煤矸石酸浸除铁的工艺研究

提取煤矸石中的有价元素是煤矸石资源化利用的有效方法之一,本研究针对高铁、低铝、低热值煤矸石,利用稀硫酸浸出其中的铁,达到脱铁富铝的目的。分别考察酸浓度、酸浸温度、液固比、酸浸时间等因素对铁浸出率的影响。结果表明,铁的最佳溶出条件为:硫酸浓度15%,酸浸温度45℃,液固质量比4:1,酸浸时间4h。可以证明在上述条件下,铁的浸出率可以达到82.13%。     

利用粉煤灰制备高纯硫酸铝工艺研究

酸浸法是粉煤灰提铝的重要方法之一.以粉煤灰为原料,经球磨活化、硫酸浸出、浓缩结晶、除铁等工艺制备出高纯硫酸铝.研究了粉煤灰粒度、酸液浓度和反应温度对Al2O3提取率的影响,并提出了利用乙醇进行硫酸铝除铁的工艺方法.当粉煤灰的粒度达到201μm,硫酸溶液浓度为50%～60%,反应温度200～240℃时,Al2O3提取率可...     

铝灰回收氧化铝工艺研究

介绍了铝灰硫酸浸取氧化铝的工艺,考察了浸取液浓度、用量、浸取温度、浸取时间、配料比、铝灰粒度等因素对浸取率的影响,通过优化工艺条件铝浸取率可达95%以上。将硫酸铝与碳酸氢铵反应制得碳酸铝铵前躯体,再经过滤、洗涤、煅烧等工序制得氧化铝产品。经SEM分析,产物中可观察到α-Al_2O_3的微观结构及形态。经XRF和XRD分析,产品的纯度达到99.12%。     

高铁低铝煤矸石中酸浸溶出实验研究

研究以高铁、低铝煤矸石为原料,不用热活化处理直接酸浸提取铝、铁、钛,结果表明:随着反应温度、液固比和时间的增加,铝、铁、钛溶出率总体呈上升趋势,当硫酸质量分数超过65%时,铝、铁溶出率下降,钛溶出率继续增加;通过酸质量分数、液固比、温度和反应时间4个因素的考察,得到了各因素对煤矸石中铝铁钛溶出率的影响规律,确定了最适宜的浸出条件为:酸质量分数65%,液固比3,温度115℃,时间4 h,此条件下铝、铁、钛的溶出率分别达到88.86%,91.37%和70.75%。     

硅酸锌加压硫酸浸出的热力学分析与实验研究

计算绘制了Zn-Si-H2O系ET-pH图,分析了硅酸锌硫酸浸出和原硅酸高温脱硅的热力学可行性. 通过人工合成硅酸锌的加压酸浸实验,考察了始酸浓度、终点pH值、铁含量、硫酸铝添加量、浸出温度对硅酸锌酸浸和硅酸凝聚的影响. 结果表明,升高浸出温度能有效降低硅溶胶的稳定性且有利于原硅酸的高温脱硅过程,进而改善矿浆的过滤性能;硫酸铝能促使硅溶胶凝结析出,可降低硅酸浓度;控制恰当的矿浆终点pH值和Si/Fe及Si/Al质量比均有助于硅析出. 在浸出温度120℃、浸出时间0.5 h、液固比8 mL/g及H2SO4浓度120 g/L的优化条件下,锌、硅浸出率分别约为98%和1%.     

铬铁矿无钙焙烧渣盐酸浸出

铬渣是铬铁矿生产铬盐剩下的尾矿,因含有大量铬铁铝镁元素,也是一种二次资源。采用湿法冶金工艺回收铬渣中铬、铁、铝、镁,以浓盐酸作为浸提剂,考察了液固比、浸出温度以及时间对铬、铁、铝、镁浸出效果的影响。结果表明,最佳浸出条件为:盐酸浓度12 mol·L-1,液固比5.6 ml·g~(-1),浸出温度110℃,时间6 h,该条件下铬浸出率为67.76%,同时铁铝镁浸出率分别达到89.89%、93.99%和95.21%。铬、铁、铝、镁在铬渣中存在物相不同造成了其浸出率之间的差异。此外,铬、铁、铝、镁浸出过程均符合未反应缩核模型,且主要受界面化学反应控制,其表观活化能分别为102.31、78.10、66.44和81.66 kJ·mol-1。     

