NaOH亚熔盐法分解钾长石矿

以高浓度NaOH溶液为亚熔盐介质分解钾长石矿精粉,考察了矿物粒径、NaOH溶液浓度、搅拌速度、反应时间、反应温度、液固比对K+溶出率的影响,并对分解过程动力学进行分析. 结果表明,100 mm粒径钾长石矿精粉的最佳反应条件为：NaOH初始浓度60%(w)、反应温度约160℃、搅拌速度400 r/min、液固质量比4:1、反应140 min,该条件下K+溶出率大于98%. 钾长石的分解符合粒径恒定的缩核模型,反应初期固相产物层内扩散为速控步骤. 80~140℃下,反应的表观活化能为110.42 kJ/mol.     

NaOH亚熔盐液相氧化分解铬铁矿的动力学研究

研究了NaOH亚熔盐体系液相氧化分解铬铁矿的工艺及宏观动力学,并考察了NaOH质量浓度、矿粉粒径、矿碱质量比、氧气压力、反应时间和反应温度对铬浸出率的影响。结果表明:NaOH亚熔盐氧化浸出铬的最佳反应条件为铬铁矿粒径38—48μm、矿碱质量比1∶7、温度245℃、NaOH质量分数65%、氧气压力0.8 MPa、反应时间480 min,得到铬浸出率99%。研究发现,NaOH液相氧化分解铬铁矿过程符合缩核模型,该过程在0—480 min内主要受界面化学反应控制,其宏观反应动力学的表观活化能Ea=38.26 k J/mol,指前因子A=11.813 min-1,反应残渣主要成分为Fe2O3和Mg(OH)_2。     

含钒钢渣中钒在KOH亚熔盐介质中溶出行为

对含钒钢渣中的钒在KOH亚熔盐介质中的溶出行为进行了研究,实验考察了反应温度、反应时间及碱渣质量比等因素对溶出过程的影响,并探讨了溶出机理. 结果表明,随反应温度、反应时间及碱渣比增加,钒的溶出率增加. KOH亚熔盐溶出含钒钢渣中钒的过程,是分解其中Ca2SiO4, Ca3SiO5, Ca2Fe2O5等固溶钒的物相,生成可溶性钒酸钾及不溶性的Ca(OH)2的过程. 并可通过控制浸出液中的KOH浓度避免钢渣中高CaO含量对钒沉淀的影响. 反应温度220~240℃、反应时间1 h、碱渣质量比为4时,钒浸出率高于90%. 与传统焙烧法相比,不仅显著降低了能耗,且提高了溶出效率.     

一水硬铝石型铝土矿在KOH亚熔盐介质中的溶出行为

采用KOH亚熔盐介质溶出中低品位一水硬铝石型铝土矿,考察了反应温度、碱矿比、初始KOH溶液浓度、反应时间及添加CaO对溶出后赤泥化学成分和物相的影响.结果表明,在反应温度220℃、碱矿质量比1.5、初始KOH溶液浓度50%(ω)、反应时间1h的条件下,Al2O3回收率可达81.4%,赤泥的铝硅质量比降至1.06,赤泥中硅主要以KAlSiO4形式存在.溶出过程中添加CaO不能提高Al2O3溶出率.进一步回收溶出后赤泥中的K2O和Al2O3,终赤泥中K2O含量降至0.61%,Al2O3含量降至8.09%,Al2O3总回收率可达90.7%.     

KOH-KNO3二元亚熔盐分解铬铁矿的实验研究

通过采用添加硝酸钾的方法以强化铬铁矿的KOH亚熔盐氧化分解过程。实验考察了碱矿比、盐矿比、氧分压、气体流量以及反应温度等工艺参数对铬铁矿分解过程的影响,以明确KOH-KNO3二元亚熔盐分解铬铁矿的分解条件。结果表明,反应温度与碱矿比对铬转化率影响显著,氧气分压与气体流量的影响次之。在KOH亚熔盐体系中加入KNO3后,碱矿比可由4∶1降到2∶1;铬铁矿分解过程的动力学方程符合1 2(1-x)-3(1-x)2/3=kt,表观活化能为55.63 kJ/mol,为内扩散控制过程。KNO3通过强化氧传递过程而明显促进了铬铁矿的分解。     

