湿法磷酸中最佳Fe、Al、Mg杂质配比的研究及磷矿石配矿方案的设计

通过X-射线衍射及化学方法研究化磷酸中的铁、铝、镁杂质，并分别讨论铁、铝、镁杂质对磷酸盐制品水溶性的影响，得出3种杂质和湿法磷酸盐最佳比例，利用磷矿石配矿对湿法磷酸中铁、铝、镁含量进行调整，确保产物水溶性。结果显示，随着湿法磷酸Fe、Al、Mg含量的增加，产物的水溶性继续下降，湿法生产的磷酸铁、铝、镁的质量分数比：w(Fe)∶w(P)=0.015 17、w(Al)∶w(P)=0.055 68、w(Mg)∶w(P)=0.135 45。同时对磷矿石配矿选矿方案也进行了研究，建立起相应数学模型。     

对黔南州低品位磷矿浮选利用的综合评价研究

选取不同种类磷矿石,结合稀释水(浮选循环水或自来水)、浮选时间、抑制剂进行4因素3水平的综合评价实验,找出影响沉积型磷块岩浮选收率及产品指标的主要因素。实验得出:在磷矿石细度140μm的分布率大于80%、浮选料浆固含量30%~35%、浮选时间大于40 min、抑制剂用量20~30kg/t的浮选条件下,可制得w(Mg O)低于1%的浮选精矿,磷矿石浮选收率87%~90%,证明贵州黔南地区低品位磷矿用于半水法磷酸生产是可行的。     

没食子酸正丙酯修饰颗粒法制备Al2O3多孔陶瓷

为了提高泡沫陶瓷浆料的稳定性,进而制备出高孔隙率的泡沫陶瓷,采用没食子酸正丙脂(PG)修饰α-Al2O3微粉颗粒,使其具有部分疏水性,采用发泡-冷冻干燥法制备了Al2O3多孔陶瓷材料,主要研究了PG加入量(w,0.1%~2.0%)、料浆固含量(w,49.0%~61.9%)和烧成温度(1 300~1 500℃)对Al2O3多孔陶瓷材料性能的影响。结果表明:以没食子酸正丙脂(PG)作修饰剂,对α-Al2O3微粉颗粒稳定气泡有良好的作用;当PG加入量为1.5%(w),固含量为58%(w),烧成温度为1 500℃时,制备的Al2O3多孔陶瓷材料的显气孔率为72%,体积密度为0.59 g·cm-3,耐压强度为12.5 MPa。     

MgAlON-MgAl_2O_4复合材料的制备与性能研究

为了制备具有良好性能的MgAlON-MgAl_2O_4复合材料以替代含铬耐火材料,以电熔镁铝尖晶石(粒度1~3、≤1和≤0.074 mm)、活性α-Al_2O_3粉(2~5μm)、Al粉(≤0.074 mm)、Mg O粉(≤0.044 mm)为原料,采用原位生成MgAlON的方法制备了MgAlON-MgAl_2O_4复合材料。通过调整配料中α-Al_2O_3粉+Al粉+Mg O混合粉(三者的质量比固定为76∶12∶12)的加入量(在整个固态配料中的质量分数分别为15%、20%、25%和30%)来调整MgAlON的设计生成量,研究了MgAlON设计生成量对MgAlON-MgAl_2O_4复合材料致密度、常温强度、物相组成和显微结构等的影响。结果表明:1)随着α-Al_2O_3-Al-Mg O混合粉加入量的增加,复合材料中MgAlON相生成量增多;但当α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量达到30%(w)时,复合材料中有副产物Al4O4C生成。2)随着α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量从15%(w)增加到25%(w),复合材料中MgAlON晶粒发育程度逐渐变好,与MgAl_2O_4颗粒的结合也逐渐紧密;但当α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量达到30%(w)时,复合材料基质中有明显微气孔出现,致密性和均匀性变差。3)随着α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量的增加,复合材料的烧后体积密度和显气孔率变化不大,常温耐压强度和常温抗折强度变化明显,烧成线变化率由微收缩变为微膨胀。4)综合考虑,α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量为25%(w)的试样的性能最佳。     

