浓硫酸焙烧钛渣提钛后的滤渣提硅实验研究

研究了从钛渣经浓硫酸焙烧提钛后的滤渣中提硅制备硅酸钙产品的工艺条件,主要工序包括碱溶和钙化。碱溶过程考察了NaOH与滤渣质量比、碱溶温度、碱溶时间以及液固质量比对滤渣中SiO_2提取率的影响,得到的最佳工艺条件为:碱溶温度190℃、NaOH与渣质量比3∶1、液固比4.5∶1、碱溶时间60 min;此条件下滤渣中SiO_2提取率可达74.09%;钙化过程考察了反应温度和反应时间对硅酸钠钙化率的影响,得到的最佳工艺条件为:反应温度100℃、反应时间45min,此条件下硅酸钠的钙化率可达94%。产品硅酸钙粉末含44.36%CaO,主要物相为CaSiO_3,粉末形貌疏松多孔,粒度为微米级。     

从硅渣中回收Al2O3的研究与实践

为减少烧结法生产氧化铝产生的硅渣量,在实验室中用正交试验法探讨了溶出温度、液固比、碳酸钠浓度与钙硅渣中氧化铝溶出率的关系,结果表明,固相钙硅渣中Al2O3的溶出率随溶出液固比、溶出温度的升高(100℃以下)而增加,适当延长溶出时间能提高溶出率.在工业实践中,用含Na2Oc 100g/L的碳分母液溶出混合硅渣,控制溶出液固比9、温度约90℃,搅拌40 min,经过滤分离,固相中Al2O3的回收率达29.16%,附液中Al2O3的回收率达57.4%,年降低生产成本434万元.     

硫酸氢铵焙烧粉煤灰提取氧化铝熟料溶出动力学

对NH4HSO4焙烧粉煤灰所得熟料溶出过程的动力学进行研究,确定了溶出温度、搅拌强度及溶出液固比对熟料中铝溶出率的影响。结果表明,溶出过程受外扩散控制,可以分为两个阶段:0²0min为第一阶段,2020min为第一阶段,20⁶0min为第二阶段,相应的反应活化能分别为8.013kJ/mol和4.973kJ/mol。在溶出温度90℃、搅拌强度300r/min,液固比9∶1,溶出时间60min的条件下,铝溶出率可达93%。     

粉煤灰焙烧预处理对微波碱溶法溶出硅、铝的影响

研究了粉煤灰焙烧预处理、微波碱溶法溶出硅、铝,考察了焙烧温度、焙烧时间及灰碱配比对微波碱溶法溶出硅、铝的影响。试验结果表明:粉煤灰在600℃、物料配比1∶1、焙烧时间1.5h条件下焙烧后,再用质量浓度为300g/L的碱液,在90℃、液固体积质量比15∶1条件下溶出2h,硅溶出率达87.5%,铝溶出率达44.04%,相比不经焙烧直接微波溶出,硅、铝溶出率均提高1倍以上。     

高铝粉煤灰预脱硅同步降低碱含量

研究了高铝粉煤灰预脱硅同步降低碱含量的规律及控制机理。结果表明,在温度90℃、氧化钠浓度120g/L、反应时间2.5h、液固比3∶1的最佳条件下,脱硅灰中化学碱氧化钠含量为2.8%,铝硅比由1.30提高到2.12,氧化硅溶出率39.4%,氧化铝溶出率0.6%,实现了高铝粉煤灰预脱硅后碱含量最低且预脱硅效率最大化。     

高硫高硅铝土矿的焙烧脱硫—碱浸脱硅

研究了中低品位高硫高硅铝土矿焙烧脱硫—碱浸脱硅工艺,考察了焙烧前、后铝土矿的物相变化,以及碱浸时间、碱浸温度、液固体积质量比和碱液质量浓度对脱硅效果的影响。结果表明:在碱浸温度95℃、碱质量浓度110 g/L、碱浸时间60 min、液固体积质量比10/1条件下,脱硅率为45.89%,氧化铝损失率为3.89%。适宜条件下,脱硅后铝溶出率达97.21%,较未脱硅焙烧工艺的铝溶出率提高4.89%。     

