钠化焙烧钛渣的酸浸动力学研究

研究了钠化焙烧—酸浸工艺制备高钛渣过程中酸浸动力学、酸浸溶出规律和溶出反应的控制步骤,探讨了反应温度、盐酸浓度、搅拌速度对钛转化率的影响。结果表明,在下述最优工艺条件下,钛转化率达93%,TiO2品位达98.68%:搅拌速度400r/min、液固比10∶1、酸浓度20%、110℃酸浸90min。钛渣焙烧产物酸浸过程受固体产物层的内扩散控制,钛渣酸浸过程符合收缩未反应核模型,表观活化能为11.37kJ/mol,浸出钛渣动力学方程为1+2(1-x)-3(1-x)~(2/3)=0.244exp[-11370/(RT)]t。     

酸浸富集钛渣烟尘中TiO2工艺研究

电炉熔炼高钛渣过程中,会产生大量的烟尘,其中含有TiO2等有价成分,而回收利用钛渣烟尘中的TiO2具有经济及环保的双重意义,为此,对酸浸法回收钛渣烟尘中TiO2的工艺条件进行了研究,通过试验得到了最佳浸出条件。在酸浸温度为120℃、酸浸时间为2 h、浸出酸为盐酸且浓度为4 mo·lL-1、液固比为10∶1的浸出条件下,酸浸后的烟尘中TiO2质量分数可以从酸浸前的38.3%提高到58.5%,从而达到利用钛渣烟尘制取富钛料的目的。     

响应曲面法优化产氨细菌浸矿试验研究

为了研究产氨细菌浸矿条件,采用响应曲面法对产氨细菌浸出碱性铜矿石的工艺条件进行优化,并揭示各因素对铜浸出效果的影响水平及其交互作用规律。研究结果表明,采用响应曲面法的中心组合设计(CCD)模型对试验结果进行回归分析,响应值精确度为98.85%。各因素对铜浸出效果影响的大小为:细菌初始接种量>助浸剂浓度>矿浆浓度。产氨细菌浸出碱性铜矿石最佳工艺条件为:细菌初始接种量30%,矿浆浓度14%,助浸剂浓度0.04 mol/L。在此条件下,浸出144 h后,铜浸出率可达47.32%,比优化前提高了4.67%。     

酸溶性钛渣酸解工艺研究

针对攀枝花钛铁矿冶炼钛渣的物化性质，对影响钛渣酸解率和钛液指标的各个因素进行了全面系统的实验室研究，并在年产2000t钛白生产线上进行了工业验证和优化试验，酸解率稳定在93％以上，三价钛控制在1－3g/L，钛液浓度较钛矿酸解提高了40－50g/L，其它钛液指标达到了后续水解工艺的要求。     

响应曲面优化微波干燥铅渣的工艺研究

采用微波加热技术对铅渣进行脱水。通过响应曲面法中心组合设计分析了干燥温度、干燥时间、物料厚度对脱水率的影响,并建立了相关的数学模型。方差分析表明,二次方数学模型拟合较好,物料厚度、干燥温度对脱水率的影响较干燥时间更为显著。优化工艺参数为干燥温度93℃,干燥时间10min,物料厚度19mm,相对脱水率达到68.21%,实际值与模型预测值相差0.73个百分点,干燥后铅渣的含水量为8.12%,可以满足后序工艺要求。     

湿法炼锌酸浸渣常规干燥实验研究

本文以湿法炼锌酸性浸出渣为研究对象,实验研究干燥温度、物料量、干燥时间对酸浸渣相对脱水率的影响,综合考虑干燥工艺的时效性、经济效益以及工艺效率,控制物料量为50g、干燥温度为90℃、干燥时间为80min时,酸浸渣相对脱水率可达到98.32%。实验研究对促进酸浸渣中有价金属的资源综合利用、改善环境等具有重要的指导意义。     