还原气氛下ZrO_2-Al材料在加热过程中的组成和结构演变

为了解决加入金属Al粉的含锆耐火制品在高温下易产生裂纹、开裂的问题,以单斜Zr O_2粉、金属Al粉、复合稳定剂Mg CO_3·Mg(OH)_2·6H_2O和Y(NO_3)_3·6H_2O为主要原料,研究了加入不同量Al粉的Zr O_2-Al材料在埋炭条件下于1 000、1 200、1 400和1 500℃加热过程中性能、物相组成和显微结构的演变。结果表明:当Al粉加入量超过1%(w)时,热处理后试样产生较多裂纹,导致试样强度急剧降低。在加热过程中,Al与气氛中的O_2、CO和N_2反应生成Al_2O_3和Al N,生成的Al_2O_3再与试样中的稳定剂Mg O发生反应生成Mg Al_2O_4导致Zr O_2失稳,而Zr O_2失稳导致的体积效应以及生成Mg Al_2O_4和Al N产生的膨胀导致试样产生裂纹。因此,在锆碳和铝锆碳材料中添加金属Al时,其加入量不宜太多,以不超过1%(w)为宜。     

磷矿石化学浸提脱镁过程研究

以磷硫混酸化学浸提选择性脱除磷矿石中镁杂质过程为对象,研究脱镁过程中磷矿石的磷、镁、钙、铁、铝、钾、钠等元素含量及其微观物理结构变化规律,为磷矿石脱镁预处理提供基础数据。设计了正交实验并得到优化工艺条件:反应温度40℃,搅拌速率300 r/min,液固比5∶1 cm~3/g,p H值2—3,反应时间30 min。采用扫描电镜(SEM)、化学分析、低温N_2吸附(BET)等方法对脱镁过程中产物进行了表征与分析。研究表明:脱镁过程中化学反应导致磷矿石变得疏松多孔;主要组成脱除率随反应时间变化各异,Mg O脱除率高且含量持续下降,P_2O_5和Ca O含量基本不变,Fe_2O_3,Na_2O和K_2O脱除率低,Al_2O_3脱除率逐步提高;随着反应时间增长,磷矿石的比表面积与孔容均增大,而粒径分布无明显变化规律。     

湿法过磷酸钙生产中矿浆浓度的确定

两个方面:(1)矿浆的流动性满足生产要求;(2)产品的水分满足标准要求。现以开阳矿为例,浅析过磷酸钙生产中矿浆浓度(此文均指矿浆中水的质量分率)的确定:磷矿化学组成(见表1),硫酸浓度w(H2SO4)98%。表1　开阳磷矿组成%w(P2O5)w(SiO2)w(CaO)w(MgO)w(Fe2O3)w(Al2O3)w(I.L)34.22.9952.191.260.830.34.591　过磷酸钙生产中硫酸理论用量(1)　磷矿石中氟磷酸钙Ca5(PO4)3F与硫酸H2SO4反应消耗的硫酸量1000kg磷矿中P2O5消耗H2SO4量:　　1000×0.342×1.61=550.62kg式中　1.61为1kgP2O5消耗H2SO41.61kg。(2)　磷矿中其它成分消耗H2SO4…     

