三水碳酸镁催化酚醛聚合制备多孔炭及其性能研究

利用水合碳酸镁催化功能及易分解特性,实现间苯二酚-甲醛体系的快速凝胶,通过炭化得到孔隙发达,比表面积大的整体式多孔炭(MCM-Mg)。系统研究了原料浓度、催化剂用量、反应温度、反应时间、炭化温度以及炭化时间工艺等因素对多孔炭性能的影响。结果表明,适宜的制备条件是反应温度85℃、反应时间0.5 h、间苯二酚质量3 g、催化剂用量3 g,炭化温度900℃,炭化时间1.5 h,获得密度为1.23 g/cm3、气孔率为39.71%、收率为29.07%、比表面积为193.475 m2/g,平均孔径为22.696 nm,抗压强度为25.68 Mpa的多孔炭。该工艺具有反应时间短、成本低廉和绿色环保等优点。      

铝土矿废石制备超低密度陶粒支撑剂的试验研究

首次以铝土矿废石为主要原料,制备超低密度陶粒支撑剂。主要研究了原料预烧、烧成温度、烧成时间、添加剂用量等对支撑剂性能的影响。试验结果表明:铝土矿废石在750℃预烧2 h,添加剂CMC用量为1.5%,在1 320℃条件下焙烧150 min,制备的20~40目陶粒支撑剂产品体积密度为1.42 g/cm3,视密度为2.55 g/cm3,52 MPa的闭合压力下破碎率为5.35%,各项指标均符合国家石油天然气SY/T 5108-2014的行业标准要求。      

非焦油黏结剂制备煤基柱状活性炭的试验研究

采用高分子聚合物作为黏结剂,以气肥煤、无烟煤和贫煤为原料,通过配煤法制备柱状活性炭,可以在传统活性炭的基础上大幅度降低柱炭破碎炭的成本。试验结果表明,当活性炭的最佳配比气肥煤∶无烟煤∶贫煤为3∶4∶3、炭化温为600℃、活化温度为900℃及烧失率为63.5%时,可以得到性能优异的活性炭,其碘值为1000 mg/g,亚甲蓝272.5为mg/g,强度为94.32%。     

煤基吸附剂制备及其性能优化研究

以神府煤和污水污泥为原料采用微波炭化法制备吸附剂,分别考察了污泥和煤质量比、微波功率、微波炭化时间、碱炭比、活化温度和活化时间对活性炭吸附性能的影响。借助孔结构分析和模拟废水处理试验,对产品的性能进行了表征。结果表明:微波功率为800W,炭化时间为12 min,碱炭比为3∶1,活化温度为550℃,活化时间为2 h时制取的活性炭的吸附性能较好,碘吸附值为786.36 mg/g,BET比表面积251.78 m2/g,对模拟染料废水脱色率为67%。     

磁性分子筛复合材料的制备及吸附性能研究

分子筛是一种孔隙结构均匀的硅铝酸盐,具有高效的吸附性能;秸秆炭是由秸秆经热解等化学转化方法制备的一种吸附材料,具有一定的孔道结构,因而表现出优异的吸附性能。笔者从沸石分子筛复合材料吸附性能的研究价值出发,通过在制备分子筛/秸秆炭复合材料的过程中引入四氧化三铁纳米颗粒,成功制得了磁性分子筛/秸秆炭复合材料。研究结果表明,当复合材料用量为0.1 g、吸附温度为35℃、吸附pH值为7、吸附时间为50 min时,该复合材料吸附性能优异,在外加磁场下易于分离与回收,具有较为广泛的应用前景。     

半焦粉生产铸造型焦炭化工艺的研究

对炭化过程中的升温速率、炭化温度和炭化时间3个主要因素进行分析,结果表明:以半焦粉为原料生产铸造型焦最佳的炭化升温速率为4℃/min;炭化温度为950℃;炭化时间为5 h。     

处理焦化废水活性炭的制备及性能表征的研究

目前焦化厂面临干熄焦及废水零排放的双重政策压力,而采用活性炭吸附法可以对焦化废水进行深度处理。本研究采用配煤法以山东气肥煤、太西无烟煤和大同弱黏煤为原料,通过调整原料配比及工艺条件制备焦化废水深度处理的最佳活性炭。以强度、碘值及亚甲基蓝值为指标,确定活性炭最佳原料配比。用已制备的活性炭对焦化废水进行动态吸附试验,试验结果表明,活性炭动态吸附焦化废水流速为10 mL/min,活性炭床层高度为400 mm较为合理,5~#活性炭静态和动态焦化废水处理效果最好。因此,焦化废水深度处理用活性炭的最佳制备条件为:原料配比山东气肥煤:太西无烟煤:大同弱黏煤为3:4:3,炭化温度为600℃,活化温度为890℃,烧失率为59.8%。     

