用氧化铝焙烧产品的真比重确定其中α-Al_2O_3的含量

本文着重介绍了:从物相研究入手,对氧化铝在不同温度下的物相形态及其转变规律进行了较深入的研究,查清了氧化铝焙烧产品的物相组成,为确定氧化铝焙烧产品中α-Al_2O_3定量分析新方法——真比重法提供了理论依据;通过试验,解决了真比重测定数据不够稳定的难题。本文还对真比重法的可靠性和灵敏度作了说明,并将试用结果与衍射仪法作了比较,两者数据吻合。与衍射仪法相比,真比重法有能够用于生产控制分析,及时指导生产和试验的优点。     

碱熔融焙烧二氧化铅的反应过程分析

以二氧化铅为原料,氢氧化钠为反应介质,考查了碱熔融焙烧二氧化铅的反应过程。采用XRD分析手段检测了不同温度焙烧熟料的物相结构。结果表明,二氧化铅与氢氧化钠反应首先生成Na_4PbO_4,随着温度的升高,Na_4PbO_4转化为Na_6PbO_5。并有部分PbO_2分解生成Pb_2O_3,温度继续升高Pb_2O_3又转变为Pb_3O_4。最终反应产物为Na_6Pb O_5和Pb_3O_4,NaOH反应不完全。     

高硅铝土矿焙烧-碱浸脱硅及热力学研究

为有效解决中低品位高硅铝土矿脱硅及矿石溶出性能。采用焙烧碱浸脱硅技术方案,考察焙烧温度、焙烧时间、焙烧矿石粒度对脱硅效果的影响。研究结果表明：最佳焙烧脱硅条件为温度950℃、时间60S、矿石粒度150μm。焙烧过程中含硅物相转变为无定型二氧化硅,碱浸过程中氧化铝、二氧化硅同存时优先生成NaAl2(AlSi3O10)(OH)2。在最佳脱硅条件下矿石脱硅率为47.12%,相比原矿、焙烧矿精矿溶出率提高并达到97.68%。     

Na_2SO_4对粉煤灰活化提取氧化铝的影响

为研究Na_2SO_4在粉煤灰煅烧过程中与粉煤灰的作用及对粉煤灰活化提取氧化铝的影响,考察了煅烧温度和硫酸钠用量对硫酸酸浸提取氧化铝的影响。利用热重(TG)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)等方法探讨了Na_2SO_4在粉煤灰煅烧过程中的作用及机制。结果表明,煅烧温度低于900℃时,Na_2SO_4对粉煤灰活性的促进作用不显著,仅使氧化铝的溶出率由未活化的8%提高至18%左右;XRD和SEM的分析结果表明,煅烧温度低于800℃时,粉煤灰中莫来石、石英等主要物相的变化很小,当煅烧温度升至900℃时,Na_2SO_4发生熔融,粉煤灰内部颗粒之间的粘连比较严重,同时粉煤灰在Na_2SO_4的作用下开始出现霞石等铝硅酸钠盐类物质,但莫来石、石英等物相的变化仍然很小。     

磁化焙烧产品冷却氧化过程中的相变行为研究 —褐铁矿

磁化焙烧工艺作为处理难选铁矿资源的有效工艺,近年来在铁矿资源开发中的应用研究取得了巨大进展。在铁矿磁化焙烧的工业化生产中,焙烧产品的冷却是影响焙烧产品品质的重要环节。以西北某矿区褐铁矿为研究对象,通过拣选—强磁选—重选流程得到纯度为 92.0% 以上的褐铁矿作为试验物料进行磁化焙烧,考察了惰性气氛冷却、水淬冷却、空气气氛冷却对焙烧产品的影响,深入研究了空气气氛冷却方式下,焙烧产品在不同氧化温度、氧化时间条件下的氧化行为和相变情况。结果表明：焙烧产品在惰性气氛和水淬方式冷却过程中基本不发生氧化反应;在空气冷却方式下,氧化温度和氧化时间对褐铁矿磁化焙烧矿产品影响显著;在氧化温度为 100 ℃ 时,焙烧产品基本不发生氧化。在氧化温度高于 300 ℃时,焙烧产品开始发生明显氧化。氧化温度为 400 ℃、氧化时间 2.0 min 时,焙烧产品中的磁铁矿全部被氧化。磁化焙烧产品氧化后生成 α-Fe2O3和 γ-Fe2O3两种铁物相,在氧化反应过程中先生成 γ-Fe2O3,后生成 α-Fe2O3。试验结果可以为褐铁矿磁化焙烧工艺的优化提供参考。     

