粉煤灰焙烧-酸浸提取氧化铝工艺

采用酸浸法提取淮南某电厂粉煤灰中的Al2O3,通过单因素实验研究了Na2CO3混合焙烧活化工艺和H2SO4酸浸工艺中的各种因素对Al2O3浸出率的影响,确定了工艺最佳条件:焙烧灰碱比为1∶0.9,焙烧时间为2h,焙烧温度为875℃;酸浸H2SO4浓度为3mol/L,酸浸温度为90℃,酸浸时间为2h,液固比为4∶1,Al2O3浸出率可达95%。     

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。     

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。     

高铝粉煤灰碳酸钠焙烧与酸浸提铝的动力学

以内蒙古高铝粉煤灰(Al2O3/SiO2质量比1.24)为原料,采用Na2CO3焙烧活化-盐酸浸取法提铝,考察了焙烧温度、时间和碳酸钠/粉煤灰质量比的影响,对焙烧活化及酸浸提铝动力学进行研究,分析了提铝机理. 结果表明,高温活化条件下,粉煤灰中的莫来石及SiO2与Na2CO3反应生成NaAlSiO4, Al2O3和Na2SiO3,酸浸后铝浸出率超过94.99%;活化过程符合Crank-Ginstling-Braunshtein模型,表观活化能为117.06 kJ/mol,活化反应受固膜扩散控制.     

火试金灰皿在乙酸-H2O体系中铅的浸出动力学

火试金灰皿是铅试金灰吹过程产生的废物,其综合处置对减少重金属污染和铅资源循环利用具有重要意义。灰皿主要成分为Al2O3和烧结MgO,熔点分别高达2054和2852℃,严重影响火法熔炼的正常进行。实验选用乙酸-H2O体系,可以有效避免镁铝氧化物的影响,分析了铅的浸出热力学过程,考察了乙酸过量系数、浸出温度、反应时间、搅拌速度、液固比等因素对铅浸出率的影响,并进行了浸出动力学研究。结果表明,溶液中乙酸根离子摩尔分数增加,铅离子与乙酸根离子更易形成难电离的乙酸铅络合物;在乙酸过量系数1.6、液固比6:1、温度80℃、搅拌速度200 r/min、反应40 min的优化条件下,铅的一次浸出率为98.31%,浸出渣进行二次浸出,浸出率为95.53%,总浸出率达99.96%;铅的浸出过程符合缩粒反应模型,反应速率受扩散控制,符合1-2/3φ-(1-φ)2/3=kt动力学方程,反应表观活化能Ea=38.949 kJ/mol。     

石煤灰渣酸浸提钒工艺中钒的浸出动力学

采用液-固多相反应的缩芯模型研究了石煤灰渣中V2O5的浸出动力学,考察了酸浸温度、硫酸浓度对V2O5浸出反应速率的影响. 结果表明,在实验温度范围内,V2O5的浸出过程为固膜扩散控制,浸出反应的表观活化能为29.96 kJ/mol. 当硫酸浓度小于6 mol/L时,浸出属化学反应控制过程;当硫酸浓度大于6 mol/L时,浸出过程为固膜扩散控制,其表观反应级数为1.199. 提高酸浸温度可提高V2O5的浸出率;在硫酸浓度小于6 mol/L时提高硫酸浓度,可提高V2O5的浸出率;而高于该值提高硫酸浓度对V2O5浸出率的提高无明显作用.     

煤气化粉煤灰酸浸工艺条件的研究

在常压、较低温度（≤100℃）下,开展了煤气化粉灰硫酸浸出工艺条件的研究。以煤气化粉煤灰中Al2O3的浸出率为主要考察指标,通过单因素条件实验和正交实验,分别考察了粉煤灰活化焙烧温度、酸浸反应温度、酸浸反应时间、硫酸溶液质量浓度、液固比等因素的变化对煤气化粉煤灰中Al2O3浸出率的影响。在无需活化焙烧、不使用助剂的条件下,确定较适宜的酸浸工艺条件为：酸浸反应温度95℃、酸浸反应时间5h、硫酸溶液质量浓度40％、液固比4．5：1;此条件下的重复实验表明煤气化粉煤灰中Al2O3的平均浸出率为94．87％。     

高炉烟尘中锌的浸出动力学研究

采用酸浸法回收高炉炼铁烟尘中的锌,研究了硫酸浓度和浸出温度对锌浸出速率的影响,并分析了锌的浸出动力学。结果表明,其浸出过程动力学方程遵从“未反应核缩减”模型,浸出动力学方程为1-2/3R-（1-R）2/3=kt,其浸出反应活化能为12.7 kJ/mol,浸出过程为内扩散过程控制,表观反应级数为0.94817。提高反应温度和硫酸浓度,均能加速锌的浸出,提高锌的浸出率。     

酸浸提取煤矸石中氧化铝工艺优化及其动力学

以贵州盘县煤矸石为原料,采用单因素实验和正交实验方法,以浓硫酸为酸浸介质酸浸提取煤矸石中氧化铝,考察了酸浸反应主要影响因素,研究了浸出动力学. 结果表明,最佳酸浸提取条件为：酸矸质量比1.4,反应时间4 h,反应温度170℃. 该条件下氧化铝的浸取率达98.47%. 该酸浸反应过程符合收缩未反应核模型的粒径不变缩核模型,反应受界面化学反应控制,反应动力学方程为1-(1-x)1/3=kt,反应活化能为61.32 kJ/mol.     

