赤泥中钛硫酸浸出的工艺条件及动力学研究

对用硫酸浸出赤泥中的钛的工艺条件及其动力学进行了研究。结果表明,在赤泥平均粒度约为74μm、硫酸浓度为6 mol/L、浸出温度80~95℃、浸出时间为3 h、搅拌速度为100 r/min的条件下,钛的浸出率在80%以上。动力学分析表明,赤泥的硫酸浸出是一级反应,浸出反应控制步骤是固膜扩散控制。     

由含钛高炉渣低温酸碱法制取富钛料

根据攀枝花高钛型高炉渣的组分性能和特点, 采用低温化学分离提取法, 将含钛高炉渣中的其它主要杂质组分除去, 使钛富集成可用于工业生产的富钛料。试验过程分2个步骤: 第一步是将5～6 mol/L盐酸溶液按酸渣比为0.9～1.0的比例, 在100 ℃下与空冷含钛高炉渣反应4 h, 将主要的酸溶性组分镁、铝、钙等分离; 第二步用NaOH与前面得到的主成分为钛和硅的过滤渣在碱渣比为0.5, 100 ℃下反应2 h, 将硅与钛组分分离, 即得到含TiO₂达73%左右的富钛料。     

攀钢钛精矿制取富钛料新工艺的研究

针对攀钢钛精矿应用预热球团技术和回转窑直接还原技术 ,借助于添加剂的催化作用 ,使钛精矿中铁氧化物充分还原并促使铁晶粒长大 ,实现了Fe/Ti在选矿过程中高效分离 ,成功地开发了钛精矿制取富钛料的新工艺。扩大试验结果表明 ,在添加剂KS用量 5 %、粘结剂用量 1%情况下 ,球团经 70 0℃预热 15min后 ,在迥转窑中还原。其适应工艺参数为高温还原温度 110 0℃ ,高温还原时间≥ 2 10min ,C/Fe为 2 2左右 ,填充率 2 0 %左右 ,所得钛精矿金属化球团的金属化率 >92 %,经破碎、磨矿、磁选 ,得到磁性产品TFe >81%,回收率 >86 %,富钛料TiO2 >74 %,回收率 >90 %     

含钛高炉渣综合利用的研究进展

我国钒钛磁铁矿经高炉法冶炼后钛资源基本都富集在渣相中,结构复杂,无法进一步回收利用,造成钛资源无法有效利用和环境污染等问题。归纳了国内外含钛高炉渣综合利用方面的研究成果,从整体利用和提钛2方面分别讨论了目前已开发的利用方法所存在的问题。整体利用含钛高炉渣(如制作建筑材料、特种功能材料等)法虽然能解决堆积产生的环境问题,但经济附加值低,且大量的钛资源被浪费,对钛资源的利用率低。在含钛高炉渣提钛利用方法中,直接酸解法或者碱法处理制备的产品品质低,经济性差,还会带来二次污染;含钛高炉渣制备含钛合金的方法成本高、产品应用范围窄;选择性富集分选法提钛时含钛矿物的转变不彻底,并且能耗高、添加剂消耗量大,钛的回收率不高;高温碳化—低温氯化工艺中高温碳化过程可以利用液态炉渣的物理热,大幅降低了碳化工序的能耗,低温氯化过程可在400~550℃实现Ti C的选择性氯化,避免了钙镁等杂质的影响,且氯化产物杂质含量低,钛回收率高,产品价值高、市场大。在此基础上,指出高温碳化—低温氯化处理含钛高炉渣具备工业化应用前景,值得进一步开展研究。     

钛渣制备人造金红石的试验研究

对钛渣制备人造金红石进行了研究,通过在高温下NaOH与钛渣中含硅矿物的反应,破坏对杂质铁形成包裹的硅酸盐,焙砂水浸脱硅后,再经酸浸除铁等杂质,煅烧得到TiO2含量大于92%的高品质人造金红石。通过考察影响因素,确定钛渣制备人造金红石最佳工艺参数。按钛渣中铝、硅含量理论计算的4.5倍摩尔比加入氢氧化钠混匀,在900℃焙烧2 h。焙砂在液固比1∶1、常温下水浸出1 h脱硅;水洗样在液固比4∶1,盐酸浓度18%,浸出温度90℃,浸出时间4 h条件下进行了酸浸除杂;酸浸样在900℃下煅烧1 h制备人造金红石产品。     

