树脂离子交换提取拜耳法流程中钒的动力学

采用201′7树脂对拜耳法生产Al2O3流程中种分母液沉钒后再浸出,对制得的Na2VO4溶液进行了静态吸附动力学研究,分析了吸附机理. 采用批式离子交换法,考察了树脂粒径、温度、搅拌速率、溶液浓度对离子交换过程的影响,并用动边界模型对树脂吸附钒的离子交换过程进行了描述. 结果表明,离子交换过程由颗粒内扩散控制,搅拌速率和反应温度对交换速率影响较小,吸附速率随Na2VO4溶液中钒初始浓度的增加而升高;交换过程的反应速率常数为10.052 cm4/(mol×s),反应级数n为0.5507,表观活化能为39.67 kJ/mol. 吸附机理分析结果表明,在动力学实验过程中201′7树脂主要吸附的钒阴离子为V10O286-.     

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.     

硫脲浸出烧结灰中银的动力学

以炼铁烧结灰水浸渣为原料,在物相分析的基础上,用硫脲选择性浸取其中的银,考察了物料粒径、浸出温度、硫脲浓度、浸出时间、搅拌速度对银浸出率的影响. 结果表明,在液固体积质量比8 mL/g、原料粒径96~80 mm、浸出温度50℃、硫脲浓度22 g/L、浸出时间120 min、搅拌速度400 r/min的条件下,银浸出率接近90%. 硫脲浸出水浸渣中的银符合收缩未反应核模型,反应表观活化能为29.7 kJ/mol,反应级数近似为1,动力学限制环节为通过固体产物层的内扩散控制.     

某混合炸药提取铝工艺与动力学研究

研究了含Al混合炸药中Al的酸解反应工艺条件及动力学行为,考察了反应温度、硫酸浓度、炸药粒度及搅拌强度对反应的影响。结果表明,用稀硫酸溶液酸解Al的较适宜条件为：温度在40~50 ℃之间,硫酸浓度0.8 mol/L,炸药颗粒尺寸50目左右;Al的酸浸过程可用“粒径不变收缩芯模型”描述,符合动力学方程g(x)=1-(1-x)^1/3=kt,为化学反应控制类型,表观活化能为42.392 kJ/mol。在此基础上,经线性回归分析,发现表观反应速率常数k与硫酸初始浓度c₀及炸药粒径1/r₀²成正比例关系。     

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。     

氨法浸出锌冶金渣尘提锌工艺及动力学研究

锌冶金渣尘作为一种重要的锌二次资源,来源广、储量大、具有较高的综合回收利用价值。以NH₃-CH₃COONH₄-H₂O为浸出体系,考察粒度、反应时间、搅拌速度、液固比、总氨浓度、NH₃与NH₄⁺物质的量比和温度对锌浸出率的影响,结果表明：控制浸出温度为25 ℃、总氨浓度为5 mol/L、液固体积质量比为5 mL/g、n（NH₃）/n（NH₄⁺）=1:1、搅拌速度为300 r/min、浸出时间为60 min,在此条件下锌的浸出率可达84%。含锌冶金渣尘浸出动力学分析显示,浸出反应表观活化能为22.66 kJ/mol,锌浸出过程的浸出速率受固体膜层扩散及界面化学反应共同控制,并获得了浸出锌的动力学速率方程。     

钾长石焙烧熟料的浸出动力学

以钾长石和Na2CO3焙烧熟料为原料,研究其在NaOH溶液中的浸出动力学. 考察了在不同温度和搅拌强度条件下SiO2浸出率与时间的关系. 结果表明,SiO2浸出的优化工艺条件为：浸出温度95℃、搅拌强度400 r/min、熟料粒度74~89 mm、NaOH溶液浓度0.2 mol/L和浸出时间80 min. 在该条件下,SiO2浸出率可达99%. 熟料浸出过程受无固体膜生成的化学反应和外扩散混合控制. 浸出过程分为两个阶段：0~10 min为反应前期,10~80 min为反应后期,表观活化能分别为15.24和29.94 kJ/mol. 前期和后期的浸出动力学方程分别为1-(1-a)1/3=7.074exp[-15239/(RT)]t和1-(1-a)1/3=45.85exp[-29940/(RT)]t.     

