电炉渣在NH4Cl溶液浸出过程的自阻模型

针对电炉渣在NH4Cl溶液中的浸出过程,重点研究了电炉渣粒径、浸出温度、浸出时间和NH4Cl浓度对Ca2＋浸出率的影响规律,并建立了带有自阻系数的反应过程动力学模型.结果表明,电炉渣中钙离子的转化率随着浸出温度和氯化铵浓度的增大而增大,浸出反应过程的自阻系数为1.0307-1.0617,反应过程的活化能约为15.046 kJ/mol,表明该实验条件下电炉渣在氯化铵溶液中的浸出反应过程控速机制为扩散控速.     

含稀土高炉渣中铈钙硅石相等温析出长大动力学研究

应用“淬火法”研究了等温过程含稀土高炉渣中铈钙硅石相的结晶行为,并讨论了该相析出和长大的动力学规律。铈钙硅石相的形核以均相形核为主,影响铈钙硅石相长大的因素有两个,一个是析出过程中自身长大,另一个是大颗粒吞并小颗粒而产生的粗化,析出动力学过程可近似用JM AK经验方程描述。准平衡态过程中粗化引起的铈钙硅石相晶粒半径的立方与时间呈直线关系。     

不同浸出条件下硫化钴镍渣的浸出及动力学

研究了不同反应温度、固液比、氧分压、搅拌转速、浸出液浓度和反应时间对硫化镍钴渣中钴和镍的浸出规律及动力学的影响。结果表明：钴和镍浸出的较优条件为：反应温度120 ℃、固液比1︰30 g/mL、氧气分压0.7 MPa、搅拌转速230 r/min、硫酸浓度1 mol/L、反应时间130 min,镍和钴的平均浸出率分别为94.02%、94.64%。硫化钴镍渣中镍和钴的浸出符合收缩核模型,内扩散为反应的限制性环节,表观活化能分别为3.65、6.02 kJ/mol。可以通过减低渣粒度和固液比、维持较高的浸出液浓度、转速和氧分压来提高硫化镍钴渣的浸出速率。     

立磨机中瓷球磨矿产品粒度分布模型

基于磨矿试验与数学建模方法,以0.3～0.15 mm粒级的方解石、磁铁矿和石英3种纯矿物为研究对象,对不同矿物磨矿粒度分布特性及粒度分布数学模型拟合公式进行了研究。结果表明,当给矿体积相同时,立磨机对方解石的粉碎效果最好,石英次之,磁铁矿最差。运用GGS粒度分布模型和RR粒度分布模型对磨矿产品的粒度分布进行拟合,当不同矿物粒度分布相似时,GGS模型和RR模型能得到相似的拟合结果。从拟合度判定系数R2值的分布来看,GGS模型更适合用于拟合立磨机中瓷球磨矿产品的粒度分布。     

基于分形方法的煤炭研磨颗粒粒度分布模型

为了预测并控制煤炭在研磨过程中任意时刻的颗粒粒度分布,利用分形方法建立了表征煤炭研磨颗粒粒度分布动态变化的颗粒数分布模型、颗粒表面积分布模型和颗粒质量分布模型.颗粒数分布模型直观地描述了颗粒粒径主要存在的范围;颗粒表面积分布模型可以用来研究研磨过程中能耗的变化;颗粒质量分布模型可以用来计算研磨颗粒的堆密度和成浆浓度.通过分形粒度分布与实际粒度分布的比较,验证了模型的正确性.     

从贫化电炉渣浮选尾砂中氨浸铜的动力学研究

研究了采用(NH4)2CO3-NH3·H2O体系从湖北大冶某冶炼厂电炉渣浮选尾砂中浸出铜,考察了炉渣粒度、浸出温度、氨水浓度、固液质量体积比、碳酸铵用量、搅拌速度等因素对铜浸出率的影响。试验获得从电炉渣浮选尾砂中浸出铜的最佳条件为:炉渣粒度0～0.045mm,浸出温度80℃,氨水质量浓度70g/L,固液质量体积比1∶10,碳酸铵用量1.5g,搅拌速度500r/min。浸出过程前、后期受固膜扩散控制,浸出中期受扩散与化学反应共同控制。     

硫化矿细菌浸出机理与动力学模型研究进展

本文简要概括了硫化矿细茵浸出的机理和浸出过程动力学数学模型研究进展,指出了该领域研究重点.     