磁化焙烧产品冷却氧化过程中的相变行为研究 —褐铁矿

磁化焙烧工艺作为处理难选铁矿资源的有效工艺,近年来在铁矿资源开发中的应用研究取得了巨大进展。在铁矿磁化焙烧的工业化生产中,焙烧产品的冷却是影响焙烧产品品质的重要环节。以西北某矿区褐铁矿为研究对象,通过拣选—强磁选—重选流程得到纯度为 92.0% 以上的褐铁矿作为试验物料进行磁化焙烧,考察了惰性气氛冷却、水淬冷却、空气气氛冷却对焙烧产品的影响,深入研究了空气气氛冷却方式下,焙烧产品在不同氧化温度、氧化时间条件下的氧化行为和相变情况。结果表明：焙烧产品在惰性气氛和水淬方式冷却过程中基本不发生氧化反应;在空气冷却方式下,氧化温度和氧化时间对褐铁矿磁化焙烧矿产品影响显著;在氧化温度为 100 ℃ 时,焙烧产品基本不发生氧化。在氧化温度高于 300 ℃时,焙烧产品开始发生明显氧化。氧化温度为 400 ℃、氧化时间 2.0 min 时,焙烧产品中的磁铁矿全部被氧化。磁化焙烧产品氧化后生成 α-Fe2O3和 γ-Fe2O3两种铁物相,在氧化反应过程中先生成 γ-Fe2O3,后生成 α-Fe2O3。试验结果可以为褐铁矿磁化焙烧工艺的优化提供参考。     

Na_2CO_3/V_2O_5摩尔比对钒渣相转变和浸出行为的影响作用

在钠化焙烧提钒过程其物相转变对钒渣的浸出行为影响较大,这直接关系到钒产品质量及净化工艺的处理难度。本文针对不同Na_2CO_3/V_2O_5摩尔比条件下钒渣的物相转变行为进行研究,探讨相转变行为对钒渣浸出机制的影响作用,结果表明:随着Na_2CO_3/V_2O_5摩尔比的增大,不仅钒酸钠、氧化铁、硅酸钠和铬酸钠的衍射峰强度逐渐增强,而且钒、硅、磷和铬元素的浸出率均呈逐渐升高的趋势,当Na_2CO_3/V_2O_5摩尔比高于1.2和浸出时间大于30 min时,钒浸出率变化较小,而硅、磷和铬元素浸出率增加趋势较大,较为合理的Na_2CO_3/V_2O_5摩尔比应为1.2~1.5之间。     

基于硫酸铵+硫酸混合助剂的石煤焙烧─酸浸提钒

为了了解含钒石煤焙烧过程助剂硫酸铵+浓硫酸对焙烧—酸浸提钒效果的影响,以四川广元某V2O5含量为0.82%的含钒石煤试样为研究对象(33.03%的钒赋存在有机质中,59.45%的钒赋存在硅酸盐矿物中),在混合助剂硫酸铵与浓硫酸的物质的量之比为1∶1的情况下,考察了焙烧温度、混合助剂添加量、试样的粒度和浸出温度对钒提取率的影响。结果表明,在添加硫酸铵+浓硫酸助剂的情况下,250℃焙烧导致试样中的云母相消失,伴随着硫酸铁铵、硬石膏新相的生成;焙烧温度上升到400℃,硫酸铁铵的衍射峰强度达到最强;继续提高焙烧温度至500℃,硫酸铁铵的衍射峰强度减弱;在320℃的焙烧熟料中有新相硫酸铝铵生成,至350℃处于增强阶段,至400℃硫酸铝铵相又全部消失。细度为-120目的试样按SO2-4与Al2O3+Fe2O3的物质的量之比3.5添加硫酸铵+浓硫酸,350℃下的焙烧熟料在90℃下进行硫酸酸浸,钒浸出率可达95.67%。     

粉煤灰转相焙烧过程铝硅碱溶活性探究

粉煤灰主要成分为氧化铝和二氧化硅,其铝硅比较低,传统拜耳法难以实现铝硅分离,在碱性体系下需对粉煤灰中的铝、硅组元进行改性与处理,提高其中铝、硅组元的碱溶活性差异,从而实现铝硅分离的目的。以内蒙古某地区高铝粉煤灰为研究对象,通过硫酸固相转化手段将铝硅酸盐解离,解离后的铝、硅组元混合相通过转相焙烧的方式进行碱溶活性调控,以实现铝、硅组元碱溶初步分离的目的。结果表明,随着焙烧温度的升高,焙砂中的非晶态氧化铝有向过渡相氧化铝转变的趋势,碱溶活性逐渐降低,非晶态二氧化硅的结构未有明显变化趋势,其碱溶活性也未发生明显变化;在焙烧温度950℃、焙烧时间60min条件下和碱溶温度95℃、时间30min、Na_2O浓度38.75g/L、液固比10∶1的溶出条件下,二氧化硅溶出率达到73%以上,氧化铝溶出率不到2%。     

