高球比炉料结构下镁质球团的冶金性能研究

为了优化高炉炉料结构,增加镁质熔剂性球团矿入炉配比(球比),对不同碱度(R)镁质熔剂性球团冶金性能和高炉炉料结构熔滴性能进行研究。结果表明:白云石的粘结作用,使得镁质熔剂性球团生球性能明显改善;随着R增大,焙烧球中Mg~(2+)进入磁铁矿晶格中并占据了铁离子扩散产生的空位,并生成铁酸镁和钙镁橄榄石,降低了Fe_2O_3再结晶固结能力,使球团的强度降低,球团还原过程中Mg~(2+)能均匀分布在浮氏体内,使得还原膨胀率逐渐降低;还原度指数在R=0.56时降低明显,但随着R增大还原度指数明显升高,有利于还原;单一镁质熔剂性球团的软化熔滴性都有不同程度的改善,R=1.2时球团性能最好;高球比综合炉料软化熔滴性均有明显改善,炉料结构为25%烧结矿+75%球团矿时效果最好。综合考虑,球团R不宜过高或过低,应控制在1.0左右。     

NaCl-KCl-CaCl_2熔盐体系中Mg~(2+)在Mo电极上的阴极过程

采用钼电极,在973K的温度下,研究了MgCl2在三元NaCl-KCl-CaCl2熔融氯化物混合物中的电化学行为。采用方波伏安法(SWV)、循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)和计时电位法(CP)研究Mg~(2+)在钼电极上的反应过程。结果表明,Mg~(2+)在钼电极上发生一步还原反应(Mg~(2+)+2e=Mg),是由扩散控制的可逆反应,镁在钼电极上的成核过程是瞬时成核,这与半球核的形成和生长机制是一致的。通过CV、CP和CA在973K的不同方法计算的Mg~(2+)扩散系数分别为1.09×10-5、1.24×10-5和3.23×10-5 cm2/s。在给定电位下阴极沉积产物为金属镁。     

从铜矿山地下溶浸渗漏液中回收铜的研究

对选用螯合树脂D401,采用离子交换工艺回收某铜矿地下溶浸渗漏液中的铜进行了研究。分别考察了树脂型态、解吸剂的浓度和流速、解吸操作方式对铜离子吸附和解吸的影响。在最优条件下,解吸液含Cu 15g/L,Ca~(2+)、Mg~(2+)和Fe~(3+)浓度小于0.1 g/L,Cu~(2+)与Ca~(2+)、Mg~(2+)和Fe~(3+)的分离系数分别达到108、390和132。     

Mg~(2+)掺杂对0.8Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3-0.2Bi_(0.5)K_(0.5)TiO_3陶瓷电学性能的影响

采用固相反应法制备了Mg~(2+)掺杂的0.8Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3-0.2Bi_(0.5)K_(0.5)TiO_3陶瓷,对其相结构、铁电性能、介电性能性能和阻抗特性进行了研究。X射线衍射测试发现所有样品均具有单一的钙钛矿相结构,表明Mg~(2+)能完全融入钙钛矿结构晶格中。所有样品都表现出铁电特性,Mg~(2+)掺杂遵循3Mg~(2+)?3Mg_(Ti)~"+V_O~(··),会显著促进陶瓷中氧空位缺陷的增多,掺杂量在2mol%以上时会引起陶瓷介电性能的显著降低。     

用氟化法沉淀脱除硫酸钴溶液中Ca~(2+)、Mg~(2+)的方法

研究了用氟化法沉淀脱除硫酸钴溶液中Ca~(2+)、Mg~(2+)的方法,该方法用NaF作沉淀剂,考察了NaF用量,反应终点pH值,反应温度,搅拌转速等因素对CoSO_4溶液中Ca~(2+)、Mg~(2+)脱出率的影响。试验结果表明,在NaF加入量为Ca~(2+)、Mg~(2+)摩尔理论总量的4倍,终点pH值5.5～6.0,反应温度80℃～90℃,搅拌转速300 r/min,反应时间1 h,到达终点pH值后,稳定0.5 h的条件下,Ca~(2+)、Mg~(2+)脱除率分别可达到96.67%,99.54%;Co损失率可以控制在2%以内。     

