硫酸铵在煤粉炉粉煤灰提取氧化铝活化工艺过程中的应用研究

主要研究硫酸铵对煤粉炉粉煤灰焙烧活化效果,探讨焙烧温度、焙烧时间、硫酸铵盐的用量以及采用盐酸溶出等工艺条件对煤粉炉粉煤灰中Al_2O_3的溶出率的影响。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对焙烧熟料和酸溶残渣的微观形貌和物相组成进行表征。此外,还研究了本地区煤粉炉粉煤灰矿物组成、物相组份。研究结果表明:在焙烧温度为400℃,焙烧时间3小时,硫酸铵:粉煤灰(质量比)为5:1时,采用盐酸溶出熟料,氧化铝溶出率可以达到85.4%。此外,煤粉炉粉煤灰中铝硅比约为1.2,氧化铝存主要存在于莫来石和玻璃体中,氧化铝活性较差。     

粉煤灰提铝渣中二氧化硅在高浓度碱液中的溶解行为

粉煤灰酸法提取氧化铝后渣中二氧化硅含量接近85%,是制备硅酸钠水玻璃的优质原料.提出了在常压下用高浓度碱液浸出粉煤灰提铝渣中二氧化硅的工艺;研究了二氧化硅在浓碱体系中的浸出行为.实验结果表明,在温度为110 ℃、碱浓度为50%、液固比为2.2-1、时间为60 min条件下反应最佳,碱浸渣的XRD分析表明,对酸渣进行二次碱浸后,渣中SiO2浸出完全,主要物相为钠硅渣和碳酸盐.     

粉煤灰提铝渣碱浸提硅动力学(英文)

对粉煤灰提铝渣碱浸提硅过程的动力学进行研究。实验考察碱浸温度、碱硅比(NaOH与SiO_2质量比)及搅拌速度对二氧化硅浸出率的影响。实验结果表明,升高碱浸温度、加大碱硅比及加强搅拌速度对浸出过程有利,在最优条件下,二氧化硅浸出率为95.66%。该浸出过程分为两个阶段,在第一阶段二氧化硅的浸出速率快,在第二阶段二氧化硅的浸出速率慢,两阶段均符合收缩核模型且受不生成固体产物层的外扩散控制。碱浸提硅过程第一阶段和第二阶段的反应活化能分别为8.492 kJ/mol和8.668 kJ/mol,分别求得这两个阶段的动力学方程。     

正交试验优选循环流化床粉煤灰中氧化铝溶出工艺

粉煤灰中含有大量的硅、铝等元素,是一种综合利用价值较高的非铝土矿资源。本文以循环流化床粉煤灰为研究对象,用盐酸溶出氧化铝,采用正交试验方法,优选出了氧化铝溶出的最佳工艺条件。结果表明：当固液质量比为1∶4.5、溶出时间为150 min、溶出温度为160℃、搅拌速率为0.5转/分时,氧化铝溶出率M≥87.21%。     

基于ANSYS的酸法生产氧化铝物料输送系统的磨损模拟研究

在酸法粉煤灰生产氧化铝中,粉煤灰与盐酸反应生成以二氧化硅和氧化铝为主要成分的料浆。由于二氧化硅的存在,料浆对物料输送系统具有较强的磨蚀作用。本文利用ANSYS Fluent软件模拟了料浆对物料输送系统的磨损情况,预测了物料输送系统各部分的最易磨损部位,从而为"一步酸溶法"粉煤灰提取氧化铝工艺以及其他类似工况条件的物料输送系统设计提供科学依据。     

碱法对粉煤灰的预脱硅处理

在NaOH溶液中,常压下采用加热、搅拌的溶出方式,对某电厂粉煤灰进行预脱硅处理。通过分光光度法和EDTA置换滴定法分别测出溶渣中SiO2和Al2O3的量,计算得出渣中的铝硅比。考察液固比、溶出温度、溶出时间、碱浓度等因素对粉煤灰溶出后渣中铝硅比的影响。结果表明,在液固比为30∶1、温度90℃、溶出时间2h、30%碱浓度(质量分数)条件下,粉煤灰的脱硅率可达58%以上,预脱硅后渣中铝硅比由0.97提高到2.71。     

