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。     

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。     

黄磷炉渣酸解过程铁浸出动力学的研究

黄磷炉渣酸浸制取白炭黑时,铁的浸出效率直接影响产品的外观质量,本论文研究了酸浸过程中铁的动力学特性;结果表明,酸浸过程属于化学反应控制的液固相反应,可用收缩未反应核模型描述,酸浸过程反应的表观活化能为21.70 kJ/mol,反应级数为0.5005.     

杂卤石溶解动力学

杂卤石中含丰富的钾资源,由于其化学上的难溶性和埋藏较深,尚未合理开发利用.已有研究表明,杂卤石矿层具备溶浸开采的地质基本条件.矿石中钾的溶解是杂卤石资源合理利用的技术关键.利用CaCl2水溶液为溶剂,通过测定溶浸液中钾、钙离子的浓度,考察了溶浸剂浓度、矿石粒度、温度对杂卤石表观溶解动力学过程的影响.实验条件下,矿石中钾的溶解率随粒度的降低明显升高.矿石粒度在0.149～1 mm之间,钾的溶解率可达80%以上.该溶解反应为一级反应（对CaCl₂而言）.计算实验条件下溶浸过程表观动力学速率常数,得溶解反应表观活化能为8.34 kJ•mol^-1,实验结果初步表明杂卤石溶解过程受内扩散控制,溶解动力学方程符合未反应核收缩模型,实验结论对地浸法提取钾具有理论参考意义.     

提取条件对煤矸石中铁和铝提取率的影响

利用盐酸和硫酸的混酸提取煤矸石中氧化铁和氧化铝,用以制备净水剂,探索煤矸石中氧化铁和氧化铝的最佳提取工艺条件,考察了煤矸石的焙烧温度、混酸浓度、酸浸时间、酸浸温度、混酸比例等工艺条件对提取率的影响,并对酸浸温度(A)、酸浸时间(B)、混酸比例(C)、酸浸浓度(D)四个因素进行了四因素三水平的正交实验.结果表明:煤矸石在750℃下与一定量Na_2CO_3一起焙烧1.5h,焙烧效果较好;将焙烧后的粉末用盐酸与硫酸体积比为3∶1、浓度为20%(质量分数)的混酸溶液按照固液比1∶10(1g样品10mL混酸),100℃下在磁力搅拌器上加热搅拌2h左右,氧化铝和氧化铁提取率最高.氧化铝的提取率达14.56%,氧化铁提取率达到15.78%.     

电解锰渣盐酸浸取钙的动力学研究

以电解锰加工过程中产生的酸性废渣为原料,以盐酸为浸取剂,对电解锰渣中的钙进行浸取实验研究。结果表明：盐酸浓度为3 mol/L、液固体积质量比为6 mL/g、反应温度为80 ℃、反应时间为60 min的条件下,钙的浸取率为94.2%。酸浸过程的动力学分析表明,锰渣中钙的酸浸反应过程符合收缩核模型,受化学反应控制,其反应的表观活化能Ea为43.96 kJ/mol,反应级数为0.872 5。     

拜耳法赤泥硫酸浸出铝离子实验研究

酸浸是湿法冶金中提取有价金属重要的步骤。以赤泥中含量最丰富的Al~(3+)为研究对象,添加一定量助溶剂,采用8mol/L的硫酸酸浸,在液固比为15mL/g的条件下,通过改变反应温度和反应时间得到最佳的酸浸出条件。对比常见的几种酸浸反应模型,得出赤泥中Al~(3+)浸出动力学的研究符合收缩未反应芯模型(USCM)。结果表明:Al~(3+)的酸浸符合产物层扩散控制,反应的活化能为27.68kJ/mol。     

循环流化床灰中铝的浸出行为及动力学研究

以煤矸石电厂循环流化床粉煤灰(CFB灰)为原料,研究了CFB灰中Al2O3酸浸出行为的影响因素及其酸浸出过程动力学。试验结果表明:盐酸浓度6 mol/L、酸浸温度110℃、酸浸时间180 min、液固比为4:1,KF加入量为15%,Al2O3的浸出率为68.46%。CFB灰中Al2O3的浸出过程受扩散和化学反应控制,符合典型的"未反应核收缩模型"。其反应动力学方程可用1-(1-α)1/3=k’t来描述,反应表观级数为1.0875,反应活化能为21.186 kJ/mol。     

由高岭土制备聚合氯化铝反应器计算

酸浸法是利用高岭土生产铝盐产品及其深加工产品的基本方法。盐酸浸取高岭土中的氧化铝是制备聚合氯化铝的基础反应，通常采用间歇反应器进行反应。文章以酸浸反应动力学为基础，研究反应器体积的计算方法。影响反应器体积大小的主要因素有物料浓度、氧化铝浸出率、反应温度和反应时间等。对诸因素应加以综合考虑，选择适宜的操作条件十分重要。     

难选氧化锌矿氨浸动力学

兰坪氧化锌矿氨浸的动力学实验表明，氧化锌矿的氨浸动力学遵从不生成固体产物层的未反应核缩减模型，即符合1–(1–a)1/3=[MkCn/(brd0)]t方程. 通过研究氨水的浓度、温度以及矿石粒度对难选氧化锌矿浸出速率的影响，发现氧化锌矿氨浸反应为一级反应，得到反应的活化能为11.1 kJ/mol，为边界层扩散控制.     