铝阳极氧化废水浸出废旧阴极的动力学

采用水浸?酸性废水浸出两步法,水浸溶出铝电解槽废旧阴极中可溶氟化物,对难溶电解质进行了废水浸出,考察了搅拌速率、液固比、温度对浸出率的影响,并建立了反应动力学方程. 结果表明,废旧阴极酸性废水浸出过程符合未反应收缩核模型,难溶电解质的浸出控制环节为内扩散,提高反应温度、延长反应时间均能提高浸出率,浸出过程反应表观活化能为12.71 kJ/mol. 在浸出温度80℃、搅拌速率300 r/min、液固比8 mL/g的条件下浸出180 min,碳纯度可提升至95.83%. 浸出后碳粉可按比例配入原厂阴极中.     

硫酸亚铁还原硫酸浸取软锰矿动力学研究

以硫酸亚铁作为还原剂,研究硫酸浸取软锰矿过程的动力学。考察了搅拌速率、浸出温度、硫酸初始浓度、硫酸亚铁初始浓度、矿粉初始粒度对锰浸出率的影响。结果表明：锰浸出速率随搅拌速率的增大、浸出温度的升高、硫酸浓度的增大、硫酸亚铁浓度的增大、矿粉初始粒径的减小而增大,其中矿粉粒度对锰浸出率的影响最大,硫酸浓度次之,硫酸亚铁浓度影响较小。硫酸亚铁作为还原剂,在硫酸环境下浸出软锰矿的过程受内扩散控制,浸出过程的宏观动力学方程为：1-2/3x-（1-x）2/3=1.95（1/d02）c■c■exp［-29 680/（RT）］t,其表观活化能为29.68 kJ/mol。     

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。     

粉煤灰提铝硅渣碱溶脱硅反应及其动力学

以内蒙古某酸法粉煤灰提铝硅渣为对象,研究了其在NaOH溶液中的非晶态SiO2的脱硅行为,通过脱硅反应中脱硅率随时间的变化,研究搅拌速度、反应温度、NaOH溶液浓度对脱硅率的影响.通过拟合实验数据,确定脱硅反应的动力学规律和宏观动力学方程,并计算相应的表观活化能.结果表明:搅拌速度对脱硅率影响较小,提高反应温度和NaOH...     

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。     

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。     

活化煤气化粗渣盐酸浸取机理研究

考察了颗粒粒径、盐酸浓度和浸取温度3个条件对活化煤气化粗渣（简称活化渣）中铝、铁、钙离子浸取率的影响,并对浸取机理进行了研究。实验结果表明,活化渣为钙铝黄长石（2CaO·Al2O3·SiO2）与三氧化二铁（Fe2O3）的固溶体,与盐酸反应后颗粒粒径不断减小,钙离子较铝、铁离子优先浸出,其浸取过程符合化学反应控制的缩芯模型,相应的表观活化能为71.3 kJ/mol;钙离子浸出后活化渣颗粒成为疏松多孔材料,铝、铁离子的浸取过程则符合 Avrami模型,二者的浸取反应均受内扩散控制,表观活化能分别为24.7 kJ/mol和22.5 kJ/mol。     