热活化过硫酸盐法去除独居石浮选精矿中有机药剂的试验北大核心

针对独居石浮选矿中残留的油酸钠和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺对后续的选别和湿法冶炼作业产生不良影响的问题,提出采用热活化过硫酸盐法去除独居石浮选矿中的有机药剂。系统研究了矿浆温度、Na_(2)S_(2)O_(8)投加量、反应时间、矿浆pH值、搅拌速度对脱药效果的影响,结果表明提高矿浆温度、延长反应时间、增加Na_(2)S_(2)O_(8)投加量均有利于脱药;矿浆pH值和搅拌速度对脱药效果的影响较小,在pH值为3~11、搅拌速度为200~600r/min条件下,均可有效去除精矿中的有机药剂;矿浆浓度过高不利于脱药。确定最佳工艺参数为:反应温度为90℃、Na_(2)S_(2)O_(8)投加量为8kg/t、搅拌速度为500r/min、矿浆浓度为33.33%、反应时间为60min,脱药反应后矿浆的TOC值可降低至1mg/L以下,脱药后的独居石浮选精矿几乎没有起泡能力,脱药后的废水可以重复利用。     

钛精矿制取富钛料新工艺

针对攀钢钛精矿采用回转窑直接还原技术 ,借助于添加剂的催化作用 ,使钛精矿中铁氧化物充分还原并能促使铁晶粒长大 ,实现了 Fe和 Ti在磨选过程中的高效分离 ,成功地开发了钛精矿制取富钛料的新工艺。扩大试验结果表明 ,在添加剂 KS用量 5 % ,粘结剂用量 1% ,球团经70 0℃预热 15 min后 ,在回转窑“火力模型”中还原 ,其适宜工艺参数为 :高温还原温度 110 0℃ ,高温还原时间≥ 2 10 min,C/ Fe为 2 .2左右 ,填充率 2 0 %左右 ,所得钛精矿金属化球团的金属化率 >92 % ,金属化球团经破碎、磨矿、磁选 ,得到磁性物 TFe>81% ,回收率 >86 % ;富钛料 Ti O2 >74 % ,回收率 >90 %。     

燃煤过程中钙基及镁基吸收剂对HCl吸收作用的试验研究

通过固定床试验证明，钙基吸收剂的脱氯效率高于镁基吸收剂．CaO脱氯的最佳条件是：反应温度500～700℃，停留时间5～20min．考虑到经济性，Ca／Cl不宜太大．在高温段，由于脱氯产物CaCl2的高温水解，CaO的脱氯效率急剧降低．因此，在链条炉中或煤粉炉中可以通过尾部喷钙的两段燃烧脱氯方式，降低反应空间温度和减少脱氯产物停留时间，从而提高脱氯效果。     

改性高炉渣中钛的赋存状态及分离可能性的研究

本文采用光学显微镜、X射线粉晶衍射、图象分析和扫描电镜等多种手段 ,研究了攀钢含钛高炉渣经选择性析出处理的凝渣中钛的赋存状态、矿物组成及结构 ,计算了钛在各矿物相中的分布 ,测定了原料中钛矿物的解离度 ,为钛的综合利用提供了科学依据。研究结果表明 :炉渣中大部分钛富集于钙钛矿相中 ;通过改性处理后 ,可以使钙钛矿晶体选择性析出并长大 ,进而采用选矿方法将其分离出来 ,为综合利用创造条件。     

某风化型钛铁矿的工艺矿物学研究

通过以自动化电子探针和扫描电镜为基础的矿物扫描和定量分析,研究了云南某地风化型钛铁矿的工艺矿物学。结果表明,矿石中TiO2(5.68%)为有回收价值的金属,钛铁矿和钛磁铁矿为含钛主要矿物,含钛占总量的80.7%,高岭石、蒙脱石和辉石为主要的脉石矿物,选择-0.45 mm作为最佳的磨矿细度以确保钛矿物的单体解离。该研究对于选别风化型钛铁矿具有一定的指导意义。     

