燃煤机组尾部烟道三氧化硫脱除数值模拟研究

为减少燃煤电厂机组烟道尾气三氧化硫SO₃对环境的破坏和对燃煤机组日常运行的不利影响，对SO₃的脱除开展模拟研究。以燃煤机组尾部烟道为模拟对象，建立碱性吸收剂溶液吸收SO₃多相流全过程反应的数值模型；以碳酸钠Na₂CO₃溶液为碱性吸收剂，通过该模型研究碱性吸收剂吸收SO₃的基本特性，并探究碱性吸收剂各项参数对SO₃脱除效率的影响。研究结果表明，Na₂CO₃在烟道的主要存在方式为固相，烟气温度对SO₃脱除效率影响较小，喷枪系统不同布置方案的脱除效率不一，Na₂CO₃的质量浓度为100 g/L时效果较好，摩尔比与SO₃的脱除效率并非线性相关，喷雾粒径为40～70μm、雾化角度为60°时，效果较好。     

新鲜生物质催化热解气化制富氢燃料气的试验研究

采用TG/DTA/GC 技术进行了新鲜小麦秸秆和玉米秸秆以K₂CO₃，Na₂CO₃，ZnCl2和CaO为催化剂制富氢燃料气的试验研究，分析了催化剂种类及用量对新鲜生物质热解气化气体产物组成的影响.结果表明:催化剂的加入改变了新鲜生物质热解气化气体产物的组成，气体产物中H₂的含量增加； K₂CO₃，Na₂CO₃，ZnCl₂对提高H₂含量效果很明显；ZnCl₂对CH₄的生成有抑制作用，CaO对生物质热解过程中CH₄的产生有一定的促进作用；随着催化剂用量的增加H₂的含量增加，当K₂CO₃和Na₂CO₃用量为20%左右时，H₂含量可达55%左右.     

锂云母复合盐焙烧-水浸提取锂铷铯

采用复合盐焙烧-水浸工艺从锂云母中提取锂、铷、铯,研究了焙烧工艺参数及浸出工艺参数对锂、铷、铯浸出率的影响。结果表明,锂云母精矿焙烧时,复合盐焙烧效果优于单一盐添加剂,CaCl₂+Na₂CO₃组合添加剂具有焙烧时氯气排放少、焙烧矿浸出效果好等优点。从锂云母中回收锂、铷、铯,较佳的焙烧-浸出工艺条件为: CaCl₂+Na₂CO₃组合为焙烧添加剂,锂云母精矿∶CaCl₂∶Na₂CO₃(质量比)=1∶0.5∶0.2,锂云母精矿焙烧温度900 ℃、焙烧时间2 h,对焙烧矿进行室温水浸,浸出时间1 h、液固比2∶1,此时锂、铷、铯浸出率分别为86.64%、92.58%、85.37%。含锂浸出液经2次调节pH值净化除钙,升温至95 ℃后加入饱和Na₂CO₃溶液,结晶得到碳酸锂,样品纯度为99.08％,产品纯度及杂质含量达到一级碳酸锂标准。沉锂母液采用溶剂萃取法分离铷、铯,铯萃取率达到99%以上,铷洗脱率达到96%左右。     

拜耳法高压溶出液中铁浓度变化规律的研究

模拟拜耳法溶出一水硬铝石过程, 基于铝酸钠溶液中铁浓度的变化规律, 研究了S^2-、Na₂O_k、Na₂CO₃、Na₂SO₄浓度变化对Fe(OH)₃、FeS、FeS₂反应行为的影响规律。实验结果表明: 在260 ℃、反应时间60 min、Na₂O_k 160～300 g/L时, 随着体系中硫化钠浓度的升高, 加入氢氧化铁时铁浓度明显升高, 而加入FeS和黄铁矿时溶液中铁浓度略有降低, 这可能与多硫化铁和羟基硫代铁酸钠的生成条件有关; 随着苛性碱浓度的升高, 加入氢氧化铁时, 溶液中铁浓度变化不明显, 而加FeS时溶液铁浓度降低, 加黄铁矿溶液铁浓度却升高; Na₂CO₃对溶出液中铁浓度有明显的促进作用; 而Na2SO4对溶出液中的铁浓度的影响不明显。     

高磷鲕状铁矿氧化球气基还原-磁选提铁降磷研究

以某高磷鲕状铁矿氧化球为试样,研究了气基还原-磁选生产粉末还原铁工艺。以CaCO₃为脱磷剂时,考察了还原气体总流量、还原温度以及还原时间对提铁降磷的影响,发现调整上述条件,均不能获得合格的粉末还原铁; 以Na₂CO₃为脱磷剂时,考察了还原温度以及Na₂CO₃用量对提铁降磷的影响,结果表明,在Na₂CO₃用量15%、H₂与CO流量分别为3.75 L/min和1.25 L/min、1 100 ℃下还原180 min,获得了铁品位96.55%、铁回收率94.99%、磷含量0.08%的优质粉末还原铁。     

