褐铁型红土矿碱浸渣的常压酸浸工艺条件优化

采用Na2CO3焙烧-水洗方法处理褐铁型红土镍矿,并对预处理后的原料(碱浸渣)进行常压酸浸工艺研究. 通过热力学计算判断酸浸过程中可能发生的反应及趋势大小,考察各元素在硫酸和盐酸常压浸出中的行为,并结合浸出渣的XRD图谱,分析浸出过程中的反应,综合考虑浸出液及废渣处理等因素,选定盐酸为常压浸出剂. 实验研究了酸渣比、液固比、浸出温度和时间对各元素浸出规律的影响,确定优化酸浸条件为：酸渣质量比1.25,液固质量比4,浸出温度80℃,保温时间3 h,此时Ni, Co和Fe的浸出率分别达99.2%, 99.5%, 97.8%(w).     

常压碱溶法提取软锰矿酸浸渣中的硅

软锰矿经还原焙烧酸浸提取锰后,渣中二氧化硅质量分数超过60%,而且其他杂质较少,是较好的含硅原料。采用在常压下用氢氧化钠溶液浸出软锰矿酸浸渣中硅的工艺,通过正交实验和单因素实验,考察了反应温度、反应时间、氢氧化钠浓度和液固比等因素对硅浸出率的影响,并对浸出机理进行了探讨。结果表明：影响硅浸出率的主要因素依次为反应温度、液固比、反应时间和氢氧化钠浓度。当反应温度为120 ℃、液固比（溶液体积与软锰矿酸浸渣质量比,mL/g）为2∶1、反应时间为5.5 h、氢氧化钠浓度为20 mol/L时,硅的浸出率达到70.9%。     

高铁低铝煤矸石酸浸提铝及其动力学

以高铁低铝煤矸石为原料,研究了酸浸提铝的工艺,考察了硫酸浓度、酸浸温度、酸浸时间以及液固比对酸浸提铝的影响,并对氧化铝的酸浸出过程进行了动力学分析,结果表明,最适宜浸出条件为:酸浓度65%,硫酸浸温度125℃,酸浸时间4 h,液固比3∶1,在此条件下氧化铝的浸出率为88. 86%。硫酸浸取煤矸石中氧化铝的化学反应符合粒径缩小收缩芯模型,该化学反应的动力学方程为1-(1-ω)2/3=kt;反应活化能E=42. 78 k J/mol,酸浸出过程为化学反应控制。     

工艺参数对碲渣中选择性分离回收碲浸出率的影响研究

以铋电解阳极泥经火法处理产生的碲渣为研究对象,采用水浸-酸浸二段浸出工艺,研究不同浸出温度、浸出时间、液固比及HCl浓度等参数下的碲浸出率,分析工艺参数对碲浸出率的影响。结果表明:水浸工艺下碲浸出率随着液固比、浸出温度和浸出时间的增加逐渐增大,水浸最佳条件为液固比4∶1、水浸温度55℃、浸出时间1 h,碲浸出率为67.2%;水浸渣酸浸工艺下碲浸出率随着液固比、浸出温度、浸出时间及HCl浓度的增加不断增大,水浸渣酸浸的最佳条件为液固比5∶1、浸出温度60℃、浸出时间4 h、浓度6 mol·L-1,碲浸出率为99.83%。采用水浸-酸浸二段浸出工艺,可以有效提高碲浸出率。     

高铝煤矸石铝硅分级提取实验研究

分级研究了热活化条件下高铝煤矸石在盐酸和氢氧化钠溶液中的铝硅溶出行为。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和比表面积测定仪（BET）对煤矸石试样做了表征分析。通过正交实验分析了反应温度、反应时间、初始酸碱浓度和固液比对热活化处理后高铝煤矸石中Al2O3和酸浸渣SiO2溶出率的影响。结果表明：酸浸溶出Al2O3反应过程中,固液质量比和酸浸时间对溶出率的影响最为显著,酸浸过程的最优工艺条件：初始盐酸质量分数为20%、酸浸温度为90 ℃、酸浸时间为2.5 h、固液质量比为1∶6,在此条件下,Al2O3的浸取率达82.95%;强碱溶解酸浸渣溶出SiO2反应过程最优工艺条件：碱溶温度为95 ℃、碱溶时间为2.0 h、NaOH质量分数为20%、固液质量比为1∶10,在此条件下SiO2溶出率为69.74%,碱溶温度和碱液浓度对溶出率的影响最为显著。     