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.     

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。     

焙烧活化后伊利石酸浸溶出铝钾动力学研究

采用酸浸水热工艺对吉林省安图县伊利石中铝和钾的溶出规律进行研究.考察了盐酸浓度、浸出时间、浸出温度及固液比因素对伊利石中铝和钾溶出率的影响.结果表明:试验实现了铝,钾的同步溶出;最佳试验条件下铝,钾溶出率分别为96.07%、93.89%.对溶出过程进行动力学研究表明,此条件下该溶出过程符合缩芯模型,低温状态下离子溶出过程受流体膜控制,高温状态下离子溶出过程受表面化学反应控制.     

银铟在复杂硫化锌精矿加压酸浸中的行为

实验研究了银铟在复杂硫化锌精矿加压酸浸过程中的行为,考察了浸出温度、浸出时间、硫酸浓度、氧压、精矿粒度及液固比对铟浸出率和银入渣率的影响,分析了铟在浸出初期的动力学. 结果表明,在浸出温度150℃、浸出时间90 min、硫酸浓度152 g/L、氧分压1.2 MPa、精矿粒度<45 mm及液固比5 mL/g的条件下,铟浸出率达76%以上,银入渣率达98%以上. In的初期浸出符合核收缩模型,受界面化学反应控制,表观活化能为70.67 kJ/mol.     

硫铁矿烧渣酸浸铜反应动力学研究

研究了硫酸烧渣的硫酸浸铜过程中,搅拌速率、浸出剂初始质量浓度、固液比、浸出温度和矿物粒径对浸出率的影响,并对硫铁矿烧渣浸取铜过程动力学进行了分析。研究结果表明,该浸出过程符合收缩芯模型,与化学反应控制动力学方程式相吻合,浸出反应的表观活化能为39.19 kJ/mol,浸出过程控制步骤为化学反应控制。     

Kinetics Analysis and Effects of Various Factors on Removing Iron from Silica Sand Under Ultrasound-Assistance

The kinetics of leaching silica sand in hydrochloric acid solution under conventional stirring and ultrasound-assisted conditions was studied. Acid concentration, temperature, stirring speed, ultrasound frequency and particle size had significant effects on the leaching rate while the influence of ultrasound power was negligible. The leaching kinetics followed the shrinking core model with product layer diffusion control as the rate-controlling step for the conventional stirring and ultrasound-assisted leaching process. The apparent activation energies in the presence and absence of ultrasound irradiation was determined to be 43.6 and 67.5 kJ/mol respectively. The presence of ultrasound not only increases the diffusion rate of mass but also promotes chemical reaction.     

废旧磷酸铁锂正极粉磷酸浸出过程的优化及宏观动力学

随着新能源汽车产业快速发展,磷酸铁锂动力电池退役量爆发式增长,回收需求迫切,但面临回收利用经济性较差的难题。正极材料价值较高,本文提出采用磷酸浸出废旧正极材料以制备电池用磷酸铁,但铝等杂质的分离是关键。本文以含铝的磷酸铁锂正极粉为原料,开展了磷酸浸出过程优化及宏观动力学研究,重点研究了酸料比、浸出温度、液固比、搅拌速度等参数对磷酸铁锂及铝浸出效果的影响规律,并考察了磷酸铁锂在磷酸溶液中浸出的宏观动力学。研究结果表明,在酸料比1.1mL/g、温度20℃、液固比（5∶1)mL/g、搅拌速度400r/min、浸出时间120min条件下,磷酸铁锂浸出率大于93%,铝浸出率小于20%;磷酸铁锂正极粉磷酸浸出过程符合无固态产物层的收缩核模型,表观活化能为24.62kJ/mol,浸出过程受扩散控制。     

钛白废酸浸出赤泥脱碱实验研究与动力学分析

依据赤泥强碱性和钛白废酸呈酸性的特点,利用钛白废酸浸出赤泥脱碱。考察了搅拌速率、液固比、浸出温度和浸出时间对赤泥脱碱效果的影响,同时对赤泥脱碱过程进行了理论分析和动力学研究。结果表明:在浸出温度为70 ℃,搅拌速率为400 r/min,液固比为5 mL/g和反应时间为60 min的条件下,赤泥脱碱率大于99%,脱碱液pH值为6.2。利用钛白废酸浸出赤泥,赤泥脱碱率高,脱碱渣中铁品位也得到了富集,可以作为提取回收铁的二次矿产资源。钛白废酸能够显著破坏赤泥中钙霞石的晶体结构,使得结构碱几乎全部溶解,脱碱渣中出现硬石膏衍射峰,赤铁矿衍射峰也可明显分辨。该脱碱过程受未反应核收缩模型(USCM)中的内扩散关键步骤控制,线性相关系数大于0.99,脱碱反应速率常数随着温度升高而增加,表观活化能(E_a)为13.12 kJ/mol。