高钙镁型钛渣物相重构法制取人造金红石

开展了高钙镁型钛渣通过添加Na2CO3焙烧进行矿相重构制取人造金红石的研究。采用XRD、SEM等技术对焙烧产物微观结构、物相组成和浸出产物物相组成进行表征。结果表明,在Na2CO3与钛渣质量比为3:7、焙烧温度为900℃、焙烧时间为2 h的条件下,所得焙烧产物经酸浸、煅烧后,获得TiO2品位为92.23%、回收率为92%、CaO+MgO含量(质量分数)为0.78%的人造金红石。该制备过程的机理主要在于高钙镁型钛渣添加Na2CO3焙烧可使其中的主要杂质转变为易选择性溶出的铁酸钠、Na-Fe-Ti-O系和Na-Mg-Ti-O系新矿相;通过酸浸,焙烧产物中大部分杂质被选择性溶出,钛组分转变成金红石型和锐钛型TiO2,实现了高品位人造金红石的制取。     

氰化尾渣中金铁梯级提取及铁精粉中杂质形成机理

采用"磁化焙烧-硫脲浸金-磁选-碱浸除杂"的金铁梯级提取法从焙烧氰化尾渣中浸出金,并制取铁精粉,通过物相转化、焙烧过程热力学计算和颗粒群结构分析,揭示铁精粉中杂质形成机理。结果表明:氰化尾渣添加8%焦粉于700℃下磁化焙烧60 min,焙烧样以硫脲法浸金,金浸出率达65.87%;浸金渣经磨矿磁选得到TFe品位为55.01%的初级铁精粉,再于90℃的10%NaOH溶液中碱浸8 h,可得TFe品位为62.22%、回收率为69.80%的合格铁精粉。物相转化和热力学计算表明,磁化焙烧过程中含铁矿物与Si、Ca、Al及重金属等杂质反应,生成铁橄榄石、钙铝榴石和铁钙辉石等新物相,与磁铁矿紧密共生,混入铁精粉中;微细粒磁铁矿存在严重磁团聚,石英等杂质会机械夹杂在磁团聚中,降低铁精粉质量。     

机械活化对含钛高炉渣物化性质及酸解行为的影响

以攀钢含钛高炉渣为研究对象,探讨了球磨活化对其物化性质以及酸浸过程的影响。SEM图显示,活化后,含钛高炉渣由未活化前的大块、不规则形破碎成了细粒状。激光粒度分析表明,球磨时间从0 min增加到25 min,含钛高炉渣粒度明显减小,中位粒径由279.95μm减小到4.32μm。酸浸实验发现,当浸出剂HCl浓度为3 mol/L、搅拌转速300 r/min、液固比30 m L/g、浸出温度80℃、未活化矿样浸出90 min后,钛在渣中的富集率只有57%,镁、铝、钙、硅的去除率分别为70%、68%、61%、49%;活化25 min后,钛在渣中的富集率可以达到96%,镁、铝、钙、硅的去除率分别为85%、78%、70%、28%。XRD图谱表明,含钛高炉渣主要由钙钛矿、镁钙及铝钙复杂硅酸盐物相组成,活化后,矿样衍射峰变宽,强度减弱,有利于酸溶元素的浸出及钛的沉淀分离。     

含钛高炉渣酸解行为研究

以攀钢含钛高炉渣为研究对象,探讨了盐酸浸出过程中Ti、Al、Mg、Ca、Si等各元素行为。考察了盐酸浓度、反应温度、液固比、粒度等因素对钛富集率及杂质去除率的影响。X射线衍射图显示,含钛高炉渣主要由钙钛矿、镁钙及铝钙复杂硅酸盐物相组成。浸出过程中,硅酸盐中的活性硅逐渐溶解并析出形成H2Si O3,H2Si O3可与水解形成的钛水合物发生共沉淀。试验结果表明:盐酸浓度、温度以及液固比等对钛在渣中的富集有显著影响,共沉淀可促进钛渣水解,提高钛在渣中的富集率。在液固比20∶1、温度80℃的条件下,采用5 mol/L的盐酸,反应90 min后,可将粒度150/75μm的高炉渣中96%左右的钛富集到渣中,获得钛含量超过37%的酸浸渣。     