强化酸浸提金及除砷和铁的试验研究

对含硫砷难选矿烧渣酸浸氰化提金进行了试验。通过稀酸浸出除砷正交试验,得出酸浸液种类是影响除砷效果最关键的因素,最优工艺参数是酸浸时间为60 min,固液比约1∶2,酸浸温度为20℃,酸浸液种类为5%硫酸。通过强化酸浸提高金浸出率正交试验,得出酸浸温度是影响金浸出率最关键的因素,最优工艺参数是:硫酸浓度65%,矿酸比1∶2,酸浸温度95℃,酸浸时间4 h。通过强化酸浸液除铁探索性试验,有效地提取了酸浸液中的铁,得出单程试验FeSO4·7H2O结晶的收率达到83.01%,其中砷含量为0.03%,经一次洗涤后可降到0.006%。     

高钛渣收尘灰综合利用可行性的研究

高钛渣收尘灰的钛含量相当可观,实验目的是探索二次资源的综合利用,减少环境污染。实验采用盐酸浸出法,盐酸可以实现循环利用。通过正交实验研究了盐酸浓度、酸灰比、酸浸温度以及酸浸时间对尘灰中钛和铁浸出率的影响。结果表明,影响钛和铁浸出率的因素的显著顺序是相同的,依次为:酸浸温度、盐酸浓度、酸灰比以及酸浸时间。     

二次铝灰硫酸铵焙烧提铝过程氟的迁移规律

采用硫酸铵焙烧-水浸法回收二次铝灰中的铝是实现其无害化与资源化最重要的途径之一。二次铝灰的无害化与资源化利用要求尾渣氟的浸出毒性满足国标要求(无机氟化物质量浓度低于100 mg/L)。二次铝灰中氟的浸出毒性远高于100 mg/L,故需深入研究二次铝灰硫酸铵焙烧-水浸提铝过程氟的迁移规律。借助复合氟离子电极、XRD、XPS、SEM和XRF研究了二次铝灰硫酸铵焙烧-水浸提铝过程氟的迁移转化行为。结果表明,延长焙烧时间、提高焙烧温度、增大硫酸铵配比可促进二次铝灰中的氟进入焙烧尾气;延长浸出时间、提高浸出温度、增大液固比有利于降低浸出渣中氟的含量和占比。在焙烧温度450℃、焙烧时间2 h、物料配比6:1、浸出温度85℃、浸出时间80 min、液固比6:1条件下,二次铝灰中43.85%的氟以气态形式进入尾气,23.92%的氟进入浸出液中,32.23%的氟以AlF3和AlF3?3H2O形式残留在浸出渣中。焙烧尾气经脱氟、喷淋吸收,可转化为硫酸铵;浸出液脱氟后可制备聚合硫酸铝,用作水处理剂;浸出渣的浸出毒性符合国家标准,可用作建筑材料,从而实现二次铝灰的资源化与无害化处理。     

从铝质岩提取纳米氢氧化铝过程除铁工艺探讨

主要对酸浸铝土矿、酸浸铝灰(包括尾矿、赤泥、粉煤灰等其他固体废物)等除铁工艺的原理和方法进行了综述,并提出用混酸法浸出铝质岩以提取纳米氢氧化铝的方法。混酸法除铁时,用pH为13的氢氧化钠溶液调节浸出液的pH,除铁后滤液中铁离子质量分数小于1×10~(-5),从而达到除铁的目的。用混酸浸出铝质岩并调节溶液pH以实现铁铝分离,操作简单,除铁成本低,除铁完全,是处理铝质岩较佳除铁工艺。     

