酚)均显著下降。