硫酸铵焙烧活化石棉尾矿提取镁实验研究

本实验采用硫酸铵与石棉尾矿用高温炉焙烧的方法提取镁。首先利用差热-热重法分析石棉尾矿与硫酸铵混合物的热分解和化学反应的热效应,得出石棉尾矿与硫酸铵混合物在240~500℃下产生分解、失重。将石棉尾矿与硫酸铵混合均匀后在320℃、400℃和460℃下焙烧1h,用XRD分析焙烧产物,得出在320℃时石棉尾矿和硫酸铵反应主要生成(NH4)2Mg(SO4)2和(NH4)2Mg2(SO4)3;在400℃时主要生成(NH4)2Mg2(SO4)3;在460℃时主要生成MgSO4,由于吸水变为MgSO4.6H2O。研究了硫酸铵与石棉尾矿不同物质的量的配比、焙烧温度和焙烧时间对镁浸取率的影响,得出当硫酸铵与石棉尾矿物质的量之比为2∶1、焙烧温度为460℃、焙烧时间为60min时,镁的浸取率为83.1%。     

硫酸铵焙烧法提取粉煤灰中氧化铝的工艺技术研究

采用焙烧-酸浸取从粉煤灰中提取Al2O3.以硫酸铵为活化剂,在400℃下焙烧,使粉煤灰中的惰性Al2O3转变为活性硫酸铝铵(NH4Al(SO4)2),硫酸为溶出剂.探讨了焙烧温度、硫酸铵与粉煤灰混料比、酸浸反应时间、酸浸温度、硫酸质量分数及液固比等因素对粉煤友中Al2O3提取率的影响.结果表明,当焙烧温度为400～450℃,(NH-4)2SO4与Al2O3摩尔比为8时,粉煤灰中莫来石相完全消失;当(NH4)2SO4与Al2O3摩尔比为6,焙烧时间为120 min,硫酸质量分数为20％,浸取温度为80℃,溶出时间为2h,液固比为8mL/g时,粉煤灰中Al2O3提取率可达到78.86％.     

温石棉选矿粉尘酸浸法制备纤维状纳米二氧化硅材料

采用浮选法,以十二烷基苯磺酸钠（SDBS）为浮选剂,从温石棉选矿粉尘中浮选纤蛇纹石短纤维,并采用直接酸浸法除去金属氧化物制备纤维状纳米二氧化硅材料。研究了硫酸质量分数、反应温度、反应时间和液固体积/质量比对MgO浸取率、水洗残渣量及滤液剩余H+摩尔数的影响。研究结果表明,当硫酸质量分数35%、反应温度90℃、反应时间2 h、液固体积/质量比为10时,MgO浸取率为88.82%,所制备的样品呈纤维状,直径在30~40 nm,呈无定形态,为一维SiO2纳米材料。     

基于硫酸铵+硫酸混合助剂的石煤焙烧─酸浸提钒

为了了解含钒石煤焙烧过程助剂硫酸铵+浓硫酸对焙烧—酸浸提钒效果的影响,以四川广元某V2O5含量为0.82%的含钒石煤试样为研究对象(33.03%的钒赋存在有机质中,59.45%的钒赋存在硅酸盐矿物中),在混合助剂硫酸铵与浓硫酸的物质的量之比为1∶1的情况下,考察了焙烧温度、混合助剂添加量、试样的粒度和浸出温度对钒提取率的影响。结果表明,在添加硫酸铵+浓硫酸助剂的情况下,250℃焙烧导致试样中的云母相消失,伴随着硫酸铁铵、硬石膏新相的生成;焙烧温度上升到400℃,硫酸铁铵的衍射峰强度达到最强;继续提高焙烧温度至500℃,硫酸铁铵的衍射峰强度减弱;在320℃的焙烧熟料中有新相硫酸铝铵生成,至350℃处于增强阶段,至400℃硫酸铝铵相又全部消失。细度为-120目的试样按SO2-4与Al2O3+Fe2O3的物质的量之比3.5添加硫酸铵+浓硫酸,350℃下的焙烧熟料在90℃下进行硫酸酸浸,钒浸出率可达95.67%。     

石棉尾矿焙烧活化制备建筑材料技术研究

以石棉尾矿为原料,采用不同焙烧助剂和焙烧工艺制备系列石棉尾矿焙烧产物,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析,探究焙烧助剂种类、添加量、焙烧温度和时间等对焙烧产物结构、形貌及性能的影响。结果表明,焙烧温度为800℃,焙烧时间为2 h,焙烧助剂(NH₄)₂SO₄添加量为12%时,获得的样品胶凝性能最好;以该工艺条件制得的石棉尾矿焙烧活化产物为原料,加入不同比例水泥制成砌块试件,根据GB/T 4111-2013测试砌砖试件的各项性能指标,当水泥添加量为10%时,固化体抗压强度可达30 MPa,样品的抗压、抗冻、收缩率、吸水率等达到MU25免烧砖性能指标要求。     

