石煤与软锰矿焙烧样耦合提取钒锰的动力学

为实现石煤与软锰矿焙烧样中钒锰的共提取,并解决石煤二段硫酸化焙烧过程中酸过量的问题,通过多因素研究探讨石煤与低品位软锰矿焙烧样耦合浸出工艺对钒锰共浸出率的影响,为石煤及低品位软锰矿焙烧样中钒锰资源高效综合利用提供了参考和依据。试验结果表明,当石煤与低品位软锰矿焙烧样的配矿比为1：1、矿浆液固比为5：1及浸出温度为80℃时,耦合浸出体系中钒的浸出率可达98．13％,而锰的浸出率可达99．45％。对耦合浸出体系的钒锰浸出动力学研究表明,钒浸出过程是通过固体产物层的内扩散控制,其表观活化能为22．401kJ／mol;锰浸出过程在低温区25～55℃下是通过化学反应控制,其表观活化能为57．232kJ／mol,高温区65～95℃下锰浸出过程是通过固体产物层的内扩散控制,其表观活化能为14．323kJ／mol。     

硫酸铵焙烧法浸出镍磁黄铁矿中有价金属

将镍磁黄铁矿与(NH4)2SO4混合后在高温下焙烧,考察(NH4)2SO4用量、浸出温度、浸出时间和稀硫酸浸出液的pH值对焙烧产物中金属元素浸出率的影响,并在氨水-(NH4)2SO4混合溶液中浸出焙烧产物。结果表明:在不同情况下,Ni和Cu的浸出率较高,Mg和Fe的浸出率较低;氨性溶液有利于Ni和Cu的浸出,总氨浓度为7 mol/L时,Ni和Cu的浸出率分别为89.56%和79.35%;低pH值的稀硫酸溶液有利于Mg和Fe的浸出,pH值为0.5时,Mg和Fe的浸出率分别为61.39%和62.56%。由扫描电镜-能谱分析和XRD分析可知,矿样中Ni和Cu大部分被浸出;由于焙烧产物中部分Mg和Fe以铁酸钙和硅酸镁等形态存在,Mg和Fe的浸出率较低。     

镁离子浓度对氧化亚铁硫杆菌生长动力学的影响

在氧化亚铁硫杆菌(T.f)培养过程中其他营养物质足量的情况下,通过考察不同初始Mg2+浓度对氧化亚铁硫杆菌(T.f)生长活性的影响,得到在不同Mg2+浓度下细菌的生长曲线。结果表明:T.f对Mg2+具有一定的耐受能力;当培养基中ρ(Mg2+)≤10 g/L时,Mg2+对细菌生长活性影响很小;其ρ(Mg2+)为15 g/L时,Mg2+开始产生延迟效应,抑制细菌生长;ρ(Mg2+)为20 g/L时,细菌生长完全受到抑制。同时利用基于存在非竞争性抑制的Monod方程,建立了T.f在高Mg2+浓度下的生长动力学方程模型,确定在不同条件下细菌生长动力学参数,包括最大比生长速率μmax、Monod常数Km及镁离子抑制常数KI。利用correl系数工具分析细菌比生长速率的实验值和模拟值之间的相关系数为0.973,表明该动力学方程能较好地描述Mg2+浓度对氧化亚铁硫杆菌生长的影响。     

菱镁矿煅烧浮选除钙及其机理

对浮选脱硅后在850℃下煅烧3 h的菱镁矿精矿进行浮选试验,分别以油酸钠和十二胺为捕收剂,水玻璃和六偏磷酸钠为调整剂研究了含钙杂质的可选性。通过ζ电位测定分析了浮选机理。结果表明:以十二胺和水玻璃为捕收剂和活化剂进行的反浮选,可以得到MgO品位和回收率分别为76.48%和79.75%,CaO含量为0.24%的MgO与Mg(OH)2混合物精矿。煅烧后的白云石表面因包裹了氢氧化钙薄膜而吸附了水玻璃水解产物H2SiO3和SiO32聚合成的胶粒被活化,活化的煅烧白云石再次吸附十二胺,表面变得疏水而上浮。运用Material Studio软件模拟了十二胺对经活化后的煅烧白云石的吸附,比较了六偏磷酸钠与水玻璃两种调整剂的优劣。     

