助熔剂硅石及钾页岩对磷矿碳热还原反应的影响

考察了硅石及钾页岩分别作为助熔剂时对磷矿碳热还原反应的影响.通过考察反应温度、反应时间、烟煤过剩系数和酸度值,研究两种助熔剂对磷转化率的影响.结果表明,随着反应温度的升高、反应时间的延长、烟煤过剩系数的增大,磷的转化率逐渐提高,最后趋于稳定.随着酸度值的增大,磷的转化率呈现先增大后减小的趋势.当反应温度为1400℃,反应时间为40 min,酸度值为1.02,无烟煤过剩系数为1.5时,硅石、钾页岩作为助熔剂时磷的转化率分别达到94.50％,95.31％.通过考察残渣特性,得出钾页岩作为助熔剂时,其残渣的流动温度较硅石降低了52℃,粘度摊开面积是硅石体系的2.25倍.     

钙镁复合助熔剂对长平煤灰熔融特性影响研究

以高灰熔融温度长平煤为对象,分别向其中添加单助熔剂CaO、MgO和钙镁复合助熔剂,在高温还原性气氛下,分别利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDX)研究钙镁复合助熔剂对煤灰熔渣晶体矿物转化过程、微观形貌和微区化学组成的影响,揭示钙镁复合助熔剂的助熔机理.结果表明:添加6％钙镁复合助熔剂(WCao/WMgo=1),可将煤灰熔融温度降至1297℃,且助熔效果优于单助熔剂CaO、MgO;煤灰熔融过程中,离子半径较小的Ca2+、Mg2+容易进入空隙中,引起硅酸盐结构重组,分别形成架状硅酸盐钙长石、岛状硅酸盐镁橄榄石、镁堇青石等;钙长石与镁橄榄石等镁质矿物之间低温共熔体的生成,是钙镁复合助熔剂能够显著降低煤灰熔融温度的主要原因.     

磷矿熔融还原工艺的优化研究

用正交实验设计的方法研究了磷矿熔融还原的工艺条件,方差分析和极差分析结果表明,反应温度和时间对还原率影响比较显著,碳过剩系数和渣碱度对还原率有一定的影响,各个因素影响程度大小依次为反应温度、反应时间、碳过剩系数、渣碱度。优化得到的最佳工艺参数为:反应温度1500℃、反应时间60min、碳过剩系数2、渣碱度1.1,此条件下磷渣中磷还原率可达98.12%。     

助熔剂对型煤灰熔融特征温度的影响

研究了高灰熔点型煤灰成分与灰熔融特性的关系,考察了Fe2O3, MgO, CaO和固体水玻璃助熔剂对型煤灰熔融温度的影响. 结果表明,碱性氧化物与灰中所含矿物质在高温下易形成低共熔混合物,能有效降低型煤灰熔融温度. 加入等量(11%, w)的MgO, CaO及固体水玻璃、Fe2O3,流动温度分别下降了22.0, 58.8, 81.2和91.9℃. 通过三元相图及XRD分析揭示了物相组成变化和矿物晶体的存在形式. CaO, 固体水玻璃和Fe2O3适宜的添加量分别为11%, 9%和9%. CaO和固体水玻璃对型煤还具有粘结和促进气化作用,更适合作为助熔剂.     

高效助熔剂对煤灰熔融特性的影响研究

研究了高效助熔剂对皖北LE煤煤灰熔融温度的影响,对添加高效助熔剂后灰渣在高温下的矿物组成及表观形貌进行XRD和SEM分析,并与添加石灰石助熔剂的灰渣进行了对比。结果表明,高效助熔剂可显著降低煤灰熔融温度,并且在添加量仅为石灰石助熔剂1/2时,便可使LE煤灰熔融温度符合液态排渣的气化炉的要求;添加高效助熔剂后,灰渣在高温下生成的堇青石、钙长石及镁铁铝氧化物等助熔矿物,能显著降低煤灰的熔融温度,同时使灰渣表面的气孔和颗粒状物质减少,使灰渣表面变得光滑。     