复杂金精矿火法冶炼高锑烟尘处理工艺

针对某复杂难处理金精矿火法熔炼造锍产生的高锑烟尘,进行了湿法综合处理工艺研究。采用XRD、SEM对高锑烟尘进行了物相组成分析和微观形貌表征。以盐酸为浸出剂分离烟尘中的砷、锑、铅、锌等元素,得到含杂较低的高品位金精矿,并对所得金精矿通过静态富氧焙烧-酸浸除杂-氰化浸出工艺回收金银等贵金属。结果表明:高锑烟尘主要由Sb_2O_3和As_2O_3物相组成,锑、砷含量分别为31.18%和9.95%;该烟尘由粒度较细、大小较均匀颗粒物所组成;在盐酸浓度为4 mol/L、浸出液固质量比为5.0、温度为85℃条件下搅拌浸出2 h,浸出渣率为13.65%,浸出渣中砷、锑、铅和锌的品位分别为0.52%、0.60%、0.06%和0.49%;所得金精矿静态富氧焙烧脱硫率为98.81%,焙砂酸浸渣中金品位达到116.9 g/t,金的氰化浸出率达到98%。通过该工艺处理复杂难处理金精矿火法冶炼所得高锑烟尘,实现了烟尘中杂质元素的高效分离,有价元素得到有效回收。     

铁酸锌选择性还原及其在锌浸出渣处理中的应用

传统湿法炼锌过程产生大量富含有价金属资源的铁酸锌废渣,铁的分离是实现铁酸锌废渣中有价金属资源回收的关键。提出含大量铁酸锌的锌浸出渣选择性还原焙烧?浸出分离铁和锌的新方法。通过热力学分析确定铁酸锌分解过程中Fe3O4和ZnO产物的优势区域,并发现V(CO)/V(CO+CO2)比是控制铁酸锌还原焙烧产物物相的关键因素,在V(CO)/V(CO+CO2)比在2.68%?36.18%范围内,铁酸锌优先分解生成在Fe3O4和ZnO。通过TG分析,确定铁酸锌还原焙烧的最佳条件为焙烧温度700?750°C,CO体积分数6%,V(CO)/V(CO+CO2)30%。基于上述研究结果,对富含铁酸锌的锌浸渣进行还原焙烧处理,焙烧产物经酸浸后,锌的浸出率达70%,铁的浸出率仅为18.4%,实现锌浸渣中锌和铁的有效分离。     

铁酸锌选择性还原及其在锌浸出渣处理中的应用（英文）

传统湿法炼锌过程产生大量富含有价金属资源的铁酸锌废渣,铁的分离是实现铁酸锌废渣中有价金属资源回收的关键。提出含大量铁酸锌的锌浸出渣选择性还原焙烧-浸出分离铁和锌的新方法。通过热力学分析确定铁酸锌分解过程中Fe3O4和ZnO产物的优势区域,并发现V(CO)/V(CO+CO2)比是控制铁酸锌还原焙烧产物物相的关键因素,在V(CO)/V(CO+CO2)比在2.68%-36.18%范围内,铁酸锌优先分解生成在Fe3O4和ZnO。通过TG分析,确定铁酸锌还原焙烧的最佳条件为焙烧温度700-750°C,CO体积分数6%,V(CO)/V(CO+CO2)30%。基于上述研究结果,对富含铁酸锌的锌浸渣进行还原焙烧处理,焙烧产物经酸浸后,锌的浸出率达70%,铁的浸出率仅为18.4%,实现锌浸渣中锌和铁的有效分离。     

铀钼矿硫酸焙烧提取铀钼

采用硫酸焙烧-水浸法强化过程高效提取铀钼矿中的铀钼,运用单因素试验考察焙烧过程参数对铀钼浸出率的影响。结果表明:硫酸焙烧过程推荐参数为酸矿质量比0.5:1、硫酸浓度82%、焙烧温度270℃、焙烧时间120 min。优化条件下验证实验所得焙烧熟料水浸后铀钼浸出率可达92%～93%和81%～84%,较现有低温直接酸浸过程铀浸出率(85%～90%)有一定提高,钼浸出率(45%～50%)有大幅提高。对原矿、焙烧熟料、浸出渣物相进行XRD分析后发现,铀钼矿经过硫酸焙烧和水浸后主要组分已由原矿中铝硅酸盐和SiO_2转变为浸出渣中SiO_2。     