机械活化对粉煤灰提铝影响研究

为提高粉煤灰中铝提取率, 采用机械活化对粉煤灰进行预处理, 探讨了机械活化对粉煤灰焙烧-酸浸效果的影响。结果表明: 机械活化能提高粉煤灰比表面积、增加反应活性点, 促进活化反应的进行; 通过机械活化, 在Na₂CO₃与Al₂O₃物质的量比1.6、850 ℃下焙烧50 min后酸浸, 铝浸出率达到91.58%。     

硫化钠法CCUS化学固碳技术分析和探讨

简明阐述了清洁能源制氢耦合C1化学工业的CCUS化学固碳路径，按照CO₂中的C、O元素成键变化，将化学固碳技术区分为活化法和非活化法。将金属氧化物拓展到金属硫化物，并通过还原硫酸盐制备金属硫化物，设计构思出Na₂S固碳路径，包括电解水制氢、H₂还原Na₂SO₄、Na₂S溶液吸收CO₂、NaHCO₃/Na₂CO₃处理单元、H₂S制硫酸或硫磺以及硫酸制盐酸6个工艺单元流程；可用于含氧原料气、低浓度CO₂原料气甚至大气中CO₂的捕集及固化工艺的技术开发，并具有矿化固碳效果。通过对Na₂S固碳路径及其效果进行的详细分析和探讨，从H₂消耗、投资、过程能耗、产品价值、固碳效果以及能源利用和储存等方面进行对比后，得出Na₂S法固碳与CH₃     

响应曲面法优化含镍铜尾矿还原焙烧——磁选工艺提镍

针对某含镍铜尾矿镍品位低、矿物组成复杂等问题,以焦炭为还原剂,NaCl、Na₂CO₃和NaClO为添加剂,采用还原焙烧方法对含镍铜尾矿进行预处理,焙烧熟料采用磁选回收镍。采用Box-Behnken响应曲面法进行试验设计并优化含镍铜尾矿还原焙烧过程中各添加剂用量,分析各因素水平间的交互作用对磁选指标的影响,并建立自变量与响应值间的数学预测模型,确定还原焙烧—磁选工艺处理含镍铜尾矿的最优工艺条件为:NaCl用量23.723%、Na₂CO₃用量14.552%、NaClO用量10%,在此条件下得到预测磁选镍精矿的镍品位为3.528%。试验结果对优化含镍铜尾矿还原焙烧工艺具有可行性。     

配加钠盐添加剂的高铁锰矿煤基直接还原的试验研究

采用煤基直接还原-磁选工艺对某高铁锰矿进行铁-锰分离的试验研究。不配加添加剂时磁性产物铁品位为59.42%, 锰品位为20.73%; 非磁性产物锰品位为48.88%, 铁品位为5.91%。为强化铁-锰分离, 选择Na₂CO₃、Na₂SO₄和Na₂S₂O₃作为添加剂进行还原试验, 结果表明3种添加剂在还原过程中都能促进铁-锰分离, 且Na₂S₂O₃效果最优。在Na₂S₂O₃用量为5%时, 磁性产物的铁品位提高至85.38%, 锰品位降低至9.08%; 非磁性产物的锰品位提高至54.72%, 铁品位降低至2.59%。研究了加入添加剂前后焙烧矿的微观结构和物相转变, 结果表明Na₂S₂O₃有利于MnS和Mn₂SiO₄的形成并促进了铁晶粒的聚集长大。     

Na2CO3促进某硅质页岩中低价钒的钠化氧化作用研究

在对含钒硅质页岩添加NaCl进行氧化焙烧提钒过程中引入Na₂CO₃可促进钒的氧化和后续浸出。在对促进效果进行考察的基础上，通过对复合添加剂焙烧产物及浸出渣的化学成分、XRD及SEM-EDS等的分析，研究了Na₂CO₃的促进机理。结果表明：①在NaCl+Na₂CO₃（质量比为3∶2）与试验原料质量比为10%，焙烧温度800 ℃，焙烧时间180 min，焙烧产物在液固比10 mL/g、浸出温度80 ℃、浸出时间120 min条件下搅拌浸出（600 r/min），钒浸出率达到84.96%。②焙烧过程中，原料中的白云母、伊利石等矿物铝氧八面体晶格被破坏，转变为主要含元素Na、K、Al、Si、O的熔融颗粒并析出钠长石。Na₂CO₃增加焙烧原料碱度，使石英反应活性增强并与熔融颗粒共熔产生多孔颗粒。③加入NaCl和Na₂CO₃后，熔融颗粒及石英共熔产生的微孔结构及焙烧过程中充填于熔融颗粒间的长石形成的气相通道，均使焙烧料内部O₂的扩散性增强，与低价钒接触几率增加，加速钒氧化进程，使钒氧化焙烧效果变好。     

石灰烧结法从煤系高岭土提取氧化铝的研究

采用高岭土为原料提取氧化铝,研究以萤石为助剂煅烧活化煤系高岭土和溶出提取氧化铝的条件,考察了煤系高岭土煅烧活化和溶出条件对煤系高岭土中氧化铝溶出率的影响。实验表明,煅烧活化条件为:石灰石与煤系高岭土质量比2.5、萤石用量1%、煅烧温度1260℃、烧成时间90 min;溶出的最佳工艺条件为:溶出温度85℃、溶出时间2.0 h、Na2CO3质量分数9%、液固比3.5,在此条件下,粉煤灰中氧化铝的溶出率高达90.5%。     