黄陵煤泥制备聚氯化铝铁絮凝剂及絮凝性能研究

黄陵煤泥灰中Al2O3占19.67%,Fe2O3占7.23%,为了利用其较高的铝、铁含量,通过对煤泥灰进行煅烧活化、酸浸、聚合等过程,制备无机高分子絮凝剂聚氯化铝铁(PAFC)。正交实验表明,对铝铁浸出率影响最大的因素是煅烧温度,其次是酸浸时间,并得出最佳工艺条件为:煅烧温度800℃,煅烧时间2.5 h,盐酸浓度6 mol/L,液固比6,酸浸时间4.5 h。自制PAFC的红外光谱和扫描电镜图分析表明,产品中铝铁元素得到了很好的聚合。煤泥水絮凝实验表明,当PAFC投加量为30 mg/L,p H为6~8时,絮凝效果最好,透光率达到91.7%。     

铬铁矿无钙焙烧渣盐酸浸出

铬渣是铬铁矿生产铬盐剩下的尾矿,因含有大量铬铁铝镁元素,也是一种二次资源。采用湿法冶金工艺回收铬渣中铬、铁、铝、镁,以浓盐酸作为浸提剂,考察了液固比、浸出温度以及时间对铬、铁、铝、镁浸出效果的影响。结果表明,最佳浸出条件为：盐酸浓度12 mol·L^-1,液固比5.6 ml·g^-1,浸出温度110℃,时间6 h,该条件下铬浸出率为67.76%,同时铁铝镁浸出率分别达到89.89%、93.99%和95.21%。铬、铁、铝、镁在铬渣中存在物相不同造成了其浸出率之间的差异。此外,铬、铁、铝、镁浸出过程均符合未反应缩核模型,且主要受界面化学反应控制,其表观活化能分别为102.31、78.10、66.44和81.66 kJ·mol^-1。     

酸浸法除陶瓷粘土中铁杂质的实验研究

采用盐酸作酸浸剂对陶瓷粘土进行除铁实验,考察了盐酸浓度、反应温度、浸出时间、矿浆浓度等因素对陶瓷粘土除铁增白效果的影响,得出最佳方案:盐酸的质量分数为15％、反应温度为60℃、浸出时间为120min,矿浆浓度为15％.经除铁增白后,粘土中铁的质量分数由原来的0.96％降为0.49％.     

辉沸石粉的除铁及反应模型研究

选择盐酸为浸出酸,对铁含量仅为0.13%的辉沸石进行了除铁研究,考察了多种因素对辉沸石除铁的影响。结果表明,预处理温度高于400℃时,辉沸石的除铁率急剧下降;添加Na2S2O4除铁效果不理想,单一酸多次处理或添加EDTA均可获得较高的除铁率;制备基本无铁沸石粉(达到用作牙膏磨擦剂成分要求)的条件为:90℃水浴条件下,以1.0 mol/L盐酸为浸出酸。辉沸石除铁的反应较为符合粒径不变的缩芯模型,且反应的控制步骤为固体产物层内扩散控制。     

高铁低铝煤矸石酸浸提铝及其动力学

以高铁低铝煤矸石为原料,研究了酸浸提铝的工艺,考察了硫酸浓度、酸浸温度、酸浸时间以及液固比对酸浸提铝的影响,并对氧化铝的酸浸出过程进行了动力学分析,结果表明,最适宜浸出条件为:酸浓度65%,硫酸浸温度125℃,酸浸时间4 h,液固比3∶1,在此条件下氧化铝的浸出率为88. 86%。硫酸浸取煤矸石中氧化铝的化学反应符合粒径缩小收缩芯模型,该化学反应的动力学方程为1-(1-ω)2/3=kt;反应活化能E=42. 78 k J/mol,酸浸出过程为化学反应控制。     

从烟道灰制备饲料级氧化锌

研究了以含氯烟道灰为原料,经酸浸、除杂、合成制得中间产物碱式碳酸锌,碱式碳酸锌经过滤、洗涤、干燥、煅烧制备饲料级氧化锌的新工艺.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:采用质量分数为30%的硫酸浸取,可使锌浸出率达到95%;采用质量分数为27.5%的过氧化氢溶液氧化除铁和锌粉两段置换可彻底除杂;控制煅烧温度800℃,煅烧时间4 h,可制备氧化锌质量分数达到98%的饲料级氧化锌产品.该方法利用了廉价的烟道灰,具有原料来源广泛、生产成本低的优势,制备的产品质量可达到HG/T 2792-1996饲料级氧化锌一等品标准.     