电炉钛渣碱浸除硅、铝与碱浸渣的预氧化焙烧动力学

采用碱浸除杂-预氧化焙烧-活化改性-高压酸浸工艺处理云南地区电炉钛渣,制备高品位人造金红石. 研究了电炉钛渣碱浸除硅、铝的机理,考察了搅拌速率、粒度、温度、NaOH浓度、液固质量比、浸出碱试剂单因素对浸出率的影响,SiO2与Al2O3浸出率高达75%和50%;正交实验结果表明,NaOH浓度为1.5 mol/L、液固质量比为8、温度为沸腾温度(92.7℃)、浸出时间为1 h的条件下,浸出效果较理想;通过碱浸渣预氧化,有60%的TiO2以金红石形态析出,且在低于700℃下过程受界面化学反应控制,扩散较快,表观活化能为31 kJ/mol/, 850℃下过程受扩散控制,随空气流量增大氧化率提高.     

黑钨渣硫酸浸钪及浸出过程中草黄铁矾法抑制铁浸出

通过单因素实验考察了黑钨渣硫酸浸钪规律. 结果表明,在温度90℃、酸渣质量比1.2:1、硫酸浓度29%(w)、反应2.5 h条件下,钪浸出率达88%,铁浸出率为98%. 在上述最佳浸出条件下通过调整反应过程料浆的酸度,探究了钪浸出和铁的草黄铁矾法抑制浸出规律. 结果表明,在温度90℃、硫酸浓度29%(w)、总硫酸加入量为1.0倍渣量(质量比)、一段加入0.8倍渣量的硫酸、反应2.0 h后加入剩余硫酸再反应0.5 h条件下,钪浸出率为87%,铁浸出率由98%降至57%,实现了铁抑制浸出.     

煤矸石酸浸除铁的工艺研究

提取煤矸石中的有价元素是煤矸石资源化利用的有效方法之一,本研究针对高铁、低铝、低热值煤矸石,利用稀硫酸浸出其中的铁,达到脱铁富铝的目的。分别考察酸浓度、酸浸温度、液固比、酸浸时间等因素对铁浸出率的影响。结果表明,铁的最佳溶出条件为:硫酸浓度15%,酸浸温度45℃,液固质量比4:1,酸浸时间4h。可以证明在上述条件下,铁的浸出率可以达到82.13%。     

低温中和-加压酸浸提取煤矸石中铝铁

以贵州盘县煤矸石为研究对象,为解决其工业生产提取铝铁时酸耗量大、酸利用率低及后续铝铁产品分离困难等问题,根据其矿物组成特点,本文首次采用低温中和-加压酸浸工艺对铝铁提取进行了详细研究。室温下中和最优工艺条件为20%理论酸耗、浸出时间120min、液固比3∶1（硫酸溶液与固体的质量比,以g/g计）;以中和渣为原料,煤矸石理论酸耗为基础,加压酸浸最优工艺条件为浸出时间120min、浸出温度150℃、液固比3.5∶1（硫酸溶液与固体的质量比,以g/g计）。在此条件下,氧化铁浸出率为98.37%,氧化铝浸出率为95.77%,酸浸渣灰分中氧化硅质量分数为90.2%,氧化钛质量分数为9.18%。以最优工艺条件下的酸浸液循环中和新鲜煤矸石,得到的铝铁提取液中氧化铁浓度为57.95g/L,氧化铝浓度为62.20g/L。相比常规酸浸工艺具有酸耗低、酸利用率高等优点。借助X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）和扫描电子显微镜（SEM）等分析手段,初步对两步溶出过程进行了机理分析,为煤矸石工业生产提取铝铁提供了新路线和理论支撑。     

废弃SCR催化剂碱浸后钛渣的酸解工艺优化

废弃SCR催化剂是燃煤电厂脱硝环节中产生的固体废弃物,其中含有Ti、V、W等贵金属.对废弃SCR催化剂的回收利用不仅能够减少固体废弃物对环境的污染,还能够产生经济效益.为了实现废弃SCR催化剂中TiO2的高效回收利用,本实验采用浓硫酸溶液与废弃SCR催化剂碱浸后的钛渣进行酸浸反应,探究硫酸浓度、液固比、酸解温度对钛渣酸...     