赤泥中钪的浸出动力学研究

研究了从某拜耳法生产氧化铝的富钪赤泥中酸浸钪的动力学,建立了钪的酸浸动力学模型。结果表明:在反应温度90℃、赤泥颗粒直径65~80μm、液固体积质量比3∶1、反应时间3 h条件下,钪浸出率达85%以上;钪的酸浸过程符合收缩未反应芯模型,动力学方程为1-(1-xB)2/3-2/3xB=2.156e-17.8/RTt,活化能为17.8 kJ/mol,反应主要受固膜扩散控制。     

微生物催化大洋多金属结核和黄铁矿共同浸出及反应动力学模型

为了直观地表征大洋多金属矿微生物浸出过程中各因素的相互关系,进行了微生物催化MnO₂-FeS₂-H₂SO₄体系的好氧和厌氧浸出实验,利用DLVO理论建立厌氧条件下微生物催化浸出氧化锰矿物中有价金属的动力学模型——收缩核模型.微生物在厌氧条件下催化大洋多金属矿和黄铁矿的氧化还原反应,浸出锰的机理是细菌催化铁离子在二价和三价的循环转化;微生物吸附在矿物表面加速反应的进程,矿物颗粒在反应中不断缩小.进一步实验表明收缩核模型曲线与实验曲线拟合较好,验证了模型的可靠性.     

含稀土高炉渣中铈钙硅石相的析出动力学

为了综合利用含稀土高炉渣,用“淬火法”研究了非等温过程含稀土高炉渣中铈钙硅石相的结晶行为,并讨论了其析出和长大的动力学规律。实验结果表明：铈钙硅石相的形核、生长与冷却速度有关。冷却速度小,形核少,粗化明显,有利于铈钙硅石相的长大。铈钙硅石相的开始析出温度为1310℃。当冷却速度为0．5℃／min时,其体积分数可达19％,平均半径为180μm。铈钙硅石相的析出动力学过程可近似用JMAK经验方程描述。     

利用选择性浸出和沉淀从高磷钢渣中提取磷

摘要：使用高磷铁矿石冶炼所产生的高磷钢渣被视为一种磷资源。为了回收高磷钢渣中的磷,研究采用了选择性浸出和沉淀的方法,对不同P2O5含量的高磷钢渣进行了研究。结果表明：高磷钢渣中P2O5主要富集在2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体中;pH值为5.0时高磷钢渣中大部分固溶体被溶解分离,磷溶出率超过81.0%,而铁溶出率低于6.0%,实现了选择性浸出;浸出后的低磷残渣可作为冶金熔剂循环使用;升高浸出液pH值后,磷酸根离子形成沉淀;回收的沉淀物中P2O5质量分数达到23.9%,可作为磷肥使用。通过本工艺,高磷钢渣中磷能被有效分离及提取,实现了资源化利用。     

钢渣中钙镁离子的选择性浸出行为

钢渣富含大量的碱性氧化物,是CO₂矿化的潜在廉价原料。以乙酸作为浸出剂,探究了钢渣颗粒粒度、浸出温度、时间、固液比和乙酸浓度对钢渣中主要元素钙、镁、铁、硅溶出行为的影响。试验结果表明钢渣颗粒粒径的降低、乙酸浓度的提高均能有效促进钙、镁离子的浸出,同时也发现延长浸出时间反而会带来铁、硅离子浸出率的降低。在乙酸浓度为1 mol/L、浸出温度为80 ℃、浸出时间为90 min、固液比为1∶20的条件下,能够实现钢渣中钙、镁离子的选择性高效浸出,其最高浸出率达到了92%和52%,而铁离子、硅离子为29.5%和15.9%。浸出渣的物相分析表明经乙酸浸出后滤渣中主要的物相为RO相与磁铁相,这意味着乙酸酸浸不仅能够高效浸出钙、镁,其浸出液能够作为CO₂间接矿化的原料,而且浸出后得到的滤渣中富含含铁相,可以作为优质的炼铁原料。     

钢渣超微粉的粒度分布分析研究

超微粉化是实现钢渣高效利用的重要途径,粒度分布是超微粉的关键性质之一。采用激光粒度分析仪(LSA)考察了分散介质、固体质量浓度、超声分散时间以及搅拌速度对钢渣超微粉的粒度分布(用D_(10)、D_(50)和D_(90)表示,D_(10)、D_(50)和D_(90)分别是样品分布曲线中累积分布为10%、50%、90%时的等效直径)的影响。使用扫描电子显微镜(SEM)观察并计算钢渣超微粉粒度分布,将其结果与LSA测定结果对比验证。结果表明,使用激光粒度分析仪测试钢渣超微粉浓度时,无水乙醇为适宜的分散介质;固体质量浓度在0.10~0.90mg/mL范围时,随质量浓度增加,样品粒度测量结果变小,质量浓度为0.01~0.10mg/mL时,测量的D_(10)、D_(50)和D_(90)变化不大,因此适宜的测量浓度为0.01~0.10mg/mL;超声分散时间应大于30min;搅拌速度对钢渣超微粉粒度测试结果无明显影响。另外,激光粒度分析仪8次测试结果具有高度重复性,其结果与扫描电子显微镜所测粒度分布结果相一致。     

淋溶气氛对AOD不锈钢渣中铬动态淋溶的影响

AOD不锈钢渣(AOD渣)中的铬主要以三价态存在,但是在一定的条件下会被氧化从而以六价态释放至环境中造成生态破坏.以AOD渣为研究对象,采用长期动态淋溶的试验方法,研究了淋溶气氛对AOD渣中铬动态淋溶特性的影响.结果表明,淋溶气氛对浸出液氧化还原电位影响较为显著,空气气氛下氧化还原电位值在淋溶20 d之后明显高于氮气气...     