循环流态化焙烧加压浸出从极难浸石煤中提取钒

以广西某极难浸石煤钒矿为研究对象,研究循环流态化焙烧试样在加压浸出条件下的钒浸出率。结果表明:在相同酸浸条件下,循环流态化空白焙烧试样的钒浸出率高于钠化焙烧的钒浸出率。系统的焙烧浸出工艺对比研究表明:该石煤钒矿只有在循环流态化焙烧并加压高浓度酸浸作用下才能获得最高的钒浸出率,应属于极难浸石煤钒矿。在V(H2SO4):V(HF)=1:1和MnO2添加量(质量分数)为3%的条件下,循环流态化空白焙烧矿的最佳酸浸条件为液固比1:1、浸出温度150℃、浸出时间6 h,钒浸出率可达98.11%。同时,研究循环流态化空白焙烧矿加压浸出的动力学模型、浸出控制步骤及表观活化能。循环流态化空白焙烧能避免钠化焙烧产生的Cl2及HCl等有害气体的排放问题。从焙烧反应设备的创新应用着手,探索试验工艺条件,为极难浸石煤钒矿的工业化利用提供参考和依据。     

包钢选矿厂强磁选粗精矿磁化焙烧-弱磁选尾矿回收稀土的选矿工艺研究

对包钢选矿厂强磁选粗精矿经磁化焙烧-弱磁选所得尾矿进行稀土的选矿工艺研究。试验结果表明,弱磁选尾矿经预先脱碳并经混合浮选后得到的混合浮选精矿,对其进行了单一流程及一次粗选、三次精选、一次扫选的全流程试验研究,最终获得了REO品位64.41%,回收率18.13%的稀土精矿产品。同时,对试验流程的改进和优化提出了建议。     

电石渣矿化捕集铝电解烟气中CO2制备碳酸钙

研究了电石渣矿化捕集铝电解烟气中二氧化碳的行为规律。考察了不同反应条件下碳酸钙产品的产率、成分、物相、形貌及粒径分析。结果表明,采用2 mol/L的氯化铵溶液对电石渣溶出预处理,溶出液CaCl2浓度可达0.37 mol/L。利用电石渣溶出液进行脱碳,产品碳酸钙产量随搅拌转速、气体流量及CO2浓度的增加而增加。碳酸钙产品纯度可达98.7%以上;产品中存在球霰型和方解型两种不同晶型的碳酸钙,无杂质峰存在;产品主要为微米球状,粒度D50=14~24 μm。     

液态烃碱渣耦合离子液体废催化剂协同中和处置利用工艺研究

为实现液态烃碱渣和离子液体废催化剂的协同中和处置,采用化学沉淀—絮凝法工艺对液态烃碱渣进行预处理以去除硫化物与COD。系统考察了影响化学沉淀法的主要因素,选择硫酸铜为沉淀剂、在投加量为34 g/L、反应时间为20 min条件下,液态烃碱渣中硫化物去除率为96.88%,COD去除率为74.68%。进一步采用絮凝法处理反应体系,选择阳离子聚丙烯酰胺、在絮凝反应时间20 min、沉降时间90 min、投加量15 mg/L的条件下,液态烃碱渣中硫化物总去除率提升至97.13%,COD去除率达到81.67%。再将化学沉淀—絮凝法处理后的碱渣与离子液体水解液在20 ℃以体积比14︰100进行中和调控,反应后中和液中COD、硫化物、油类指标达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中污水三级排放标准,实现了液态烃碱渣与离子液体废催化剂的协同中和处置利用。     

氢氧化钠碱熔焙烧对页岩提钒过程的影响

以湖北通山云母型含钒页岩为研究对象,采用NaOH碱熔焙烧—水浸工艺,考察了碱矿质量比、焙烧温度和时间、浸出温度和时间、液固比对钒浸出率的影响。结果表明,在碱矿质量比1∶1(g/g)、500℃焙烧60min、然后按液固比4.0(mL/g)在60℃浸出60min的条件下,钒浸出率可达84.63%。焙烧过程中,氢氧化钠参与含钒云母的分解反应,降低了云母分解反应的吉布斯自由能,云母结构的破坏程度加剧,强化了钒从云母晶格的释放;同时氢氧化钠参与化学反应,促进钒的溶出。