氢氧化镁制备活性MgO及MOC的工艺研究

柴达木地区盐湖镁资源储量丰富,伴随锂和钾资源的开发利用会副产大量的富镁副产物。为提高盐湖镁资源利用率,本文以MgCl₂与电石渣制备的Mg(OH)₂为原料,研究煅烧工艺对煅烧产物粒径、比表面积、活性MgO含量、凝结时间的影响,并以煅烧产物为原料制备MOC试件,研究煅烧温度和原料配比对MOC试件的影响。研究结果表明:随煅烧温度的升高和保温时间的延长,煅烧产物的比表面积逐渐降低,粒径呈先降低后增加的趋势;随煅烧温度升高和保温时间的延长,煅烧产物中活性MgO含量逐渐增加,煅烧产物的凝结时间逐渐延长。当原料的煅烧温度为600℃,活性MgO与MgCl₂摩尔比为6,MgCl₂溶液波美度为27时MOC试件抗压强度较高,且抗压强度随龄期延长而逐渐增加。      

钼尾矿的物性测试和热活化研究

以陕西洛南黄龙铺矿区浮选后的钼尾矿资源为研究对象,通过物性测试研究了其煅烧特性,考察了粒度、煅烧温度、煅烧时间等因素对钼尾矿煅烧失重率和热活化效果的影响。结果表明,该钼尾矿属高硅尾矿,主要物相为石英、方解石、白云石、伊利石和绿泥石等,金属矿物呈现不规则嵌生其颗粒内部,平均粒度为120.23μm;在钼尾矿粒径-74μm、煅烧温度600℃、锻烧时间60 min条件下,钼尾矿失重率为4.2%,煅烧性能较好;在钼尾矿粒径-74μm、煅烧温度600℃、锻烧时间80 min条件下,钼尾矿的碱溶浸出(Si+Al)浓度达到542 mg/L。本研究结果可为综合利用钼尾矿提供基础理论依据。     

铁尾矿粉煤灰陶粒的制备与表征

以铁尾矿粉、粉煤灰作为原料,通过高温烧结过程制备出了铁尾矿陶粒.采用X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了铁尾矿陶粒的晶相与微观结构,系统研究了铁尾矿含量、煅烧温度及保温时间对铁尾矿陶粒性能的影响,确定较优的铁尾矿含量、煅烧温度及保温时间.结果表明:随着铁尾矿含量、煅烧温度及保温时间的增加,铁尾矿陶粒的堆积密度、表观密度及筒压强度显著增强;较优的铁尾矿含量(质量分数)为70％,铁尾矿陶粒较优的煅烧工艺制度为1100℃、保温40 min.随着煅烧温度及保温时间增加到1100℃及40 min,铁尾矿陶粒主要由CaSiO3,Al2SiO5,MgSiO3,Ca2Fe2O5,Ca7Si2P2O16及CaAl2Si2O8晶相构成.煅烧温度低于900℃、保温时间为10 min时,陶粒由松散的微米级及亚微米级尺寸的颗粒及孔洞构成;随着煅烧温度、保温时间分别增加到1100℃、40 min,铁尾矿陶粒中存在尺寸为数百微米的致密无规则颗粒,从而使陶粒密度、筒压强度显著提高.     

高活性MgO及镁基水泥制备工艺的研究

本文主要对高活性MgO及镁基水泥的制备工艺进行研究。利用小库容回转炉煅烧菱镁矿制备轻烧MgO,并通过柠檬酸显色法和修正水化法测定菱镁矿在不同条件下煅烧产物的活性,以分析煅烧过程中煅烧温度、保温时间、升温速率等因素对煅烧产物活性的影响。实验结果表明制备高活性MgO的最佳煅烧条件为煅烧温度700℃,保温时间2.5h,升温速率12℃/min。再以煅烧产物轻烧MgO作为基本原料之一配制镁基水泥并制备水泥试块,探究镁基水泥的强度特性以及不同养护方式对其产生的影响。实验结果表明镁基水泥在标准养护条件下强度较低,但碳化养护可以很大程度提高镁基水泥的强度,达到普通硅酸盐水泥的强度水平。同时根据水泥试块在碳化养护过程中的增重情况,分析使用含高活性MgO的镁基水泥作为CO2捕集与封存材料的可行性。     