从工业石油焦中脱除硅、铝、硫的试验研究

研究了采用加压碱浸法及盐酸浸出法从石油焦中脱除硅、铝、硫,考察了石油焦粒度、反应温度、碱浓度、反应时间对碱浸段硅、铝、硫脱除率的影响及反应时间、液固体积质量比、盐酸浓度、反应温度对酸浸段硅、铝脱除率的影响。通过正交试验确定了加压碱浸及盐酸浸出最佳条件。结果表明,加压碱浸后再用盐酸浸出,可以有效去除石油焦中的硅、铝、硫,获得纯度达99.993%的高纯石油焦。     

铝灰酸浸提铝过程动力学研究

铝灰中富含铝元素,具有极高的回收潜能。通过盐酸浸出分离铝灰中的铝,研究了初始酸浓度、浸出温度、时间、液固比等因素对铝灰中铝浸出率的影响。热力学分析发现,在pH小于2的酸性溶液中元素铝以Al3+形式存在。浸出试验结果表明,最优条件为：粒径-150 μm、温度80 ℃、初始酸浓度6 mol/L、液固比10、反应时间120 min,在此条件下Al浸出率可达85.86%。选择未反应收缩核模型进行浸出动力学分析,浸出过程受扩散控制,表观活化能为3.11 kJ/mol。通过提高反应温度、减小原料粒径、加强搅拌等方式可提升铝灰中铝浸出率。     

硫酸铵焙烧活化—硫酸浸出粉煤灰提铝熟料的动力学研究

研究了以粉煤灰为原料,采用(NH₄)₂SO₄焙烧活化—硫酸浸出法提铝,考察了液固体积质量比、反应温度、反应时间及硫酸浓度对铝浸出率的影响,探究了熟料酸浸过程动力学。结果表明：在液固体积质量比8/1、反应温度90℃、反应时间120 min、硫酸浓度20%优化条件下,铝浸出率为84.64%;浸出动力学公式为■,反应活化能为22.045 4 kJ/mol。     

用硫酸从锡尾矿中浸出铁试验研究

研究了用硫酸从锡选矿尾矿中浸出铁,考察了反应时间、硫酸浓度、液固体积质量比和反应温度对铁浸出率的影响,通过正交试验确定了各因素影响主次及适宜浸出条件。结果表明:铁浸出率随反应时间延长,硫酸浓度、液固体积质量比及反应温度升高而提高;各因素影响顺序为反应温度硫酸浓度液固体积质量比反应时间;在反应温度70℃、硫酸浓度1.5 mol/L、液固体积质量比4 mL/g、反应时间90 min适宜条件下,铁可以完全浸出。     

用钛白废酸浸出赤泥的试验研究

研究了用钛白废酸从赤泥中浸出钪、钒、钛、硅,考察了钛白废酸浓度、反应时间、反应温度、液固体积质量比对各元素浸出率的影响。结果表明:随废酸浓度提高,元素浸出率提高,但溶液过滤性能变差;最佳浸出条件为废酸浓度1.6mol/L,反应时间40min,反应温度80℃,液固体积质量比4.5∶1。最佳条件下,钪、钛、钒、硅浸出率分别为62.12%、50.85%、40.56%和66.46%,溶液过滤性能良好。     

用碳酸盐从废铅酸蓄电池铅膏中脱硫试验研究

分别以碳酸铵和碳酸氢铵作脱硫剂对废铅酸蓄电池铅膏脱硫工艺进行了研究,考察了反应时间、反应温度、脱硫剂与硫酸铅物质的量比、液固体积质量比等参数对脱硫率的影响,确定了最佳工艺条件。研究结果表明:以碳酸铵作脱硫剂时,在反应时间60min、反应温度50℃、反应物物质的量比1.2/1、液固体积质量比5/1条件下,脱硫率达95.22%;以碳酸氢铵作脱硫剂时,在反应时间70min、反应温度60℃、反应物物质的量比1.6/1、液固体积质量比5/1条件下,脱硫率达90.46%。     

从某沉积污泥中提取金、银试验研究

采用焙烧-酸浸-氰化工艺从沉积污泥中提取金、银,试验考察了氰化浸出反应液固比、pH值、氰化钠质量分数、反应时间、搅拌速度对金、银浸出率的影响。沉淀污泥在焙烧温度903K、焙烧时间2h的条件下,进行预处理;焙砂在反应液固比4：1、硫酸浓度0．5mol／L、反应时间3h、反应温度323K、搅拌速度300r／min的条件下,进行硫酸浸出;酸浸渣在反应液固比4：1、pH10．5、氰化钠质量分数0．4％、反应温度298K、搅拌速度250r／min、反应时间72h的条件下,进行氰化浸出;金、银浸出率分别可达93．2％、79．1％。     