Sr_(2-x-y)Ca_xMg_yAl_2SiO_7∶Eu~(2+)发光材料的制备及性能研究

采用溶胶凝胶-燃烧法合成Sr_(2-x-y)Ca_xMg_yAl_2SiO_7∶Eu~(2+)稀土长余辉发光材料,通过TG-DTA、XRD、SEM和荧光光谱分析等方法,研究了材料的结构、颗粒形貌和发光性能,并对Ca~(2+)、Mg~(2+)、Eu~(2+)不同掺杂浓度下的发光性能进行了对比研究。结果表明,适量掺杂Ca~(2+)、Mg~(2+)、Eu~(2+)后,基质的晶格结构并未发生变化,为Sr_2Al_2SiO_7晶粒,粒径在1 um~4 um,其激发光谱是位于峰值340 nm~360 nm的宽带谱,发射光谱峰值位于460 nm~480 nm。掺杂Ca~(2+)、Mg~(2+)后发光强度得到提高,镁元素的掺杂可引起发射波长向长波方向移动,而钙元素掺杂可引起发光强度的增大。影响材料发光性能的主要因素是钙,其次是铕,在实验条件下当Ca~(2+)的掺杂量为0.2,Mg~(2+)的掺杂量为0.1,Eu~(2+)的掺杂量为0.04时发光强度为最大,其发射光谱峰值位于469 nm处,最大发射光谱强度达到了8500。     

阳离子对嗜酸氧化亚铁硫杆菌氧化活性的影响

以嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidthiobacillus ferrooxidans,At.f,FN811931)为研究对象,研究了脉石矿物溶出阳离子(K~+,Mg~(2+),Ca~(2+)和Al~(3+))对At.f菌氧化活性的影响。研究结果表明:不同阳离子对At.f菌氧化活性的影响效应不同,其影响由大到小的顺序依次为Mg~(2+),Al~(3+),K+,Ca~(2+),当Mg~(2+),Al~(3+),K~+浓度分别超过1,5,10 g·L~(-1)时显著降低了At.f菌的氧化活性,而Ca~(2+)在所研究0~2 g·L~(-1)浓度范围内对At.f菌氧化活性影响不大。培养25 h时,低浓度条件下(0.5 g·L~(-1)),K+,Ca~(2+),Al~(3+),Mg~(2+)作用下的Fe~(2+)的氧化率分别为67.78%,68.76%,65.27%,61.28%,均高于不添加任何离子作用下的Fe~(2+)的氧化率(60.74%);高浓度条件下(15 g·L~(-1)),K+,Al~(3+),Mg~(2+)作用下的Fe~(2+)的氧化率分别为35.82%,25.25%,21.47%,均低于不添加任何离子作用下的Fe~(2+)的氧化率。阳离子Mg~(2+),Al~(3+),K~+随离子浓度的增加,Fe~(2+)的氧化率均呈现逐渐降低的趋势。     

二氧化碳回收电解锰废水中镁的研究

探究了锰矿酸浸工段产生的废气中CO2回收脱锰后电解锰废水中Mg~(2+)、Ca~(2+)、NH4+-N可行性,确定了CO2回收废水中Mg~(2+)、Ca~(2+)、NH4+-N最佳工艺条件及其作用机理。结果表明,在反应时间240min、反应温度45℃、pH=9.2、二氧化碳体积浓度15%、搅拌速率600r/min的条件下,初始Mg~(2+)、Ca~(2+)、NH4+-N浓度为1 200、560、875mg/L废水中各元素回收率分别可达97.58%、99.68%、80.71%;回收Mg~(2+)反应符合一级动力学方程,其表观活化能为61.40kJ/mol,主要受扩散过程控制;废水中Mg~(2+)、Ca~(2+)主要通过形成Mg(OH)2·MgCO3沉淀被回收,其中NH4+-N则主要通过吸附在新生成沉淀晶体表面得以去除。     

菱锰矿浸出液中杂质离子的分步净化试验研究

研究了采用氧化沉淀法和乳状液膜法从菱锰矿硫酸浸出液中去除Fe~(3+)、Al~(3+)及Ca~(2+)、Mg~(2+)。试验结果表明:采用氧化沉淀法,Fe~(3+)去除率为99.91%,Al~(3+)去除率为98.80%,Mn~(2+)回收率为90.40%;采用乳状液膜法去除Ca~(2+)、Mg~(2+),在最佳液膜配方12%P204+4%表面活性剂Span80+84%磺化煤油、内水相硫酸浓度1mol/L、乳水相体积比1∶5、油内相体积比1∶1、反应时间15min、搅拌速度200r/min条件下,Ca~(2+)去除率为68%,Mg~(2+)去除率达48%,Mn~(2+)总回收率为89.86%。     