云南省彝良县石英砂岩地质特征及可选性研究

彝良县石英砂岩矿区内,矿石呈白色,变余砂状结构,块状构造,碎屑成分主要为中粗粒石英砂,粒径为0.1~0.4mm,石英砂粒中一般含有颗粒极小的铁质和极微小气液包裹体。根据平板玻璃用石英砂技术指标要求,按试验程序对石英砂岩样品进行了擦洗筛分、摇床选矿、磁选、煅烧、酸浸等提纯试验,试验表明原矿石经过擦洗筛分选矿、摇床选矿、磁选和煅烧可以得到较好的提纯,可满足玻璃及高档玻璃器皿的要求,具有极好的开发利用前景。     

新型膨胀珍珠岩保温制品的研制

将膨胀珍珠岩与玻璃粉及少量的外加剂混合，经高温煅烧后可制成一种新型膨胀珍珠岩保温制品，该保温制品的各项技术指标不但符合国家标准，而且强度高、吸水率低。     

高温煅烧氢氧化铝生产中α-Al2O3定量转变的影响因素探究

为探究煅烧过程不同因素对α-Al₂O₃定量转变的影响规律及其机理,并确定制备特定α-Al₂O₃含量的最佳制备条件,将4N级氢氧化铝在不同温度、升温速率以及保温时间下进行煅烧。对煅烧后的样品进行定性定量分析,采用响应曲面分析法建立优化模型,并通过实验进行验证。研究结果表明：煅烧温度与保温时间是影响氧化铝相变过程α-Al₂O₃定量转变的主要因素,随着煅烧温度与保温时间的增长α-Al₂O₃的含量也在增加。以煅烧温度、升温速率、保温时间为影响因素,α-Al₂O₃含量值为响应变量建立模型,分别设定α-Al₂O₃含量取值为0.75、0.85和0.95进行验证,所建立模型预测结果与实验结果相差小于8%,证明所建模型有效。     

粉石英煅烧增白工艺技术研究

采用我国浏阳粉石英矿为原料,通过煅烧试验,考察了增白剂用量、煅烧温度、煅烧时间、原矿粒度等因素对粉石英白度的影响,放大试验获得粉石英产品的白度均大于90%.     

高温及离子交换对天然白云母晶体结构的影响

利用X射线衍射、热重分析、红外光谱、原子吸收光谱等手段研究了高温和离子交换对天然白云母晶层结构的影响.结果表明,天然白云母经高温煅烧和LiNO3处理后,层间距由最初的0.99 nm增大至1.01 nm和1.21 nm,且两次处理后层结构都未见明显变化.     

高岭土在天然橡胶/丁苯橡胶中的性能研究

本实验采用高岭土填充到NR/SBR中,研究其补强效果,结果表明:填充高温煅烧高岭土后产品拉断强度为12.95MPa,优于填充未煅烧时的5.72MPa;高岭土粒径越小,补强效果越好;改性高岭土明显优于苏州高岭土和轻质碳酸钙,与炭黑相比,补强效果相当。     