氢氧化钠亚熔盐体系分解铬铁矿的工艺研究

研究了氢氧化钠亚熔盐体系氧压浸出铬铁矿工艺的主要作用因素对铬浸出率的影响,确定了最佳的工艺参数。结果表明,氢氧化钠亚熔盐氧压浸出过程,对铬浸出影响最显著的因素是温度和氧压力;在铬铁矿粒径为0.038~0.048 mm、矿碱质量比为1∶7、 搅拌速度为650 r/min条件下,氢氧化钠亚熔盐氧压浸出铬的最佳反应条件为：浸出温度为245 ℃、碱浓度为65%（质量分数）、氧气压力为0.8 MPa、反应时间为480 min。在该条件下铬的浸出率为99%以上,活化能为51.49 kJ/mol,动力学方程为1-2/3x-（1-x）2/3=2 124.73 P■ 0.85×e-51 490/RT×t。     

KOH亚熔盐浸出低品位难分解钽铌矿的实验

研究了低品位难分解钽铌矿的KOH亚熔盐浸出条件. 探讨了反应温度、初始KOH浓度、浸出时间和碱矿比等因素对铌和钽的浸出率的影响. 结果表明，铌和钽的浸出率分别可达98%和96%，较现行氢氟酸工艺提高10%以上，提高了难处理钽铌资源的利用率. 用无毒的KOH亚熔盐取代现行工艺中高浓高毒性的氢氟酸作为反应介质，从生产源头消除了F–的三废污染，为钽、铌湿法冶金开辟了一条新的途径.     

铬铁矿加压碱浸氧化反应宏观动力学

研究了铬铁矿加压碱浸氧化反应的动力学过程,考察了铬铁矿粒度、搅拌、碱矿质量比和反应温度等对铬浸出率的影响.结果表明,反应温度250℃、碱浓度60%(ω)、氧分压3.2MPa、铬铁矿粒度小于50m、搅拌转速650r/min、碱矿质量比4.0:1、反应时间240min的条件下,铬铁矿中铬的浸出率达98%以上,且随铬铁矿粒径减小、搅拌转速增加、碱矿质量比增加和反应温度升高而提高.反应产物为MgFe2O4和Mg(OH)2,浸出时呈固态包裹在未反应颗粒外层.宏观动力学研究结果表明,铬铁矿加压碱浸氧化反应过程受反应物在固体产物层中的扩散控制,可用方程1-2/3X-(1-X)2/3=kt描述,该反应的表观活化能E=54.5kJ/mol,指前因子A=328.4min-1.     

盐地碱蓬油制备生物柴油工艺条件研究

以盐地碱蓬油为原料制备生物柴油.通过正交实验研究了反应温度、催化剂用量、醇油摩尔比、反应时间、搅拌强度等因素对生物柴油产率的影响.结果表明,在实验范围内各影响因素对生物柴油产率作用的大小依次为:搅拌强度>反应时间>催化剂用量>醇油摩尔比>反应温度.盐地碱蓬油制备生物柴油的最佳工艺参数为:搅拌强度为1 800 r/min,反应时间60min,催化剂KOH用量为盐地碱蓬油质量的1%,醇油摩尔比6/1,反应温度65℃.在该工艺条件下,生物柴油产率达到97.03%.     

KOH亚熔盐法制备钛酸钾晶须和二氧化钛

研究了以高钛渣为原料、采用KOH亚熔盐法制备钛酸钾晶须和二氧化钛的新方法,探讨了反应温度、初始KOH浓度、反应时间和碱矿比等因素对钛酸钾晶须形貌的影响. 实验结果表明,反应温度、反应时间和碱矿比对钛酸钾晶须的形貌影响较为显著,并得到长度约20~25 mm、长径比约为15~20的钛酸钾晶须. 钛酸钾在pH=10~12间水解并煅烧,制备了八钛酸钾晶须;在pH=1~3间水解并煅烧,制备了二氧化钛晶须.     

含钒钢渣亚熔盐法浸出提钒过程与机理

实验研究了采用钾系与钠系亚熔盐反应介质提取含钒钢渣中钒的工艺与机理. 结果表明,亚熔盐体系对含钒钢渣的提钒机理是通过分解硅酸二钙、硅酸三钙、铁酸钙等钒的固溶相,使钒以可溶性钒酸盐形式溶出,钢渣中高CaO对钒溶出的负面影响可通过调整浸出液中氢氧化钠(钾)浓度避免. 与传统工艺相比,亚熔盐体系反应温度由850℃降至220~240℃,反应时间由4~6 h降至1~2 h,在显著降低能耗、提高效率的同时,钒的一次转化率钠系可达85%,钾系可达97%;且在钾系亚熔盐氧化性气氛中实现钒、铬共提,基本实现了含钒钢渣中钒的高效清洁提取.     