CaCO3存在下高铁硫化锌矿氧化焙烧的相变机理研究

针对目前湿法炼锌工艺处理高铁硫化锌矿存在浸出率偏低的缺点,本文提出添加一定量CaCO3的方式预先氧化焙烧矿样,使ZnS矿相转变为易于浸出的ZnO。结果表明：当高铁硫化锌矿中未添加CaCO3时,矿石中的ZnS在700℃和1h的焙烧条件下不能被完全氧化为ZnO,焙烧产物中有难以浸出的ZnFe2O4生成;当添加一定量的CaCO3（Ca:S =1:1）时,矿石中的ZnS在相同焙烧条件下可以完全氧化为易浸出的ZnO,在焙烧产物中未检测到ZnFe2O4,但发现有Ca2Fe2O5生成,同时添加的CaCO3在氧化焙烧过程中会转化成了CaSO4。因此,高铁硫化锌矿中加入适量的CaCO3,既能促进闪锌矿（ZnS）和黄铁矿（FeS2）在氧化焙烧过程中的物相转变,又能通过形成Ca2Fe2O5来抑制ZnFe2O4的生成,并通过形成CaSO4来固硫。同时实验结果与热力学分析相吻合。     

磷酸抑制城市污泥高温过程中重金属挥发的研究

以榆林市城市污水厂剩余污泥为研究对象,在分析污泥中重金属总量的基础上,研究焙烧温度对重金属总量和形态分布的影响,并对污泥及底灰浸出稳定性进行分析。结果表明,污泥中重金属以Cu、Zn为主,还含少量Pb、Cr及微量Cd。磷酸与重金属元素在高温下生成Cu_5Zn(OH)_6(H_2O)(PO_4)_2、Ca_(19)Cu_2(PO_4)_(14)及Zn_3(PO_4)_2·4H_2O等稳定磷灰石类矿物相,对重金属挥发有一定抑制作用。常温下,Cu、Cr形态较稳定,高温焙烧后,不稳定形态含量增加,Zn在常温或高温下不稳定形态含量均很大。磷酸预处理会降低污泥底灰中Cu、Cd、Pb的浸出量,但会增加Zn、Cr的浸出量。     

铬铁矿的钠盐化焙烧

本文通过测量铬铁矿-苏打炉料焙烧过程中所释放的CO_2量和鉴定焙烧产物的物相成分得出结论:铬铁矿-苏打炉料中Cr_2O_3的氧化可能通过两条平行的途径,一条是Cr_2O_3直接氧化成Na_2Cro_4,另一条是铬矿中包括铬氧化物在内的多种氧化物先钠盐化,然后转化成铬酸钠。     

高温还原焙烧法脱除电解锰渣中的硫

电解锰渣的化学成分与水泥的组成要求有较好的一致性,但高硫特性限制了其在水泥工业的应用。采用X-射线衍射仪(XRD)、热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)和场发射扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)等手段分析了电解锰渣的基本物理化学特征。用高温还原焙烧法脱除电解锰渣中的S,研究了焙烧温度和煤掺量对烧渣的物相和S含量的影响。结果表明,电解锰渣中的主要结晶矿物为石膏、赤铁矿和石英;在不同温度下焙烧,当煤掺量不大于20%时,S含量随温度的升高呈下降趋势;煤掺量为25%时,S含量随温度的升高,先升高后降低;煤掺量为15%时的锰渣,当焙烧温度为1000℃,保温1 h后S含量最低,为3.12%,烧渣中的主要物相为Fe2O3、Fe3O4和Ca SO4。实验结果为电解锰渣的资源化利用提供了新的途径。     

砂状氧化铝焙烧工艺制度的选择(续)——兼谈三水铝石脱水相变的途径

第二部分单相氧化铝物理性能研究及砂状氧化铝焙烧工艺选择根据对砂状氧化铝产品质量的要求,笔者研究了单相氧化铝的强度(用磨损系数表示)、比表面积、真比重和灼减等物理特性。     

铝酸钡脱硫过程机理探讨

一次赤泥洗液用铝酸钡脱硫,用X射线衍射分析不同脱硫时间脱硫渣的物相组成,探讨铝酸钡脱硫过程机理。结果表明,脱硫过程是铝酸钡先与碱液反应生成中间相2BaO.Al2O3.5H2O,中间相再与硫碱和碳碱反应。2BaO.Al2O3.5H2O经历不断生成和不断消耗过程,脱硫过程符合"缩芯模型"。随脱硫时间延长,脱硫率、氧化铝回收率和脱碳率均逐渐增大。     