Mg~(2+)对硫酸锰电解液理化性质的影响

控制试验溶液中Mn~(2+)浓度18.75g/L、(NH_4)_2SO_4浓度100g/L,研究Mg~(2+)浓度对硫酸锰电解液理化性质的影响。结果表明,随着Mg~(2+)浓度的增加,不同温度梯度下硫酸锰电解液的密度、电导率以及黏度均呈上升趋势,而表面张力逐渐下降。当Mg~(2+)浓度一定时,随着温度的升高,硫酸锰电解液的密度、黏度及表面张力呈下降趋势,而电导率逐渐增加。     

橄榄石中Mg2+常压硫酸浸出试验研究

采用单因素和正交试验法研究了常压下用硫酸从橄榄石中溶解浸出Mg~(2+),考察了橄榄石颗粒粒度、浸出温度、硫酸浓度、浸出时间、液固体积质量比和搅拌速度对Mg~(2+)浸出率的影响。结果表明:温度对Mg~(2+)浸出率的影响显著;在90℃、硫酸浓度4 mol/L、搅拌速度400r/min、浸出时间180 min、橄榄石颗粒粒度-63μm和液固体积质量比20mL/g条件下,Mg~(2+)浸出率达99%。     

Mg和Na共掺杂对富锂正极材料结构和电性能影响研究

采用溶胶—凝胶法制备了Na和Mg共掺杂的无钴富锂锰基正极材料,通过透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、充放电测试仪和电化学工作站对所制备样品的形貌、结构和电化学性能进行了测试。结果表明,所有样品颗粒大小约100nm,呈近似球形,样品均无杂相峰出现,都具有良好的层状结构,Na~+和Mg~(2+)对Ni和Mn离子的氧化状态没有影响。LNi018具有最好的电化学性能,初始放电容量为225.5mAh/g,库伦效率为78.0%,循环250周后容量保持率为83.1%。LNi018样品中Ni含量相对于其它样品较少,Ni ~(2+)和Mg~(2+)的价态相同,离子半径近似(Ni ~(2+)6.9nm,Mg~(2+)7.2nm),在晶格中Mg~(2+)取代了Ni~(2+)的位置,同时较大半径的Na~+(10.2nm)增大锂层间距,使晶体结构在充放电循环过程中更加稳定,因而能保持较高的放电电压和容量。     

钨酸铵溶液中镁离子的深度去除

基于硫磷混酸分解白钨矿新工艺,在由磷钨酸氨溶得到的钨酸铵溶液中,加入镁盐可有效去除杂质P,但除P后溶液中残余的Mg~(2+)易导致APT产品中杂质Mg含量超标。为了生产符合国标GB/T 10116—88APT-0的产品,采用D850螯合树脂来吸附钨酸铵溶液中的Mg~(2+)。室温下,向直径为15 mm的有机玻璃柱内装入不同体积的湿树脂,将WO2-4浓度为220g/L,Mg~(2+)浓度为200mg/L的溶液以1.1mL/min的流速通过树脂床层。结果表明,当钨酸铵溶液体积与湿树脂体积比小于22~25时,交后液中Mg~(2+)浓度几乎为零,溶液得到深度净化,蒸发结晶产出的APT产品完全符合国标要求。在室温下,负载Mg~(2+)树脂经过去离子水洗涤,用0.5 mol/L硫酸以6 mL/min的流速进行解吸,Mg~(2+)的解吸率能达到96.4%以上,很好地实现了树脂的再生。     

汞(Ⅱ)在罗丹明B-乙醇-硫酸铵体系中的析相萃取分离

研究了罗丹明B-乙醇-硫酸铵体系析相萃取Hg~(2+)的行为及与一些金属离子分离的条件。结果表明,乙醇的水溶液在硫酸铵的作用下分成醇/水两相,在分相过程中,HgCl_4~(2-)与罗丹明B(RhB)生成的[HgCl_4~(2-)][RhB~+]_2能被乙醇相萃取。当溶液中罗丹明B、乙醇和硫酸铵的浓度分别为0.21mg/mL、30%(V/V)和0.30g/mL时,HgCl_4~(2-)的萃取率达到96.8%以上,Co~(2+)、Cr(Ⅲ)、Ag~+、Mg~(2+)、Ni~(2+)、Al~(3+)、Ti(Ⅱ)、Pb~(2+)、Fe~(3+)、Sn(Ⅱ)和Ru~(3+)基本不被萃取,实现了Hg~(2+)与上述金属离子的分离。     

邯邢磁铁矿精粉用作球团矿原料的试验研究

邯郸和邢台地区的磁铁矿含有部分CaO和MgO,为缓解该地区球团矿原料紧缺问题,我们在试验室模拟球团矿生产条件,以辽宁地区磁铁矿精粉为基准,探讨了邯邢地区磁铁矿精粉用于球团矿原料的可行性.     

