铝酸钙炉渣浸出过程的二次反应机理（英文）

SiO2以γ-2CaO·SiO2的形式存在于铝酸钙炉渣中,γ-2CaO·SiO2比β-2CaO·SiO2稳定,但是在氧化铝溶出过程中它仍然可以被碳酸钠溶液分解,并引起二次反应。利用XRD研究铝酸钙炉渣二次反应的程度和机理。结果表明,γ-2CaO·SiO2的分解率随着浸出时间和碳酸钠浓度的增加而上升,主要二次反应产物为水化石榴石和钠硅渣的混合物。溶液中SiO2的浓度随着溶出温度的上升先增加而后降低。XRD分析表明,低温下二次反应的产物是水化石榴石,而高温下水化石榴石则会转变为钠硅渣。     

MgO对铝酸钙炉渣体系浸出和自粉性能的影响

通过向纯体系铝酸钙炉渣中添加MgO,研究了不同MgO含量对铝酸钙炉渣氧化铝浸出和自粉性能的影响,并通过XRD等分析手段初步探讨了作用机理,结果表明:铝酸钙炉渣中含有MgO时,会生成20CaO·13Al2O3·3MgO·3SiO2,当MgO含量大于2%后,Al2O3在炉渣中的赋存状态主要为20CaO·13Al2O3·3MgO·3SiO2.添加MgO对铝酸钙炉渣的粒度影响不大,当MgO添加量达到4%时,炉渣的自粉率仍在92%以上.随着MgO添加量的增大,铝酸钙炉渣的氧化铝浸出性能明显下降.20CaO·13Al2O3·3MgO·3SiO2可溶于碳酸钠溶液,但其氧化铝的浸出性能远低于12CaO·7Al2O3.     

铝酸钙炉渣浸出浆液沉降性能的研究

针对铝酸钙炉渣浸出浆液 ,系统考察了浸出渣的沉降压缩性能 ,浸出浆液的物理化学性质及不同絮凝剂对沉降过程的影响。结果表明 ,浸出渣具有较快的沉降速度及较好的压缩性能 ,压缩液固比仅为 1.3 0 ,完全满足生产的要求 ;浸出渣在浆液体系中整体呈现正电性 ,阴离子型絮凝剂A -10 0 0极大地改善了澄清液的透光率 ,10分钟时澄清液的透光率由自沉降的 2 0 %提高到 96%以上     

Na2O对含MgO铝酸钙炉渣相变规律和氧化铝浸出性能的影响（英文）

采用向铝酸钙炉渣体系中添加Na2O的方法,降低或消除铝酸钙炉渣中MgO的负作用,并分析其影响机理。结果表明:当MgO含量为3%时,Na2O的添加量由0增加至4%后,炉渣的氧化铝浸出率由68.73%提高到80.86%。对含4%Na2O的样品进行XRD分析,发现四元化合物C20A13M3S3已消失。添加Na2O不能完全消除MgO对炉渣浸出性能的负作用。XRD和EDS分析结果表明,Na2O会进入12CaO·7Al2O3的晶格并促进其形成。     

含锗真空炉渣在HCl-CaCl2-H2O体系中浸出锗的动力学研究

为提高真空炉渣中锗的浸出率提供理论依据,对含锗真空炉渣在HCl-CaCl2-H2O体系中锗的浸出动力学进行了研究。结果表明,浸出过程属于生成固体产物层的"未反应核收缩模型",其宏观动力学方程为:1–2/3x–(1–x)2/3=4.66×10-3CHCl1.027CCaCl21.046d-0.862exp(–21068/RT)t,表观活化能为21.068kJ/mol,浸出过程受灰分层扩散控制;提高盐酸的浓度、氯化钙浓度、浸出温度、液固比及减小矿物粒度均可加快锗的浸出速度,提高锗的浸出率。     

铝酸钙熟料溶出动力学研究

对贵州铝土矿石灰烧结法所得熟料进行了溶出实验,研究了碳酸钠浓度、溶出温度、搅拌速度等因素氧化铝溶出率的影响.结果表明,当碳碱浓度维持在0.95mol/L～1.95mol/L时,熟料溶出性能较好;搅拌速度达到400 r/min之后,不再影响氧化铝溶出率,在实验的条件范围内,该溶出反应为一级反应,反应受固膜内扩散控制,频率因子A为2.54×10-9,表砚活化能Ea为11.773kJ/mol.     