高铝粉煤灰生料配比对熟料烧成温度及溶出性能的影响研究

本文以高铝粉煤灰预脱硅后脱硅灰为原料,研究了不同钙比(1.90、2.10)、铁铝比(0.032、0.050)对熟料烧成温度范围及溶出性能的影响;试验结果表明:铝硅比1.6、铁铝比0.032、碱比0.93、0.95、1.00的条件下高钙熟料相对于低钙熟料氧化铝溶出率提高1.6%~2.3%,氧化钠溶出率提高0.98%~1.4%;铝硅比1.6、铁铝比0.050、碱比0.93、0.95、1.00的条件下高钙熟料相对于低钙熟料氧化铝溶出率提高1.5%~2.25%,氧化钠溶出率提高0.22%~1.75%;高钙熟料相对于低钙熟料可扩宽熟料烧结温度范围10℃,生料铁铝比由0.032提高至0.050可降低熟料烧成温度20℃,可扩宽熟料烧成温度范围10℃。     

粉煤灰中铝硅高效分离的动态扩大试验

为缓解我国氧化铝工业存在的铝土矿需求量大与国内铝土矿供应严重不足间的矛盾和粉煤灰大量堆积造成的环境问题,基于粉煤灰还原?氧化焙烧?碱浸实现铝硅分离的全新工艺路线,在已有静态小实验基础上,开展了实验室回转窑动态扩大试验研究.结果表明:在1100℃、配料比n(Fe):n(Al):n(C)=1.2:2:1.2、进料量75 g...     

高铝粉煤灰两步碱水热法浸出氧化铝工艺研究

本文以高铝粉煤灰为研究对象,提出了预脱硅-两步碱水热法提取氧化铝工艺,分别对第一、二步碱水热过程进行了详细研究。结果表明,预脱硅后,非晶态氧化硅得到有效脱除,铝硅比从1.2提高到1.8。第一步碱水热过程优化工艺条件为:反应温度220℃,液固比8,反应时间为1 h,苛性比14;第二步碱水热过程优化工艺条件为:反应温度260℃,液固比8,钙硅比1.0,反应时间为0.75 h。基于两步碱水热法的优化工艺条件,将两步反应耦合,氧化铝的总提取率达94.9%,提取液中氧化铝的浓度为78.8 g/L,苛性比从一步碱水热法的11.5降低到7.2,实现了苛性比的大幅降低,为碱水热法提取氧化铝开辟了新路线。     

粉煤灰提铝渣提取氧化硅研究

针对硫酸氢铵浸出粉煤灰提取氧化铝后产生的高硅渣,采用碳酸钠烧结法提取其中的氧化硅,研究了烧结温度、烧结时间、过量率对氧化硅提取的影响,并得到最佳工艺条件:烧结温度为1173 K,烧结时间为100 min,碳酸钠过量率为10％.在此条件下二氧化硅提取率达到87.8％.     

种分制备超细氢氧化铝中碱含量的变化(英文)

种分氢氧化铝中碱含量变化规律关系到氢氧化铝的质量和碱耗,通过测定溶液浓度和电导率、氢氧化铝中碱含量和粒度分布以及分析粒子形貌,研究种分氢氧化铝中碱含量的变化规律。结果表明,溶液组分浓度高、球磨晶种循环、种分温度低、初始分解速率快或产品比表面积大都会导致氢氧化铝中碱含量升高;在低硅铝酸钠溶液种分过程中,粒子的附聚得到抑制,超细氢氧化铝中碱主要以晶格碱形式存在,以钠硅渣形式存在的碱含量极低;同时,升高初始分解温度,晶种老化,降低分解速率,延长种分时间,都有利于产品中碱含量的降低。结果还表明:种分过程中,Na+Al(OH)4离子可能对产品中碱含量有很大的影响。     