闪锌矿精矿加压酸浸过程探讨

探索闪锌矿精矿高压酸浸的反应机理,制备一种相对纯净的闪锌矿,并在添加铁离子和不添加铁离子两种情况下对其进行高压酸浸试验.在浸出体系中没有铁元素时,闪锌矿浸出速度很慢.如在氧分压0.3MPa,温度160℃下浸出180min,锌的浸出率也仪有11.06%.在浸出体系中加人铁元素后,闪锌矿浸出速度加快了.在上述例子的条件下,锌的浸出率达到62.55%.然而,温度低于150℃,铁元素并没表现出对闪锌矿浸出的促进作用.锌的浸出速度曲线和亚铁离子氧化速度曲线的趋向是一致的,尽管两者不按比例变化.闪锌矿的浸出速度随着浸出体系中铁元素浓度的增大而不断增大,但当铁离子达到一定浓度后,闪锌矿的浸出速度不再有明显的增大.在一定的反应条件下,铁(或其他变价金属元素)的氧化是高压酸浸过程不可或缺的步骤,并且在一定范围内,铁离子的浓度决定了浸出的速度,对浸出机理进行了阐述.     

双室型乏风预热催化氧化装置的氧化特性

搭建了双室型乏风预热催化氧化实验装置,实验研究了空速、氧化床入口温度、入口甲烷体积分数对其氧化特性的影响规律。结果表明：试验装置能够实现自维持稳定运行,转化率均大于92%,且具有良好的对称性;随空速的增大,甲烷转化率变化较小,空速大于7 100 h-1后,转化率下降;有效反应长度随空速的增大而增大,且增大的速率逐渐加快;随入口温度的升高,甲烷转化率上升,在485 ℃时达到最大值,有效反应长度显著减小,但减小的速率逐渐变缓;随体积分数的增加,甲烷转化率波动不大(95%左右),氧化床整体温度上升,有效反应长度略有下降。     

煤矿通风瓦斯蓄热预热过程研究

煤矿通风瓦斯蓄热氧化装置中存在低于爆炸极限下限体积分数25％的甲烷/空气预混气体在高温预热条件下的甲烷氧化放热现象.为了揭示不同体积分数甲烷的氧化放热效应对预混气体预热过程的影响,借助FLUENT软件对预混气体预热过程进行了数值模拟,研究了非稳态流场中化学反应对预热温度的影响.结果表明:甲烷体积分数高于0.2％,预热温度高于900℃时,甲烷的氧化放热效应使预混气体预热温度明显高于空气的预热温度和蓄热材料表面温度,甲烷体积分数提高后预混气体的预热长度减小、蓄热氧化装置中蓄热材料的使用量明显减少,数值模拟结果与实验结果基本吻合.     

湿法炼锌赤铁矿法沉铁渣水热除杂

湿法炼锌过程赤铁矿法沉铁渣可通过高温水热反应制备高附加值的氧化铁红.为揭示赤铁矿沉铁渣在高温水热转化过程中氧化铁、碱式硫酸铁、铁矾等的行为特点,采用热力学计算与试验研究相结合的方式,对高温水热反应过程中各物质的热稳定性进行研究.结果表明,在温度180～260℃下,铁矾和碱式硫酸铁的热稳定性差,氧化铁的热稳定性强,高温水...     

煤基合成气一步法制二甲醚的宏观动力学

在内循环无梯度反应器中,温度220~260 ℃、空速1 000~3 000 h-1、压力5 MPa的条件下,研究了质量比为1∶1的混合型双功能催化剂上合成气一步法制二甲醚的宏观动力学,考察了温度、空速等条件对反应性能的影响。选取Langmuir-Hinshelwood双曲型动力学模型,采用麦夸特法对宏观动力学模型进行了参数估值,获得动力学模型的参数。统计检验和残差分析结果表明模型是适宜的。     