20CaO·13Al2O3·3MgO·3SiO2的合成与氧化铝的浸出性能

使用分析纯试剂配料,在1 500 ℃、保温1 h的条件下得到了四元化合物20CaO·13Al2O3·3MgO·3SiO2 (C20A13M3S3),研究了其氧化铝浸出性能,并通过XRD和SEM等分析了其在碳酸钠溶液中的作用机理.结果表明:C20A13M3S3具有一定的氧化铝浸出能力,其浸出率随着浸出时间的延长而提高,并在浸出2 h后达到最大值68.87%,低于同条件下12CaO·7Al2O3的氧化铝浸出率(92.78%);C20A13M3S3和Na2CO3反应的主要产物为NaAl(OH)4和CaCO3,并含有少量的Ca2SiO4和Mg(OH)2;生成的Ca2SiO4具有较高的活性,浸出2 h后,其分解率可达到19.35%.     

金精矿碘化浸出过程动力学

采用碘-碘化物体系对金精矿进行浸出,通过实际矿石的浸出试验考察搅拌速度、浸出温度、碘浓度及碘离子浓度对金精矿碘化浸出反应动力学的影响。结果表明:提高搅拌速度对金的浸出有不利影响;通过对影响该体系动力学参数的考察,发现其符合核收缩模型,反应过程总体由界面化学反应控制,其表观活化能为31.674kJ/mol,碘浓度和碘离子浓度的反应级数分别为1和0.5,建立了金精矿碘化浸出过程的反应速率方程。     

铝酸钙渣提取氧化铝的试验研究

广西高铁三水铝土矿资源丰富,易于开采,具有较高的综合利用价值。利用烧结-高炉冶炼是较好处理该矿石的技术方法,能够顺利获得生铁产品及铝酸钙炉渣半产品。本文介绍铝酸钙炉渣半产品为试验原料,采用常压碱浸的工艺法,探索浸出、脱硅、碳分等工序适宜技术参数,开展提取氧化铝的探索性试验研究。结果表明:铝酸钙炉渣Al2O3浸出率>80%,生产Al2O3产品为合格产品。     

微波加热浸出初级富钛料非等温动力学及吸波特性

研究微波加热浸出初级富钛料非等温动力学,测定浸出体系的温度和压力曲线及浸出前后混合液体的吸波特性.动力学研究以铁浸出率为衡量指标,在本研究条件下推导出微波浸出初级富钛料动力学表观总速率方程.温度和压力曲线表明,浸出体系温度和压力的提高都有利于提高铁的浸出率;浸出前后混合液体吸波特性表明,15%盐酸浸出液和经20%盐酸浸出后的混合液都存在吸波特性的突变.     

Leaching of blended copper slag in microwave oven

Leaching of blended slag (BS) was investigated in a microwave oven using hydrogen peroxide and acetic acid. The BS was a mixture of converter and flash furnace slag containing 51% Fe₂O₃, 3.8% CuO, and 3.2% ZnO. The important variables that influence the metal extraction yield were leaching time, liquid-solid ratio, H₂O₂ and CH₃COOH concentrations. The preferred leaching conditions were as follows: CH₃COOH concentration 4 mol/L; H₂O₂ concentration 4 mol/L; microwave power 900 W; leaching time 30 min; liquid-solid ratio 25 mL/g BS; leaching temperature 100 °C. Under these conditions, the metal extractions of 95% Cu, 1.6% Fe, and 30% Zn were obtained. The results were compared with the traditional leaching results. It is evident that microwave heating causes a reduction in the leaching time. Also, the extraction yield results indicate that selective leaching of BS can be achieved under the preferred conditions. The dissolution kinetic of BS in hydrogen peroxide with acetic acid is controlled by a shrinking unreacted core model equation. The apparent activation energy and reaction order were found to be 16.64 kJ/mol and 1.09, respectively.     

湿法炼锌废渣中硫脲浸出银的动力学

探讨了从湿法炼锌废渣中用硫脲浸出回收银的浸出反应动力学,从这种难浸的含银炼锌废渣中用硫脲浸出回收银,浸出反应是一种典型的氧化还原反应并可充分进行,同时,通过动力学推导得出,从湿法炼锌废渣中用硫脲浸出银的反应动力学模型为收缩核动力学模型,同时计算出浸出活化能为13．26kJ/mol。该模型反映了浸出过程中控制整个反应速率的决定步骤是固膜扩散速率,并较好地说明了浸出机理。     

氟盐对炼镁还原渣中氧化铝浸出率的影响研究

以白云石和菱镁石为原料以铝粉为还原剂真空热还原炼镁过程中添加氟化钙可使镁还原率提高5%以上,还原温度降低50℃,还原后还原渣的主要物相为CaO.2Al2O3,加入的氟化钙在还原过程会参与反应生成氟铝酸钙。在实验室以氢氧化钠和碳酸钠的混合碱液对该含氟盐还原渣中氧化铝的浸出进行了研究,研究结果表明:经碱液浸出后还原渣中的CaO.2Al2O3全部被分解,还原渣中的氧化铝浸出率在70%以上,浸出渣的主要物相为CaCO3。含氟盐炼镁还原中氧化铝的浸出率比不含氟盐的氧化铝浸出率低10%以上,在还原过程中生成的氟铝酸钙和浸出过程中生成的水合铝酸钙是导致氧化铝损失增加的主要原因。     

