锆硅渣煅烧—酸洗方法制备白炭黑的试验研究

对以锆硅渣为原料,通过煅烧—酸洗方法制备白炭黑进行了试验研究。结果表明,酸浓度对产物SiO2品位影响最显著,确定的优化试验条件为煅烧温度300℃、煅烧时间4h、酸浓度2mol/L、液固比10∶1、酸洗温度90℃。所制得白炭黑产物主要由无定形SiO2组成,SiO2品位大于95%,产出率98%。产物粒度分布均匀,无明显团聚现象,孔径分布范围较广,孔体积较大,孔道较发达。     

从锆硅渣中回收无定形二氧化硅及表征

研究从锆硅渣中回收无定形SiO2的技术及其产物性能。结果表明,采用锆硅渣制浆—研磨—水洗—固液分离流程,通过优化工艺参数,得到了利用锆硅渣回收白炭黑的最佳工艺条件,并实现了无定形SiO2与锆组分的分离。试验获得的无定形SiO2产物以非晶态物质为主,含SiO2 94.3%、ZrO2 7.48%,粉体粒度2～3μm,比表面积494.3 m2/g。无定形SiO2产物达到白炭黑产品标准ISO 5794-1-2005和HG/T 3061-2009要求。     

氧化锌矿制备饲料级氧化锌工艺研究与生产应用

研究了以氧化锌矿为原料, 经酸浸、净化、合成、过滤、洗涤、干燥制得中间产物碱式碳酸锌, 碱式碳酸锌经煅烧制备饲料级氧化锌的工艺过程。重点考察了制备工艺中酸浸、除杂条件以及煅烧温度和时间对产品质量的影响。结果表明: 采用H₂SO₄浸取H₂O₂氧化除杂, 锌粉置换重金属可得到精制硫酸锌溶液。采用碳酸钠与硫酸锌合成可得到碱式碳酸锌; 在煅烧温度为900 ℃, 煅烧时间为4 h条件下对碱式碳酸锌煅烧, 制备的氧化锌产品可达到HG/T 2792-1996饲料级氧化锌一级品标准。应用该工艺建设了一套5 000 t/a的生产装置。     

用低温煅烧法从粉煤灰中提取纳米Al_2O_3和SiO_2

以粉煤灰为铝、硅源制备纳米α-Al203和Si02(白炭黑),并对α-Al2O3进行表面改性实验研究,结果表明:粉煤灰和碳酸钠采用1:1的配比,800℃低温保温2h,可得到自粉化较容易的霞石相.硅、铝分离盐酸浓度3.5mol/L,样品的产率较高.XRD衍射图谱及SEM分析得知:Al(OH)3经1100℃煅烧后,得到纯度达99.9%,比表面积为180m2/g,粒径达到纳米级的α-Al2O3;从硅胶可获得纯度达99.9%比表面积为374m2/g的SiO2(白炭黑).改性研究表明:制备的α-Al2O3性能优良.     

蒸压反应—低温煅烧提取粉煤灰中氧化铝的反应机理

为了探明高铝粉煤灰与石灰在蒸压反应一低温煅烧过程中的反应机理,利用XRD测定了在不同工艺条件下以石灰和高铝粉煤灰为原料,加水混合后在不同温度下蒸压反应后材料体系中物相的形成,以及在700℃和900℃煅烧后材料体系中的物相变化。结果表明,高铝粉煤灰与石灰在100—180℃蒸压反应条件下,生成了水合硅铝酸盐Ca3Al2（SiO4）（OH）8,在700℃和900℃煅烧后材料中即可形成七铝酸十二钙和硅酸二钙,实现粉煤灰中氧化硅和氧化铝的分离,这种工艺对于粉煤灰中提取氧化铝具有实用价值。     

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。     

脱除黄陵煤泥中铝和铁元素的实验研究

为有效提高黄陵煤泥的硅铝比,并降低铁含量,研究了用盐酸从煤泥中浸出铝和铁的最佳工艺条件。首先根据黄陵煤泥的化学与物相组成特点,确立了煅烧活化,利用盐酸脱出铝铁的基本技术路线。通过单因素实验确定了煅烧和酸浸反应的最佳工艺条件为：煅烧温度800℃,煅烧时间2 h,酸浸盐酸浓度6 mol/L,液固比10∶1（mL/g）,酸浸温度100℃。经最佳条件反应后,铝和铁浸出率分别为83.06%和90.20%,泥渣中SiO2含量由52.58%提高到73.32%,Al2O3含量由19.67%降低到8.49%,Fe2O3含量由5.99%降低到1.06%,SiO2与Al2O3摩尔比由4.87提高到15.73。     