小箕山透闪石矿床的地质特征及成因探讨

透闪石是新型的建筑工业原料,可以代替硅灰石的某些用途。小箕山透闪石以夕卡岩残留体的形式在燕山期石英闪长岩中产出。接触变质作用是小箕山透闪石形成的主要成矿方式。     

油酸钠体系中Ca^2+对不同pH值下高岭石和石英浮选的影响研究

为了有效分离煤泥水中的高岭石与石英,通过Zeta电位测试以及吸附量测定,研究了油酸钠(NaOL)体系下,Ca^2+在不同pH值下对高岭石和石英的浮选的影响研究。结果表明:在油酸钠体系下,高岭石在pH值为6~8有较好的可浮性,回收率在70.00%以上;石英在pH为12时有较好的可浮性,回收率达到70.41%。0.8mmol/L油酸钠+1.0mmol/L Ca^2+体系下,当pH值为6和12时,1∶1比例的人工混合矿物可以通过浮选将二者有效分离,精矿产率分别为46.73%、51.12%,品位分别为73.23%、17.45%;Zeta电位测试以及吸附量测定分析表明,油酸钠体系下,Ca^2+对油酸钠在高岭石表面吸附影响较小,在酸、中性条件下Ca^2+抑制油酸钠在石英表面的吸附,而在强碱条件促进其吸附。     

三元配煤矿物因子对煤灰熔融特性影响及熔融机理

为研究配煤中矿物组成对煤灰熔融特性的影响,选取煤灰化学组成和煤灰熔融温度差异较大的3个原煤a,b,c进行三元配煤实验,利用X射线衍射（XRD）及X射线荧光光谱法（XRF）分别测定了煤样矿物组成和煤灰化学成分,并对高温煤灰熔融机理进行研究。结果表明：引入矿物因子（MF）来表征煤样矿物组成（耐熔矿物、助熔矿物）对高温煤灰熔融特性的影响具有一定的可靠性。高温下低灰熔融温度矿物钙长石钙含量的升高与高灰熔融温度莫来石矿物含量的减少共同导致了煤灰熔融温度的降低;在煤灰流动温度左右,钙长石物相最强衍射峰强度的高低以及低温共熔物相对含量的高低与煤灰流动温度呈现一定的负相关性,石英和莫来石则相反。     

废啤酒酵母溶解相对赤铁矿的抑制作用

淀粉是赤铁矿反浮选工艺中常用的赤铁矿抑制剂,而废啤酒酵母溶解相中含有与淀粉中相似的极性基团。为此,以赤铁矿和石英单矿物为试样、油酸钠为捕收剂,考察了废啤酒酵母溶解相在浮选过程中对赤铁矿的抑制作用。结果显示：对单一赤铁矿体系,在pH=9条件下,赤铁矿的上浮率随废啤酒酵母溶解相用量的增加而下降,直至被完全抑制;对赤铁矿、石英共存体系,在pH=11.88和采用活化剂氯化钙条件下,废啤酒酵母溶解相可使赤铁矿的上浮率降到2.47%,而石英的上浮率最高达72.5%。这一结果证明,废啤酒酵母溶解相是实现赤铁矿与石英反浮选分离的良好抑制剂。     

神东矿区煤泥高温快速干燥特性研究

采用高温快速干燥技术对神东矿区的煤泥进行了试验。考察了温度(380℃、400℃、420℃、440℃)和时间(5s、10s、15s、20s)对煤泥(保德、大柳塔、石圪台、布尔台煤泥)含水率的影响,并通过与普通低温(100℃左右)干燥技术的对比,分析了高温(400℃左右)快速干燥煤泥的特性。结果表明,不同煤泥在不同温度下出现最大干燥速率的时间不同,经历的预热阶段、恒速干燥阶段和降速干燥阶段的时间长短也不同;高温快速干燥可以取得与普通低温干燥相同的结果。     

微波在石英砂浮选上的应用研究

对安徽某地脉石英岩矿物,经破碎、磨矿、筛分并用强磁选机选别后获得石英砂样品。利用微波对石英砂进行预处理,采用阴/阳离子捕收剂进行反浮选,可提高石英砂中含铝矿物的去除率,制备出品位为99.87%、Al含量低至8mg/kg的石英精砂。     