熔融镍渣等温氧化动力学研究

研究了富铁熔融镍渣在空气气氛下的等温氧化动力学行为。利用高温激光共聚焦显微镜(HT-CLSM)确定三元碱度0.6调质镍渣的实际熔融温度(液相线温度)为1488℃。通过管式炉等温氧化试验，获取温度1500～1575℃下熔融镍渣氧化过程Fe²⁺浓度-时间曲线，采用微分法和Arrhenius方程计算出熔渣中Fe²⁺的氧化反应级数为1.45～1.26，表观活化能为286.83 k J/mol，明确熔融镍渣氧化动力学主要受扩散传质控速。基于双膜理论和渗透理论，估算出1500～1575℃熔渣中氧的扩散系数分别为2.02×10^-9～4.42×10^-9 m²/s和0.50×10^-9～2.19×10^-9 m²/s，双膜理论估算出的氧扩散系数更具参考意义。     

Behavior of calcium silicate hydrate in aluminate solution

Using calcium hydroxide and sodium silicate as starting materials, two kinds of calcium silicate hydrates, CaO · SiO2 · H2O and 2CaO · SiO2 · 1.17H2O, were hydro-thermally synthesized at 120 ℃. The reaction rule of calcium silicate hydrate in aluminate solution was investigated. The result shows that CaO · SiO2 · H2O is more stable than 2CaO · SiO2 · 1.17H2 O in aluminate solution and its stability increases with the increase of reaction temperature but decreases with the increase of caustic concentration. The reaction between calcium silicate hydrate and aluminate solution is mainly through two routes. In the first case, Al replaces partial Si in calcium silicate hydrate, meanwhile 3CaO · Al2 O3 · xSiO2 · (6-2x) H2 O (hydro-garnet) is formed and some SiO2 enters the solution. In the second case, calcium silicate hydrate can react directly with aluminate solution, forming hydro-garnet and Na2O · Al2O3 · 2SiO2 · nH2O (DSP). The desilication reaction of aluminate solution containing silicate could contribute partially to forming DSP.     

含Ti高炉渣的加压酸解

含Ti高炉渣中的TiO2 含量很高 ,质量分数约为 2 4%左右 ,是宝贵的二次资源。用稀硫酸加压酸解含Ti高炉渣提取其中的Ti,并分析物料粒度、酸浓度、渣酸比、反应温度、反应时间等因素对TiO2 酸解率的影响 ,得出了加压酸解的适宜条件。TiO2 酸解率达到 90 %以上。酸解液水解获得的TiO2 产物纯度为 90 %以上。为开发利用废稀酸提取含Ti高炉渣中的Ti提供了依据。     

机械活化强化钒渣钙化提钒工艺

针对转炉钒渣钙化焙烧酸浸工艺中存在的钒转浸率低的问题,采用高能球磨对钒渣进行活化预处理,以期强化其提钒效果。采用激光粒度分析仪、BET比表面积测定仪和XRD对活化前后钒渣进行了粒度、比表面积及物相结构分析;采用浸出实验研究了机械活化对钙化焙烧和浸出的影响规律。结果表明:机械活化法增大了钒渣的比表面积,增加了晶格畸变与微观应力,使含钒物相充分解离,由此可改善钒渣钙化焙烧的动力学条件。在浸出20 min条件下,机械活化80 min可将钒浸出率提高10%,最佳焙烧温度降低100℃。     

BaO对铝酸盐熔渣微观结构和宏观性能的影响

为探究非反应性组分BaO对铝酸盐熔渣微观结构稳定性及宏观性能的影响机制,综合半球点熔点仪、旋转黏度计、四探针法电导率测定仪、红外光谱分析仪,研究了BaO对铝酸盐熔渣(w(CaO)/w(Al₂O₃)=1.3)熔化温度、黏度、电导率和结构的影响规律。结果表明,随着BaO质量分数增加,BaO会简化铝酸盐熔渣微观网络结构,使铝酸盐熔渣结构聚合度降低;由于试验组分范围内熔渣熔化温度变化很小,可说明过热度对熔渣黏度影响不大,即熔渣黏度降低主要受聚合度降低影响;由于Ba2+浓度增加及熔渣网络结构聚合度降低,熔渣电导率增加。此外,随着BaO含量的增加,黏度-温度曲线上转折温度递减,说明BaO提高了熔渣低温段的玻璃特性,因此,BaO有利于铝酸盐基保护渣润滑特性的改善。