碳酸钙渣悬浮态煅烧试验及工业应用研究

碳酸钙渣是利用磷石膏制备硫酸铵时排放出的废渣,其主要矿物成分是碳酸钙,通过煅烧可以得到高活性石灰进行再利用。利用高固气比悬浮态煅烧技术,对碳酸钙渣快速煅烧工艺进行了中试试验,得到表观分解率为95%以上的煅烧产品,且表现出较高的活性;在此基础上,与贵州瓮福磷肥厂合作采用高固气比悬浮煅烧-快速冷却技术建成一条碳酸钙渣制备活性石灰的工业试验线,产品中氧化钙的质量分数最高可达到59%,碳酸钙分解率在97.7%以上,产品的活性高,多数集中在160~180 s。系统烧成热耗为4 402 kJ/kg,能耗及产品质量均优于传统工艺。     

煅烧条件对白云石质磷尾矿热分解规律的影响

对贵州川恒磷尾矿的热分解进行了研究,考察了煅烧温度、煅烧时间、升温速率对磷尾矿分解规律的影响。结果表明,在煅烧温度为950℃,煅烧时间为30min,升温速率为10℃/min,原料粒径为200目的条件下,CaO质量分数为32.92%,MgO质量分数为22.91%;测得活性CaO使用盐酸量为23.8mL,活性MgO质量分数为59.04%。熟料达到制备白云石质耐火材料原料的标准,为磷尾矿的综合利用提供了一定的理论依据。     

碳酸钙渣悬浮态煅烧工业试验线工艺控制研究

碳酸钙渣是磷石膏生产硫酸铵时排放的废渣,其成分受制于硫酸铵生产线,主要矿物成分为碳酸钙,碳酸钙干基含量为72%～78%（质量分数,下同）,水分含量为15%～28%,且二者含量波动较大。贵州瓮福磷肥厂采用高固气比悬浮煅烧-快速冷却技术建成一条碳酸钙渣制备活性石灰的工业试验线,将石灰产品用于处理污水和生产建材。根据工业试验线的工艺调试经验,初步总结出该生产线的工艺控制要点和主要工艺参数的控制范围,并对生产线的优化改进提出建议,作为生产实践的参考。     

碳酸钙渣悬浮态煅烧试验

碳酸钙渣是利用磷石膏制备硫酸铵的新型化工副产品,通过煅烧可以得到高活性石灰。本文利用西安建筑科技大学粉体研究所自行研制的小型模拟悬浮态煅烧试验装置和马弗炉堆积态煅烧装置,对碳酸钙渣快速煅烧工艺进行了小型实验室试验,并探讨了两种煅烧方式对活性的影响,提出了产品检测方法,对比了堆积态和悬浮态煅烧产品的分解率和活性等物化性能指标。结果表明：相对堆积态煅烧,悬浮态煅烧时CaCO3的表观分解率可以达到99%以上,而且得到的产品有较大的比表面积和较多的空隙,表现出较高的活性;悬浮态煅烧的热效率优于传统的堆积态煅烧装置,可用于大规模工业化生产。     

磷尾矿煅烧及酸浸过程动力学研究

以湿法磷酸生产的经浮选后的废弃磷尾矿为原料,从其中分离回收钙镁,制备新型土壤调节剂糖醇钙镁,对磷尾矿进行了煅烧活化和酸浸动力学的实验研究。基于热重分析及钙镁酸解浸出率分析的研究结果表明,磷尾矿中白云石热分解过程为吸热反应,白云石热分解遵循二维相界面反应模型;钙、镁浸出反应表观活化能分别为13.157、23.023 kJ/mol;煅烧活化后的尾矿酸浸出速率受内扩散控制,获得白云石热分解及钙、镁浸出反应的动力学方程。     

磷矿悬浮态焙烧半工业化试验研究

为提高中低品位磷矿石(W(P2O5)<30％)的利用率,提升产品中碳酸盐的分解率和活性,以悬浮态焙烧-快速冷却技术为依据,并在前期基础实验和半工业化试验的研究基础上,研究设计了工业生产线基本路线并建成了磷矿悬浮态焙烧半工业化试验装置.以不同工况运行磷矿悬浮态焙烧半工业化试验系统.综合系统工艺设计、工况运行参数及矿样检测数据分析,研究结果得出:磷矿及磷尾矿悬浮态焙烧可以实现较高的碳酸盐分解率,产品中CaO活性高;控制中试系统焙烧炉温度在940℃以上时,可以实现磷矿石中碳酸盐的高效分解;970℃时焙烧矿平均变色时间为125s,产品分解率达到98.9％;在半工业化试验中逐步优化并确定最佳工艺参数,最终提出适宜的技术路线和工艺流程.     

