焙烧温度对缓释性硅钾肥浸出影响试验研究

以钾长石尾矿作为原料,探究温度对钾长石-硫酸钙-碳酸钙三元体系制取的缓释性硅钾肥产物浸出率及钾和硅元素含量(质量分数)的影响。结果表明,钾长石尾矿中主要矿物是钾长石和石英;三元体系焙烧得到的产物具有缓释性;当钾长石、硫酸钙与碳酸钙摩尔比为1︰1︰16时,钾与硅浸出效果较好。综合考虑产物中钾、硅元素含量及浸出效果和能耗,最佳焙烧温度为1 000℃,焙烧产物中钾和硅元素含量分别为3.4%和8.1%,钾和硅元素浸出率分别达到97%和81%。     

利用某钼尾矿回收钼及制备硅肥的研究

针对某钼尾矿中钼和二氧化硅含量高及重金属元素含量低的特点,采用浮选预先回收钼-浮钼尾矿焙烧制备硅肥的工艺,对该钼尾矿进行综合利用研究.对含钼0.0093%的尾矿,经一粗五精两扫闭路选别后,获得钼品位为25.36%、回收率65.04%的低品位钼精矿.钼浮选尾矿经干燥后,与白云石按照1∶1质量比例混匀,经焙烧冷淬后可获得活性二氧化硅含量为21.45%的硅肥.该方法能有效回收钼尾矿中有价元素,实现尾矿的综合利用.     

利用钒尾矿制备高性能陶粒

以钒尾矿为主要硅铝原料制备陶粒,对粉煤灰和黏土的添加比例、制粒工艺参数、焙烧制度进行了系统的研究。结果表明,质量比为6∶3∶1的钒尾矿、粉煤灰、黏土混合料,在制粒水分为8%,制粒时间为20 min,生陶粒预热温度为350 ℃,预热时间为30 min,焙烧温度为1 180 ℃,焙烧时间为12 min时,制得的陶粒堆积密度为691 kg/m³,吸水率为1.4%,筒压强度为10.7 MPa。XRD和SEM分析表明,在由钒尾矿生成陶粒的过程中生成了莫来石,并产生了对陶粒强度起支撑作用的非晶态凝胶相。     

硫酸铵焙烧活化石棉尾矿提取镁实验研究

本实验采用硫酸铵与石棉尾矿用高温炉焙烧的方法提取镁。首先利用差热-热重法分析石棉尾矿与硫酸铵混合物的热分解和化学反应的热效应,得出石棉尾矿与硫酸铵混合物在240~500℃下产生分解、失重。将石棉尾矿与硫酸铵混合均匀后在320℃、400℃和460℃下焙烧1h,用XRD分析焙烧产物,得出在320℃时石棉尾矿和硫酸铵反应主要生成(NH4)2Mg(SO4)2和(NH4)2Mg2(SO4)3;在400℃时主要生成(NH4)2Mg2(SO4)3;在460℃时主要生成MgSO4,由于吸水变为MgSO4.6H2O。研究了硫酸铵与石棉尾矿不同物质的量的配比、焙烧温度和焙烧时间对镁浸取率的影响,得出当硫酸铵与石棉尾矿物质的量之比为2∶1、焙烧温度为460℃、焙烧时间为60min时,镁的浸取率为83.1%。     

钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系提钾添加剂的实验研究

研究了不同温度下氯化钙、硫酸钠对钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系[n(microcline)∶n(CaSO4)∶n(CaCO3)=1∶1∶14]钾熔出率的影响,并进一步研究了加入硫酸钠时的热分解反应动力学。结果表明:硫酸钠可有效地促进钾长石的热分解,当其添加量为2.91%时,反应温度可降为1050℃,表观活化能可降为87.71kJ/mol;在950℃、1050℃时,钾长石释钾主要机理是离子交换;在1150℃时,钾长石释钾机理主要是阴离子吸附。     