高镍铜阳极泥中硒和碲的依次脱除（英文）

对苏打焙烧-碱浸-酸浸从高镍铜阳极泥中依次脱除硒和碲的工艺进行试验研究。通过热力学分析结合各工序中间产物的XRD图谱变化推断整个过程的反应机理。在苏打焙烧过程中,铜阳极泥中以Cu4SeTe形式存在的铜被氧化成CuO和Cu3TeO6,而硒和碲则分别转化为Ag2SeO4和Cu3TeO6。在焙砂碱浸过程中,Ag2SeO4容易溶解浸出,但Cu3TeO6转化为CuTeO3仍然难以浸出,因此在焙烧-碱浸过程硒优先于碲被浸出。残留在碱浸渣中的CuTeO3和CuO很容易在接下来的酸浸过程中浸出。试验研究结果显示,在最佳的苏打焙烧-碱浸过程中,超过97%的硒被浸出,而碲几乎不浸出,从而实现了硒与碲的分离。在随后的酸浸过程中,超过96%的铜和几乎所有的碲被浸出进入酸浸液中。     

Extraction of Vanadium from LD Converter Slag by Pressure Leaching Process with Titanium White Waste Acid

研究了以钛白废酸直接加压浸出转炉钒渣提钒的工艺。矿物学研究表明：钒、钛、铁、锰、铬等金属元素形成的尖晶石是转炉钒渣的主要物相。绘制了V-Fe-H2O、V-Ti-H2O、V-Mn-H2O、V-Cr-H2O等三元系150 ℃高温电位-pH图,明确了酸浸提钒过程的热力学：在低酸度浸出提钒条件下,可溶性离子Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cr2+、Cr3+等的热力学稳定与可溶性含钒离子的热力学稳定区重合,酸浸过程中与钒共同进入浸出液中。钛白废酸酸浸正交试验结果表明：温度和初始酸浓度是影响酸浸过程的主要因素。基于正交试验结果,进一步考察温度对浸出过程的影响,结果表明,随着酸浸温度由100 ℃升高到160 ℃的过程中,浸出渣中的钛有效富集含量在4.56%至12.0%之间变化,其他离子主要赋存于浸出液中。在较优条件下：温度 140 ℃,液固比10:1,初始酸浓度200 g·L-1,搅拌转速500 r/min,酸浸时间90 min,钒的浸出率为 96.85%     

钛白废酸加压酸浸转炉钒渣提钒的研究（英文）

研究了以钛白废酸直接加压浸出转炉钒渣提钒的工艺。矿物学研究表明:钒、钛、铁、锰、铬等金属元素形成的尖晶石是转炉钒渣的主要物相。绘制了V-Fe-H2O、V-Ti-H2O、V-Mn-H2O、V-Cr-H2O等三元系150℃高温电位-p H图,明确了酸浸提钒过程的热力学:在低酸度浸出提钒条件下,可溶性离子Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cr2+、Cr3+等的热力学稳定与可溶性含钒离子的热力学稳定区重合,酸浸过程中与钒共同进入浸出液中。钛白废酸酸浸正交试验结果表明:温度和初始酸浓度是影响酸浸过程的主要因素。基于正交试验结果,进一步考察温度对浸出过程的影响,结果表明,随着酸浸温度由100℃升高到160℃的过程中,浸出渣中的钛有效富集含量在4.56%至12.0%之间变化,其他离子主要赋存于浸出液中。在较优条件下:温度140℃,液固比10:1,初始酸浓度200 g·L-1,搅拌转速500 r/min,酸浸时间90 min,钒的浸出率为96.85%。     

