稀土浸出过程溶质传递的格子Boltzmann模拟

采用耦合传质的格子Boltzmann方法模拟风化壳淋积型稀土矿中稀土浸出的溶质传递过程,在验证模型有效性的前提下,获得了稀土矿填充孔隙中流体流动的速度分布和伴随流动过程的溶质浓度分布. 通过考察浸取流速对溶质传递过程的影响,得到最佳浸取流速,约为0.25~0.35 mm/s,使溶质传递效率最高. 浸取流速小于0.2 mm/s导致浸取周期过长、浸取剂消耗量大;浸取流速大于0.4 mm/s引起沟流,导致稀土不能有效地浸出. 此外,模拟所得传质舍伍德数Sh随雷诺数Re的变化关系与经验关系式吻合,表明提出的模型可用于预测稀土浸出过程的溶质传递规律.     

混合铜矿酸浸动力学实验与计算

以混酸(H2SO4+HNO3)为浸取剂研究了混合铜矿浸出动力学,详细考查了温度、粒度以及浸取剂的浓度对反应速率的影响.结果表明:浸出过程的控制步骤为化学反应过程,浸出过程的表观活化能为45.73 kJ/ml,根据研究结果建立了反应的动力学方程.     

氯化钠-氧气浸取镍钴铜硫化精矿-I.镍和钴的浸取

论述氯化钠溶液中氧气浸出浮选镍铜钴硫化精矿的过程，讨论了镍和钴的浸出行为和浸出动力学．实验证实，镍和钴的浸出速率及最终浸出率主要取决于浸取溶液中铜离子浓度和氧分压；过高的反应温度不利于镍和钴的浸出；溶液ｐＨ值基本不影响浸出．镍和钴的浸出速率受浸取液中铜离子扩散及一价铜离子与氧的化学反应混合控制．     

磷石膏脱硫钙渣浸取液中杂质对碳酸钙晶型的影响

磷石膏脱硫钙渣是磷石膏化学分解后产生的以氧化钙为主要成分的尾渣。以氯化铵溶液浸取磷石膏脱硫钙渣并碳化浸取液以制备轻质碳酸钙是一种有效利用磷石膏脱硫钙渣中钙资源的方法。本文分析了该方法在不同氯化铵浓度下浸取液的组成、钙浸出率及pH,同时为了研究浸取液中NH₄⁺、铁、铝、镁等对产品碳酸钙晶型的影响,配制了含有杂质离子的NH₄Cl-NH₃·H₂O溶液,比较了其碳化产品与相同条件下脱硫钙渣碳化产品的晶型差异。结果表明,随氯化铵浓度升高,浸取液pH降低,铝含量降低,铁、镁含量升高。在氯化铵浓度范围内,NH₄⁺对球霰石形成有促进作用,而铁、镁杂质对方解石形成有促进作用,由于铝离子存在形态不同,铝在1mol/L时对形成球霰石有促进作用,在大于1mol/L时对形成方解石有促进作用。当氯化铵浓度小于4mol/L时,各种杂质相互作用形成球霰石晶型,氯化铵浓度等于4mol/L时,各种杂质相互作用形成球霰石和方解石混合晶型。     

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。     

混合铵盐用于风化壳淋积型稀土矿浸取稀土的动力学研究

采用柱浸工艺对风化壳淋积型稀土矿浸取稀土的动力学进行了研究.通过对淋洗剂的配比的优化,证明采用氯化铵和硫酸铵比例为7:3的混合铵盐作为淋洗剂浸取稀土的效果最佳.考察了淋洗剂质量分数、淋洗液固比、淋洗速度及矿石粒度对浸取率的影响.并进行了浸取动力学分析.结果表明.其浸取过程可定性地用Fick定律描述.且较好地符合收缩未反应芯模型;当淋洗荆质量分数低于2.5%时.动力学控制步骤为混合控制;当淋洗剂质量分效达到2.5%后,其浸取动力学属内扩散控制.动力学方程为1-2/3η-(1-η)2/3=e6.105R0.21189t.     

