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).     

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。     

超声波强化低品位氧化锌矿在NH3-(NH4)2SO4-H2O体系中的浸出

研究了低品位氧化锌矿在NH_3-(NH_4)_2SO_4-H_2O体系中的浸出,并利用超声波进行了浸出过程的强化。结果表明,超声波能够强化低品位氧化锌矿在氨性浸出剂中的浸出。在总氨浓度为7.5mol/L,n[NH_4~+]∶n[NH_3]为2∶1,反应温度为40℃,反应时间为60 min,超声波浸出,液固比为5∶1的条件下,锌的浸出率可以达到92.1%。当NH3与(NH4)2SO4的摩尔比为1∶1时,此低品位氧化锌矿在浸出Zn2+所形成的配位化合物为[Zn(NH_3)_4]~(2+)。适当增加氨浓度及反应温度可有效提高锌的浸出率。     

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。     

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。     

攀西地区白马辉长岩型超低品位钒钛磁铁矿选铁试验研究

论文以攀西地区白马辉长岩型超低品位钒钛磁铁矿为研究对象,查明了该矿石中化学组分、矿物组成、铁和TiO₂的相态。在此基础上进行了多粒级多磁场梯度干式磁选抛尾试验,通过铁和TiO₂的相态分析阐述了干式磁选抛尾的合理性；进行了干式磁选精矿阶段磨矿阶段选别试验,二段磁选在-200目占80%细度下获得了TFe 57.78%、TiO₂ 7.72%、V₂O₅ 0.69%的铁精矿,铁精矿产率为12.93%、铁回收率51.56%,相对磁性铁回收率为98.70%,V₂O₅回收率78.26%。结果表明该矿石虽然铁品位低,仍具综合回收利用价值。      

重-浮联合流程回收某微细粒、低品位钽铌尾矿的选矿试验研究

对-0.038mm粒级中Ta2O5的分布率达到80%以上的某微细粒钽铌尾矿，采用“离心机预富集-粗精矿浮选”的重-浮联合工艺处理该矿石，获得精矿中Ta2O5和Nb2O5品位分别为18.2547%和9.0838%，Ta2O5和Nb2O5回收率分别为35.52%和35.22%的良好指标。为开发利用该类型微细粒、低品位钽铌矿石提供了技术依据。     

630℃超超临界二次再热塔式锅炉热力特性与壁温耦合计算研究

630℃超超临界火电技术作为下一代超超临界发电技术,对于煤炭资源的节约、发电机组的经济性以及环境改善,都显示了优越性。目前630℃超超临界锅炉的热力计算还缺乏相关研究。本文以某1000MW超超临界二次再热塔式锅炉布置方案为例,将锅炉管道、炉膛、高温受热面作为串联管路计算,在工质侧将热力计算与管路计算进行耦合建立数值分析模型。该计算模型能够同时得到比实现水动力和热力计算更精细的结果,对后续700℃工程持续优化提升做好技术储备。