Al_2O_3含量及热处理温度对Al_2O_3-SiO_2系浇注料抗铝液侵蚀性的影响

采用坩埚法和浸泡法研究了不同Al2O3含量(质量分数分别为80%~85%、65%~70%、40%~45%、25%~30%)及不同温度(分别为110、800、1100和1 400℃)热处理后的Al2O3-SiO2系浇注料的抗铝液侵蚀性,借助电镜和能谱分析研究了被850℃铝液侵蚀后试样的显微结构。结果表明:(1)随着Al2O3含量的增加,Al2O3-SiO2系浇注料的抗铝液侵蚀性增强;(2)在1 100℃热处理后,浇注料的抗铝液侵蚀性最差;(3)铝液渗入浇注料内部后,铝液中的Al和Mg与浇注料中的石英和莫来石相发生反应,将SiO2还原成Si,Al和Mg则氧化成Al2O3和MgO,MgO进而与Al2O3反应生成尖晶石,破坏试样的结构;(4)对于Al2O3含量较高的Al2O3-SiO2浇注料,尖晶石富集层较致密,可阻止铝液继续向浇注料内部渗透。     

不同Al2O3含量镁铝尖晶石材料高温力学性能研究

研究了Al2O3含量(w)分别为66％、71％、75％、85％、90％的高纯烧结镁铝尖晶石材料和不同Al2O3含量的电熔再结合镁铝尖晶石材料的热态抗折强度、压蠕变特性、显微结构等.结果表明:1)对于高纯烧结镁铝尖晶石材料,随着Al2 O3含量的增大,其热态抗折强度都有所增大.Al2 O3含量为66％(w)的试样是尖晶石...     

钛酸铝固溶体陶瓷的制备与性能

用工业级原料采用固相反应法合成了钛酸铝固溶体[Al2(1-0.2)Mg0.2Ti1 0.2O5].研究了氧化镁(MgO)在钛酸铝(Al2TiO5)结构中的固溶对粉体合成的影响,通过测量Al2(1-0.2)Mg0.2Ti1 0.2O5陶瓷的体密度、热膨胀系数和抗弯强度,进一步研究了其烧结行为、热膨胀行为和机械性能.结果表明:由于MgO的固溶,在相对较低的温度(1 300℃)煅烧便合成纯相Al2(1-0.2)Mg0.2Ti1 0.2O5粉体,并且具有良好的烧结活性.用1 380℃合成的粉体,经1 450℃保温4h烧结的Al2(1-0.2)Mg0.2Ti1 0.2O5陶瓷,不仅具有低膨胀特性,而且有足够高的抗弯强度.     

Fe_2O_3和Al_2O_3促进MgO烧结的机制研究

为了提高Mg O的烧结性能,设计了纯Mg O、加入0.5%(w)Fe_2O_3的Mg O和加入0.5%(w)Al_2O_3的Mg O共3组配方,经球磨混练、自然风干、成型、干燥后,在1 500℃保温1 h烧成,然后采用X射线光电子能谱仪、X射线衍射仪和配有能谱仪的扫描电子显微镜对烧后试样进行表征,并分析Fe_2O_3和Al_2O_3促进Mg O烧结的机制。结果表明:加入Fe_2O_3或Al_2O_3能提高Mg O在1 500℃保温1 h烧后的致密度。其促烧结机制为:增加Mg O晶体内双空位浓度,提高O~(2-)扩散速率;生成Mg Fe_2O_4、Mg Al_2O_4、Mg(Fe,Al)_2O_4、Fe Al_2O_4和(Mg,Fe)O,活化Mg O晶格。     

硅铝镁测定要点及误差分析

针对河南省部分企业普通水泥中的SiO2，生料中的Al2O3和石灰石中的MgO质量分数的化学分析合格率低的情况，分别介绍了用氯化铵重量法和氟硅酸钾容量法测普通水泥中w(SiO2)、用EDTA直接滴定法和CuSO4回滴法测生料中w(Al2O3)、用代用法测石灰石中w(MgO)含量的步骤、测定要点及误差分析。     

立窑厂用玄武岩代替粘土配料生产早强水泥

0前言 玄武岩是一种基性火山喷出岩，相对体积质量为 3.0～ 3.1，性脆，易磨性较差，活性 SiO2和 Al2O3含量达 60％以上。当地利用玄武岩生产建筑石料，但尾矿粉堆积如山未得到充分利用。我们根据我厂所用粘土中 Al2O3含量偏低的情况，决定 2000年初在 2.5m× 8m机立窑上进行用玄武岩代替粘土配料生产早强水泥的试验，取得了成功。 1玄武岩的化学成分 玄武岩的化学成分见表 1。 　　由表 1,玄武岩的化学成分不但与粘土相近，而且 w(Fe2O3)、 w(CaO)和 w(MgO)均较当地粘土含量高， w(Al2O3)一般较当地粘土高 4％左右，同时玄武岩中还…     