用盐水溶液浸取新工艺铬渣研究

针对中科院过程所开发的铬铁矿液相氧化生产铬酸钾工艺过程中产生的一种含铬固体废物,采用硫酸铵、硫酸钠、氯化铵、氯化钠及其混合水溶液浸取的方法对其进行解毒处理。利用配方实验设计方法,通过间歇浸取实验表明,这些盐溶液对该铬渣中的六价铬浸取效果并无明显差别,效果与USEPA Method 3060A碱浸取方法相当。进一步用均匀设计方法考察了浸取时间、硫酸铵浓度以及浸取温度对浸取效果的影响,结果表明,硫酸铵最佳浓度约为1.5 mol/L,六价铬浸取量随温度升高而明显增大。     

电解锰渣中氨氮的草酸浸取工艺及机理研究

电解锰渣中氨氮是限制其综合利用的主要因素,草酸浸取可高效脱除电解锰渣中氨氮。本文研究影响电解锰渣氨氮浸出的工艺条件,通过FT-IR、XRD、XPS、SEM和EDS等技术表征物质变化,通过动力学分析和热力学计算建立氨氮浸出模型、探讨浸出机理。结果表明:用浸取-洗渣二级洗涤工艺,在液固比为2、草酸用量为10%、浸取时间为20 min时,氨氮剩余浓度13.85 mg/L,除氨率达98%。电解锰渣磷酸铵盐主要存在于难溶的硫酸钙晶格中,草酸促进硫酸钙晶格间磷酸铵盐的释放。氨氮浸出速率受化学反应和界面传质混合控制,铵根离子与草酸分子1∶1配位时释放能量最多,结构最稳定。     

电场强化氯化铵法浸取毒重石的实验研究

在外加电场强化的条件下,实验采用氯化铵法浸取毒重石,考察了液固质量比、氯化铵用量、阳极电流密度、反应温度和浸出时间等因素对钡浸取率的影响。实验结果表明,当液固质量比为5∶1,阳极电流密度为900 A/m2,原矿石与氯化铵质量比为1∶1,温度为90 ℃,浸取时间为3 h时,钡的浸取率高达91.53%。与传统的氯化铵法相比,电场强化下的钡矿浸取率提高了10.42%。     

选择性还原氨浸从高硅低品位铜钴矿中提取铜、钴 的工艺及其浸出动力学

研究了非洲高硅低品位铜钴矿氨浸体系下的浸出工艺与动力学。首先采用控制变量法,通过单因素实验,系统研究了浸出剂浓度、添加剂用量、反应温度、反应时间及液固比对铜钴浸出率的影响,其次通过X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体(ICP)和扫描电镜-能谱(SEM-EDS)对高硅低品位铜钴矿和浸出渣的物相及化学成分进行了分析对比。最后,对高硅低品位铜钴矿氨浸提取铜的动力学模型进行分析。结果表明,用硫酸铵作为浸取剂,在硫酸铵浓度为300 g/L、还原剂用量为0.7 g、浸出温度为353 K、反应时间为240 min、液固比为6:1的工艺条件下,铜的浸出率可达97.29%,钴的浸出率可达95.18%。高硅低品位铜钴矿氨浸提取铜的活化能、硫酸铵浓度的反应级数及粒度的反应级数分别为76.06 kJ/mol, 1.50和0.25,表明其应遵循界面化学反应控制,并建立了相应的动力学方程。     

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。     

论氯化铵废水中铵根离子的处理方法

文章研究了氯化铵废水的产生及其对环境的危害,论证了氯化铵废水中铵根离子的现行处理方法与技术,总结了氯化铵废水处理技术的发展方向。在化肥工业和稀土生产过程中都会产生一定量的氯化铵废水,化学实验中也会差生一定量的氯化铵废水。目前氯化铵废水中铵根离子的现行处理方法和技术主要分为三种:化学法、有机胺法碳化反应、铜基离子交换树脂法。本文总结了氯化铵废水处理技术的发展方向:电渗析技术和膜分离技术,两种方法都是基于膜上的对氯化铵进行浓缩,所以研究出性能更好、去污能力更强的膜材料势在必行。     