化学分离法分析大型纸浆发电厂废渣中生物质底灰和飞灰成分(英文)

采用三步分离法,其中第一步用水,第二步用乙酸铵,第三步用盐酸,提取纸浆发电厂生物质飞灰和底灰的组分,以评估这些残渣的浸出行为。除了Mo、S、Na以及那些浓度低于检测范围的元素外,在这两种灰份中,对于其他元素这三种浸出剂的浸出能力从弱到强的顺序为:水、乙酸铵和盐酸。采用三步分离法处理的废渣中元素浓度比前期用BCR连续提取法得到的低。     

表面机械活化粉煤灰提取氧化铝及其动力学研究

采用高能球磨活化粉煤灰,并对球级配、球料比、转速以及球磨时间进行正交试验,将经不同时间活化的粉煤灰与Na2CO3按一定比例煅烧溶出,得到Al2O3.通过测试分析,研究了高能球磨活化各工艺参数对Al2O3溶出率的影响,得到了最优化工艺条件,并对Al2O3溶出过程的动力学进行了验证分析.结果表明:当表面机械活化6h、溶出温度90℃、液固比L/S=6、硫酸浓度4 mol/L时,效益最高;此反应属于收缩未反应芯模型,表观活化能为60.87 kJ/mol,反应级数为0.1701.     

城市垃圾焚烧飞灰中的重金属在盐酸中的浸出行为

系统研究城市生活垃圾焚烧飞灰中的重金属湿法冶金浸出行为,主要包括两个过程：水洗和酸浸。研究发现,在最佳条件下,水洗可以提取出飞灰中86%Na、70%K和12%Ca,水洗飞灰在盐酸浸出时约有86%Pb、98%Zn、82%Fe、96%Cd、62%Cu和80%Al可被一次性提取出来。浸渣的主要成分为Ca2PbO4、CaSi2O5、Pb5SiO7、Ca3Al2Si3O12、SiO2。     

Reaction behavior of kaolinite with ferric oxide during reduction roasting

The pre-separation of silica and alumina in aluminosilicates is of great significance for efficiently treating alumina-/silica-bearing minerals for alumina production. In this work, the reaction behavior of kaolinite with ferric oxide during reduction roasting was investigated. The results of thermodynamic analyses and reduction roasting experiments show that ferrous oxide obtained from ferric oxide reduction preferentially reacts with alumina in kaolinite to form hercynite, meanwhile the silica in kaolinite is transformed into quartz solid solution and/or cristobalite solid solution. With increasing roasting temperature, fayalite formed by reaction of surplus ferrous oxide with silica at low temperature is reduced to silica and metallic iron in the presence of sufficient carbon dosage. However, increasing roasting temperature and decreasing Fe₂O₃/Al₂O₃ molar ratio favor mullite formation. The complete conversion of kaolinte into free silica and hercynite can be obtained by roasting raw meal of kaolin, ferric oxide and coal powder with Fe₂O₃/Al₂O₃/C molar ratio of 1.2:2.0:1.2 at 1373 K for 60 min. This work may facilitate the development of a technique for comprehensively utilizing silica and alumina in aluminosilicates.     

Efficient separation of alumina and silica in reduction-roasted kaolin by alkali leaching

Alkali leaching was employed to investigate the separation of alumina and silica in roasted kaolin obtained by roasting kaolin alone in air at 1273 K for 60 min and in clinker prepared by roasting the mixed raw meal of kaolin, ferric oxide and coal powder with Fe₂O₃/Al₂O₃/C molar ratio of 1.2:2.0:1.2 in reducing atmosphere at 1373 K for 60 min. The thermodynamic analyses and alkali leaching results show that the composition of the Al?Si spinel in roasted kaolin is close to that of 3Al₂O₃·2SiO₂ and the spinel is dissolved with increasing leaching time, resulting in difficulty in deeply separating alumina and silica in kaolin by the traditional roasting?leaching process. On the contrary, the efficient separation of alumina and silica in kaolin can be reached by fully converting kaolinite into insoluble hercynite and soluble free silica, namely quartz solid solution and cristobalite solid solution, during reduction roasting, followed by alkali leaching of the obtained clinker. Furthermore, experimental results from treating high-silica diasporic bauxite indicate that the reduction roasting?alkali leaching process is potential to separate silica and alumina in aluminosilicates.     