锌浸渣硫酸铵焙烧-选择性浸出回收锌

针对锌浸渣中锌难于选择性浸出回收的难题,提出硫酸铵焙烧-选择性浸出回收锌的新工艺。该工艺通过硫酸铵焙烧改变锌浸渣中锌铁物相,在浸出过程对锌进行选择性浸出回收。研究硫酸铵加入量、焙烧温度、焙烧时间等工艺参数对铁酸锌分解和锌铁浸出的影响,并获得最佳的工艺参数,即硫酸铵和铁酸锌质量比为4、一段焙烧温度和时间分别为450℃和90 min,二段焙烧温度和时间分别为650℃和60 min。在该条件下,锌浸出率可以达到92.63%,而铁的浸出率仅为2.04%,实现了锌浸渣中锌的选择性浸出。     

低品位钛渣酸解反应及固相物浸出试验研究

研究了低品位钛渣和74渣的反应剧烈程度,酸解反应过程,酸解固相物颜色变化和浸出之间差异,采用荧光分析仪和X射线衍射分析仪测试了低品位钛渣生成难溶解固相物元素含量和物相,对比分析了低品位钛渣和74渣的残渣物相。结果表明:低品位钛渣酸解反应比74渣缓慢,适当降低酸解反应速率,延长反应时间,酸解率由78.5%提高至94.5%;部分Fe²⁺氧化为Fe³⁺是低品位钛渣酸解生成褐色固相物的主要原因;难溶解固相物主要元素为Ti、S和Fe,它们以TiO₂和Fe₂(SO₄)₃等形式存在;低品位钛渣浸出时间长与难溶解固相物成分无关,主要与固相物状态有关;固相物硬实且多孔性差是浸出时间长的主要原因。     

攀枝花钛渣微波处理新工艺研究

本文以攀枝花钛渣作为研究对象,研究了碳酸钠改性、微波焙烧、磷酸浸出和微波煅烧联合处理工艺对钛渣晶型转变行为的影响规律。在碳酸钠改性过程中,钛渣与改性剂的配比为1∶0.3;在微波焙烧过程中,焙烧温度为900℃,焙烧时间为2h;在磷酸浸出过程中,磷酸质量分数为30%,浸出时间为5h;在微波煅烧过程中,煅烧温度为875℃,煅烧时间为0.5h。钛渣和煅烧产物的晶型结构、微观形貌和表面官能团分别采取了XRD、SEM和FT-IR进行分析。XRD分析表明,处理后的样品主峰为金红石型二氧化钛;SEM分析表明,短棒状的二氧化钛结构从样品内部生长出来;FT-IR分析表明,金红石型二氧化钛的吸收峰在546.77cm~(-1)的位置发生明显的蓝移,此方法能够有效的处理物相结构复杂的钛铁矿来制备人造金红石。     

含钒钛转炉渣氧压酸浸过程V-Ti-H2O系的电位-pH图

为了分析含钒钛转炉渣氧压酸浸过程的热力学特点,根据高温水溶液中计算标准摩尔吉布斯自由能和活度系数的经验公式,通过计算得到了氧分压0.5MPa、对应离子的质量浓度0.1mol/kg、温度60～200℃条件下V-Ti-H2O系的电位-pH图。在pH〈2的酸性条件下,可溶性V3＋,VO2＋,VO2＋的稳定区几乎全部包含在TiO2的稳定区范围内,随着温度由60℃升高到200℃,钒、钛稳定共存区对应的氧化还原电位逐渐增大,pH逐渐降低。钒、钛稳定区的共存特点从热力学角度为转炉渣采用氧压酸浸工艺通过一步酸浸将钒浸出的同时使钛富集在渣中提供了理论依据。含钒钛转炉渣的氧压酸浸实验结果表明,在浸出温度140℃、氧分压0.5MPa、粒度0.055～0.075mm、液固比15：1、浸出时间120min、搅拌速度500r/min、初酸浓度200g/L的条件下,钒的浸出率为96.87%,钛的浸出率为8.76%。钒与钛通过氧压酸浸工艺能够得到有效分离,实验结果与热力学计算结果一致。     