碱石灰烧结法处理含钾砂页岩的试验研究

采用碱石灰烧结法-碱浸工艺,在温度1250℃、时间120min、配料钙硅比为2．0、碱比为1．0、添加一定量的CaF2焙烧,所得熟料在液固比为3．0、温度为80℃,浸出时间为60min、浸出液苛性碱浓度为40g/L和碳酸碱浓度30g／,L条件下浸出,可以得到氢氧化铝、碳酸钾产品,并能得到适合用作硅肥的浸出渣,氧化钾的浸出率达到69．44％,氧化铝的浸出率达到59．23％,所得浸出渣中的有效SiO2为28．40％,有效CaO为51．09％,达到了国家农业部硅肥的行业标准。     

白云鄂博稀土尾矿酸浸渣制备白炭黑

以白云鄂博稀土尾矿酸浸渣作为原料进行了制备白炭黑的可行性试验,试验分别对硅浸出过程中的焙烧温度、时间以及焙烧药剂用量进行了研究。试验结果表明：以白云鄂博稀土尾矿酸浸渣和NaOH为原料,在熔盐体系下700 ℃煅烧2 h,酸浸渣中的SiO₂浸出率达93%以上;用X射线衍射仪、红外光谱仪对所制白炭黑的分析表明,所制备的白炭黑为无定型的水合二氧化硅。     

CVD法气相白炭黑湿法有机化改性研究

以特变电工新疆新能源股份有限公司化学气相沉积(CVD)法生产的白炭黑为原料,采用湿法改性工艺,六甲基二硅氮烷(HMDZ)为改性剂,水为改性助剂,甲苯为溶剂,对其进行有机化改性研究。由单因素及正交实验得到气相法白炭黑表面改性的最佳工艺条件为:改性温度110℃,改性时间1.5 h,改性剂用量15%,搅拌速率900 r/min。对改性产品进行技术指标测试,结果表明:产品达到疏水性白炭黑标准要求。通过采用接触角、IR、TG手段对改性效果进行表征,结果表明改性后白炭黑表面呈现良好的疏水性。     

除钒尾渣短流程工艺制备高纯NH4VO3

粗TiCl4除钒尾渣含钒2%~5%,具有较高的回收利用价值。为实现除钒尾渣中钒资源的低成本回收,提出了除钒尾渣直接焙烧—铵盐浸出—沉钒制备偏钒酸铵的新工艺,并开展了相关条件试验,重点考察了 焙烧温度、NH4HCO3用量、浸出温度、浸出时间对提钒效果的影响。结果表明：①除钒尾渣在650 ℃下焙烧150 min,获得的焙烧样中主要物相有金红石型TiO2、锐钛型TiO2、Al2O3、V2O5和SiO2,钒氧化率达78.12%, 可采用铵盐浸出实现钒的低成本提取。②条件试验确定焙烧样适宜的浸出条件为：NH4HCO3用量n(NH4+)/n(V)=2,液固比5 mL/g,浸出温度80 ℃,浸出时间30 min。在上述条件下,钒浸出率可达76.65%,浸出液V浓度 为5.71 g/L。浸出液经4次循环浸出后,V浓度提高至19.66 g/L。该较高浓度的浸出液直接沉钒,获得了纯度＞99%的偏钒酸铵产品,满足标准一级品（YS/T 1022—2015）的要求,XRD分析进一步证实其具有较高的纯 度。研究结果可为除钒尾渣中钒资源的短流程回收提供技术支撑。     

电解锰渣碱浸提硅工艺及动力学研究

研究了电解锰渣碱浸提硅过程中, 浸出时间、浸出温度、氢氧化钠初始浓度、液固比(溶液体积与电解锰渣质量比)和搅拌速率对二氧化硅浸出率的影响, 探讨了电解锰渣中二氧化硅的浸出动力学。结果表明, 当浸出温度130 ℃、浸出时间5 h、氢氧化钠初始浓度12.5 mol/L、液固比5 mL/g、搅拌速率300 r/min时, 二氧化硅浸出率达到82.04%; 90~130 ℃时, 浸出过程遵循受界面化学反应控制的收缩未反应核模型, 化学反应活化能为72.0 kJ/mol, 表观反应级数为1.12。     

