不同掺杂剂对磷矿碳热还原反应的影响

对比分析了分别以K₂CO₃、Na₂CO₃、NiSO₄、K₂CO₃-NiSO₄为掺杂剂的不同磷矿碳热还原反应体系,结果表明,1200℃时,掺杂碱金属的体系由于其更易产生液相,利于扩散,因此,其反应进度比其他体系略好;对比掺杂物体系和无掺杂体系的各温度XRD图谱可知,掺杂物只是强化了反应的进度,并未有新的物质产生。添加掺杂物后残渣的流动温度也有明显差异,1250℃时,掺杂碱金属的残渣其流动温度较低,而随着温度的升高,残渣的流动温度均下降;但1350℃时,混合掺杂体系和掺杂硫酸镍体系的流动温度却低于碱金属体系;从1300℃下残渣的SEM图谱分析可知,具有掺杂物体系的残渣外观形态与无掺杂体系基本一致,说明添加掺杂物并没改变残渣的外观形态,均是固体残渣,符合窑法磷酸固态排渣的要求。     

氟磷灰石碳热还原过程及动力学研究

为探明电炉法黄磷的反应历程,采用纯物质模拟电炉法黄磷生产,并使用HSC热力学软件、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析方法对该过程进行辅助研究。HSC和XRD分析结果表明氟磷灰石碳热还原反应历程如下:Ca_5(PO_4)_3F优先与SiO_2发生脱氟反应生成Ca_3(PO_4)_2,而Ca_3(PO_4)_2又被碳还原产生CaO,并结合SiO_2形成钙硅酸盐,而F最终以SiF_4(g)的形式排出体系;动力学分析结果表明氟磷灰石的碳热还原反应是一个变级反应,反应级数随温度升高而降低,反应速率随温度升高而增大,随时间增大而降低,其反应活化能为188.96 kJ×mol~(-1),表明是一个高能耗反应;渣相SEM分析结果表明随着温度的升高,体系的液相逐渐增多,物质扩散加快,导致反应速率增大,这与动力学分析结果相一致。     

碱激发磷渣地聚物复合胶凝材料的制备及其力学性能研究

以磷渣为原料,通过改变磷渣粉磨时间以及碱激发剂掺入量的方式,在蒸汽养护条件下,能够制备出具有较好力学性能的磷渣地聚合物胶凝材料.实验结果表明,碱激发剂为4.2%时,所制备的胶凝材料的力学性能最优,强度能够达到50 MPa;粒度和SEM分析表明,随着磷渣粉的细度提高,材料的力学性能得到进一步改善.玻璃电极法和XRD分析表明,随着体系碱性的增强,磷渣粉的活性不断增大、水化反应更充分,致使非结晶体的水化物转化为稳定的水化硅酸钙以及碱金属水化铝硅盐,从而形成力学性能优良的地聚复合胶凝材料.     

钾长石-硫酸钙-氧化钙热反应制备可溶性钾机理研究

为了探求钾长石、磷石膏制备硫酸钾的机理, 以钾长石、石膏、氧化钙为原料, 通过XRD图谱及钾溶出率分析研究了n (钾长石) ∶n (CaSO₄·2H₂O) ∶n (CaO) 为1∶1∶ (2¹6) 配料的热反应过程.结果表明:最适宜物料配比为1∶1∶10, 在此配料体系下, 焙烧产物中硅酸钙有CS、C₂S和C₃S三种, 其组成、比例与体系的反应温度有关, 硅铝酸钙盐只有C₂AS一种, 无C₃A生成, 与文献报告不一致;置换生成K₂O的反应有2种途径, 当温度低于1100℃时, 置换反应发生在KAlSi₃O₈与CaO之间, 超过1100℃时, 则KAlSi₃O₈与CaO和KAlSi₂O₆与CaO的置换生成反应共存;温度低于1200℃时, 置换出的K₂O不能结合为硫酸盐, 而是以气态的形式逸出;温度高于1200℃时, 可溶性钾盐以K2S2O8形式存在, 无K₂SO₄成分.TG-DSC实验结果表明:体系置换反应起始温度约为1000℃, 1100℃以后反应激烈进行, 与不同温度下XRD图谱分析结果相吻合, 高温下体系失重的原因是K₂SO₄转化为K₂S₂O₈释放出K₂O并以气态逸出所致.     