烧结法合成镁铁铝复合尖晶石

以氢氧化铁、活性氧化铝和轻烧镁粉为原料,外加3％石墨,按质量比37:36:27进行配料,制得φ20 mm×10 mm的试样,经1550℃保温3 h和6 h高温烧成.采用XRD、SEM和EDS等手段对烧后试样的物相组成和显微结构进行表征.结果表明:经过XRD物相分析,保温3 h的试样中物相组成为镁铁铝复合尖晶石相、刚玉相和铁铝尖晶石相三相;保温6 h的试样中存在两种矿物相Mg8.13 Al14.75 Fe1.13O32和Al15.44 Fe6.16 Mg2.32O32;XRD精修处理后,保温6 h的试样中两种镁铁铝复合尖晶石的结构分别为(Mg0.23 Fe2+0.54 Fe3+0.06 Al0.17)Ⅳ(Mg0.03 Fe2+0.065 Fe3+0.02 Al0.88)ⅥO4.000和(Mg0.708Fe0.056Al0.237)Ⅳ(Mg0.154Fe0.0425Al0.8035)ⅥO4.000;通过SEM和EDS微观结构分析,保温3 h的试样由深灰色的FeO·Al2O3和浅灰色的镁铁铝复合尖晶石两种物质组成;保温6 h的试样中FeO·Al2O3和MgO·Al2O3互相扩散,生成两种镁铁铝复合尖晶石,一种呈灰色Mg含量低、Fe含量高,另一种呈亮白色Mg含量高、Fe含量低.     

磷石膏在粒状过磷酸钙生产中的应用

我公司粒状过磷酸钙生产采用圆盘造粒、回转式烘干的生产工艺,年生产一等品粒状过磷酸钙1.5万t。磷石膏因其有一定的粘性,所以在造粒过程中可提高过磷酸钙成球率。成品成球率可从原来的85 %提高到现在的95 %以上。从而使出厂成品合格粒度都在99%以上,成品的外观也得到了改善,颗粒基本圆润饱满,年利用磷石膏16 0 0t,直接增加效益近6 0万元。现将此方法介绍于下。1　磷石膏的主要成分分析我公司所用磷石膏的主要成分见表1。表1　磷石膏的主要成分%w(P2 O5) w(H2 O) w(Al2 O3) w(Ca SO4 ) w(Mg O) w(H2 SO4 )0 .9 2 2 0 .2 779.3 0 0 .11…     

Al粉和Si粉对铬刚玉质材料显微结构的影响

以w(Al2O3)=99.48%的板状刚玉细粉和颗粒料(粒度为5～3、3～1和≤1 mm)、w(Al2O3>)=99.15%的α-Al2O3微粉、w(Cr2O3):99.62%的Cr2O3微粉为主要原料,研究了在氧化气氛下1 500℃保温3 h处理后Al粉(加入量(w)分别为3%、6%、9%、12%、15%)和Si粉(加入量(w)为3%)复合加入时对铬刚玉质材料显微结构的影响.结果表明:经过1 500℃保温3 h处理后,Al粉和Si粉的引入改变了材料的结构,使材料的边缘部位结构致密,中心部位结构疏松.在试样表层,Si氧化生成SiO2,SiO2与Al2O3反应生成莫来石,产生体积膨胀,封闭了材料表面的气孔;同时,Al粉原位反应生成了活性较大的Al2O3,并与Cr2O3反应生成铝铬固溶体,使材料烧结更致密,阻止了O2的进入,使材料内部缺氧,于是材料中心部位的Al、Si不能被氧化,Al把Cr2O3中的Cr置换出来,一部分Cr与Si生成金属间化合物Cr5Si3,另一部分则以单质Cr的形态存在于材料中.     