二次铝灰酸解渣温和脱硅制备镁铝尖晶石

二次铝灰是铝工业熔铸过程产生的危险废弃物,可用于制备高值镁铝尖晶石材料,但其中的硅易转化为低膨胀性硅酸盐,影响产品品质。提出二次铝灰酸解渣温和脱硅—成型烧结制备镁铝尖晶石工艺,考察了NaOH浓度、液固比、温度和时间对脱硅率的影响,并对脱硅过程进行了动力学计算与转化行为分析。结果表明,脱硅过程的最优反应条件为：NaOH浓度100 g/L、液固比6 mL/g、反应温度70℃、反应时间10 min,硅脱除率可达49.60%。当轻质氧化镁添加量20%、成型压力150 MPa、烧结温度1 600℃、烧结时间3 h时,所制备的镁铝尖晶石体积密度为2.76 g/cm³,显气孔率为21.85%,满足工业使用要求。本研究可为二次铝灰的资源化利用提供新思路。     

微波碱溶法从粉煤灰中浸出硅、铝的试验研究

研究了用微波加热碱液溶出法回收粉煤灰中的硅和铝。结果表明:在微波加热温度90℃、浸出时间1h、液固体积质量比15∶1、氢氧化钠浓度7.5mol/L条件下,硅浸出率为85.62%,铝浸出率为51.41%。该方法具有工艺简单、操作简便、成本低等优点。     

甲酸-盐酸还原浸出低品位软锰矿

研究了以盐酸为介质,用甲酸还原浸出低品位软锰矿,考察了盐酸浓度、甲酸用量、反应时间、反应温度及液固体积质量比对锰、铁、铝浸出率的影响。结果表明:各因素对锰浸出率的影响顺序依次为盐酸浓度、液固体积质量比、甲酸用量、反应温度和反应时间;在盐酸浓度为0.3mol/L、甲酸用量为3mL、液固体积质量比为8∶1、温度为90℃、反应2h条件下,锰浸出率为93.4%,铁、铝浸出率分别为65.86%和27.54%。     

甲酸—硝酸还原浸出低品位软锰矿

用甲酸为还原剂在硝酸体系中浸取低品位软锰矿,通过单因素试验和响应面法考察了甲酸用量、硝酸浓度、液固比、反应时间和反应温度对锰、铁、铝浸出率的影响。结果表明,当甲酸用量一定时,影响锰浸出率的因素主次依次是液固比、硝酸浓度、反应时间和反应温度。当甲酸用量为3 mL、硝酸浓度0.45mol/L、液固比5.6、反应温度90℃、反应时间2.5h时,锰、铁和铝的浸出率分别为91.01%、43.06%、21.61%。     

烧结法熟料溶出工艺研究

通过正交试验与单因素试验考察了溶出时间、液固比、溶出温度及调整液中碳酸钠浓度等因素对烧结法熟料溶出过程的影响,并确定了影响因素的主次关系。结果表明,影响因素主次关系依次是温度、时间、液固比、碳酸钠浓度,在下述条件下,氧化铝溶出率达到91.26%:碳酸钠浓度20g/L、液固比5∶1、溶出时间30min、溶出温度80℃。     

拜耳法高温溶出工艺实验研究

针对我国铝土矿高硅高铝,溶出困难的特点,着重研究碱法即拜耳法高温溶出铝土矿制备铝酸钠溶液的工艺过程。分别选用某铝厂母液和碱溶液浸出铝土矿,改变苛性碱浓度、温度、时间、液固比和矿石粒度,分析各因素对铝土矿中Al2O3的溶出率的影响,从而得到最佳的溶出条件。     

高钛铝土矿磁选分离特性及含铝尾矿溶出性能研究

研究某高钛铝土矿在不同磁场强度、磁选液固比及磁选时间条件下钛(铁)和铝的分离特性,并研究了磁选后含铝尾矿在不同溶出条件下的溶出特性。结果表明,在磁场强度19.5kA/m、磁选液固比5∶1、磁选时间4min时,铝回收率为75.19%,钛、铁脱除率分别为57.45%和73.95%。含铝尾矿在溶出时间45min、石灰添加量2%、碱浓度180g/L时,氧化铝实际溶出率为80.95%。磁选工艺能较好地实现高钛铝土矿中钛(铁)和铝的分离,且分离后含铝尾矿具有较好溶出特性。