金属离子对硫酸钙晶须形貌影响的试验研究

以脱硫石膏为原料制备硫酸钙晶须,研究反应温度、反应时间、金属离子的种类和浓度对硫酸钙晶须形貌、尺寸的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对硫酸钙晶须物相及形貌进行表征。结果表明:反应温度、反应时间、金属离子的种类和浓度都会影响硫酸钙晶须的形貌。制备硫酸钙晶须的最佳工艺条件为:浆料质量分数为2%,反应时间为90 min,硫酸浓度为2 mol/L,搅拌速率为150 r/min,氯化镁为晶型控制剂(浓度为17 mmol/L),所制备出硫酸钙晶须的平均长径比为148,平均直径2.2μm。Mg2+通过吸附在晶体的表面对硫酸钙晶须的形貌产生影响,而Al3+对硫酸钙晶须的形貌影响是其被纳入晶体造成。     

硫酸-无机盐中脱硫石膏水热合成硫酸钙晶须

以脱硫石膏为原料,利用水热法在硫酸-无机盐-水体系中成功制备出硫酸钙晶须。借助SEM、图像粒度分析等方法,考察反应温度、时间、硫酸浓度、晶型控制剂等条件对晶须形貌及长径比的影响,并初步讨论硫酸-无机盐-水体系对晶须成核和生长过程的影响。结果表明:在硫酸-无机盐-水体系中,反应温度、反应时间、硫酸浓度和晶型控制剂的类型,都会改变硫酸钙晶须的平均长径比。制备硫酸钙晶须的最优工艺条件为:脱硫石膏质量分数5%,反应温度135℃,反应时间150 min,硫酸浓度10-3 mol/L,使用的晶型控制剂为氯化铜(质量分数为0.17%)。在此条件下制备的半水硫酸钙晶须平均长径比可达到74.38。     

硫酸铁对硫酸钙晶须形貌影响研究

以某轧钢厂酸洗液的中和渣为原料,采用水热法制备硫酸钙晶须,利用XRD、SEM、EDS等手段对晶须产品进行了表征,系统研究了硫酸铁对硫酸钙晶须形貌的影响机理。结果表明,铁离子对硫酸钙晶须生长有不利影响,在利用水热法制备晶须时,Fe~(3+)主要以Fe(OH)_3形式存在,通过吸附在硫酸钙晶须的(111)晶面上,降低了晶须的表面能并限制该晶面的生长速率。此外,溶液中SO_4~(2-)可产生同离子效应,进而抑制二水硫酸钙溶解反应的进行,减弱二水硫酸钙溶解速率。在两者的联合作用下,导致生成的硫酸钙晶须数量减少,且其长径比相对较小,形貌转变为颗粒状和板状等形貌。研究可实现废酸中和渣的综合利用,并提高工业副产品的附加值。     

某含铜金精矿预处理过程中的铜、铁浸出

研究"硫酸化焙烧—酸浸—氰化"和"L-SX-EW"联合工艺处理含铜金精矿过程中,焙烧温度、酸浸酸度对铜、铁浸出率和酸浸液中Fe~(3+)浓度的影响。结果表明,在硫酸化焙烧温度为650℃、焙烧时间1 h、初始酸浸酸度40 g/L、浸出液固比3∶1、浸出温度85℃、浸出时间1 h条件下,铜、铁的浸出率分别为大于96%、21%,酸浸液中的Fe~(3+)浓度2.87 g/L。表明在不改变原有工艺的基础上通过调整焙烧温度和酸浸酸度两个关键工艺参数,可以达到提高铜浸出率的同时兼顾降低Fe~(3+)浓度的目标。     

难免金属离子对TAB-3药剂浮选黑钨矿的影响

以脂肪酸类捕收剂TAB-3为代表,通过单矿物试验,重点研究了矿浆溶液中Fe~(3+),Ca~(2+),Mg~(2+)三种难免金属离子对TAB-3浮选黑钨矿的影响,通过金属离子溶液化学、动电位分析、吸附量测试的方法对其作用机理进行了探讨.研究表明,pH=7.5时,Fe~(3+),Ca~(2+)和Mg~(2+)均对TAB-3浮选黑钨矿产生抑制作用,分别以Fe(OH)3(s),Ca~(2+),Mg~(2+)的形式吸附在黑钨矿表面.当离子浓度低于60μmol·L-1时,金属离子对黑钨矿的抑制强弱顺序为Mg~(2+)≈Ca~(2+)Fe~(3+).当离子浓度高于60μmol·L-1时,金属离子对黑钨矿的抑制强弱顺序为Fe~(3+)Mg~(2+)≈Ca~(2+).     