固态碳熔融还原磷矿反应动力学

在实验室试用电炉中进行固态碳熔融还原磷矿反应动力学的研究,考察了磷矿在3种不同的碱度,不同温度下与P2O5还原率的变化关系。结果表明P2O5的还原率随着碱度的增大而逐渐升高,且该反应对碱度而言为一级反应。同时随着碱度的增大表观活化能依次降低,说明SiO2的添加不仅能起到助熔剂的作用,还能降低表观活化能从而降低反应的起始温度,此实验为熔融还原法制取磷酸工艺的发展提供必要的基础数据。     

助熔剂对煤灰熔融过程中矿物行为的影响

针对淮南矿区高灰熔融性煤难以直接用于现有液态排渣煤气化工艺的问题,利用智能灰熔点测定仪和X-射线衍射仪(XRD)在弱还原性气氛下,分别对淮南矿区煤样以及添加助熔剂后灰熔融温度和煤灰矿物行为进行了研究.结果表明,随着灰化温度的升高,高岭石转变为莫来石;碳酸盐矿物逐渐分解.助熔剂ADF和ADC在不同的温度下,容易与煤灰中其他矿物形成硬石膏、赤铁矿、铁尖晶石、铁橄榄石和钙长石等助熔矿物,从而降低煤灰熔融温度.     

酸碱比值与助熔剂对煤灰熔融流动温度影响的研究

以我国62组重要商业用煤的煤灰化学成分和灰熔融性为研究对象,讨论了酸碱比值与灰熔融流动温度的关系,结果表明酸碱比值越大,流动温度越高。考察了助熔剂CaO和Fe2O3不同添加量对6组高灰熔点煤灰熔融流动温度的影响。实验表明:同一煤样中添加相同质量的助熔剂CaO和Fe2O3,对酸碱比值的改变相同,但是其助熔效果不同,因此酸/碱比值不可当做衡量煤灰熔融特性的唯一参数。以6种煤的实测数据为基础,对助熔剂CaO添加量的经验公式的准确性和适用性作了分析。由于煤种的多样性与灰成分的复杂性,使得经验公式具有局限性,助熔剂添加量的确定仍需实验测量。     

镁基助熔剂对刘桥二矿混煤灰熔融特性的影响

研究了镁基助熔剂对皖北刘桥二矿混煤(AQ007)灰熔融特性的影响,并在添加镁基助熔剂前后分别对AQ007煤灰在不同热处理温度下的矿物组成进行了XRD和红外光谱分析.结果表明:导致AQ007煤灰熔点高的主要原因是1 000 ℃以上形成的莫来石引起的;加入镁基助熔剂可以降低AQ007煤灰的熔融温度;在高温下镁基助熔剂与煤灰中其他铝硅酸盐矿物发生反应,生成钙镁橄榄石、镁铝石、镁橄榄石和堇青石等低温共熔化合物,从而使煤灰熔点明显下降.     

熔融法还原中低品位磷矿的工艺及动力学

利用实验室高温电炉研究了中低品位磷矿熔融还原的工艺条件及动力学,考察了反应温度、反应时间、石墨粉用量、磷矿碱度对P2O5还原率的影响。结果表明P2O5还原率随反应温度、反应时间、石墨粉用量的增加而增加,随磷矿碱度的增加而先增加后降低最后趋于平衡,在碱度B=0.9时达到最大值,因此该反应较适宜的反应条件是反应温度1550℃、B=0.9、石墨粉用量应为理论用量的2倍、反应时间60 min,P2O5的还原率达到98.9%。同时由不同碱度,不同温度下,P2O5还原率随时间变化的关系表明熔融法还原中低品位磷矿是一级反应,且在B=0.9时表观活化能为225.106 kJ·mol-1。     

湖北某磷矿反浮选钾长石试验研究

针对湖北某低品位难选硅钙(镁)质磷矿,主要脉石矿物为钾长石,原矿P2O5品位19.84％,SiO2品位27.78％.在磨矿细度-0.074 mm占比80.16％,预先脱除白云石及细泥的情况下,用醚胺类捕收剂T-609反浮选钾长石,可获得精矿P2O5品位33.65％,回收率达72.83％的良好指标,实现了磷灰石和钾长石的有效分离.捕收剂T-609与钾长石主要以物理吸附为主,T-609和消泡剂TOP的搭配使用,可有效改善阳离子捕收剂反浮选钾长石泡沫性能.     