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。     

石棉尾矿加碱焙烧去非金属氧化物作用研究

以石棉尾矿为原料,将其与氢氧化钠经混合焙烧、水浸得到焙烧水浸产物.考察主要工艺条件NaOH与SiO2摩尔比、焙烧反应温度和焙烧反应时间等对焙烧产物及焙烧水浸产物的影响,结合物相、结构变化等探讨去非金属氧化物作用过程和作用机制.结果表明,加碱焙烧的优化工艺条件为:n(NaOH):n(SiO2)摩尔比为4.0,反应温度为6...     

石灰烧结法从煤系高岭土提取氧化铝的研究

采用高岭土为原料提取氧化铝,研究以萤石为助剂煅烧活化煤系高岭土和溶出提取氧化铝的条件,考察了煤系高岭土煅烧活化和溶出条件对煤系高岭土中氧化铝溶出率的影响。实验表明,煅烧活化条件为:石灰石与煤系高岭土质量比2.5、萤石用量1%、煅烧温度1260℃、烧成时间90 min;溶出的最佳工艺条件为:溶出温度85℃、溶出时间2.0 h、Na2CO3质量分数9%、液固比3.5,在此条件下,粉煤灰中氧化铝的溶出率高达90.5%。     

低碱酸比煤灰在碳化硅质耐火板上的煅烧结渣特性

采用了扫描电镜、能谱分析仪、X射线衍射等方法对高温煅烧下酸性煤灰在SiC质耐火板上煅烧渣样进行了测试,并就渣样的形貌、渣样成分及与SiC质耐火板之间的高温煅烧结渣特性进行了分析。结果表明：高温煅烧下,低碱酸比煤灰的结渣难以破坏SiC质耐火板表层的SiO2保护膜,其在SiC质耐火板上灰渣的结晶度取决于煤灰本身受高温煅烧的影响。随着温度的升高,煤灰的结晶度呈指数下降趋势,特别是在接近始变形温度1 450 ℃处,结晶度降为21.08%。因此,高温煅烧下低碱酸比煤灰更加容易在SiC质耐火板上黏连结渣。     

含钛高炉渣钛提取中酸解率影响因素的研究

采用硫酸法对含钛高炉渣进行钛提取,对影响含钛高炉渣酸解率的因素进行了实验室研究,确定了最佳工艺参数。结果表明,影响酸解率最重要的因素为酸浓度、酸渣比和反应时间;在含钛高炉渣细度300目、酸渣比（1.8~2.2）∶1,硫酸浓度85%,反应时间40 min,熟化温度160 ℃,熟化时间4 h,浸取浓度50 g/L,浸取时间8 h,浸取温度50 ℃的条件下,酸解率在85%以上,并可得到总钛浓度50 g/L以上的合格钛液。对钛液进行水解、水解产物经煅烧后得到的TiO₂其品位超过了98%。     

生物质分离氧化型锰银矿工艺研究

利用生物质(植物副产秸杆、粮食加工副产壳类等)还原浸出锰银矿, 然后再从浸出渣中提取银, 从而实现的锰、银分离。玉米秸杆还原浸锰条件为: 降解糖化液体积与精矿质量比(L/D)为3、秸秆粉95 ℃预降解糖化0.5 h、n(H₂SO₄)/n(Mn)=1.4、秸秆/矿粉质量比为0.275、95 ℃浸出时间5 h, 锰浸出率约92%; 浸锰渣浸银NaCN用量3 kg/t_渣、常温浸银时间3 h时, Ag的浸出率达92.20%。     

钛渣酸解液制取水合TiO_2及杂质行为研究

研究了直接水沸法从含钛高炉渣和硫酸反应得到的酸解溶液中提取水合TiO2的新工艺,并通过正交实验确定了最佳工艺条件,即水解温度100℃、陈化时间20h、酸度系数1.1、陈化温度20℃、TiO2浓度101.50g/L、水解时间140m in。水解后溶液用于循环酸解,除去杂质富集浓缩后可得到硫酸铝产品,其纯度以A l2O3计为16.5%。