某含铜金精矿预处理过程中铜、铁浸出研究

研究"硫酸化焙烧—酸浸—氰化"和"L-SX-EW"联合工艺处理含铜金精矿过程中,焙烧温度、酸浸酸度对铜、铁浸出率和酸浸液中Fe~(3+)浓度的影响。结果表明,在硫酸化焙烧温度为650℃、焙烧时间1 h、初始酸浸酸度40 g/L、浸出液固比3∶1、浸出温度85℃、浸出时间1 h条件下,铜、铁的浸出率分别为大于96%、21%,酸浸液中的Fe~(3+)浓度2.87 g/L。表明在不改变原有工艺的基础上通过调整焙烧温度和酸浸酸度两个关键工艺参数,可以达到提高铜浸出率的同时兼顾降低Fe~(3+)浓度的目标。     

用石膏合成超细硫酸钙晶须的研究

以CaSO4.2H2O为原料,采用水热法合成了超细硫酸钙晶须。以电镜作为分析超细硫酸钙晶须直径的手段,得出制备超细硫酸钙晶须的最优工艺条件为:反应温度120℃、料浆初始pH值9.8~10.1、料浆浓度5%、原料粒度18.1μm。在此条件下,制备出了平均直径为0.19μm,长径比为98的超细硫酸钙晶须产品。     

酸性条件下十二胺体系中Fe~(3+)对白云母可浮性的影响

通过单矿物试验、溶液化学计算、动电位测试、红外光谱分析以及XPS分析,研究了在酸性条件下十二胺体系中Fe~(3+)对白云母的抑制作用机理。结果表明,浓度为3×10-3mol/L的Fe~(3+)可使白云母的零电点从1.6增加到2.4。在pH=4时,随着Fe~(3+)浓度的增大,白云母动电位正向移动。十二胺在白云母表面的吸附状态为物理吸附。Fe~(3+)在白云母表面产生静电吸附,并以Fe(OH)_3沉淀的形式罩盖在白云母表面并减少白云母表面暴露的Si原子数目,导致十二胺在白云母表面的吸附量减小从而抑制白云母的浮选行为。当Fe~(3+)的浓度为1×10-3mol/L时,可使白云母的回收率降低12%。     

以温石棉尾矿为镁源制备碱式硫酸镁晶须

将温石棉尾矿煅烧活化产物酸浸获得硫酸镁溶液,以硫酸镁溶液与轻质氧化镁为反应物料,采用水热合成法制备碱式硫酸镁晶须,并对其进行了SEM、XRD、FT-IR以及TG-DTA分析.研究了MgSO4溶液的浓度、硫酸镁与氧化镁摩尔比、反应温度对产物的影响.实验结果表明,该法制备碱式硫酸镁晶须的较佳条件为:MgSO4浓度0.6 mol/L,硫酸镁与氧化镁的摩尔比1∶2,反应温度170℃.实验制备的碱式硫酸镁晶须样品长径比为10～50,其分子式为MgSO4·5Mg(OH)2· 3H2O.     

大长径比硫酸钙晶须的制备及形貌研究

以天然石膏为原料采用水热法制备半水硫酸钙晶须,SEM观察晶须形貌及分析长径比。考察了外加剂、原料粒度、水热温度、pH值、初始料浆浓度、水热时间对硫酸钙晶须形貌影响。结果表明:外加剂提高了天然石膏在水中的溶解度;原料粒度会影响天然石膏的溶解速率,粒度越小溶液越容易达到过饱和状态;水热温度在 < 100 ℃时较难生成硫酸钙晶须;溶液pH值可改变溶液离子质量分数,随着pH值升高晶须平均直径逐渐减小,同时会导致外加剂失效;料浆浓度越高,晶须生长空间越小,溶液体系离子迁移速度降低。在原料粒度4 μm、料浆浓度5%、CuCl₂ 1.5%（相对于天然石膏质量）、水热温度120 ℃、pH=5.3、水热时间140 min的条件下,制备出平均直径1~2 μm、长径比达160的半水硫酸钙晶须。      