石棉尾矿的利用

由于开采的矿层越来越贫,尾矿也就越来越多。加拿大的石棉尾矿的合纤维量有时超过15%。百余年来,尾矿堆积如山,以每天78,000吨的速度增加着,目前估计有10亿吨。基性石棉矿是由蛇纹岩组成,分子式是:Mg_3[Si_2O_5(OH)_4],含有纤维蛇纹石(温石棉)、叶蛇纹石和蛇纹石;晶形是三～     

MgO-Fe3O4比例对磁铁矿氧化动力学的影响机制

采用氧化镁纯试剂和磁铁矿纯矿物研究不同MgO和Fe₃O₄摩尔比对焙烧样品物相转化的影响,进而采用非等温法对Fe₃O₄-MgO混合样品氧化焙烧过程进行动力学分析。结果表明：较高Mg/Fe摩尔比例有利于生成Mg_xFe_3-xO₄,Mg²⁺的存在会抑制Fe₂O₃晶粒连接,不利于Fe₂O₃晶粒长大。Fe₃O₄-MgO混合样品氧化过程分为三个阶段：在低温阶段(250～420℃)受化学反应和气体内扩散反应共同控制,此温度范围内磁铁矿氧化率约30%;中温阶段(420～720℃)由化学反应控制,氧化率提高至55%左右,MgO含量变化对表观活化能影响不大,为35.67～43.23 kJ/mol;高温阶段(720～980℃)主要为气体内扩散控制,此阶段Fe₃O₄...     

硫酸铵-高铁铝土矿焙烧法提取铝、铁

研究了硫酸铵法提取高铁铝土矿中的铝、铁新工艺。采用X射线衍射分析和电镜分析,对原料的物相和形貌进行表征。采用硫酸铵焙烧法提取高铁铝土矿中的有价组元,高铁铝土矿中的铝、铁均能与硫酸铵体系反应,铝反应的最终产物为NH4Al(SO4)2,铁反应的最终产物为NH4Fe(SO4)2,试验考查了不同条件对铝、铁提取率的影响,结果表明:采用两段法焙烧可有效提高铝、铁提取率,硫酸铵与铝土矿质量比为3.5,300℃恒温50 min后450℃恒温焙烧30 min,铝、铁提取率分别可达90.20%和87.60%。     

温石棉及尾矿资源化利用研究进展

基于大量存在的温石棉尾矿,本文结合温石棉的晶体结构、化学组成以及研究现状,从有价组分提取(火法焙烧、湿法酸浸)、制备纳米多孔氧化硅、陶瓷、微晶玻璃、硅酸钙保温材料和高技术新材料等方面探讨了温石棉及其尾矿的综合利用现状,并分析温石棉尾矿存在问题和未来发展趋势。     

从低品位含铝矿石酸浸液中回收铝的试验

从低品位含铝矿石湿法处理过程综合回收铝,实现低品位含铝矿物的资源化或高值化利用具有重要的现实意义。以硫酸浸出低品位含铝锐钛矿原矿得到的高铝铁的浸出溶液为研究对象,采用硫酸铝铵结晶沉铝—树脂吸附除铁—焙烧联合工艺制备高纯Al2O3。结果表明,在铝离子初始浓度为0.70 mol/L、NH4+/Al3+摩尔比为1.2、结晶终点温度为20 ℃的条件下以300 r/min的速度搅拌30 min,获得晶体纯度为95.31%,铝的回收率达到88.19%,夹杂铁的含量为1.39%的NH4Al(SO4)2·12H2O粗产品。然后将NH4Al(SO4)2·12H2O粗产品通过两次重结晶和一次树脂吸附除铁,最终在1 300 ℃条件下焙烧得到纯度为99.99%的Al2O3。     

蛇纹石酸浸取处理的正交优化设计

利用正交试验法对蛇纹石酸浸取处理的影响因子进行了研究。通过对试验数据进行极差和方差分析表明:反应温度、反应时间、硫酸浓度和液固比等四个因子对蛇纹石中氧化镁浸出率的影响权重依次减小;其优化工艺条件为反应温度100℃,反应时间4h,硫酸浓度40%,液固比8。     

硫酸和硫酸氢铵混合分解翁福磷矿

对硫酸和硫酸氢铵混合分解贵州翁福磷矿进行了研究。结果表明,加料方式与速度、SO42-/CaO和H2SO4/NH4HSO4比值以及初始硫酸根浓度等对磷矿的酸解有显著的影响。其优化工艺条件为:硫酸与磷矿并流加入,加料时间50m in,SO42-/CaO=1.3,H2SO4/NH4HSO4=4/4.8,反应温度70℃。在此条件下,磷矿的分解率约为94%。与纯硫酸分解磷矿相比,本方法可节约硫酸约50%。另外,本研究发现NH4+的引入可以使硫酸钙形成均匀的针状晶体,从而改善酸解浆料的过滤性能。     

