产品开发

<正>磷石膏脱硫钙渣制备轻质碳酸钙效果好磷石膏是湿法制造磷酸的固态度物,数量巨大。目前我国磷石膏每年的产生量约7000万吨,利用率只有约25%。磷石膏的大量堆放对环境造成严重影响。磷石膏制硫酸是解决磷石膏废物利用及环境污染的一个重要途径。以磷石膏制硫酸过程中的脱硫钙渣为原料,用氯化铵浸取法去除杂质,再将浸取液碳化合成轻质碳酸钙,工艺可行,提高了磷石膏脱硫钙渣中钙     

磷石膏脱硫钙渣制备轻质碳酸钙

为了有效利用磷石膏脱硫钙渣资源,以磷石膏脱硫钙渣为原料合成了球形轻质碳酸钙。本文首先利用XRD和SEM等测试手段分析了磷石膏脱硫钙渣的主要组成是氧化钙,主要杂质为二氧化硅以及少量铁铝镁。在此基础上首次提出了氯化铵浸取磷石膏脱硫钙渣,而后碳化合成轻质碳酸钙的新工艺。探讨了浸取过程中氯化铵的添加量,水与钙渣的液固比(质量比),温度工艺参数对钙浸取率和硅脱除率的影响,确定了较优工艺条件为:氯化铵添加量为总固体质量的50%,水与钙渣的液固比为9:1,温度为40℃。在该工艺条件下,钙的浸取率可达67.98%,硅的脱除率可达97.80%。对上述浸取液经碳化制备出的轻质碳酸钙,其纯度为97.90%,白度为94.2度,沉降体积为3.5mL/g,均符合《普通工业沉淀碳酸钙》(HG/T 2226-2010)标准对一等品指标要求,且主晶型为球文石型,表明了该工艺效果良好。     

磷石膏钙渣制备轻质碳酸钙过程中沉降体积的研究

以磷石膏钙渣为原料,用盐酸浸取将其中的钙溶出,滤液经精制后合成制备轻质碳酸钙。探讨了初始反应温度、溶液浓度、CO2流量对轻质碳酸钙产品沉降体积的影响,并得到了优化工艺参数。结果表明,在最优工艺条件下制备的轻质碳酸钙产品粒径较细,分散性好,其沉降体积可达3.3 mL·g-1。该工艺条件对于磷石膏钙渣的资源化利用具有重要意义。     

分光光度法测定硅钙钾肥中水溶性硫酸根离子

以不溶性含钾岩石和磷石膏为原料制备的硅钙钾肥中含有水溶性硫酸根离子,其含量是影响硅钙钾肥产品质量的一个重要指标.本文采用铬酸钡分光光度法测定硅钙钾肥中的水溶性的硫酸根含量.于420hm波长处,硫酸根浓度在20～160μg· mL-1范围内与铬酸根吸光度呈线性关系,线性回归方程y=5.6815x-0.0242,r=0.9...     

石灰-水泥-粉煤灰改性磷石膏对水泥物理性能的影响研究

采用石灰、水泥、粉煤灰对磷石膏进行改性处理,测定了改性磷石膏中硫酸根的溶解性能,对比了原状磷石膏与改性磷石膏对水泥物理性能的影响,并结合X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分析了改性前后磷石膏对水泥不同龄期水化产物的影响。结果表明：随着石灰掺量的增加改性磷石膏的pH逐渐增大,当石灰掺量为4%（质量分数）时磷石膏的pH达到12.22,此时磷石膏中的可溶性磷、氟转化成难溶性的磷酸盐、氟化钙;随着水泥和粉煤灰掺量的增加,改性磷石膏的溶解性能呈现降低趋势。当石灰掺量为4%、水泥掺量为10%（质量分数）、粉煤灰掺量为10%（质量分数）时,改性磷石膏经过7 d养护在水中浸泡8 h所得滤液中硫酸根的质量浓度为0.30 g/L,比未改性磷石膏在水中浸泡8 h所得滤液中硫酸根的质量浓度降低了81.8%。与掺加未改性磷石膏的水泥浆体相比,掺加改性磷石膏的水泥浆体的水灰质量比由0.41降低到0.38、初凝时间和终凝时间分别缩短34.6%和27.2%、28 d抗压强度提高21.1%。石灰、水泥、粉煤灰改性处理磷石膏后,生成的水化硅酸钙和钙矾石等水硬性产物包裹在石膏颗粒表面,使硫酸根在水中的溶出速率降低,减少了对水泥中铝酸三钙的影响,使得硬化体内部结构变得致密、力学性能显著提高。     

磷石膏钙渣制备硫酸钙晶须试验研究

为高效利用磷石膏,以氢氧化钠分解磷石膏得到的钙渣为原料制备石膏晶须材料,试验利用盐酸从钙渣中提取钙,再用硫酸常压酸化法由氯化钙母液制备高纯硫酸钙晶须。结果表明:在硫酸用量nH2SO4/m钙渣=6mol/kg,反应温度90℃,反应时间60min,陈化时间60min,晶形助长剂MgCl2补加量为nCa2+/nMg2+=16∶1的条件下,制备得到平均长径比达到23～36、白度高于93%、纯度高达99.82%的石膏晶须产品。     