高温交联剂合成工艺研究

本文研究高温交联剂有机硼和有机锆的合成工艺。分别进行了以硼砂和硼酸为主要原料合成有机硼的试验研究。确定以硼砂为原料的合成路线最佳工艺条件为加料顺序C,反应温度50~55℃,反应时间30min;以硼酸为原料的合成路线最佳工艺条件为反应温度90~95℃,反应时间30 min。通过比较发现,硼酸为原料合成的有机硼的冻胶性能更为优异。合成有机锆最佳工艺条件为氧氯化锆用量3%,反应时间20 min。     

采用添加剂预焙烧活化-熟化工艺从石煤中提钒工艺研究

针对新疆某地沉积泥质岩型钒矿,以其重选精矿为试验原料,分别以K2SO4、Na2SO4和CaSO4三种硫酸盐作为预焙烧活化添加剂,在添加剂预焙烧活化处理后进行浓酸熟化工艺,并优化了添加剂预焙烧活化处理浓酸熟化的工艺技术条件。研究结果表明：采用添加剂预焙烧-浓酸熟化工艺可有效降低酸用量,提高钒浸出率。采用K2SO4和Na2SO4作为添加剂进行预焙烧活化具有相同的工艺参数,在添加剂用量为4%,预焙烧温度为750℃,预焙烧时间为30 min,熟化时水用量为矿样质量的20%,酸用量为矿样质量的20%,熟化温度120℃,熟化时间3 h,采用K2SO4作为添加剂的钒浸出率为90.99%,采用Na2SO4作为添加剂的钒浸出率为90.36%。采用CaSO4作为添加剂适宜的工艺参数为：添加剂用量10%,预焙烧温度800℃,预焙烧时间30 min,熟化时水用量为矿样质量的20%,酸用量为矿样质量的20%,熟化温度120℃,熟化时间3 h,此时钒浸出率为84.01%。     

煤基还原焙烧法处理高品位氧化锰矿试验研究

为了有效开发利用海外高品质锰矿资源和提高我国锰系产品的生产水平,以进口高品位氧化锰矿为原料、煤为还原剂,对比研究了还原温度、还原时间与还原剂配比对粒矿、粉矿和内配炭球团矿3种焙烧物料还原率的影响。结果表明,3种焙烧物料的工艺条件略有差异,粒矿焙烧的最佳工艺条件为: 焙烧温度900 ℃、还原剂配比15%、焙烧时间70 min; 粉矿焙烧的最佳工艺条件为: 焙烧温度800 ℃、还原剂配比15%、焙烧时间60 min; 内配炭球团矿焙烧最佳工艺条件为: 焙烧温度850 ℃、还原剂配比15%、焙烧时间50 min。在最优条件下得到的焙烧料用硫酸浸出,不同焙烧物料各自的还原率与浸出率相差不大,粒矿可以保持在92%以上,粉矿和内配炭球团都可以达到95%左右,接近96.52%的理论还原率。     

氰化尾渣氯化挥发-还原焙烧一步法回收金铁

为探索氯化挥发-还原焙烧一步法回收氰化尾渣中金、铁的可行性,以河南某黄金冶炼企业金品位为4.57 g/t、铁品位为42.95%的氰化尾渣为研究对象,氯化钙和氯化钠为氯化剂(按w(Ca Cl2)∶w(Na Cl)=4∶1混合添加),烟煤为还原剂,进行了氯化挥发-还原焙烧试验。结果表明:在氯化剂用量为10%、烟煤用量为18%、焙烧温度为1 000℃、焙烧时间为80 min、焙烧产品磨矿细度为-0.043 mm占75%、磁场强度为106 k A/m时,可以获得金挥发率为85.19%、精矿铁品位为74.16%、回收率为87.75%的指标。试验结果为从氰化尾渣中回收金、铁提供了一种新途径。     

低铁拜耳法赤泥中回收铁的实验研究

以氧化铝厂产生的拜耳法赤泥为原料, 以煤粉为还原剂, 采用还原焙烧-磁选法回收赤泥中的铁。研究了焙烧温度、焙烧时间、煤粉量、添加剂用量及磁场强度等因素对实验结果的影响, 得到最优条件为：CaO/SiO₂比0.5、煤粉添加量15%、1 000 ℃下反应60 min, 磁场强度0.187 5 T(2.5 A)下磁选, 铁回收率达到80.78%, 精矿中铁品位为44.85%, 原料中68.34%的镓进入磁性物质中。     

国外某褐铁矿石磁化焙烧—磨矿—弱磁选试验

国外某褐铁矿石铁品位为54.12%,褐铁矿多呈疏松、多孔的胶状分布,少部分呈块状或鲕状分布。采用单一浮选和重选工艺不能获得合格铁精矿。为给该矿石开发利用提供依据,进行了磁化焙烧—磨矿—磁选试验,考察了焙烧温度、焙烧时间、烟煤用量、磨矿细度、磁场强度对精矿指标的影响。结果表明:在烟煤用量为15%、焙烧温度为850℃、焙烧时间为60 min,焙烧产品自然冷却后经球磨磨细至-0.074 mm占90%,在磁场强度为160 k A/m条件下弱磁选,可获得铁品位为64.65%、回收率为86.05%的精矿。     