烧成温度对氧化铝——氧化锆复相粉体结晶性能的影响

试验以八水合氧氯化锆、六水合氯化铝为主要原料,氨水作为沉淀剂,采用液相法制备氧化铝—氧化锆复合粉体。研究烧成温度对氧化铝—氧化锆复相粉体结晶性能的影响,结果表明:复合粉体在1 200℃烧成后主要生成四方氧化锆,从高温冷却到室温过程四方相转化成单斜相,伴随着体积膨胀,随着烧结温度增加,经1 590℃烧成后氧化铝由立方相转化为六方相,全部生成了α-氧化铝,相变的发生对粉体的性能有一定的促进作用,粉体具有较高的烧结活性,晶相分布均匀。     

氧化铝生产中氯的性能研究

本文报导用碱法生产氧化铝如碱石灰烧结法中氯的性能,测定了原料中的氯含量,在烧结工艺中含氯矿物进行化学反应转变为 KCl、NaCl,氯在铝酸钠溶液中的含量达到1克/升,在脱硅中生成的产物是方钠石型化合物,Na_2O·Al_O_2·1.8SiO_2·nH_2O·Na_2X,X 是阴离子,如存在于溶液中的氯,氢氧化铝中的氯含量是0.002％,并给出了烧结法中的物料平衡。在拜耳法中含氯矿物的分解约80％,铝酸钠溶液中的氯超过10克/升,氯在赤泥中的产物是方钠石型或钙霞石型化合物。     

磁化焙烧产品冷却氧化过程中的相变行为研究——菱铁矿

磁化焙烧工艺作为处理难选铁矿资源的有效工艺,近年来在菱铁矿资源开发中的应用研究取得了巨大进展。在菱铁矿磁化焙烧的工业化生产中,焙烧产品的冷却是影响焙烧产品品质的重要环节。以西北某矿区菱铁矿为研究对象,通过拣选—强磁选—重选流程得到纯度为80.6%的菱铁矿作为试验物料进行磁化焙烧,考察了惰性气氛冷却、水淬冷却、空气气氛冷却对焙烧产品的影响,深入研究了空气气氛冷却方式下,焙烧产品在不同氧化温度、氧化时间条件下的氧化行为和相变情况。结果表明:焙烧产品在惰性气氛冷却和水淬方式冷却过程中基本不发生氧化反应;在空气冷却方式下,氧化温度和氧化时间对菱铁矿磁化焙烧产品的影响显著;在氧化温度为100℃,焙烧产品基本不发生氧化;在氧化温度高于300℃,焙烧产品开始发生明显氧化;氧化温度为500℃、氧化时间2.5 min时,焙烧产品中的磁铁矿全部被氧化。磁化焙烧产品氧化后生成α-Fe_2O_3和γ-Fe_2O_3两种铁物相,在氧化反应过程中先生成γ-Fe_2O_3,后生成α-Fe_2O_3。试验结果可以为菱铁矿磁化焙烧工艺的优化提供参考。     

焙烧温度对宽甸含硼尾矿活性的影响

采用焙烧的方式处理含硼尾矿,以常压碱解率来评价其焙烧前后的反应活性。在TG-DTA热分析的基础上,研究了焙烧温度对含硼尾矿活性的影响,并采用X射线衍射对含硼尾矿焙烧矿样的物相组成进行了表征分析。结果表明:焙烧能显著提高含硼尾矿的活性。焙烧温度达到700℃之前,活性随着焙烧温度升高而增大;焙烧温度700℃时,活性达到70.10%,相比未经焙烧的含硼尾矿活性提高了26.69%。活性提高的主要原因在于,通过焙烧,不易碱解的含硼矿物硼镁石(Mg_2(OH)[B_2O_4(OH)])脱水分解成易于碱解的遂安石(Mg_2B_2O_5)。     

湖北广石崖石煤钠化焙烧提钒相变机理的研究

通过对湖北广石崖石煤钠化焙烧提钒相变机理的研究,查明了该石煤焙烧后生成的主要物相有:钠长石、辉石和钠钙硅酸盐相;搞清了矿样中的SiO_2不仅是钠盐的主要消耗剂,而且也是导致不溶性钒形成的主要因素之一。实验中发现了一个重要现象,如果使氯化钠分解出的氯气不自由逸出,会使焙砂中残留氯离子明显增加,结果使一部分本来要和SiO_2结合形成硅酸盐玻璃相的钠、钙等阳离子,转而和氯结合生成氯化物,从而抑制了玻璃相生成,对钒转浸率的提高产生显著的影响(可提高10％以上)。实验还表明,对于像石煤那样的高硅矿石来说,单用碳酸钠或硫酸钠进行焙烧,会明显地提高SiO_2的反应活性,造成焙料严重粘结,从而使钒的转浸率明显地下降。