攀枝花含钪钛尾矿分解试验研究

对攀枝花钒钛磁铁矿电选尾矿进行了硫酸化焙烧、碱熔焙烧、石灰与添加剂配比焙烧试验研究,找到了分解钛尾矿的较佳途径,分别以30％盐酸和60％硫酸浸出碱焙烧渣和石灰烧渣,其最高浸钪率分别为89．8％和67．9％,达到了分解尾矿的目的．     

选择性还原法分离高炉粉尘中锌和铁的研究

采用兰炭作还原剂,对高炉粉尘进行还原焙烧,再对焙砂进行磁选,然后浸出磁选尾矿中的锌,实现锌、铁分离。在热力学计算的基础上,研究了焙烧条件对锌、铁浸出率的影响,结果表明:加碳焙烧可使高炉粉尘中的铁酸锌选择性还原为磁性氧化铁和氧化锌,较优的焙烧工艺参数为:焙烧温度800 ℃,焙烧时间2 h,配炭量50%。磁选可分离出焙砂中的磁性氧化铁。采用1 mol/L的硫酸在室温下浸出磁选尾矿1 h,锌、铁浸出率分别为75.39%和27.46%。     

氟化锰沉淀脱除还原氧化锰矿浸出液中钙镁

本文研究了低品位氧化锰矿经还原焙烧、硫酸浸出得到的溶液中钙镁杂质的脱除工艺。选用MnF作为沉淀剂,与NH4F相比在脱除钙、镁过程不会向体系中引入新的杂质离子,所以是锰溶液净化脱除钙、镁杂质较合适的沉淀剂。本研究得到结果为:当温度为90℃,用量系数为1.5,搅拌时间为1h,原料液pH值为4时,钙、镁沉淀率分别为96%、99%。     

铁尾矿硫酸焙烧法提取铁制备α-Fe2O3光催化剂

铁尾矿中富含铁、硅等有价元素，可作为制备功能性材料的原料。为考察硫酸焙烧法提取铁制备α-Fe2O3光催化剂的可能性，研究了焙烧过程中酸矿比、焙烧温度、焙烧时间对铁提取率的影响，得到适宜的焙烧条件为：酸矿比2∶1、焙烧温度280 ℃、焙烧时间2 h，此时铁的提取率为89.80%。焙烧熟料经浸出、过滤制得含铁的硫酸盐溶液，采用中和沉淀法制备含铁的前驱体，再经400 ℃煅烧2 h制得粒径为40~50 nm、分散性较好的α-Fe2O3光催化剂。α-Fe2O3光催化降解甲基橙时，暗反应20 min吸附率为56%，光催化120 min时的降解率可达99%，表明α-Fe2O3具有良好的光催化性能。该研究结果实现了铁尾矿中铁的综合利用，促进光催化剂的实用化。     

以温石棉尾矿为镁源制备碱式硫酸镁晶须

将温石棉尾矿煅烧活化产物酸浸获得硫酸镁溶液,以硫酸镁溶液与轻质氧化镁为反应物料,采用水热合成法制备碱式硫酸镁晶须,并对其进行了SEM、XRD、FT-IR以及TG-DTA分析.研究了MgSO4溶液的浓度、硫酸镁与氧化镁摩尔比、反应温度对产物的影响.实验结果表明,该法制备碱式硫酸镁晶须的较佳条件为:MgSO4浓度0.6 mol/L,硫酸镁与氧化镁的摩尔比1∶2,反应温度170℃.实验制备的碱式硫酸镁晶须样品长径比为10～50,其分子式为MgSO4·5Mg(OH)2· 3H2O.     

明矾石精矿焙烧—酸浸提取K和Al

福建紫金山选铜尾矿浮选得到的明矾石精矿主要化学组成为Al2O3、Si O2、K2O和SO3,主要矿物组成是明矾石、石英、地开石。为从该明矾石精矿中提取有价元素Al、K,进行了焙烧—浸出试验。结果表明:明矾石精矿在600℃焙烧1 h,焙烧产品在硫酸浓度为60 g/L、浸出温度为80℃、液固比为6、浸出时间为0.5 h条件下搅拌浸出,K的浸出率为98.47%,Al的浸出率为94.35%;浸出后浸渣的主要化学成分是二氧化硅和氧化铝,二者含量合计达到90.44%,可作为建筑原料。试验结果可以为酸法综合利用明矾石精矿提供技术指导。