响应曲面法优化木薯渣—硫酸浸取软锰矿工艺的研究

探究木薯渣为还原剂在硫酸存在下浸取软锰矿中锰工艺条件,通过单因素试验和响应曲面试验,考查了木薯渣用量、液固比、硫酸浓度、温度以及反应时间对浸出结果的影响,实验表明:在取10g软锰矿进行试验时,浸锰最佳工艺条件为木薯渣用量5 g,硫酸浓度为3 mol/L,反应时间为150 min,温度是80℃,液固比为10∶1,其浸出率达到94.08%。     

响应曲面法优化混合酸除铁制备高纯石英砂工艺研究

高纯石英砂作为重要的工业原料,被广泛应用于光伏、航空、电子等新兴领域。利用石英砂除铁制备高纯石英砂,未能达到理想的效果。本研究利用混合酸协同除铁工艺,通过单因素实验确定混合酸的浓度为2.8 mol/L、温度为60℃、浸出时间为3.0 h。利用Box-Behnken-Design探究了混合酸的浓度、温度、浸出时间对石英砂除铁的影响及各因素之间的交互作用,并通过构建响应曲面模型,得出较优的实验工艺条件。结果表明,影响浸出液中铁浓度的因素依次为混合酸的浓度>混合酸的温度>浸出时间,数学模型中的整体回归方程显著性检验值（F值）为26.230 0,相关系数为0.971 2,调整相关系数至0.934 2。在较优条件（混合酸浓度3.5 mol/L、混合酸的温度67.8℃、浸出时间2.8 h）下进行3组平行试验,浸出液中铁浓度平均值为32.8 mg/L,与预测值33.2 mg/L接近,相对误差为2.0%。     

响应曲面法优化二次镍渣微晶玻璃热处理制度

镍渣作为有色冶炼过程产生的冶金废渣,以堆存形式处理,环境影响突出,但其含铁量高,是一种极具开发前景的二次利用资源。以二次镍渣为原料制备微晶玻璃,采用响应曲面法并结合Box-Behnke原理设计探讨了核化温度、核化时间、晶化温度、晶化时间及其交互作用对微晶玻璃抗折性能的影响,建立了抗折强度与各因子间的模型。通过模拟优化,确定了最佳热处理工艺参数：核化温度和晶化温度分别为845 ℃和955 ℃、核化时间和晶化时间均为80 min。采用最优工艺参数试验验证发现,微晶玻璃主晶相为铁硅灰石和钙长石,抗折强度均值达到126.78 MPa,与模型预测值偏差较小,表明该预测模型可靠有效及工艺优化合理可行。     

酸溶性钛渣酸解性能研究

采用物相分析及成分分析等方法对酸溶性钛渣的酸解性能进行研究.结果表明,酸溶性钛渣的酸解性能受钛渣品位、金红石型TiO2含量、钛渣物相等因素的影响.其中,钛渣黑钛石物相的酸溶性能好坏直接影响钛渣的酸解性能,而Fe含量是影响黑钛石酸溶性好坏的主要因素;钛渣品位及钛渣中的金红石型TiO2也将对钛渣的酸解性能产生较大影响; FeO 和MgO对钛渣的酸解性能起促进作用,而CaO、SiO2和Al2O3则抑制钛渣的酸解.冶炼过程中控制钛渣F值(即TFe(当量)/TTi)在0.28以上,钛渣酸解率可达95%.     