不同白云石掺量的高镁磷尾矿热处理动力学研究

为了给高镁磷尾矿煅烧提供动力学理论指导,以白云石矿粉和低品位高镁磷矿粉为原料,通过调整二者的掺量,模拟不同矿产区的高镁磷尾矿,对其进行热重-差示扫描量热法(TG-DSC)测试,利用Flynn-Wall-Ozawa法、Kissinger法、Satava-Sestak法分别对白云石非等温热分解进行计算分析,结果表明：相同白云石掺量的高镁磷尾矿煅烧时,升温速率越快,白云石热分解的起始温度和结束温度越高,白云石热分解的驱动力越大,分解速率越快;磷尾矿中白云石热分解遵循三维扩散机理,活化能为106.48 kJ/mol,指前因子为9.46×10⁵;基于研究成果,建立了磷尾矿热分解动力学模型,为悬浮煅烧高镁磷尾矿提供了理论基础。     

磷尾矿热分解动力学机理与煅烧工艺研究

磷尾矿中的钙、镁、磷资源含量丰富。使用煅烧-浸出法以磷尾矿为原料生产镁盐时,首先需要将磷尾矿煅烧分解为氧化钙和氧化镁,达到活化、提纯的目的。磷尾矿的热分解机理对生成镁盐的质量以及煅烧工艺的选择等都具有重要意义。对磷尾矿热分解动力学特性与煅烧工艺进行了探究,为磷尾矿资源的回收利用提供理论指导。研究表明,在升温速率为10℃/min条件下煅烧温度由25℃升高至1 000℃的过程中,磷尾矿非等温热分解过程可分为两个阶段,即400～500℃白云石分解为碳酸钙与氧化镁的第一阶段和700～900℃碳酸钙分解为氧化钙的第二阶段,并分别确立了相应的热分解动力学方程。较优煅烧条件：煅烧温度为900℃、煅烧时间为4 h、升温速率为15℃/min、尾矿粒度小于0.150 mm。     

磷矿浮选尾矿煅烧铵盐法实验研究

针对瓮福磷矿浮选尾矿的资源特点,将磷尾矿作为高磷白云石矿进行处理,舍弃了传统的白云石碳化法,提出了煅烧-铵盐选择浸出工艺,不仅可以开发出具有高附加值和工业应用前景的优质氢氧化镁、氧化镁以及轻质碳酸钙,并且可获得适于湿法磷酸生产的磷精矿,较好实现资源的综合利用。研究表明:在煅烧温度为900℃时,尾矿中白云石分解,而氟磷酸钙不分解;煅烧熟料用硝酸铵浸出,CaO浸出率可达80.43%;浸出渣用硫酸铵二次浸出,MgO浸出率可达91%以上,二次浸出渣为含P2O538%以上的磷精矿;P2O5回收率达88.58%。该研究为综合利用磷矿浮选尾矿提供了基础性资料。     

白云石质磷尾矿制备镁钙质耐火材料的热力学分析

本文利用HSC Chemistry软件对白云石质磷尾矿制备镁钙质耐火材料进行了热力学分析,结果表明,在煅烧过程中,除白云石的分解为吸热反应外,其他反应均为放热反应。CaO的标准摩尔Gibbs自由能为-634.920kJ/mol,MgO的标准摩尔Gibbs自由能为-601.600kJ/mol,CaO比MgO更易与其他杂质发生反应,生成相应的化合物。高温下含有Ca的氧化物形成液相,这使得耐火材料在煅烧过程中更加致密。该方法为制备耐火材料提供了一定的理论依据。     