利用高岭土尾矿制备复合型无机高分子絮凝剂PAFC的研究

利用高岭土尾矿制备复合型无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁(PAFC),考察了最佳溶出条件和水解聚合条件。实验结果表明,高岭土尾矿的最佳溶出条件为:在控制焙烧温度600~700℃,盐酸质量分数15%,液固质量比3∶1,酸浸温度85℃,酸浸时间5h时,高岭土尾矿中铁铝总溶出率可达90%以上。铁铝的最佳水解聚合条件为:以Ca(OH)2溶液为调聚剂,水解聚合温度55~65℃,聚合pH值2~3,反应时间3h。制备的复合型无机高分子絮凝剂PAFC稳定性好,对皮革工业中废水的浊度、色度、CODCr去除率分别达到78.23%、87.56%、78.95%。     

聚硅酸铝铁絮凝剂的制备及对含Cd2+废水处理研究

以粉煤灰为原料制备聚硅酸铝铁(PSAF)絮凝剂,通过正交试验确定其制备优化条件为:n(聚硅酸)∶n(Al3+)=2∶1、n(聚硅酸)∶n(Fe3+)=2∶1.4、聚合液pH值4.3、熟化温度60℃.用最佳条件下制备的絮凝剂对含Cd2+实验废水进行处理,结果表明,当废水pH值为8.0、絮凝剂用量为20 mL/L、吸附时间为90 min时,Cd2+去除率达99.1％.     

哈密钾长石尾矿制备矿物聚合物及其结构分析

以新疆哈密钾长石尾矿粉体为主要原料,煅烧高岭石作配料,硅酸钠作结构模板剂,氢氧化钠作激活剂,制备了矿物聚合材料。正交实验表明制备矿物聚合物最佳工艺条件为:m(煅烧高岭石)/m(尾矿)=1/3,m(氢氧化钠)/m(硅酸钠)=1/1,固化反应温度60℃,m(固体)/m(液体)=4/1。该条件下矿物聚合物的力学强度达到10.04 MPa。在此基础上初步分析了矿物聚合物工艺条件对其结构与性能的影响。     

污泥和石英砂尾矿制备建材陶粒的烧结时间研究

以城市污水处理厂的污泥与石英尾砂为主要原料,添加适当助剂如河道底泥、矿山浮选脱硫废渣,可制备建材陶粒.在原料配比m(石英尾砂)∶m(污泥)∶m(粘合剂)∶m(河道底泥)=4∶4∶3∶3、进料温度400℃、预热时间20min、焙烧温度1100℃、焙烧时间25 min的条件下,制备的陶粒强度为5.11 MPa,吸水率为11.7%,堆积密度为913kg/m3.     

KOH低温焙烧钾长石提取SiO2

以钾长石为原料,氢氧化钾为助熔剂,采用焙烧法破坏钾长石结构,使矿石中的不溶性硅转化成可溶性硅。采用水溶工艺溶出焙烧熟料中的硅。研究了工艺参数即焙烧温度、焙烧时间和碱矿比对SiO2溶出率的影响。结果表明,碱矿比对SiO2的溶出率影响最大,并得到最佳焙烧条件为:焙烧温度500℃、焙烧时间2.5h、碱矿比2.5。在此条件下,SiO2的溶出率可高达99.5%。     

活化钼尾矿制备地聚物胶凝材料的研究

以活化钼尾矿为主要原料,在碱激发作用下制备地聚物胶凝材料.考察了激发剂模数、硅铝摩尔比、液固比等因素对钼尾矿地聚物胶凝材料力学性能的影响.通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)等检测手段对样品进行表征.结果表明,钼尾矿地聚物胶凝材料的最佳制备条件为:激发剂模数1.6,硅铝摩尔比2.8,...     

钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系的热分解体系研究

对钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系的热分解反应进行了研究.应用热力学方法对体系的6个反应的吉布斯自由能进行了计算,按反应方程式的比例,对不同温度下的焙烧产物测定其钾溶出率,并进行了XRD和电子探针分析;结果表明,该体系适宜的物料配比为n(KAS6):n(CaSO4):n(CaCO3)=1:1:14,主要物相为:K2SO4、C...     