等离子电火花烧结TiAl-Nb复合材料的显微组织与断裂韧性(英文)

将钛铝预合金粉末和铌粉按照摩尔比9:1混合均匀,再采用等离子电火花烧结技术在1250°C、50MPa下烧结5min制备细晶钛铝基复合材料。采用X射线衍射、电子扫描、透射以及电子探针探讨烧结样品中显微组织、相成分的分布及晶粒度。结果表明:合金的显微组织主要由大量的层片γ相、O相、Nbss(Nb固溶相)以及B2相组成;室温烧结样品的断裂韧性高达28.7MPa·m1/2,韧性铌固溶相在裂纹尖端以塑性延伸的方式吸收断裂能,从而提高了合金的断裂韧性;B2相以也会促进裂纹的侨联和分叉。对合金各相的显微硬度也进行了测试。     

合成温度和配料组成对粉煤灰制备β-Sialon基复合材料的影响(英文)

以粉煤灰和炭黑为原料,采用碳热还原氮化法成功制备出β-Sialon基复合材料。研究了加热温度和配料组成对合成过程的影响,分析了材料的生成过程。采用XRD和SEM手段表征了合成材料的相组成和显微结构。结果表明:升高加热温度,增大炭黑与粉煤灰的质量比均可以促进β-Sialon的生成;将炭黑与粉煤灰质量比为0.56的试样加热至1723K并保温6h,可以合成β-Sialon基复合材料;合成材料中β-Sialon多以粒状形式存在,平均粒径为2~3μm;β-Sialon基复合材料的生成过程包括O′-Sialon、X-Sialon和β-Sialon的生成及O′-Sialon和X-Sialon向β-Sialon的转化过程。     

Intensifying digestion of diaspore and separation of alumina and silica

1　INTRODUCTIONDespitetheabundantdepositofbauxitesinChi na ,ofthosepredominantisthediasporictypewithhighalumina ,highsilicaandlowferricoxides .Thebauxitedeposit,withthemassratioofaluminatosil ica(A/S)between 4and 8,accountsfor 80 %ofallthebauxitedeposit.Thenatureofhighsilicacontentdeterminesthatthemainlyadoptedtechniquetopro ducealuminainChinashouldbeBayer sinteringcom binationprocessorevenpuresinteringprocess .Althoughadramaticadvancementinaluminaproductionhasbeenachievedandthetechnolo…     

用粉煤灰和锆英石制备β-Sialon/ZrN/ZrON 复合材料

以粉煤灰、锆英石和活性炭为原料,采用原位碳热还原氮化法成功制备β-Sialon/ZrN/ZrON 复合材料。研究配料组成和保温时间对合成过程的影响,并讨论材料的生成过程。通过XRD和SEM表征材料的相组成和显微组织。结果表明：增加试样中的碳含量以及延长保温时间均能促进β-Sialon、ZrN 和ZrON 的生成。合成β-Sialon/ZrN/ZrON复合材料的适宜工艺参数为锆英石、粉煤灰和活性炭的质量比49：100：100、合成温度1550°C、保温时间15 h。在1550°C保温15 h合成的β-Sialon 和ZrN(ZrON)的平均粒径分别约为2和1μm。β-Sialon/ZrN/ZrON复合材料的制备过程包括β-Sialon和ZrO2的生成过程以及 ZrO2向ZrN和ZrON的转化过程。