酸溶性钛渣改性试验研究

酸溶性钛渣中钙、镁的含量较高,不适合直接作为氯化法制备钛白粉的原料。本文研究了加入改性刑后,酸溶性钛渣物相结构的变化。酸溶性钛渣经改性后,主要物相由原来的板钛镁矿相（MgT_2O_5）变为金红石相（TiO_2）。     

酸溶性钛渣制取钛白的实验室研究

鉴于酸溶性钛渣与钛精矿有较大差异,采用攀枝花钛精矿和云南钛精矿冶炼的酸溶性钛渣作为试验原料,通过实验室试验,初步确定了酸溶性钛渣的最佳酸解和水解工艺。试验结果证明,利用酸溶性钛渣制取钛白是完全可行的,相同条件下,水淬渣的酸解率高于未水淬渣。最佳水解工艺参数为：水解钛液TiO2主体浓度控制在200g／L以上;晶种加入量控制在1．3％-1．5％;水解钛液中Ti^3 应控制在1—3g／L。     

用攀枝花钛精矿制取高品位富钛料的途径

论述了用攀枝花钛精矿制取高品位富钛料的3种途径：钛精矿盐酸浸出法制造人造金红石、钛精矿－钛渣盐酸浸出法制造钛渣富集物和钛精矿硫酸浸出法制造人造金红石；对这3种方法的优缺点进行了分析比较。     

响应曲面法优化Na2S-NaOH体系浸出硫酸烧渣中的砷

硫酸烧渣作为重要的二次资源,除砷有利于提高烧渣的价值.针对某含砷硫酸烧渣预处理脱砷的问题,采用Na₂S-NaOH体系浸出烧渣中的砷.首先采用单因素试验确定Na₂S和NaOH的药剂用量范围,进而采用响应曲面法优化浸出工艺参数.结果显示,响应曲面法优化Na₂S-NaOH体系中浸出砷的模型显著,Na₂S、NaOH和温度均对砷的浸出有着重要影响,且温度越高越有利于砷的浸出,Na₂S和NaOH之间存在明显的交互作用,在80℃、NaOH浓度为0.34 mol·L-1、Na₂S浓度为0.12mol·L-1时,浸出后烧渣中的砷质量分数可以降低到0.08%.      

酸溶性钛渣改性试验研究

酸溶性钛渣中钙、镁的含量较高,不适合直接作为氯化法制备钛白粉的原料。本文研究了加入改性刑后,酸溶性钛渣物相结构的变化。酸溶性钛渣经改性后,主要物相由原来的板钛镁矿相(MgT_2O_5)变为金红石相(TiO_2)。     

钒渣无焙烧加压酸浸过程研究

针对现有产业化钒渣"焙烧-浸出"提钒工艺冶金废弃物多的现状,采用钒渣"无焙烧-加压酸浸"工艺进行了试验研究,考察了浸出温度、液固比、浸出时间、初酸浓度及搅拌速率对转炉钒渣中钒、钛、铁浸出率的影响,绘制了高温(150℃)条件下V-Fe-H2O系E-p H图,并分析了钒渣矿物中各组分在该条件下与H2SO4反应的可能性、有价金属转入溶液的理论限度和生成物的稳定状态。150℃V-Fe-H2O系高温Ep H图结果表明:150℃时,在H2O及Fe2+的稳定区范围内,钒铁尖晶石(Fe O·V2O3)能够在p H1.5的强酸条件下分解,可溶性钒离子主要以VO2+的形式在体系中充分浸出;通过无焙烧-加压酸浸试验,得到粒度-0.075~+0.055 mm钒渣的最优酸浸工艺参数为:浸出温度130℃、浸出时间90 min、初酸浓度200 g·L-1、液固比10∶1、搅拌速率500 r·min-1。结果表明:在最优工艺条件下,通过无焙烧-酸浸能够使钒渣中的钒浸出率达96.93%,铁浸出率为92.33%,钛浸出率为15.95%,并在渣中富集。     

酸溶性钛渣制取钛白工业试验

基于实验室所确定的酸溶性钛渣制取钛白的最佳工艺参数,在年产2000t的钛白生产线上进行了工业试验,钛渣酸解率达到92.56%,水解率大于95%,成品合格率为100%,一级品率为75%.从试验结果来看,工艺指标和产品指标达到了厂家要求,多数工序的生产能力较采用钛精矿有了较大的提高.据此,攀枝花钛精矿冶炼的酸溶性钛渣制取钛白的生产工艺已可实现产业化.