分光光度法测定轻质碳酸钙中硝酸根含量

轻质碳酸钙中含有杂质硝酸根,其含量是影响轻质碳酸钙产品质量的一个重要指标,用水杨酸钠分光光度法测定轻质碳酸钙中的硝酸根,建立了一个简单、快速、选择性好的轻质碳酸钙产品中硝酸根的测定方法。在410 nm波长处,硝酸根质量浓度在0.50~2.50 mg/L时与水杨酸钠吸光度呈线性关系,线性回归方程为y=0.102 2x+0.002 7,r=0.999 35,相对标准偏差优于10%,加标回收率在93%~104%,可用于测定轻质碳酸钙产品中硝酸根含量,操作简单,可行性强,可以满足测定要求,应用于实时监控。     

离子选择电极法测定磷石膏中全氟含量

磷石膏中的氟限制了磷石膏在水泥和建材等领域的应用,因此了解磷石膏中的氟含量非常重要.对磷石膏中的氟含量的测定方法进行了探讨.通过实验提出了用碳酸钠熔融磷石膏样品,用柠檬酸钠-冰醋酸作为总离子强度调节缓冲溶液,采用离子选择电极法测定磷石膏中的全氟含量.该方法氟离子质量浓度检出限为0.34 mg/L,氟离子回收率为88.5%～90.3%,氟离子质量浓度线性范围为0～5 mg/L,线性相关系数R2=0.999 1,相对标准偏差为1.2%(n=7).该方法是一种简便、快捷、灵敏度较高的测定磷石膏中全氟含量的方法.     

硫磺分解磷石膏制硫酸技术进展及推广应用

针对磷石膏资源化利用课题,开展了硫磺低温分解磷石膏制高浓度SO_2技术、氧化钙残渣的高值化利用技术及磷石膏制酸过程的系统集成及工程实施关键技术研究。硫磺分解磷石膏过程的动力学试验研究结果表明:一段反应温度为650℃,反应停留时间为1 h,反应产物可达到二段物料配比;二段反应温度为1 100℃,磷石膏分解率大于98%,系统脱硫率大于96%。氧化钙残渣配以铝矾土、磷石膏在1 250℃/60 min下可烧制成高品质的硫铝酸盐水泥熟料;采用氯化铵浸取脱硫钙渣碳酸化制备高纯度碳酸钙,残渣中钙浸取率为85.62%,硅脱除率达到95.30%,所得轻质碳酸钙产品纯度达98.90%,达到涂料用优等品指标要求。建立万吨级硫磺低温分解磷石膏制硫酸示范装置,实现了磷石膏转化率99%、分解温度为1 050℃、窑气φ(SO_2)高达12.2%的工艺指标。     

磷石膏脱硫钙渣浸取液中杂质对碳酸钙晶型的影响

磷石膏脱硫钙渣是磷石膏化学分解后产生的以氧化钙为主要成分的尾渣。以氯化铵溶液浸取磷石膏脱硫钙渣并碳化浸取液以制备轻质碳酸钙是一种有效利用磷石膏脱硫钙渣中钙资源的方法。本文分析了该方法在不同氯化铵浓度下浸取液的组成、钙浸出率及pH,同时为了研究浸取液中NH₄⁺、铁、铝、镁等对产品碳酸钙晶型的影响,配制了含有杂质离子的NH₄Cl-NH₃·H₂O溶液,比较了其碳化产品与相同条件下脱硫钙渣碳化产品的晶型差异。结果表明,随氯化铵浓度升高,浸取液pH降低,铝含量降低,铁、镁含量升高。在氯化铵浓度范围内,NH₄⁺对球霰石形成有促进作用,而铁、镁杂质对方解石形成有促进作用,由于铝离子存在形态不同,铝在1mol/L时对形成球霰石有促进作用,在大于1mol/L时对形成方解石有促进作用。当氯化铵浓度小于4mol/L时,各种杂质相互作用形成球霰石晶型,氯化铵浓度等于4mol/L时,各种杂质相互作用形成球霰石和方解石混合晶型。     

铬渣工业化治理及综合利用技术进展

铬渣中含有1%～2%的铬酸钙（致癌物）和0.5%～1%水溶性六价铬（剧毒物）而成为有毒废物,严重污染生态环境和危害人类健康。介绍了几种较为先进的铬渣工业化治理及综合利用技术的工作原理、工艺流程及技术特点,归纳总结了各种技术的优缺点及适用条件,提出了铬渣处理技术的选取应因地制宜。     

分光光度法测定油田水样中的硫酸根离子

建立了油田水中SO42-的分光光度测定法。在稀盐酸介质中BaCrO4与SO42-反应生成BaSO4沉淀,并定量置换出CrO42-。溶液经煮沸,并调节至碱性,以沉淀过量的BaCrO4,离心分离后,于420 nm处以试剂空白作参比,测定上清液中CrO42-的吸光度。硫酸根浓度在8.0~120μg/mL范围内符合比耳定律,检出限为4.0μg/mL,相对标准偏差为2.84%(n=8),回收率在97.0%~103%。     