氟化铝生产副产物-硅渣酸化过程及其动力学

为解决实际生产中氟化铝生产残渣(简称硅渣)难利用问题,以云南某地硅渣为研究对象,以浓硫酸为酸化浸出介质,以浸出率为指标,以单因素实验为基础,研究了酸化过程中酸用量、反应温度、反应时间的影响。结果表明,最佳酸化条件为：加入理论酸用量(23.66 g) 1.3倍的浓硫酸,反应温度170℃,反应时间90 min,该条件下SiO₂的纯度迅速提升至大于99.00%,Al浸出率大于99%,F浸出率大于97%;该反应为液-固多相反应中的收缩未反应核模型,反应活化能为62.97 kJ/mol,浸出过程由化学反应控制。该方法的提出对硅渣的利用提供了一种新思路,具有反应时间短、耗水少、酸化后有价元素浸出率高的优点。     

硫酸酸浸法除磷石膏中杂质氟的研究

以H2SO4为浸取剂对磷石膏进行热浸取,考察磷石膏中杂质氟的去除情况,为磷石膏综合利用提供基础数据。研究在均匀设计实验的基础上,进一步考察了温度、时间、硫酸质量分数、含固量(质量浓度)、粒度5个因素对杂质氟去除率的影响规律。结果表明:温度、时间、硫酸是影响氟去除率的主要因素,而含固量、粒度对结果影响较小。较理想的除氟条件为浸取温度88℃,浸取时间45 min,H2SO4质量分数30%,含固量0.43 g/mL,在优化实验条件下杂质氟的去除率可以达到84.50%,处理后的磷石膏含氟仅为0.036%。采用硫酸酸浸处理磷石膏,杂质氟去除效果好,且提高了净化磷石膏的白度。     

用水合肼副产盐渣中碱制备氟化钠工艺研究

尿素法生产水合肼副产大量盐碱渣,由于盐碱渣中杂质较多一直未得到有效利用。介绍了一种合理利用水合肼副产盐碱渣的方法,即：将盐碱渣进行盐碱洗涤分离,得到含碱的洗涤母液和固体氯化钠,利用洗涤母液中的碳酸钠和氢氧化钠生产氟化钠。该工艺既回收了盐碱渣中的氯化钠和碱、副产了白炭黑,同时还解决了环境污染问题。研究了各种因素对氟化钠产品质量和收率的影响,得到较佳工艺条件：1）加料方式为先将氟硅酸钠制成悬浊液,加热至60 ℃左右,再向其中慢慢滴加洗涤母液,滴加速度控制在15～20 L/min;2）洗涤母液中碳酸钠质量分数控制在20%～25%,反应温度控制在85～90 ℃;3）母液中杂质氯化钠质量分数控制在15%～20%。     

钽铌湿法冶金技术概况及发展趋势探讨

介绍了钽铌湿法冶金技术的发展概况和现状。根据分解介质的不同,钽铌湿法治金技术可分为碱熔融法、酸法和氯化法,碱熔融法可分为钠碱熔融法和钾碱熔融法,酸法主要有氢氟酸法和硫酸法。分别介绍了以上各方法的工艺路线,并对其优缺点进行了分析。针对现行氢氟酸工艺存在严重氟污染和对低品位钽铌矿分解率低的问题,依据清洁冶金原理,提出了钽铌亚熔盐清洁冶金新工艺,从生产源头消除了氟污染,可实现钽铌资源的高效清洁利用,具有良好的应用前景。     

磷酸活化焙烧-酸浸法富集低品位还原钛渣

以钒钛磁铁矿经煤基直接还原-电炉熔分工艺生产的钛渣为原料,采用磷酸活化焙烧-稀硫酸浸出方法去除杂质提高钛渣品位. 钛渣的物相包括黑钛石、辉石(玻璃相)、塔基洛夫石、镁铝尖晶石等. 考察了磷酸焙烧活化过程中各因素对钛渣晶型转化的影响及稀硫酸浸出过程中各因素对主要杂质(Ca, Mg, Al, Si)浸出的影响,得到优化的工艺条件为：焙烧温度1273 K,焙烧时间100 min,磷酸加入比例7.1%(w),酸浸温度110℃,硫酸浓度5%(w),液固质量比10:1,浸出时间120 min,在该条件下钛渣中TiO2含量由52.54%提高至68.31%.     