醚烷基磷酸酯浮选磷矿石的研究

合成的醚烷基磷酸酯捕收剂,在弱碱性介质中分选磷矿石,有较好的抗硬水性。对磷矿石的浮选效果比使用脂肪酸皂作捕收剂的指标好,碳酸钠用量显著降低。     

富泉磷钾矿综合利用研究

介绍富泉难选磷钾复合矿的综合利用试验方法,影响因素,浮选工艺流程及实验试验和扩大连续试验的结果,试验表明,该矿的磷和钾可综合回收利用。     

鹤峰磷矿矿石工艺特性研究

对鹤峰磷矿尾矿的物相和化学组成、反应特性及发泡性能进行了研究.结果表明:鹤峰磷矿的主要物相为Ca5F(PO4)3、CaSiO3、α-SiO2、CaCO3,CaO含量为35.6%,P2O5含量为28.06%,酸不溶物含量为48.28%.该矿的反应活性较好,抗阻缓性较差,发泡不严重.     

金矿尾砂代替长石作建筑陶瓷原料的可行性研究

在分析金尾矿的化学组成、粒度组成和矿物组成的基础上，将其与常用的国内外长石类原料进行了对比，讨论分析了金尾矿代替长石作建筑陶瓷原料的可行性，并对取代长石时尾矿的加工处理工艺进行了初步探讨。     

微波作用磷矿分解反应非等温动力学研究

实验研究了微波场对硫酸分解磷矿过程的影响。结果表明随着微波功率的增加,磷矿转化率、反应体系温度和升温速率都在增高．提出的微波非等温磷矿分解反应动力学模型与实验结果很好地相符．通过与相同温度下无微波作用的实验结果比较,验证了“微波非热效应”的存在,并初步分析了微波场对硫酸分解磷矿过程的作用机理。     

添加NaCl-CaCO3混合助剂焙烧难溶性钾矿提取氯化钾的实验研究

为综合利用我国难溶性钾矿提取氯化钾,采用石盐和石灰石作为焙烧难溶性钾矿的混合助剂,研究了钠钾摩尔比、石灰石加入量、焙烧温度与时间、钾钠挥发等因素对钾提取率的影响.钠钾摩尔比为4,石灰石加入量为12.5wt%的配料在900 ℃焙烧90 min的条件下,混合助剂实现了钾提取率84.6%.通过X射线衍射仪(XRD)对焙烧产物水浸后的滤渣进行了矿物组成分析,探讨了NaCl和CaCO3作为混合助剂分解钾长石的机理.石盐和石灰石组成的混合助剂与难溶性钾矿的质量比为0.73,与其它体系相比,助剂用量大大降低.     

硫酸脲分解磷矿反应动力学

通过硫酸脲分解磷矿的搅拌强度和磷矿粒度实验,探讨其中的传递过程。实验研究表明,硫酸脲分解磷矿为典型的缩芯反应,反应过程受产物形成的固膜扩散所控制,在排除液相扩散和反应粒子表面及微孔影响下,进行反应动力学实验。建立了硫酸脲与磷矿反应的动力学模型,由实验数据求得动力学参数,其反应活化能为12．73kJ／mol。     

磷矿浮选废水治理的探索与实践

酸碱中和破坏尾矿废水胶体分解系,使细悬浮微粒形成絮状沉淀物沉降在库区内,浑浊在尾矿废水变澄清,处理后的外排清水ｐＨ值控制在７－８时,其他各指标均达到国家二级排放标准。     

钾长石选矿试验研究

辽宁省某钾长石在中性条件下,采用浮选-磁选联合工艺,以CF-G/1为捕收剂兼起泡剂,在800 g/t用量下,精矿中钾钠含量可达12.17％,浮选精矿在1.2T场强下,可进一步得铁含量TFe0.12％的长石精矿,可满足陶瓷工业特级品要求.