基于煤矸石高效制备PAFSS工艺优化及物性探究

以固体废弃物煤矸石为原料,工业硫酸对其进行有价铁铝浸出,通过对浸出有价铁铝硫酸盐进行氧化、水解、聚合后形成聚合硫酸铝铁(PAFS),浸出后的酸浸渣制备活性硅酸钠,两者进行复合共聚进而制备出新型高分子无机絮凝剂-聚硅酸硫酸铝铁(PAFSS).研究考察了在PAFSS在制备过程中共聚时间、共聚温度、VPAFS/VNa2SiO3(体积比)、以及WNa2SiO3(质量浓度)对PAFSS絮凝性能的影响,在单因素实验基础上通过正交实验优化PAFSS制备工艺条件,研究发现:PAFSS制备最佳工艺条件为共聚时间15 min、共聚温度30 ℃、VPAFS/VNa2SiO3=4:1、以及WNa2SiO3=20％,此时去浊率达到99.1％.通过红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对PAFSS的物相结构和微观形貌进行表征,物相结构分析表明PAFSS是硅、铝、铁等共聚形成的无定形多核羟基共聚物,微观形貌呈球状结构,比表面积较大.     

低温中和-加压酸浸提取煤矸石中铝铁

以贵州盘县煤矸石为研究对象,为解决其工业生产提取铝铁时酸耗量大、酸利用率低及后续铝铁产品分离困难等问题,根据其矿物组成特点,本文首次采用低温中和-加压酸浸工艺对铝铁提取进行了详细研究。室温下中和最优工艺条件为20%理论酸耗、浸出时间120min、液固比3∶1（硫酸溶液与固体的质量比,以g/g计）;以中和渣为原料,煤矸石理论酸耗为基础,加压酸浸最优工艺条件为浸出时间120min、浸出温度150℃、液固比3.5∶1（硫酸溶液与固体的质量比,以g/g计）。在此条件下,氧化铁浸出率为98.37%,氧化铝浸出率为95.77%,酸浸渣灰分中氧化硅质量分数为90.2%,氧化钛质量分数为9.18%。以最优工艺条件下的酸浸液循环中和新鲜煤矸石,得到的铝铁提取液中氧化铁浓度为57.95g/L,氧化铝浓度为62.20g/L。相比常规酸浸工艺具有酸耗低、酸利用率高等优点。借助X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）和扫描电子显微镜（SEM）等分析手段,初步对两步溶出过程进行了机理分析,为煤矸石工业生产提取铝铁提供了新路线和理论支撑。     

膨润土制备铝制品过程中除铁新方法的研究

采用pH法去除膨润土中的铁及其它离子杂质,考察了pH值、反应温度、反应时间对除铁率及铝回收率的影响,除铁率可达到100%,并除掉了膨润土中的Mg~(2+)、Ca~(2+)等其他离子杂质,铝的回收率可达到93%。综合考虑除铁率与铝回收率的影响,本实验最佳pH值为12。相比之下pH法除铁操作简单,方便,效果显著。     

粉煤灰酸浸提铝及其动力学

对KF为助剂焙烧活化粉煤灰酸浸提铝过程进行了研究,考察了粉煤灰焙烧活化和盐酸浸出条件对粉煤灰中铝浸出率的影响及其浸出过程动力学. 结果表明,焙烧活化优化条件为：时间1 h、温度800℃、粉煤灰与KF质量比为20:4. 浸出温度90℃、浸出时间2 h、盐酸浓度4 mol/L、液固比4 mL/g的条件下,铝提取率达到92.46%. 粉煤灰烧结产物加热酸浸过程符合收缩未反应核模型,反应级数为0.3718,反应活化能为43.49 kJ/mol,过程速率为化学反应速率控制.