Y_2O_3和TiO_2对Mg_(4.68)Al_(2.64)Zr_(1.68)O_(12)合成的影响

以分析纯的Mg O、烧结尖晶石、活性α-Al2O3、电熔单斜氧化锆为原料,采用淬冷法研究了Y2O3和Ti O2对Mg4.68Al2.64Zr1.68O12合成的影响。结果表明:当温度为1 710℃,Mg4.68Al2.64Zr1.68O12的合成优先于Y2O3、Ti O2在Zr O2中的固溶,Zr O2固溶体须脱溶出Y2O3、Ti O2,才能参与Mg4.68Al2.64Zr1.68O12的反应,其稳定性与Mg4.68Al2.64Zr1.68O12的合成率呈反比。Y2O3质量分数小于1.0%时对Mg4.68Al2.64Zr1.68O12的合成影响不大,超过1.5%时不利于Mg4.68Al2.64Zr1.68O12的合成,但却有利于试样的致密化及Zr O2晶粒细化。Ti O2较Y2O3稳定Zr O2的效果差,其能同时促进Mg4.68Al2.64Zr1.68O12的合成及晶粒长大,其加入量以1.0%质量分数为佳。     

ρ-Al2O3加入量对莫来石-刚玉浇注料性能的影响

以烧结莫来石(w(Al2O3)>45%)、电熔莫来石(w(Al2O3)>70%)、刚玉(w(Al2O3)>99%)、α-Al2O3微粉(w(Al2O3)>99.5%)、SiO2微粉(w(SiO2)>92%)、ρ-Al2O3微粉(w(Al2O3)>83.0%)等为主要原料,制备了莫来石-刚玉浇注料试样,经110℃24 h、1 000℃3 h和1 400℃3 h处理,研究了ρ-Al2O3加入量(w)分别为1%、2%、3%、4%和5%对莫来石-刚玉浇注料性能的影响。结果表明:随着ρ-Al2O3加入量的增加,莫来石-刚玉浇注料的体积密度下降,显气孔率增大,抗热震性和抗渣性逐渐变好。110℃24 h处理后强度逐渐增大;1 000℃和1 400℃处理后强度和永久线变化率则是先增加后减小,当ρ-Al2O3加入量为2%时达最大;试样的高温抗折强度先增加后减小,以ρ-Al2O3加入量为3%时最大。     

由高炉渣酸解废液制备镁铝尖晶石粉体

以含Mg2+和Al3+等有价元素的高炉渣酸解提硅废液为原料、尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀法制备镁铝尖晶石粉体,研究了其产率及性能. 结果表明,最佳工艺条件为：反应温度100℃,尿素用量为理论用量的10倍,煅烧温度1100℃,保温时间2 h. 加入5%(w) Na2S2O4后,样品中Fe2O3含量从1.70%(w)降到0.49%(w),除铁率达71.2%,白度增加11度. 产品为富铝型镁铝尖晶石,且杂质含量远低于国家标准.     

添加Al_2O_3-ZrO_2复合粉对ZrO_2质定径水口抗热震性的影响

以质量分数45%的Mg,Y-PSZ骨料,55%的Mg,Y-PSZ细粉,外加5%(w)的PVA结合剂为基础配方制备ZrO2定径水口,分别以质量分数为3%、6%、9%、12%的溶胶-凝胶法制备的Al2O3-ZrO2复合粉等量取代Mg,Y-PSZ细粉,研究复合粉对锆质定径水口物理性能、物相组成和显微结构的影响。结果表明:添加3%(w)Al2O3-ZrO2复合粉的改性锆质定径水口的各项性能明显优于目前生产工艺采用的未添加复合粉的锆质定径水口,其抗热震性为未添加复合粉的6倍。