开发含高硅铁尾矿硅肥试验研究初探

针对铁矿尾矿大量堆存排放的安全、生态隐患,进行资源化研究利用。取细粒级铁尾矿采用液碱湿法活化工艺制备含硅肥料。试验结果得到NaOH和高硅铁尾矿的质量比为1.2:1、反应时间为7 h、反应温度为180℃且NaOH溶液的质量分数为40%的条件下,高硅肥样品的有效硅含量最高,并进行了栽培试验。     

响应曲面法优化高硅铁尾矿制备硅肥试验

为解决铁尾矿堆积造成的环境污染问题,以高硅铁尾矿为原料,在氢氧化钠、含钙活化剂SF混合碱液条件下进行水热-碱溶反应制作硅肥。采用Box-Behnken设计的响应曲面法建立相关模型进行优化试验,探究反应温度(A)、反应时间(B)、m(SF)/m（原矿）(C)、m(Na OH)/m(SF)(D)对硅肥中有效硅含量的影响。结果表明,各因素对有效硅含量的显著作用大小为：B> D> A> C,各因素交互作用的显著性大小为：AD> CD> AC> BC。在温度为169.83℃、反应时间为2.54 h、m(SF)/m(原矿)为0.98、m(Na OH)/m(SF)为0.77的条件下,有效硅含量达到31.01%。该方法加工温度低、反应时间短、制备工艺简单,能够挖掘铁尾矿的潜在利用价值。     

温石棉尾矿活化产物酸浸渣碱浸取率实验研究

温石棉尾矿燃烧活化产物酸浸渣的主要化学成分为无定形二氧化硅,由于受到煅烧的作用,温石棉尾矿中硅氧架状结构受到破坏,生成更多的化学断键,增大了其活性.采用NaOH浸取其中的二氧化硅,研究NaOH浓度、反应时间、反应温度、液固比及粒度大小对碱浸取率的影响,并与未煅烧的温石棉尾矿酸浸渣碱浸取率进行对比.结果表明,最佳实验条件...     

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.     

碱溶粉煤灰提硅工艺条件的优化

采用正交实验对碱溶粉煤灰提取二氧化硅的最佳工艺条件进行了优化,结果表明:碱溶粉煤灰提取硅的条件为:反应温度130℃、NaOH初始浓度17.5mol/L、液固比1.5∶1、反应时间6m in。在此条件下,过200目筛的粉煤灰提硅率可达75.65%,提硅渣中的铝硅比达到3。     

还原—浸出法分离回收铜冶炼脱硒渣浮选尾矿中铅的研究

铜冶炼系统中产生的脱硒渣浮选尾矿中含有Pb、Sb、Te、Bi等有价元素,针对此尾矿开展了还原—浸出法分离Pb,富集Sb、Te、Bi等有价金属的试验研究。探究了还原预处理对铅浸出效果的影响,考查了液固比、NaOH浓度、反应温度、反应时间等因素对铅浸出效果的影响。结果表明,经过还原预处理之后,尾矿中铅的浸出率明显提升。还原预处理最佳条件为:焙烧温度550℃、焙烧时间6h、碳粉与物料的比例为1∶20。浸出最佳条件为:液固比8∶1、NaOH浓度180g/L、浸出温度90℃、恒温浸出时间1h。在此条件下铅的浸出效果最好,最高浸出率为97.1%。铅的有效浸出使得尾矿中Sb、Te、Bi等元素得到富集,为后续有价元素的提取奠定了基础。     

氯氧铋渣制备高纯海绵铋的研究

研究了盐酸浓度、液固比、溶解时间对氯氧铋渣溶解的影响,以及盐酸浓度、铁粉加入量、反应时间、反应温度对铁粉还原铋离子制备海绵铋的影响。实验得出氯氧铋渣溶解最佳条件为: 盐酸浓度5 mol/L、液固比2∶1、溶解时间10 min;铁粉还原铋离子制备海绵铋最佳条件为: 盐酸浓度2 mol/L、铁粉加入量为1.2倍理论量、反应时间20 min、反应温度为常温,此时海绵铋铋含量为95.52%。     

湿法处理钠硅渣回收氧化铝工艺研究

对钠硅渣脱碱后的水化石榴石通入CO₂气体转型的反应进行了热力学分析, 研究了温度、时间、改性次数、Na₂CO₃浓度对转型效果的影响, 并且研究了转型后渣溶铝过程中, 苛性碱浓度、温度、液固比、反应时间对氧化铝溶出率的影响。结果表明: 钠硅渣脱碱后形成的水化石榴石能被CO₂分解, 在分解过程中硅化合物易形成CaO·SiO₂·H₂O、6CaO·6SiO₂·H₂O。反应时间的延长, 适当的反应温度, 有利于提高水化石榴石的转化率, 同时改性处理也可以提高转化率。在溶铝过程中, 时间延长, 液固比提高, 碱浓度升高, 以及适宜的反应温度均可提高溶铝效率。试验最佳工艺条件为: 转型最佳工艺为时间2 h, 液固比5～10, 温度50 ℃, 改性一次; 溶铝最佳工艺为温度50 ℃, 液固比为10, 时间1 h, 碱浓度大于50 g/L, 最优条件下氧化铝溶出率达60%以上, 弃渣中铝硅比A/S小于0.6。     