熔盐高效分解含钛高炉渣制备纳米二氧化钛

采用熔盐法对含钛高炉渣进行高效分解并提取含钛组分,利用含钛滤液为原料制备了纳米二氧化钛粉体。对熔盐分解含钛高炉渣进行了热力学分析,并研究了碱渣比、熔盐反应温度及熔盐反应时间对钛组分浸出率的影响和pH及水解温度对二氧化钛产品纯度的影响。实验结果表明高炉钛渣在氢氧化钠熔盐中反应生成钛酸钠在热力学上是可行的。确定了最佳的碱渣比为3:1,最佳熔盐反应温度为500℃,最佳反应时间为3 h,在此条件下钛元素的浸出率为99.8%。得出较佳的水解pH范围为0.1～0.2,最佳水解温度为100℃。实验中制备的纳米二氧化钛粒子球形度好,粒度大小均匀且分散性好,颗粒直径为100 nm左右。     

铬盐无钙焙烧渣加压硫酸浸出

对铬盐无钙焙烧渣进行加压硫酸浸出,考察了硫酸浓度、反应温度、铬酸酐加入量、反应时间、铬渣粒度对铬渣硫酸浸出效果的影响. 结果表明,焙烧渣主要物相组成为：铬铁矿(FeCr2O4)和镁铁矿[Mg(Fe,Al)2O4]等尖晶石类矿物含量为73.11%,赤铁矿(a-氧化铁)为12.42%,钠霞石(NaAlSiO4)为10.02%. 铬高效溶出的最佳工艺条件为：硫酸浓度65%(w),反应温度120℃,铬酸酐加入量为铬渣质量的10%,反应时间2 h,搅拌转速500 r/min,该条件下溶出率可达97.93%. 尾渣以硅物相为主,SiO2含量为80.8%. 浸出过程符合收缩未反应核模型,反应表观活化能为16.38 kJ/mol,反应速率为外扩散和化学反应混合控制.     

加压酸浸煤矸石中氧化铝工艺及动力学研究

为解决实际生产中煤矸石浸出氧化铝耗酸量大和浸出时间长等问题,以贵州某地煤矸石为研究对象,以硫酸溶液为浸出介质,浸出率为指标,将以往的常压酸浸工艺改为加压酸浸工艺。研究在浸出过程中反应时间、反应温度、酸矸比和液固比对氧化铝浸出率的影响,获得了加压酸浸过程氧化铝的浸出动力学。结果表明:在反应时间为130 min、反应温度为150℃、酸矸比为1.3∶1、液固比为4∶1时,氧化铝浸出率达到99.32%,酸渣中SiO 2和TiO 2合计质量分数大于98%;120℃~160℃时,浸出过程符合固体产物层(残留层)内扩散控制的“未反应核减缩型”模型,反应活化能为30.62 kJ/mol。相比常压酸浸工艺,加压酸浸工艺不仅实现了煤矸石中Al 2O 3的高效浸出和酸渣中硅钛资源的高效富集,而且减少了反应时间、降低了反应温度和耗酸量,为煤矸石提取氧化铝资源综合利用开辟了新线路。     

富硼渣硫酸浸出实验研究

以硼铁精矿含碳球团还原熔分得到的富硼渣为原料,研究了其物相成分,并进行硫酸浸出实验,探究了硫酸用量、反应温度、反应时间及液固比对硼浸出率的影响。结果表明,该富硼渣中三氧化二硼的质量分数达到20%,主要含遂安石相和橄榄石相。硫酸浸出实验中,硼浸出率随着硫酸用量、反应温度和反应时间的增加而增大,随着液固比的增大而减小。当硫酸用量为理论用量的80%、液固体积质量比为8 mL/g、反应温度为40 ℃、反应时间为60 min时,富硼渣中硼的浸出率达到93.56%。