铁尾矿硫酸焙烧法提取铁制备α-Fe2O3光催化剂

铁尾矿中富含铁、硅等有价元素，可作为制备功能性材料的原料。为考察硫酸焙烧法提取铁制备α-Fe2O3光催化剂的可能性，研究了焙烧过程中酸矿比、焙烧温度、焙烧时间对铁提取率的影响，得到适宜的焙烧条件为：酸矿比2∶1、焙烧温度280 ℃、焙烧时间2 h，此时铁的提取率为89.80%。焙烧熟料经浸出、过滤制得含铁的硫酸盐溶液，采用中和沉淀法制备含铁的前驱体，再经400 ℃煅烧2 h制得粒径为40~50 nm、分散性较好的α-Fe2O3光催化剂。α-Fe2O3光催化降解甲基橙时，暗反应20 min吸附率为56%，光催化120 min时的降解率可达99%，表明α-Fe2O3具有良好的光催化性能。该研究结果实现了铁尾矿中铁的综合利用，促进光催化剂的实用化。     

温石棉尾矿酸法焙烧产物提取氧化镁的研究

针对温石棉尾矿中提取MgO助剂消耗高、经济成本高等问题,采用浓硫酸和硫酸铵为混合酸性反应助剂,通过焙烧工艺提取温石棉尾矿中的MgO。优化工艺参数为：助剂中硫酸的摩尔比为80%;助剂（以SO42-计）与石棉尾矿（以MgO计）的摩尔比为1.2∶1;焙烧温度为350℃;保温时间为90 min,MgO的浸出率可达到83%~85%。适当增大酸性助剂中硫酸的摩尔比、助剂与温石棉尾矿物料比和温度可增大MgO提取率,而延长保温时间的效果不明显。TG-DSC与XRD分析表明,酸法焙烧温石棉尾矿反应过程主要分为3个阶段：第1阶段（136~253℃）纤蛇纹石与硫酸铵和硫酸反应生成中间产物(NH4)2Mg(SO4)2;第2阶段（253~324℃）残余的纤蛇纹石与(NH4)2Mg(SO4)2反应生成(NH4)2Mg2(SO4)3;第3阶段（324~400℃）(NH4)2Mg2(SO4)3分解,最终生成MgSO4。     

钾长石-硫酸钙-碳酸钙热分解体系产物形成过程的热力学分析

以热力学计算为手段,研究了钾长石-硫酸钙-碳酸钙热分解体系产物的形成过程。研究表明,在富CaO区域,通过固相反应将优先生成2CaO.SiO2、2CaO.Al2O3.SiO2,且随碳酸钙的增加,反应产物最终向2CaO.SiO2和3CaO.Al2O3转化。根据这种趋势可得出,钾长石-硫酸钙-碳酸钙热分解体系的最佳的物料配比为:钾长石CaSO4∶CaCO3=1∶1∶14。     

脱硫石膏在铁尾矿制备陶粒中的应用

以烧结厂脱硫所产生的脱硫石膏和选铁后的铁尾矿为主要原料,对铁尾矿陶粒的配方和焙烧制度进行了研究。结果表明：尾矿、脱硫石膏、粉煤灰和煤粉的最佳质量配比为57.2%∶16.8%∶22.5%∶3.5%,在预热温度300℃,焙烧温度1110℃,焙烧时间30 min,冷却温度500℃的焙烧制度下烧制陶粒,性能满足 GB/T 17431.1-2010的质量要求。     