硫酸盐熔融反应法从钛铁矿中提取钛的研究

以海南万宁的钛铁矿和硫酸铵为主要原料,通过熔融反应法使钛铁矿中的钛转化为易溶于稀酸的硫酸氧钛,用稀硫酸浸取,达到提高钛浸取率的目的。考察了硫酸铵加入量、焦硫酸钾加入量、反应温度、稀硫酸浸取浓度对钛浸取率的影响。实验结果表明：硫酸铵和焦硫酸钾的加入量、反应温度对钛浸取率的影响较大。提高钛浸取率的最佳条件为：m（钛铁矿）∶m（硫酸铵）∶m（焦硫酸钾）=1∶6∶0.5,反应温度为450 ℃,保温时间为30 min,稀硫酸浸取浓度为2.32 mol/L,在此条件下钛的浸取率达到96.82%。     

我国南方某稀土矿浸出动力学研究

本文研究了南方某稀土矿浸出动力学，考察了浸出反应温度、浸出剂初始浓度及搅拌强度对浸出速率的影响，结果表明，其浸出过程可用收缩未反应芯模型描述。属内扩散控制，导出了浸出动力学方程．为高效抵耗浸出稀土提供了理论依据。     

废锌催化剂的铵盐浸出工艺

废锌催化剂是一种含锌废弃物,可采用铵盐浸出工艺回收其中的锌资源。具体步骤：对废锌催化剂先进行预处理,以氯化铵为浸取剂,经浸取反应、过滤分离得到氯化锌溶液。实验得到适宜的工艺条件：废锌粒度为58~ 80 μm、氯化铵质量分数为17%、反应温度为60 ℃、反应时间为2 h。在此条件下,锌浸出率达95.2%,镍残存率为0.7%,实验证实了氯化铵溶液作为浸取剂的优势。XRD测试表明,前驱体为Zn₄CO₃（OH）₆·H2O,得到的样品是氧化锌粉体,粉体粒径为63 nm,纯度为99.3%。     

ICP-OES测定南方离子型稀土原矿中15种离子相稀土含量

建立了电感耦合等离子体发射光谱法直接测定离子型稀土原矿中的15种离子相稀土含量的方法。采用硫酸铵溶液作为浸取剂,震荡2h,有效加快了样品前处理效率;此方法单一元素标准加入的回收率为95%~105%,相对标准偏差小于2%;本方法简单实用,能够满足大批量离子相稀土原矿中离子相稀土含量的测定。     

煤矸石中铝的酸浸动力学

立足于枣庄地区丰富的煤矸石资源,为探求其高值化开发利用途径,采用焙烧活化及盐酸浸取法对煤矸石中铝的提取过程进行系统的研究.对影响铝浸出率的因素如矸石粒度、焙烧温度和时间、酸浸液浓度、搅拌时间和速度、固液比等进行了考察,并对浸取过程动力学进行了研究.结果表明:对于粒度为60目的煤矸石,在焙烧温度650℃,焙烧时间60 m...     

用氨配合法从含锌废催化剂中回收锌

针对氧化锌易溶于氨-碳酸氢铵混合溶液中生成锌氨配合物这一特点,采用含锌废催化剂为原料,经化浆、高剪切分散后加入氨-碳酸氢铵溶液浸取,通过沉淀除杂、锌粉置换和热解蒸氨得到碱式碳酸锌。考察了高剪切分散机剪切速率、反应温度、浸取剂pH和浸取时间对锌浸出率的影响。结果表明,在剪切速率为25 000 r/min、反应温度为328 K、浸取剂pH=7.5、浸取时间为2 h的条件下,锌浸出率可达90%以上,制备的碱式碳酸锌优于HG/T 2523—2007《工业碱式碳酸锌》标准要求。该研究综合利用了含锌废催化剂,无二次污染产生,符合清洁生产和资源合理利用的要求。     

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。     

乙醇水溶液浸出棉籽粕中棉籽糖的实验研究

分别考察了不同浓度的乙醇水溶液、浸取温度、浸出时间和料液比的操作工艺条件对棉籽糖浸取率的影响.结果表明,低浓度的乙醇水溶液、较高的温度、较长的浸出时间、较大的料液比有利于棉籽糖的浸出.较佳的操作条件为:乙醇溶液浓度为80%,提取温度为55℃,浸出时间为2.5 h,提取料液比为1:12(W/V),棉籽糖的浸出率可达90%以上.