氯氧铋湿法还原制备海绵铋的研究

研究了氯氧铋湿法还原制备海绵铋的方法。将氯氧铋置于盐酸溶液中搅拌溶解,溶解过程中加入铁粉还原铋离子,最后得到铋含量80%左右的海绵铋。研究了盐酸浓度、液固比、铁粉加入前反应时间、铁粉用量、铁粉加入后反应时间、反应温度对铋还原效果的影响,得出反应最佳条件为:盐酸浓度2.5 mol/L、液固比5∶1、铁粉加入前反应时间0.5 h、铁粉用量为理论量1.25倍、铁粉加入后反应时间3 h、反应温度常温,此时海绵铋中铋含量为84.93%。     

硫铁矿尾矿活化焙烧-二次碱浸脱硅制备铝精矿

这是一篇冶金工程领域的论文。西南某地区硫铁矿选硫尾矿中的氧化铝含量高于46%,具有较高回收利用价值,但尾矿中的铝硅酸盐矿物中存在含量较高且晶体结构稳定的SiO₂,导致尾矿的铝硅比(A/S)较低,仅为1.72。为了实现铝硅分离,制得铝精矿以回收利用该尾矿,通过活化焙烧使其中结构稳定的SiO₂转变为非晶态SiO₂,再使用NaOH溶液二次浸出焙砂脱硅制备得到铝精矿。结果表明：在焙烧时间35 min,焙烧温度1140℃,一次碱浸NaOH浓度140 g/L,浸出温度110℃,浸出时间30 min,浸出液固比16的适宜条件下,铝硅比(A/S)提高到4.11;在二次碱浸NaOH浓度140 g/L、浸出温度110℃、浸出时间30 min、浸出液固比10的较佳条件下,得到铝硅比(A/S)为5.11的铝精矿,为该尾矿的综合利用打下了良好的基础。     

攀西地区某典型铜矿尾矿资源化技术研究

为解决攀西地区某典型尾矿资源化利用问题,对该低品位尾矿进行了综合回收利用研究。基于尾矿工艺矿物学研究结果,研发了适合该尾矿性质的“浮磁重梯次回收有用矿物—尾矿制硅肥”的工艺技术路线,在回收利用有价元素基础上,使难利用的尾矿资源变成了产率11.78%、K₂O品位7.77%、回收率25.92%的云母精矿和有效硅含量40%以上的硅肥产品,尾矿减少64.66%,实现了尾矿资源化及减量化。      

承德某高硅铁尾矿碱浸硅工艺条件研究

承德某高硅铁尾矿Si O2含量为65.27%,主要含硅矿物为石英和高岭石。为高附加值地开发利用该铁尾矿,从回收硅的角度进行了研究。结果表明,以Na OH为浸硅剂,硅的转化率随着浸出温度、浸出时间和液固比的增大而增大,随着Na OH初始浓度的增大先增大后减小;各因素对硅转化率影响的主次顺序为浸出温度浸出时间Na OH初始浓度液固比;在浸出温度为140℃,浸出时间为5 h,Na OH初始浓度为55%,液固比为5.5∶1情况下,硅的转化率达96.14%,为承德高硅铁尾矿的利用提供了技术支持。     

粉煤灰制备聚合氯化铝废渣资源化利用研究

为进一步提高粉煤灰综合利用率,以不同组成的聚合氯化铝废渣为原料,通过焙烧活化制备硅肥,研究原料中主要成分含量的变化对硅肥有效硅含量的影响,并确定硅肥主要物相及生态安全性。结果表明,以粉煤灰制备聚合氯化铝废渣为原料制备硅肥的技术路线可行;不同Si O₂含量的多种废渣在相同活化参数下制备的硅肥有效硅含量相近,均可达30%左右;硅肥的主要物相为偏硅酸钙(Ca Si O₃)和霞石相(Na Al Si O₄),当原料中铝含量较高时还会生成少量钙铝黄长石相(Ca₂Al₂Si O₇);硅肥中砷、镉、铅、铬、汞5种重金属含量均远低于GB 38400-2019标准限值,满足生态指标。     

钛渣制备人造金红石的试验研究

对钛渣制备人造金红石进行了研究,通过在高温下NaOH与钛渣中含硅矿物的反应,破坏对杂质铁形成包裹的硅酸盐,焙砂水浸脱硅后,再经酸浸除铁等杂质,煅烧得到TiO2含量大于92%的高品质人造金红石。通过考察影响因素,确定钛渣制备人造金红石最佳工艺参数。按钛渣中铝、硅含量理论计算的4.5倍摩尔比加入氢氧化钠混匀,在900℃焙烧2 h。焙砂在液固比1∶1、常温下水浸出1 h脱硅;水洗样在液固比4∶1,盐酸浓度18%,浸出温度90℃,浸出时间4 h条件下进行了酸浸除杂;酸浸样在900℃下煅烧1 h制备人造金红石产品。     