磁铁精矿高温氧化动力学研究

采用热重分析技术研究了750~900 ℃下磁铁精矿在空气中的氧化动力学。研究结果表明：磁铁精矿自身的氧化速度远远大于其球团的氧化速度,且氧化反应基本在前2 min内完成;比表面积越大,温度越高,磁铁精矿的氧化反应越快;磁铁精矿氧化反应初期受化学反应控制,后期受化学反应和气体内扩散混合控制;根据磁铁精矿的氧化速度和FeO含量,可从一定程度上判断相应生球预热所需时间。     

Effect of some parameters of formation on surface graphite-bronze composite layer prepared by vacuum infiltration casting technique

Surface composite up to 3.0 mm in thickness with compact microstructure was fabricated successfully via vacuum infiltration casting technique on the bronze substrate under the optimum experimental conditions: the vacuum degree of -0.08 MPa, pouring temperature of 1220℃, grain size of 0. 20-0. 24 mm, preheating temperature of 180℃. The preform was mainly composed of graphite particles and binder NJB (self-fabricated binder). The vacuum degree, pouring temperature, preheating temperature and grain size during infiltration casting play an important role on the process of forming the surface composite. The results show that three cases are obtained in the vacuum infiltration casting technique: no infiltration, partial infiltration and full infiltration. The main reason of no infiltration is that the vacuum degree is not enough so that the force acting on the liquid metal is lower than the resistance due to the surface tension and the pouring temperature is somewhat low. Partial infiltration is because of somewhat lower vacuum degree and pouring temperature. Full desired infiltration is on account of suitable infiltration casting conditions, such as vacuum degree, pouring temperature, grain size and preheating temperature. The influencing effect of vacuum degree is most obvious for the formation of surface composite, then pouring temperature and particle size. The infiltration mechanism is discussed on the bases of the different processing conditions.     

二氧化硅在铝酸钠溶液中的反应行为

采用两种纯硅矿物(白炭黑和高岭土)为原料, 研究二氧化硅在铝酸钠溶液中的反应行为。结果表明: 硅矿物在铝酸钠溶液中的反应行为包括硅矿物分解和硅渣析出两个过程, 两者之间存在动态平衡, 温度升高, 硅矿物反应率升高; 在高温(280 ℃)条件下, 影响硅矿物反应率的主要因素是溶液游离Na₂O_k浓度, 随着游离Na₂O_k的升高, 硅矿物反应率下降; 溶液中氧化铝浓度对硅矿物反应率影响不大; 溶液游离碱和氧化铝浓度升高可阻碍硅渣析出反应的进行, 不利于钠硅渣的形成。研究结果可为低铝硅比铝土矿的铝硅分离提供理论依据。     

煤矿乏风预热催化氧化床温度均匀性的研究

对预热催化氧化装置氧化床的温度分布均匀性进行了实验研究,在热平衡状态下研究了空速、进气温度和体积分数对氧化床温度场均匀性的影响。实验结果表明：氧化床在催化氧化时间段内的温度明显比加热启动段要均匀;氧化床内部在加热启动段内的温度不均匀系数由前至后越来越低,而在催化氧化段内的温度不均匀性系数先降低再升高;进气温度对氧化床温度分布均匀性的影响最为明显,氧化床的温度分布均匀性随进气温度的提升明显改善,而较高的空速和较低的进气体积浓度会减缓温度不均匀性系数随进气温度的变化速率。以上研究成果为预热催化氧化装置的优化设计和性能提升提供理论参考。     

焙烧凹凸棒石矿物学特征、氨氮吸附过程与特性

以天然凹凸棒石为试验样品,对其进行焙烧热处理,分析其矿物学特征并研究不同焙烧温度下凹凸棒石对模拟氨氮污水中氨氮去除过程和特性。研究结果表明,凹凸棒石经焙烧后,随着温度增加失水量逐渐增加,在达到600 ℃时,内部结构开始破坏并逐渐产生新物相。经过450 ℃焙烧热处理,凹凸棒石对氨氮去除效果最好,此时氨氮去除率为60.06%。吸附过程与准二级反应动力学方程和Langmuir等温线拟合程度高,凹凸棒石以化学吸附为主,吸附过程具有前期快速吸附、后期缓慢平衡的特征。