火试金灰皿在乙酸-H2O体系中铅的浸出动力学

火试金灰皿是铅试金灰吹过程产生的废物,其综合处置对减少重金属污染和铅资源循环利用具有重要意义。灰皿主要成分为Al2O3和烧结MgO,熔点分别高达2054和2852℃,严重影响火法熔炼的正常进行。实验选用乙酸-H2O体系,可以有效避免镁铝氧化物的影响,分析了铅的浸出热力学过程,考察了乙酸过量系数、浸出温度、反应时间、搅拌速度、液固比等因素对铅浸出率的影响,并进行了浸出动力学研究。结果表明,溶液中乙酸根离子摩尔分数增加,铅离子与乙酸根离子更易形成难电离的乙酸铅络合物;在乙酸过量系数1.6、液固比6:1、温度80℃、搅拌速度200 r/min、反应40 min的优化条件下,铅的一次浸出率为98.31%,浸出渣进行二次浸出,浸出率为95.53%,总浸出率达99.96%;铅的浸出过程符合缩粒反应模型,反应速率受扩散控制,符合1-2/3φ-(1-φ)2/3=kt动力学方程,反应表观活化能Ea=38.949 kJ/mol。     

高炉铝酸钙炉渣浸出过程动力学

研究了高炉铝酸钙炉渣的浸出动力学,考察了搅拌强度、浸出反应温度、浸出剂初始浓度及炉渣粒度对浸出速率的影响. 结果表明,浸出过程符合一级反应的收缩未反应核模型,宏观动力学方程为1+2(1-xB)-3(1-xB)2/3= 1.108exp(-1906/T)t,表观活化能为15.84 kJ/mol,过程速率为固膜内扩散速率控制. 通过实验数据验证,表明所得模型能较好地描述炉渣的浸出过程.     

Dissolution kinetics of calcined ulexite in ammonium carbonate solutions

The leaching kinetics of calcined ulexite in ammonium carbonate was studied in this work. The effect of parameters of ammonium carbonate concentration, solid/liquid ratio, stirring speed, calcination temperature and reaction temperature was determined in the experiments. It was found that the conversion rate increased with increasing ammonium carbonate concentration, reaction temperature and decreasing solid/liquid ratio. However, the effect of stirring speed on the conversion rate was insignificant. The experimental data practised the heterogeneous and homogeneous models, and an acceptable model for the conversion rates of ulexite was determined to be a first-order pseudohomogeneous reaction model. The activation energy of dissolution process was determined to be 35.3 kJ/mol.     

Electric‐oxidation kinetics of molybdenite concentrate in acidic NaCl solution

The electric‐oxidation kinetics of molybdenite concentrate in NaCl electrolyte was investigated in this study. The effects of liquid‐to‐solid ratio, stirring speed, and concentration of NaCl on the dissolution rate were determined. It was found that the dissolution rate increases with increase in liquid‐to‐solid ratio, stirring speed, and concentration of NaCl. A shrinking particle model is presented to describe the dissolution and to analyse the data. The apparent activation energy of this dissolution process was found to be 8.2 kJ/mol; it was established that the leaching process is mainly controlled by diffusion, and the kinetics formula of this research system can be expressed as: .     

草酸浸出Na8Ti5O14制备草酸氧钛钠的工艺

用草酸浸出多钛酸钠Na8Ti5O14,获得含钛料液,通过蒸发结晶成功制备了纯度99%的草酸氧钛钠产品,对产物进行了表征,考察了反应温度、反应浓度、反应时间、搅拌强度对钛浸出率的影响,得到了优化条件为：草酸浓度4 mol/L,反应温度80℃,反应时间2 h. 研究了浸出反应的动力学,计算得到表观活化能为43.85 kJ/mol,浸出过程属于未反应核收缩模型,速率为界面化学反应控制.     

辽宁某钒钛磁铁矿酸浸提钒浸出动力学研究

辽宁某钒钛磁铁矿精矿在初始硫酸浓度为2.5 mol/L、氢氟酸浓度为2.5 mol/L、浸出温度为90℃、液固比为5、浸出时间为2 h、搅拌速率控制在100～200 r/min的条件下,钒的浸出率高达95.68％.试验主要考查了温度与浸出动力学的关系,主要研究内容包括:温度对钒浸出率的影响,通过试验数据处理及拟合分析求...