晶体调控剂对硫酸钙晶须生长的影响研究

以预处理后的工业废渣磷石膏为原料,铁盐和十二烷基盐复配物作晶体调控剂,采用水热法成功制备了硫酸钙晶须,利用SEM和XRD分别对硫酸钙晶须的表面形貌、物相特征进行表征,研究了复配型晶体调控剂种类对硫酸钙晶须特性的影响。结果表明,十二烷基铁盐复配型晶体调控剂能够显著增大硫酸钙晶须的长度和长径比,改善晶须的形貌,调控效果由好到差顺序为:FX-3FX-2FX-5FX-6FX-4FX-1,其中FX-3型调控剂制备的晶须生长发育最佳,此时晶须的平均长径比为139.50。     

海泡石的酸活化及亲水性表面修饰

采用酸活化法对海泡石进行提纯改性得到酸活化海泡石,依次用苯基三乙氧基硅烷和浓硫酸对酸活化海泡石进行硅烷偶联剂处理和磺化改性,制备有机海泡石。考察了酸活化所用盐酸浓度和处理时间对海泡石改性效果的影响,通过FTIR、XRD、BET等测试手段分别对酸活化海泡石和有机海泡石进行结构和形貌表征。结果表明:酸活化处理使海泡石中部分Mg~(2+)被H~+取代,同时失去边缘与Mg~(2+)配位的结构水,骨架Si-OH增加,比表面积和微孔孔容体积增大。提高盐酸浓度和延长反应时间可促进海泡石的酸活化效果;海泡石经亲水性表面修饰后可改善与有机介质之间的相容性。     

常压酸水体系制备无水硫酸钙晶须及形貌调控

以脱硫石膏为原料,在H2O-H2SO4常压水热体系中制备无水硫酸钙晶须,分别研究柠檬酸和聚丙烯酸对晶须形貌的影响.结果表明,随着有机酸含量的增加,晶须平均直径减小,片状晶体含量降低.制备无水硫酸钙晶须最佳条件为添加1％柠檬酸,所得晶须直径为0.2～1μm,长径比约为30.     

常见金属阳离子对黑云母浮选行为影响研究

研究了在油酸钠捕收剂体系中金属阳离子Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)、Pb~(2+)、Al~(3+)对黑云母纯矿物可浮性的影响,并通过溶液化学计算探讨其作用机理。试验结果表明:1在油酸钠捕收体系中,6种金属阳离子在碱性条件下对黑云母都有活化作用,其中Cu~(2+)、Fe~(~(3+))、Al~(3+)的活化作用最强,Pb~(2+)次之,Ca~(2+)、Mg~(2+)的活化作用最弱.2Ca~(2+)对黑云母浮选起活化作用的主要组分是羟基络合物;Mg~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)和Al~(3+)对黑云母起活化作用的优势组分主要是氢氧化物沉淀;Pb~(2+)的羟基络合物和氢氧化物沉淀都是活化黑云母的优势组分。     

以温石棉尾矿为镁源制备碱式碳酸镁晶须

温石棉尾矿煅烧活化产物经盐酸浸取后得到氯化镁溶液。以氯化镁溶液与碳酸氢铵为反应物料,采用碳化法制备碱式碳酸镁晶须。通过正交实验,研究了氯化镁与碳酸氢铵摩尔比、MgCl2溶液的浓度、碳化温度、碳化时间、陈化时间对产物的种类及其晶须形貌的影响,并对产物进行SEM、XRD和热分析。结果表明,该法制备碱式碳酸镁晶须最佳条件:氯化镁与碳酸氢铵的摩尔比为1∶2,MgCl2浓度为0.8mol/L,碳化时间2 h,碳化温度60℃,陈化时间为4h,在此条件下制备出碱式碳酸镁晶须样品长径比为10~40,其分子式为4MgCO3.Mg(OH)2.4H2O。     