钒酸钾钙化沉钒法制备钒酸钙

针对钾系亚熔盐法分解钒渣的中间产品钒酸钾,提出通过添加CaO实现钒酸钾中钾、钒分离,并同步实现钾再生循环的新方法,考察了各工艺参数对钙化沉钒的影响,得到钙化沉钒的最佳工艺条件. 结果表明,在KOH浓度140 g/L及CaO添加量为理论计算量的1.2倍、反应温度90℃、反应时间2 h的最佳工艺条件下,钒酸钾中钒转化率达95.9%以上,生成的钙化产物为Ca10V6O25,可直接用于钒铁冶炼,钾生成KOH返回用于分解钒渣.     

含钒尾渣NaOH亚熔盐浸出提钒

研究了含钒尾渣NaOH亚熔盐法分解过程中主要反应因素对钒浸出率的影响规律,获得了最佳工艺参数,并对反应机理进行了探讨.结果表明,反应温度、反应时间及碱渣质量比是最重要的反应因素,其影响程度为反应温度(T)＞反应时间(t)＞碱渣质量比(r);含钒尾渣最佳浸出条件为:反应温度170℃,尾渣粒度-74 μm,反应时间3h,碱...     

NaOH-NaCl亚熔盐法活化含钾岩石制备SOD沸石

为了实现含钾岩石的高效利用,以NaOH-NaCl混合碱为助剂进行亚熔盐法活化含钾岩石的研究。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及滴定法对反应前后的产物组成进行分析。结果表明,含钾岩石活化的适宜条件为：m(NaOH)/m(potassic rocks)=0.7、m(NaCl)/m(potassic rocks)=0.7、m(H₂O)/m(potassic rocks)=1.0、反应温度160℃,反应时间120 min。在该条件下,K⁺浸出率可达92%,碱浓度下降至41wt%,低于常规亚熔盐体系的介质浓度,活化后产物为SOD沸石。通过分析合成后母液组成,设计母液的循环工艺,实现NaCl的循环利用。该法显著减少了亚熔盐活化含钾岩石过程中的碱用量,并实现矿石的高效活化,为含钾岩石的综合利用提供新途径。     

亚熔盐溶出一水硬铝石型铝土矿过程中赤泥的铝硅行为

对NaOH亚熔盐溶出一水硬铝石型铝土矿过程中赤泥的Al, Si行为进行了研究,通过实验研究了溶出过程的反应温度、碱矿比、添加CaO等主要因素对赤泥成分和物相结构的影响. 结果表明,在相同碱矿比下,温度越高越有利于Al2O3的溶出. 在碱矿比为2、反应温度为180℃、反应时间为2 h的条件下,一水硬铝石完全溶出,赤泥中硅主要以Na8Al6Si6O24(OH)2(H2O)2和Na9Al9Si15O48(H2O)27的钠铝硅酸盐形式存在. 亚熔盐溶出过程中添加CaO并不能抑制Si进入溶出液中,甚至会降低Al2O3的溶出率. 但添加CaO可以减少碱的损耗,适于处理中等品位的铝土矿.     

亚熔盐高效提钒铬清洁生产技术产业化应用

在亚熔盐生产线达产达效期间,对钒渣液相氧化、液固分离、钒酸钠结晶、三效蒸发等工序进行了研究。结果表明,在纳微曝气氧化及规模放大效应共同作用下,亚熔盐示范工程可实现较低温度(140~180℃)和较低压力(0.6~1.0 MPa)下钒和铬的高效同步提取,钒和铬的转化率分别为93%和85%;对不同原料来源的钒渣,纳微曝气亚熔盐技术均体现出优异的浸出性能;全自动立式压滤机采用三级逆流洗涤方式,保证了尾渣含水率低于30wt%,钒含量低于0.15wt%,铬含量低于0.05wt%;选用OSLO冷却结晶器进行钒酸钠结晶,钒酸钠结晶率达到61.5%;通过在三效系统蒸汽接口处增设减温减压器,实现循环碱液浓度由试生产初期的45wt%提高至50wt%。利用亚熔盐产线对传统钠化焙烧工艺废水处理过程中产生的钒铬泥进行钒铬浸出,在反应温度175℃、反应压力0.65 MPa、进出料速度0.25 t/h的工作条件下实现了钒铬泥中钒和铬的高效浸出,钒和铬的浸出率分别为93.68%和96.76%。当溶液中铬浓度达到25~30 g/L后,铬酸钠结晶工序可保证将每次液相氧化反应溶出的铬全部结晶析出,铬酸钠的结晶率为17.65%。