超细化铁尾矿—钢渣水泥基复合材料的制备及其性能研究

尾矿资源及冶金固废大量堆存,未能高效利用,从而造成了空气、土 壤污染等重大环保问题。 针对低活 性的铁尾矿、钢渣固废材料,对铁尾矿进行超细化处理,并以经济简单的方 式处理钢渣,用以制备复合胶凝材料。 通过 固定铁尾矿、钢渣复合体系的总掺量,研究了不同比例超细化铁尾矿、钢渣 对复合胶凝材料体系力学性能与抗侵蚀性 能的影响;利用扫描电镜(SEM)和 X 射线衍射仪(XRD)等微观手段,开展了 铁尾矿—钢渣—水泥基三元复合胶凝材 料的侵蚀机理及水化机理研究。 研究表明:120 min 的研磨时间可制得中 值粒径为 0. 89 μm 的超细化铁尾矿;当超细 铁尾矿 ∶钢渣为 1 ∶3 时,所制备的复合体系 3 d、28 d 抗压强度为 9. 7 MPa、29. 8 MPa;钢渣的碱度有利于激发超细化铁 尾矿中硅铝相的活性,所产生的协同效应有利于促进复合体系中水化产物的 生成,提升结构性能。 出于对材料力学 与耐久性能的综合考虑,超细化铁尾矿 ∶钢渣 ∶水泥的掺入比例建议为 1 ∶3 ∶6。 若对所制备材料的抗侵蚀性能要求较 高,可以适当提升超细化铁尾矿的掺入比例,但不宜超过胶凝材料总量的 20%。     

磷石膏、钾长石与焦炭热反应试验及机理研究

利用磷石膏、钾长石与焦炭在高温条件下焙烧生产SO_2制酸并联产硅钙钾镁肥。以磷石膏与钾长石配比、焦炭用量、焙烧温度、焙烧时间为主要因素进行单因素试验,以枸溶性钾的溶出率为主要考察指标,分析各因素对焙烧反应的影响,在最优条件下,枸溶性钾的溶出率为95%。对钾长石与CaO、钾长石与CaSO_4高温焙烧过程进行研究,结果表明CaO与CaSO_4均可单独与钾长石发生反应,CaO与钾长石反应比较彻底,能置换出钾长石中的钾元素,但部分K2_O以气体形式逸出;CaSO_4与钾长石反应程度低,但SO_4~(2-)能固定钾长石分解的钾元素。     

石棉尾矿加碱焙烧去非金属氧化物作用研究

以石棉尾矿为原料,将其与氢氧化钠经混合焙烧、水浸得到焙烧水浸产物.考察主要工艺条件NaOH与SiO2摩尔比、焙烧反应温度和焙烧反应时间等对焙烧产物及焙烧水浸产物的影响,结合物相、结构变化等探讨去非金属氧化物作用过程和作用机制.结果表明,加碱焙烧的优化工艺条件为:n(NaOH):n(SiO2)摩尔比为4.0,反应温度为6...     

焙烧铁尾矿制备透水砖试验研究

为了改善尾矿制砖的力学性质,解决尾矿堆积问题,采用焙烧铁尾矿、水泥和粉煤灰为胶凝材料,2.36~4.75 mm粒级铁尾矿为粗骨料,通过搅拌、成型和养护工艺制备透水砖,探究了焙烧铁尾矿用量、水胶比、目标孔隙率和振动时间对透水砖性能的影响,对比未焙烧尾矿制备透水砖的性能。结果表明：① 焙烧尾矿制备透水砖最佳试验条件为：焙烧尾矿掺量60%,振动时间40 s、水胶比0.3,目标孔隙率20%;此时,透水砖抗折强度为3.34 MPa,符合国家标准Rf3.0,抗压强度为15.44 MPa,符合国家标准MU15,透水系数为2.58×10-2 cm/s,符合国家标准A级标准,实测孔隙率为23.41%。② 焙烧尾矿掺量为60%时效果最佳;未焙烧尾矿掺量为50%时效果最佳,抗折、抗压强度分别为3.38 MPa和14.54 MPa,透水系数符合国家A级标准;焙烧尾矿比未焙烧尾矿多替代水泥10%的情况下,力学性能焙烧尾矿透水砖较好,而透水性能则未焙烧尾矿透水砖较好。