分光光度法测定赤泥中水溶性硫酸根的含量

氧化铝冶炼排出的固体粉状废弃物（赤泥）中含有硫酸根离子,用铬酸钡分光光度法测定赤泥中的水溶性硫酸根,在波长420nm处,硫酸根在0～0．12mg／mL范围内与铬酸根吸光度呈线性关系,加标回收率在98％～106％。该法可用于测定赤泥中水溶性硫酸根含量。     

芒硝制纯碱和硫酸新工艺探讨

我国芒硝储量世界第一,大部分位于欠发达的西部地区,芒硝还是许多工业过程的副产物,大多含有环境污染物.芒硝本身利用价值低,市场容量小,开发新的利用途径具有重要意义.提出了一种芒硝制纯碱和硫酸的新工艺,它是以氧化钙和重铬酸钠水溶液为转化介质,硫酸钠先和氧化钙在重铬酸钠水溶液中反应,得到硫酸钙沉淀和铬酸钠水溶液,前者高温还原分解再生氧化钙,同时得到二氧化硫和二氧化碳,二氧化硫经转化吸收得硫酸;后者和二氧化碳反应再生重铬酸钠水溶液,同时得到碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠经脱铬处理制得纯碱.该工艺借鉴了工业上成熟的石膏分解制硫酸技术和铬酸钠碳化制重铬酸钠技术,具有成本低、腐蚀轻、无废物排放等特点,有望为我国丰富的芒硝资源开辟新的应用途径.     

离子色谱法测定水的硬度

EDTA法测定硬度时,某些水样干扰严重,硬度不易测准。采用离子色谱法来测定硬度,可避免此类干扰。将水样经0.45μm微孔膜过滤后一次进样,同时测出水样中的钙、镁离子含量,然后换算成以碳酸钙表示的硬度,该方法的回收率在98.2%～102.0%之间,相对标准偏差为0.94%～1.21%。     

石灰法脱硫后石灰渣中硫含量分析

把石灰粉喷入烟气中脱硫,脱硫后石灰渣中硫绝大部分以亚硫酸钙的形式存在,同时含有硫酸钙,能准确测定石灰渣中硫含量,确定脱硫效率对工艺操作者起着指导生产的作用。有了准确的数据,能使工艺操作人员根据数据进行调整,保证二氧化硫的去除率,达到环保设施的要求。采用燃烧碘量法测定石灰渣中硫含量,能够测量0.1%~20%范围的硫含量,是现有检测方法中综合成本最低的一种方法。操作简单,完全自动化,节省成本,分析时间短、分析过程减少了许多危险因素。     

饮用水中钙和镁的分光光度分析

采用双波长K系数分光光度法同时测定饮用水中的钙和镁.利用L9(34)正交设计考察了以甲基百里香酚蓝(MTB)作为显色剂,与水中的钙和镁显色,用双波长K系数分光光度法同时测定饮用水中钙和镁的最佳实验条件.服从比尔定律的线性范围分别为镁0.2431～2.431 μg/mL,钙0.6012～3.407μg/mL;试样加标回收率分别为镁97.23％～102.7％和钙97.38％～101.5％;检出限分别为镁0.039 μg/mL和钙0.066 μg/mL.本法操作简单,显色稳定,结果可靠,令人满意.     

硫酸镍溶液产品中11种微量元素ICP-OES同时测定

用ICP-OES法测定硫酸镍溶液产品中的钙、镉、钴、铬、铜、铁、镁、锰、钠、铅、锌11种元素含量,用钇作内标校正大量镍基体的干扰。方法检出限可满足日常分析的需要。加标回收率93.9%～105%;相对标准偏差0.34%～3.21%。方法简便、快速、准确。     

粉煤灰活性激发对砂浆工作性能及 力学性能影响*

目前研究提高粉煤灰活性常见的方法主要包括物理活化法和化学活化法。正交分析试验具有试验工作量小、代表性强等优点,考虑到工程实际应用情况,本研究提出一种多元激发剂复合的正交分析试验方法。本试验各因素变量为2%～3%的硫酸钠,0.5%～1.5%的电石渣,0.25%～0.35%的氢氧化钠,0.6%～0.8%的减水剂,进行四因素三水平正交法设计。通过砂浆凝结时间和7 d抗压抗折强度极差综合分析发现,影响砂浆工作性和力学性能的各因素主次顺序为电石渣>氢氧化钠>减水剂>硫酸钠。     

一种新的芒硝制碱法实验室研究

The purpose of this work is to find a new way for utilizing the rich sodium sulfate resource to produce soda ash. A novel process is proposed which uses aqueous dichromate solution as working medium through decomposition of calcium carbonate in aqueous sodium dichromate, complex decomposition of aqueous sodium sulfate and calcium chromate, regeneration of sodium dichromate and production of sodium bicarbonate from carbonation of aqueous sodium chromate solution, processing and utilization of byproduct calcium sulfate, and production of sodium carbonate from sodium bicarbonate. The process has the features of less corrosion and pollution and low energy consumption.