氯化法钛白粉用UGS渣制备工艺及机理研究

开展了活化焙烧一步酸浸法代替活化焙烧两步酸浸法制备UGS渣的研究。结果表明,活化焙烧一步酸浸法最优工艺为：在Na_2CO_3与钛渣质量比4∶6、焙烧温度900℃、焙烧时间1 h的条件下焙烧,所得焙烧产物经20%盐酸在110℃沸腾条件下酸浸1.5 h,煅烧后,获得Ti O2品位为96.66%、回收率94.5%左右,CaO＋MgO含量小于0.5%,Fe含量0.5%,SiO_2含量0.7%,Al_2O_3含量0.9%的UGS渣。该制备过程的优点是黑钛石类矿物被活化后形成易溶出矿相,焙烧产物呈板条状,为酸浸除杂充分反应提供了条件。同时,将两步酸浸工艺减少为一步酸浸,可有效降低废酸排放和能源消耗。     

电炉钛渣碱浸除硅、铝机理研究

云南地区电炉钛渣中硅、铝含量较高,而钙、镁含量较低,针对此典型特点,首次提出由电炉钛渣经高压碱浸-高温改性-酸浸除杂制备人造金红石的新工艺。文章侧重研究碱浸除硅、铝的机理与脱除效果。研究结果表明:常压条件下,硅以Na2SiO3形态进入浸出液,浸出率达到65%,铝则以NaAl(OH)4形态进入浸出液,浸出率可达25%;高压条件下,硅的浸出率可达75%,铝的浸出率可达20%。有利于下阶段的高温改性,使TiO2得以富集、析出和长大。     

含铟铁矾渣焙烧水浸法回收锌和铟

针对铁矾渣的危害性及处理现状,结合其物相特点,提出"焙烧-水浸法"从含铟铁矾渣中回收锌、铟的清洁工艺,系统研究焙烧过程物相变化及反应机理,确定最佳焙烧条件。考察浸出时间、温度、固液比对浸出的影响规律。结果表明:在650℃焙烧2 h,可使含铟铁矾渣分解,同时Zn和In生成易于浸出的ZnSO_4和In_2(SO_4)_3,铁以难浸出Fe_2O_3形式存在。在常温下,控制液固比5:1,用水浸出焙砂0.5 h,Zn和In浸出率分别为72.02%和78.73%,Fe浸出率仅为4.42%,而Ag和Pb进入渣中富集回收。     

不同碱渣比对钛渣改性效果影响的研究

开展了不同碱渣比对钛渣改性效果的研究,采用XRD、SEM、热力学分析等技术对焙烧产物的微观结构、物相组成进行表征。结果表明,活化焙烧钛渣最优工艺条件为:碱渣比4:6时,在900℃条件下焙烧1h得到的TiO_2品位达96.66%,回收率94.34%。随着改性剂Na_2CO_3添加量的增加,钛渣被活化出的物相增多,碱渣比4:6时物相最多,活化效果最好。结合热力学计算900℃时,G1(FeTi_2O_5)为-138.613k J/mol,G2(MgTi_2O_5)为-87.959k J/mol,G_3(Mg_2SiO_4)为-6.526k J/mol,发生活化反应的顺序为Fe Ti_2O_5MgTi_2O_5Mg_2SiO_4,添加改性剂后元素被活化的顺序是FeMgSi。     

钒铬渣锰盐焙烧酸浸过程中钒、铬的分离行为EI北大核心CSCD

本文针对目前钒铬渣中钒铬组元难以实现高效环保分离的研究现状,以钒铬渣为研究对象,碳酸锰为焙烧添加剂,通过钒铬渣碳酸锰焙烧−酸浸工艺实现了钒铬的高效分离。通过正交试验设计研究碳酸锰加入量、焙烧温度、恒温时间和升温速率对钒铬浸出行为的影响。结果表明:焙烧过程中钒尖晶石与碳酸锰的分解产物Mn_(2)O_(3)结合生成酸溶性的焦钒酸锰Mn_(2)V_(2)O_(7),随后在浸出过程中进入液相。而铬与铁结合生成稳定的固溶体(Fe_(0.6)Cr_(0.4))_(2)O_(3),浸出后转移入渣相。当碳酸锰加入量(以n(MnO)/n(V_(2)O_(5))计)为2.0,焙烧温度为850℃,恒温时间为2 h,升温速率为5℃/min时,钒浸出率达到最大值89.37%,铬浸出率仅为0.10%,实现钒的高效提取与钒铬分离。