煤泥作还原剂对海滨钛磁铁矿直接还原焙烧磁选的影响

以印尼某海滨钛磁铁矿为原料, 煤泥作还原剂, 研究了煤泥种类及用量、添加剂用量和直接还原焙烧过程中的焙烧时间、焙烧温度等对铁产品TFe品位与回收率、TiO₂含量的影响。结果表明, 煤泥可代替煤粉作还原剂;通过煤泥与添加剂的共同作用, 能够达到降低最终直接还原铁中钛含量的目的。在煤泥TJ用量18%、添加剂YSE用量8%、YHG用量3%, 1 250 ℃下焙烧60 min时, 得到的焙烧产物经过两段磨矿两段磁选, 最终铁产品中全铁品位达92.72%, 回收率达91.93%, TiO₂含量降至0.72%。     

黏结性烟煤氧化破黏及热贯通特性

为了探索黏结性烟煤在地下气化通道贯通过程中热贯通特性,采用空气预热氧化的方法,研究并获得了温度、流量、时间3个因素对烟煤黏结指数的影响规律,以及低温氧化破黏前后烟煤燃烧贯通特性。实验表明,随着氧化温度的升高、空气流速的增大、破黏时间的延长,烟煤黏结性都显著下降,最适合的破黏温度为140～180 ℃;破黏后煤样燃烧的初始引发温度降低,2 920 min破黏后的煤样与原煤相比,初始引发温度降低了28 ℃;破黏处理后的煤样燃烧扩展速率提高了20%,燃烧贯通时间缩短;因此破黏后有利于黏结性烟煤地下气化通道的形成和扩展。     

酒钢-1mm镜铁矿粉矿微波磁化焙烧—弱磁选试验

鉴于酒钢-1 mm镜铁矿粉矿采用常规选矿方法难以获得好的分选指标,进行常规磁化焙烧—弱磁选又需解决球团问题,以哈密烟煤为还原剂,对该粉矿开展了微波磁化焙烧—弱磁选研究,考察了煤粉用量、微波功率、焙烧温度、焙烧时间、焙烧产品磨矿细度和弱磁选磁场强度对所获铁精矿指标的影响。试验结果表明,在煤粉与矿石的质量比为5%、微波功率为1 k W、焙烧温度为550℃条件下将该粉矿微波磁化焙烧15 min,然后将焙烧矿磨细至-0.074 mm占85.65%,在92.16 k A/m磁场强度下进行1次磁选管选别,可获得铁精矿铁品位为55.10%、铁回收率为86.65%的较好指标,从而为该-1 mm镜铁矿粉矿中铁矿物的高效回收提供了一种新思路。     

还原剂对低品位红土镍矿直接还原焙烧-磁选的影响

以褐煤、烟煤、无烟煤和兰炭作为还原剂, 对低品位红土镍矿进行了直接还原焙烧-磁选实验研究。结果表明, 还原剂种类、粒度和用量对还原过程有较大影响, 其中褐煤作为还原剂时还原效果最好。最佳实验条件为: 红土镍矿原料粒度-0.075 mm, 还原剂(褐煤)粒度为-0.25 mm、用量4%, 焙烧温度1 200 ℃, 焙烧时间90 min, 焙烧后焙砂磨细至-0.05 mm, 在磁场强度0.3 T下粗选再在0.1 T下精选, 可得到镍品位3.2%、镍回收率82%、铁品位65%、铁回收率69%的镍铁精矿。     

某氰化尾渣煤基还原焙烧-磁选试验

在对某氰化尾渣进行化学分析和X射线衍射分析的基础上,进行了煤基还原焙烧-磁选试验研究,着重探讨了还原煤的种类和添加量、焙烧温度、焙烧时间对试验结果的影响。试验结果表明,用烟煤为还原剂,不仅用量比褐煤少,而且试验指标更好;在烟煤添加量为18%、焙烧温度为750 ℃、焙烧时间为60 min、焙烧产品磨矿细度为-0.074 mm占90%的情况下,经1粗1精弱磁选（磁场强度为149.6 kA/m）,获得了铁品位为60%、回收率为70.80%的铁精矿。     

印尼某海滨砂矿精矿直接还原-磨矿-磁选提铁试验研究

采用直接还原技术研究了印尼某海滨砂矿弱磁选精矿的综合利用, 考察了助还原剂NCP用量、还原剂烟煤用量、还原温度、还原时间等条件对铁还原效果的影响。结果表明: 在NCP用量 7.5%, 烟煤用量17.5%, 还原温度1 150 ℃, 还原时间90 min的条件下进行直接还原, 再经磨矿-弱磁选所得的粉末铁精矿TFe品位可达91.06%, 回收率达97.27%, 同时得到富钒钛渣, 为进一步利用钒和钛创造了条件。