低品位砂岩型铀矿石微生物浸出试验研究

采用不同酸度和不同Fe~(3+)浓度的菌液,对取自新疆伊犁盆地的低品位砂岩铀矿石进行了浸出对比试验,研究矿石的浸出特征及酸度和Fe~(3+)浓度对浸出效果的影响。结果表明,铀的浸出主要发生在前8h,铀浸出最高速度达到16%/h左右,且浸出速度迅速衰减;铀的浸出与酸度正相关,Fe~(3+)浓度高于2.0g/L则对铀的浸出存在明显抑制作用,这可能与发生黄铁钾钒沉淀有关。浸出过程中体系pH和Eh分别上升和下降,变化幅度均与Fe~(3+)浓度呈反相关关系;综合试验成果认为,对研究区矿石而言,微生物浸出酸度5g/L、Fe~(3+)浓度1.5g/L的工艺条件是适宜的。     

NaOH改性沸石对硬水软化的试验研究

为了保证临汾某矿区周边居民饮用的地下水符合地下水质量标准,在分析矿区水文地质条件的基础上,利用改进的内梅罗指数法对该矿区地下各含水层进行水质评价,研究了NaOH溶液改性的沸石对第三含水层水样的处理效果,并探讨了NaOH浓度、改性时间和沸石用量对Ca~(2+)、Mg~(2+)吸附效果的影响。结果表明:当NaOH溶液的浓度为0.8 mol/L、改性时间为30 min、沸石用量为1.0 g时,所取水样中剩余Ca~(2+)、Mg~(2+)的质量浓度分别为143.64 mg/L、89.21 mg/L,总硬度降低至512.26 mg/L,经计算改进的内梅罗综合污染指数P为0.91,达到了饮用水的III类标准。     

Fe~(3+)对黄铜矿与铁闪锌矿分步浸出的影响机制

采用微生物冶金方法对黄铜矿与铁闪锌矿的共生矿物进行了分步浸出研究。嗜铁钩端螺旋菌(Leptospirillus ferriphilum)浸出体系中,通过改变外加Fe~(3+)浓度,分析了浸出过程中溶液电位、铜铁离子浓度的变化情况,考察了Fe~(3+)浓度对铜铁分步浸出的影响。结果表明,外加0.06 mol/L Fe~(3+)浸出3 d,锌浸出率从5.630%提高至16.288%,铜浸出率从2.372%提高到10.731%;浸出初期外加适量Fe~(3+)有利于铁闪锌矿优先溶解;外加大量Fe~(3+)时,对铜铁浸出均有明显促进作用,但二者分步浸出趋势减弱;外加Fe~(3+)可加速元素硫的氧化,削弱浸出过程中硫膜对矿物浸出的阻碍,同时降低溶液p H值,加速矿物浸出;但Fe~(3+)浓度过高时,大量黄钾铁矾的生成阻碍了矿物溶解。     

采用磷酸三丁酯(TBP)从含锌烟尘氯化浸出液中萃取锌

采用磷酸三丁酯萃取剂从含锌烟尘氯化浸出液中萃取锌,研究了工艺参数对锌萃取率的影响,确定了最佳的萃取条件。结果表明,采用磷酸三丁酯(TBP)能够从含锌烟尘氯化浸出液中有效萃取锌,在相比O/A 3/1、萃取时间3min、TBP体积分数为60%、水相锌离子浓度41.07g/L、水相氯离子浓度122g/L、温度15℃时进行萃取,锌的萃取率能够达到70.43%。萃余液中有白色硫酸钙沉淀生成,且硫酸钙晶须结晶程度较高。     

大理石尾矿碳化法制备文石晶须及其形貌分析

以四川石棉县某大理石矿山的尾矿经预处理和煅烧所得生石灰为原料,氯化镁为晶型控制剂,采用碳化法制备文石晶须。通过X射线衍射、光学显微镜等分析手段对样品物相组成、微观形貌进行分析。考察了温度、MgCl₂浓度及生石灰用量对样品中文石晶体含量和晶须形貌的影响。结果表明:在温度80℃、MgCl₂浓度0.2 mol/L、生石灰用量为6 g/L时,可制备得到长度为40~50 μm、直径为2~3 μm、长径比为13~18的文石晶须。