给料参数对螺旋溜槽内流层铺展及颗粒分离行为的影响

为了查明螺旋溜槽内流层形态及不同性质颗粒的分离行为,采用激光多普勒测速仪对螺旋溜槽内的清水流场进行测试,并考查入口水量对水层深度的影响,进一步对赤铁矿和石英进行螺旋溜槽分离试验,考查给料流量及固体质量浓度对矿浆流动和颗粒分离行为的影响。结果表明,清水在螺旋槽面中完全铺展,水深沿槽面分布呈现内中薄、外缘厚的特点,提高入口水量,水层铺展深度增大,且槽面中部及外缘处水层受到的影响更显著;矿浆均主要汇聚于螺旋溜槽外缘,提高给料浓度可使流层向槽内铺展,使中部分流比增大;提高赤铁矿的给料浓度可以削弱给料流量对流体运动的影响;在较低的给料浓度和给料流量下,石英主要在螺旋溜槽中矿带和尾矿带排出,粒度越小,石英在外缘尾矿带中的分配率越高,赤铁矿则主要集中于中矿带和精矿带,粒度越小,赤铁矿在內缘精矿带中的分配率越高,然而粒度过细会导致少量赤铁矿迁移到尾矿带中;螺旋溜槽给料条件对颗粒运动行为均有明显交互作用,在较低浓度下增加给料流量,石英颗粒因受力改变而向外缘迁移,而在高浓度下增加给料流量,则同时使流层向内汇聚及颗粒向内迁移,提高给料浓度和给料流量对赤铁矿回收具有不利影响,但在较低流量下提高给料浓度可减少赤铁矿在外缘尾矿带中的损失,在一定程度上起到提高处理量的作用。研究结果可以螺旋溜槽操作参数的选取提供依据。     

新型阳离子捕收剂对石英的捕收性能及作用机理

用东北大学研制的新型高效阳离子捕收剂DBA-1对石英纯矿物进行了药剂用量、浮选温度、合适酸碱度试验,并借助Zeta电位测定、红外光谱分析和接触角测定对DBA-1浮选石英的机理进行了分析,以检验DBA-1对石英的捕收性能及效果。结果表明：①0.074～0.038 mm粒级石英纯矿物在pH=8.5、矿浆温度为18 ℃、药剂用量为75 mg/L的情况下可获得97.3%的回收率。②在无DBA-1的矿浆中,石英零电点的pH=2.26,而与DBA-1作用后的零电点偏移至10.10,说明DBA-1可以以阳离子形式在石英表面发生静电吸附;DBA-1与石英作用前后的红外光谱分析表明,二者间存在氢键吸附。③DBA-1的添加可大幅度提高石英表面的接触角,增强其表面的疏水性和可浮性,接触角在12.6°～27.0°范围内的小幅增大都会引起回收率的大幅度提高。     

混合酸浸出制备高纯石英工艺及机理研究

以湖北某地脉石英矿为原料,采用高梯度强磁选、混合酸浸出工艺进行提纯,利用光学显微镜、EPMA和ICP进行表征。显示脉石英原矿中广泛性赋存微细粒钾长石、钠长石、云母,铁质氧化物及流体包裹体,主要杂质元素为Fe、Al、Ca、Mg、K、Na、Li、Mn。热力学分析表明混合酸浸出体系下混合酸浸出剂能优先与杂质矿物自发反应且其反应速率远大于混合酸浸出剂与脉石英的反应速率,混合酸浸出工艺能有效去除填隙在石英晶格中的杂质金属元素,杂质元素总量降低至40.71μg/g,总去除率达到91.11%,SiO2含量达到99.993%。     

超细硅微粉表面改性的研究

以石英尾砂为原料生产超细硅微粉是综合利用尾砂的良好途径,为了改善超细硅微粉的性能和拓展其应用领域,探索用硅烷偶联剂YDH-550,进行表面改性.从硅微粉的吸油率、活化指数、渗透时间等指标来优化改性条件,研究发现改性剂YDH-550用量为1.5%时,改性效果较好;红外光谱表征结果显示,改性剂键合到硅微粉的表面;透射电镜表征显示,改性后硅微粉颗粒棱角得到钝化.