煅烧温度对MgO-CaO-SiO_2材料性能的影响

为了提高MgO-CaO耐火材料的抗水化性能,在白云石粉(≤0.037 4 mm)掺加10%(w)的石英粉(≤0.045 mm)合成MgO-CaO-SiO2耐火材料,并着重探究了煅烧温度分别为1 400、1 500、1 600、1 650℃时对MgO-CaO-SiO2耐火材料致密性及抗水化性能的影响。结果表明:随着煅烧温度的升高,试样的致密度增大,抗水化性增强,但煅烧温度达到1 650℃时出现过烧现象;在煅烧过程中,SiO2与CaO反应生成了3CaO·SiO2,但仍有游离态CaO存在,可净化钢液。     

磁化焙烧选别细粒难选赤铁矿尾矿试验研究

采用物理方法回收细粒难选赤铁矿尾矿,金属回收率不高,为实现铁尾矿资源的高效利用,采用预富集—焙烧工艺对细粒难选赤铁矿尾矿进行选别试验,试验主要包括:尾矿的预富集试验、预富集精矿磁化焙烧试验、焙烧产品再磨再选试验.试验矿样在给矿TFe品位为15.68％的条件下,预富集试验得到了精矿TFe品位33.19％、回收率60.45...     

粉石灰悬浮煅烧技术及下游应用

在现有可回收钙资源中，小粒径石灰石和电石渣无论是从储量还是从氧化钙含量来说都是生产石灰的极佳原料。本文详细介绍采用悬浮煅烧技术回收利用小粒径石灰石和电石渣的工艺流程，并提供了湿电石渣悬浮煅烧的生产实例。结合粉石灰指标，分析了在建筑行业较为合适的应用场景，为粉石灰生产企业提供参考。     

使用气化渣进行熟料煅烧的应用

本文将气化渣分别按4%,5%,7%和8.5%使用量进行生料配料,再到最佳配比连续生产应用,通过统计入窑生料分解率、熟料煤耗、30d强度的对比分析,研究气化渣对熟料质量的影响。使用气化渣进行生料配料后,入窑生料分解率有所降低,降幅在1.38%以内,熟料煤耗呈下降趋势,吨熟料煤耗下降9.750kg以上,熟料30d强度大于30.30MPa。     

石灰石流态化煅烧探索研究

为了高效回收利用废弃石灰石资源,对粒径为0.5~1 mm的石灰石进行了静态煅烧和流态化煅烧实验,比较了其产物活性度的差别,探索流态化煅烧制备高活性度石灰的可行性。实验结果表明：流态化煅烧过程中煅烧时间、煅烧温度对产物活性都有影响。随着温度的升高,得到最佳产物活性的煅烧时间会缩短,在此时间之后,继续煅烧产物活性会下降;相比静态煅烧,流态化煅烧不仅提高了石灰石分解的速率,也提高了产物烧结的速率,大幅度缩短了煅烧时间,同时能够在短时间内得到高活性的石灰。在本实验中,石灰石在1 050 ℃下流化煅烧3 min,得到的产物活性度为338 mL;流态化煅烧过程中,煅烧温度越高,产物活性度对煅烧时间的变化越敏感。     

高镁钙磷尾矿酸解制纳米级碳酸钙

以磷尾矿经硝酸复合溶剂酸解、除铁铝净化、钙镁分离得到的钙源为原料,采用碳化法制备碳酸钙。主要探讨了制备纳米级碳酸钙过程中碳酸铵溶液浓度、碳化温度、碳酸铵加入量对产物纯度及钙回收率的影响,通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、激光粒度仪对碳酸钙的物相、形貌、粒度进行分析。结果表明:在碳酸铵溶液浓度为1.00 mol/L、碳化温度为40 ℃、碳酸铵与钙离子物质的量比为1.1条件下,制得碳酸钙的纯度为89.27%、钙回收率为85.54%,碳酸钙呈纳米粒状。     

硫酸分解磷矿尾矿工艺技术的研究

采用四川某磷矿尾矿和硫酸为原料,详细考察了硫酸加入时间、硫酸过量系数、反应温度及水矿质量比对MgO及P2O5浸出率的影响,得到最佳酸浸工艺条件。结果表明,在硫酸加入时间30 min、酸过量系数1.1、反应温度85℃、反应时间90 min、水矿质量比3.0的条件下,MgO浸出率为99.7%,P2O5浸出率为87.3%,为该工艺技术进一步扩大试验提供重要参数。