废杂铜冶炼渣两段浸出铜锌试验研究

废杂铜冶炼渣经过物理分选出其中部分金属态铜、锌和铁后,依然含有一定量铜、锌、铁和硅的化合物,采用两段湿法浸出处理物理分选后的废杂铜冶炼渣,通过控制浸出初始酸度、浸出时间等措施,Cu、Zn综合浸出率分别达到92.26%和94.83%,第一段浸出液中Fe浓度仅为2.28 mg/L。Cu、Zn与Fe的分离效果好,为后续铜、锌的进一步回收奠定了良好的基础。     

从酸浸渣中综合回收金银铁铅的试验研究

对从酸浸渣中综合回收金银铁铅进行了试验研究.试验结果表明,采用试验确定的工艺方法,不但可回收酸浸渣中铁铅,还可提高金银的氰化浸出率,分别可达98 %和70 %以上,能获得较好的经济效益和社会效益.     

精炼废渣中CaS水化浸出的热力学及实验研究

若实现精炼废渣的循环利用,须去除其中的有害元素硫,为此,本文首先通过热力学计算绘制了不同条件下CaS-H2O体系的E-pH图,并对CaS水化后各物质的稳定区域进行了分析,之后对CaS进行了水化浸出实验,研究了溶液pH值及温度对硫浸出率的影响,结果表明:随着溶液pH值的增大,Ca元素的存在形式呈Ca~(2+)→CaSO4→Ca(OH)2的变化规律,S元素的存在形式呈HSO_4~-、S→CaSO_4→SO_4~(2-)的变化规律,硫的浸出率呈先降低后升高的趋势,常温下硫的最高浸出率为61%;随着温度的升高,CaSO_4的稳定区域逐渐缩小,Ca~(2+)+HSO_4~-和Ca(OH)_2+SO_4~(2-)的稳定区域不断扩大,硫的浸出率不断升高,373 K时硫的浸出率为71%.     

碱度变化对电炉渣含铁组分回收率的影响规律

 电炉渣相对于转炉渣具有更多的高温余热和更低的含铁组分回收率,但目前还没有合适的处理方法利用其余热回收更多的含铁物质。试验以河沙为改质剂,采用熔态改质方法处理电炉渣,研究在不同改质剂掺量下电炉渣碱度变化对其含铁组分回收率的影响规律,并进一步采用XRD、SEM-EDS等手段分析其中的矿相和结构变化。研究表明,采用熔态改质方法,在电炉熔渣排渣过程中加入改质剂降低其碱度,不仅能够充分利用其余热,还能够提高熔渣固化后的铁质组分回收率和胶凝活性,是电炉渣排渣处理的一条新途径。当改质电炉渣碱度下降到1.6时,随着SiO2的增加,以三价铁形式存在的Ca2Fe2O5和以二价铁形式存在的RO相减少并消失,活性矿物Ca2SiO4和强磁性的MgFe2O4、Fe3O4、FeCr2O4等形成并增加,这有利于铁及铬、锰重金属的回收以及尾渣胶凝活性的提高。在碱度为1.3时,强磁性矿物数量和磁选物质含铁组分回收率达到最大值69.71%,铁品位提高了43.74%。当改质电炉渣碱度小于1.3时,磁性矿相逐渐转变为弱磁性的含铝尖晶石,铁组分回收率下降。     

基于烟气成分分析的电弧炉炼钢脱碳模型

为了连续地预测电弧炉熔池中碳含量,实现对冶炼终点碳含量的控制,以红外烟气分析技术和物质质量守恒计算为基础,结合入炉总碳量和供氧量等生产数据,建立了电弧炉炼钢脱碳数学模型.对莱芜钢铁股份有限公司特殊钢厂50tUHP电弧炉实际冶炼数据的模拟计算表明,该模型能实现对熔池碳含量的连续预测和终点控制.模拟计算结果还表明,电弧炉冶炼过程中,脱碳速度主要受供氧流量的影响,最大可达0.12%～0.16% min^-1.该模型用于电弧炉供氧优化后,氧气消耗明显降低.