铬铁矿加压碱浸氧化反应宏观动力学

研究了铬铁矿加压碱浸氧化反应的动力学过程,考察了铬铁矿粒度、搅拌、碱矿质量比和反应温度等对铬浸出率的影响.结果表明,反应温度250℃、碱浓度60%(ω)、氧分压3.2MPa、铬铁矿粒度小于50m、搅拌转速650r/min、碱矿质量比4.0:1、反应时间240min的条件下,铬铁矿中铬的浸出率达98%以上,且随铬铁矿粒径减小、搅拌转速增加、碱矿质量比增加和反应温度升高而提高.反应产物为MgFe2O4和Mg(OH)2,浸出时呈固态包裹在未反应颗粒外层.宏观动力学研究结果表明,铬铁矿加压碱浸氧化反应过程受反应物在固体产物层中的扩散控制,可用方程1-2/3X-(1-X)2/3=kt描述,该反应的表观活化能E=54.5kJ/mol,指前因子A=328.4min-1.     

煤灰渣酸浸提铝试验

为实现煤炭资源化分级利用,对东北某热电厂循环流化床锅炉灰渣进行提铝研究。用硫酸在不同的反应条件下酸浸,以获得较高的铝浸出率和合适的酸浸条件,产品为富含硫酸铝的酸浸液和高硅提铝残渣。酸浸实验结果表明,较为合适的酸浸条件为:5mol/L的硫酸、105～110℃的酸浸温度、2h的反应时间和1:3的固液比,此时铝浸出率为91.5%,提铝残渣中SiO₂含量高达87.6%。X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)分析表明,原始煤灰渣中的铝元素主要以非晶态的化合物形式存在,而非晶态物质具有较高的化学反应活性,促成了较高的铝浸出率。因此,这种循环流化床锅炉的灰渣酸浸提铝提硅较为合适。     

粉煤灰酸浸提铝及其动力学

对KF为助剂焙烧活化粉煤灰酸浸提铝过程进行了研究,考察了粉煤灰焙烧活化和盐酸浸出条件对粉煤灰中铝浸出率的影响及其浸出过程动力学. 结果表明,焙烧活化优化条件为：时间1 h、温度800℃、粉煤灰与KF质量比为20:4. 浸出温度90℃、浸出时间2 h、盐酸浓度4 mol/L、液固比4 mL/g的条件下,铝提取率达到92.46%. 粉煤灰烧结产物加热酸浸过程符合收缩未反应核模型,反应级数为0.3718,反应活化能为43.49 kJ/mol,过程速率为化学反应速率控制.     

HCl-NaCl浸出铅锑合金氧化吹炼渣过程中锑的浸出动力学

用液-固多相反应的收缩未反应核模型研究了在HCl-NaCl浸出铅锑合金氧化吹炼渣过程中锑的浸出动力学. 详细考察了浸出温度、盐酸浓度、颗粒粒度对锑的反应速率的影响. 研究结果表明,从铅锑合金氧化吹炼渣中浸出锑过程的控制步骤为固膜扩散,表观反应级数为0.2775. 在实验选取的温度范围内,反应的表观活化能为7.656 kJ/mol. 根据研究结果,建立了浸出锑的宏观动力学方程.     

钾长石焙烧熟料的浸出动力学

以钾长石和Na2CO3焙烧熟料为原料,研究其在NaOH溶液中的浸出动力学. 考察了在不同温度和搅拌强度条件下SiO2浸出率与时间的关系. 结果表明,SiO2浸出的优化工艺条件为：浸出温度95℃、搅拌强度400 r/min、熟料粒度74~89 mm、NaOH溶液浓度0.2 mol/L和浸出时间80 min. 在该条件下,SiO2浸出率可达99%. 熟料浸出过程受无固体膜生成的化学反应和外扩散混合控制. 浸出过程分为两个阶段：0~10 min为反应前期,10~80 min为反应后期,表观活化能分别为15.24和29.94 kJ/mol. 前期和后期的浸出动力学方程分别为1-(1-a)1/3=7.074exp[-15239/(RT)]t和1-(1-a)1/3=45.85exp[-29940/(RT)]t.     

蛇纹石硫酸浸出过程动力学研究

首先确定了蛇纹石硫酸浸出过程中影响浸出速率的主要因素，以此为条件，对蛇纹石中MgO的浸出速率进行了研究。结果表明：MgO的浸出动力学能适用容积反应模型，其浸出速率可表示为样品中残留MgO量的二级反应，其表观活化能约为93.20kJ/mol，属化学反应控制。     

硫铁矿烧渣酸浸反应动力学研究

研究了硫铁矿烧渣与硫酸反应动力学。研究结果表明Fe3O4反应活性远远高于Fe2O3,铁浸出率由烧渣中Fe2O3与硫酸的反应速度决定。Fe2O3与硫酸反应动力学为颗粒缩小缩芯扩散控制,烧渣中Fe2O3与硫酸反应的活化能为6.936 kJ/mol。当硫酸质量分数为43%、硫酸用量为理论用量、反应温度为80℃、反应时间2 h时,当搅拌速度从0增加到400 r/m in时,铁的浸出率从19.5%增加到45%。