石煤钒矿焙烧试验研究

考查了焙烧温度、焙烧时间、添加剂种类及添加量等因素对钒浸出率的影响。结果表明,焙烧温度和焙烧时间对钒浸出率影响较大,最佳的焙烧条件为800℃、3 h;添加NaCl或Na2CO3均能显著提高钒浸出率,添加2%Na2CO3＋1%氧化剂H-1,可使钒浸出率提高23.21个百分点,达到84.45%。     

江西某铀矿石室内碱法浸出试验研究

通过对江西某铀矿石的室内搅拌浸出试验,确定了适于该矿石的溶浸剂,并对矿石粒度、氧化剂等对浸出的影响进行了探讨。试验结果表明,该矿石属于碱性易浸矿石,采用35g/L Na2CO3+15g/L NaHCO3作浸出剂、3 g/L KMnO4作氧化剂,浸出性能较好,金属浸出率较高(>70%);同时,矿石细度是影响浸出的主要因素。     

钾长石的绿色化综合利用工艺

针对辽宁某地钾长石的特点,设计了一条绿色化综合利用工艺流程。采用Na2CO3中温焙烧,在较低温度下破坏钾长石的结构。碱溶焙烧熟料得到Na2SiO3溶液和K、Na、Al的富集渣。碳分Na2SiO3溶液制取白炭黑。酸化K、Na、Al的富集渣,经水浸、过滤得到白炭黑和含K、Na、Al的溶液。Na2CO3沉铝得到Al(OH)3与K、Na分离。Na2SO4、K2SO4循环至一定浓度后分步结晶得到Na2SO4和K2SO4晶体。可采用CO还原Na2SO4制得Na2S。整个工艺流程实现了Si、K、Na、Al的综合利用,无废弃物排放。     

2016年重要国际矿冶活动和会议

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酸碱性添加剂对硅质含钒页岩焙烧效果的影响

以鄂西某地硅质含钒页岩为研究对象,研究了酸性、碱性添加剂对其焙烧效果的影响。试验结果表明,在焙烧温度为800 ℃,保温时间1 h,加入1%碱性添加剂Na₂CO₃和2%YL情况下,钒的水浸率可达74.63%;在焙烧温度为850 ℃,保温时间为1.25 h,加入5%酸性添加剂Na₂SO₄和2%YL情况下,钒的水浸率可达85.36%。结合不同焙烧熟样的SEM检测,解释了2种添加剂对该页岩焙烧的影响。     

甘肃早子沟金矿石选矿试验

甘肃早子沟金矿石金品位为4.09 g/t,铜、铅、锌、铁、锑等含量较低,不具有回收价值。矿石金属矿物主要为黄铁矿、毒砂、辉锑矿和褐铁矿等。为回收有价元素金,采用浮选—浮选尾矿硫代硫酸钠浸出工艺进行试验。结果表明:在磨矿细度为-0.074 mm占90%时,以Na_2CO_3为p H调整剂、异戊基黄药+丁胺黑药为捕收剂、2#油为起泡剂,经1粗2精2扫闭路浮选,获得的浮选精矿金品位为56.78 g/t,回收率为71.27%,且影响金浸出的FeS_2、FeAsS、Sb_2S_3被富集到了浮选精矿中;浮选尾矿在液固比为4、Na_2S_2O_3·5H_2O用量为0.20 mol/L、CuSO_4用量为0.018 75mol/L、(NH_4)_2SO_4用量为0.05 mol/L、NH_3·H_2O用量为1.0 mol/L、矿浆pH=9.5、搅拌转速为450 r/min、反应时间为3 h条件下浸出,获得了金浸出率为67.05%,金总回收率为90.52%的指标。试验结果可以为早子沟金矿石的合理利用提供技术依据。     

超声波强化浸出废镀锌板炼钢粉尘试验研究

对超声波强化浸出含铁酸锌的废镀锌板炼钢粉尘进行了研究,并与常规浸出进行了对比。探讨了初始酸浓度、浸出时间、液固比、超声波强度对浸出率的影响。试验表明,采用超声波强化浸出可使常温弱酸下不溶的铁酸锌浸出。在初始硫酸浓度为200 g/L,浸出时间为120 min,液固比为10的条件下,辅以频率为20 kHz、强度为2 W/cm²的超声波加以强化,此粉尘锌的浸出率可达到90%以上。     

Ni-Sn-Fe合金废料的综合利用

研究了用Ni-Sn-Fe合金废料生产工业硫酸镍和锡酸钠的生产工艺流程。Ni-Sn-Fe合金产经混酸浸出,Na2CO3沉锡,Na2CO3除铁,萃取除杂,浓缩结晶可得硫酸镍,所沉锡渣碱溶,水淬,浓缩结晶可得锡酸钠。