阻垢剂在堆浸提金工艺中对碱性水质稳定作用的应用研究

长山壕金矿堆浸提金工艺中所用地下水硬度高,进入工艺流程后会产生沉淀,堵塞滴淋管、活性炭孔、溶液泵体等,对整个提金工艺产生很大的不利影响。针对此种情况,采用BH-9088阻垢剂对高碱性水中的Ca~(~(2+))、Mg~(2+)的稳定作用进行了试验研究。其结果表明:在BH-9088阻垢剂质量浓度为10 mg/L时,即能较好地稳定地下水中的Ca~(2+)、Mg~(2+),且对氰化提金工艺无干扰,试验效果显著。     

赤铁矿组织的显微力学性能及对球团强度的影响

球团矿的固结方式主要是赤铁矿的固相固结,即通过赤铁矿的再结晶互相连接,使球团具有一定的强度。为了研究赤铁矿形态对球团强度的影响,将球团矿内的赤铁矿按形态分为:大颗粒赤铁矿、互联状小颗粒赤铁矿和赤铁矿与磁铁矿交织结构。研究了2种球团中不同形态赤铁矿的显微硬度和断裂韧性,分析了不同形态赤铁矿的显微力学性能,进而探讨了赤铁矿形态对球团矿强度影响的机理。实验结果表明,大颗粒赤铁矿和赤铁矿与磁铁矿交织结构具有很好的综合显微力学性能。在球团氧化焙烧过程中,应适当增加残存磁铁矿的比例,以增加交织结构在球团矿内的含量;同时尽可能增加赤铁矿再结晶互联时间,以改善赤铁矿的互联状况,促进大颗粒赤铁矿的形成,从而提高球团矿的抗压强度。     

第六讲 球团矿固结过程基础(续二)

五、含镁磁铁矿球团含镁球团生产,是当前改进球团矿高温还原性能的重要措施,在磁铁矿球团氧化焙烧中有其重要意义。在磁铁矿中添加含镁矿物[如白云石Ca·Mg(CO_3)_2],或磁铁矿本身含有镁元     

带式焙烧机生产磁-赤型球团矿焙烧试验研究

为扩大首钢京唐504 m2带式焙烧机的原料适应性,在原有配料结构(以磁铁精矿为主)的基础上配加部分赤铁矿粉进行了实验室焙烧试验,共设计了8组配矿方案用于生产磁-赤型球团矿。结果表明:8组方案的球团矿品位均超过65.71%,平均抗压强度均达到2 500N/P以上,还原膨胀率最低的达到17.43%。采用球团综合评价法得出:70%秘鲁磁铁矿粉+30%地方磁铁矿粉的配料方案为最优;当秘鲁磁铁矿配比不低于70%,地方磁铁矿配比不超过30%,两种赤铁矿配比总和不超过10%时,所生产的磁-赤型球团矿可满足超大型高炉的入炉标准,从而为大型带式焙烧机的生产配料提供了更多选择。     

球团矿双层矿相结构的研究

本文从微观结构角度出发研究了各种普通球团矿(均质单层)的矿相结构特征和普遍存在的问题,提出了生产一种孔隙率高、还原性良好的双层矿相结构球团矿的新工艺。为了探求从根本上改善球团矿还原性的可行途径笔者详细地研究了磁铁矿、赤铁矿的酸性球团矿、碱性球团矿和添加煤粉球团矿的矿相结构及冶金性能。从分析比较中发现,酸性球团矿一般强度较高,但还原率低,特别是磁铁球团矿往往有低温还原粉化指数(RDI)高的现象。而熔剂性球团矿虽然还原性好,但易结块、在生产上难以实现。为了研究改善球团矿还原性的可行途径,笔者进行了一种新型球团矿结构的研究,即球核心为熔剂性、表层为酸性的双层球团矿的研究。