高炉熔渣直接资源化绿色制备高效硅肥研究

针对高炉熔渣含大量显热及粉煤灰中二氧化硅含量高的特点,进行高温炉熔渣混合加入粉煤灰制备高效硅肥研究。粉煤灰与熔渣按7.76:92.24质量比加入,经混合水淬后得到硅肥中有效硅含量最高,且随高炉熔渣温度升高,硅肥中有效硅含量提高,高炉熔渣温度为1 550℃,制备出高效硅肥有效硅含量达到22.4%,并提出高炉熔渣协同粉煤灰直接绿色制备高效硅肥技术。      

攀西某铜矿尾矿资源化利用研究

针对攀西某低品位尾矿进行了资源化利用技术研究。结果表明,针对含铜0.039%、含钴0.005 2％的尾矿矿样,采用“铜钴混合浮选-铜钴分离”工艺,可获得Cu品位13.38%、回收率21.19%的铜精矿和Co品位0.32%、回收率17.20%的硫钴精矿;对混合浮选后的尾矿采用“弱磁选-强磁选-重选”联合工艺,可获得TFe品位60.99%、回收率7.12%的铁精矿和K₂O品位8.67%、回收率30.68%的云母精矿;对选云母后的尾矿开展多功能矿物硅肥制备研究,可获得有效硅(以SiO₂计)含量38.75%的多功能矿物硅肥。该技术可实现攀西某铜矿尾矿减量56%以上。     

氧化碱浸分离黑铜泥中砷的研究

为实现高效率、低成本分离黑铜泥中的砷,以双氧水和空气为氧化剂,NaOH溶液为浸出剂,采用单因素试验法研究了常压下双氧水与NaOH用量及其加入方式、浸出温度、液固比、反应时间等对双氧水氧化碱浸黑铜泥脱砷效果的影响。结果表明,氧化碱浸黑铜泥的反应过程由外扩散、内扩散和界面化学反应3个步骤混合控制;最佳反应条件为:温度为80℃、液固比10∶1(mL/g)、反应时间6h、NaOH总用量134.32g/L、浓度为30%的双氧水总用量90mL/L;NaOH溶液分两次加入,在反应开始时和反应3h后各加入一半;双氧水采取滴加方式分批加入,在反应开始1～2h内和反应开始后的3～4h内各滴一半;反应过程中连续鼓入空气,鼓气压力0.1MPa。在此最佳条件下,砷的浸出率分为98.2%,铜、锑和铋几乎未被浸出。氧化碱浸渣中的铜以铜粉的形式存在,其相对含量达到80%,有利于后续处理。     

石煤酸浸渣制备白炭黑的研究

以石煤酸浸渣为原料,矿渣经煅烧后采用碱浸制备白炭黑。探讨了碱矿质量比、固液比、反应温度、反应时间等因素对二氧化硅浸出率的影响及沉硅p H值和淋洗液p H值对白炭黑产量和质量的影响。结果表明:在碱矿质量比为1.4、固液比为1∶3、反应温度120℃和反应时间6 h的条件下,二氧化硅的浸出率为96.2%。在室温下沉硅,沉硅时间1 h,沉硅p H值为8.5、淋洗液p H值为3.0的条件下,二氧化硅回收率为91.9%。白炭黑产品中二氧化硅含量为96.9%,其比表面积为305.2 m2/g,经红外、X射线衍射分析白炭黑产品为非晶态结构的水合Si O2。     

水热碱溶法从粉煤灰中浸出镓的研究

采用水热碱溶法从焙烧处理后的粉煤灰中浸出镓, 研究了反应温度、钙硅比、碱液浓度、液固比、反应时间等因素对镓浸出效果的影响。综合镓的浸出率以及反应成本等因素, 确立了浸出镓的最优条件为:反应温度180 ℃、钙硅比1∶1、碱液浓度200 g/L、液固比20∶1、反应时间3.0 h。在最优条件下, 粉煤灰中镓浸出率可达87.84%。     

拜耳法赤泥中铝铁的盐酸浸出过程研究

分析了拜耳法赤泥的矿物组成,通过热力学计算讨论了赤泥与盐酸反应可行性。通过正交试验得出了盐酸浸出赤泥的最佳条件。结果表明:对铝、铁浸出率显著性影响顺序分别为盐酸浓度温度液固比反应时间,盐酸浓度液固比温度反应时间;最佳条件为:盐酸浓度6 mol/L,温度110℃,液固比6:1,反应时间90 min;在最佳条件下,铝铁浸出率分别为83%和84%。浸出反应符合未反应收缩核模型的化学反应控制过程,铝、铁的浸出活化能分别为45.17 KJ/mol,22.35 KJ/mol。