CBC磷石膏基胶凝材料性能的影响因素分析

采用正交实验方案研究了对CBC磷石膏基胶凝材料性能的影响因素,影响因素有SH、磷渣、KZ、粉煤灰等因素。结果表明,SH为主要因素,因此进一步研究了SH对CBC磷石膏基胶凝材料性能的影响。同时得出了粉体的最佳配比为:8%SH、5%磷渣、8%粉煤灰、10%KZ、69%磷石膏。通过现有工艺技术的研究为磷石膏资源化提供了一种新的、切实可行的技术方法的一些基础理论数据。     

矿渣基胶凝材料固化硫砷渣的研究

利用矿渣基低温陶瓷胶凝材料对硫砷渣进行固化,考察砷渣的石灰预处理、养护条件及砷渣的掺量对固化效果的影响.结果表明:m(石灰)/m(硫砷渣)=0.8是固化硫砷渣最佳的预处理配比;固化体在0.7 MPa压力下养护后强度和As浸出率都较常压养护的好;0.7 MPa压力养护下,随着预处理硫砷渣掺量的增加,固化体的砷浸出浓度逐渐升高,但砷浸出率均低于1％,且预处理硫砷渣掺量小于等于20％时,固化体As浸出浓度能达到国家标准.     

煤矸石酸浸渣干法制备水玻璃的研究

煤矸石酸浸渣是提取酸溶物后的固体废弃物,主要化学成分是SiO2及少量的CaSO4和TiO2.本文以煤矸石酸浸渣为原料,通过酸浸液分离时的副产品Na2SO4和酸浸渣中SiO2物质的量比确定制备水玻璃模数,采用干法制备水玻璃,为了便于实验研究,以Na2CO3替代NaSO4,考察了制备温度、时间和冷却方式对水玻璃合成的影响,研究结果表明:按合成水玻璃模数1∶1配料,在1000℃下煅烧1h,采用水淬骤冷方式,硅的回收率接近80％;酸渣中的硫酸钙最终转化为偏硅酸钙,进一步与偏硅酸钠形成低共熔物,会造成钠和硅的损失,而钛的存在则有利于提高钠、硅的收率,同时消除钙、铁等杂质对水玻璃合成的影响.     

CBC改性磷石膏基复合胶凝材料的制备与工艺研究

以磷石膏为主要原料,研究CBC改性磷石膏基复合胶凝材料的特性.结果表明,将磷石膏与SH按比例混合,陈化2h,将陈化后的原料按比例加入磷渣、KZ、粉煤灰等浇注成型,脱模之后放人常压养护箱中养护24 h 的向材料性能最好.在此基础上,对不同加水量、成型方式下试件性能进行分析,优化了最佳的加水量和成型方式.经CBC改性石膏基复合胶凝材料兼具CBC和石膏性能,通过现有工艺技术的研究为磷石膏资源化提供了一种新的、切实可行的技术方法.     

外加剂对磷石膏基复合胶凝材料性能的影响

研究了外加剂对磷石膏基复合胶凝材料性能的影响.通过单因素实验考察了外加剂CaCl2 (CC)、Na2SO4(NS)、NaF(NF)和水玻璃(NSO)的不同掺量对复合胶凝材料性能的影响,通过正交试验得到了外加剂复配的最佳方案,即有CC为0.6％,NS为0.2％,NSO为0.6％,NF为0.3％.正交优化组的3d和28 d的抗压强度为35.96MPa、42.88 MPa,其强度分别提高了19.27％和20.89％.采用XRD和SEM等方法分析了复合胶凝材料的水化产物组成和微观形貌.分析结果表明外加剂不仅能加快磷石膏基复合胶凝材料的水化反应进程,还可以生成更多更致密的水化产物,使其结构更加紧密,提高了复合胶凝材料的力学性能.     

红土镍矿酸浸沉镍废水制备硫酸镁

以元江红土镍矿硫酸溶出液沉镍废水为原料,加入碱式碳酸镁,在室温下利用不同离子水解pH值差异,实现富镁除杂的目的。实验研究了pH值、反应时间、静置时间对废水中离子浓度的影响,确定了较优操作条件为：pH 值 6.5、搅拌通气时间 5 h、静置时间3 h。在此条件下,废水中镁离子的含量提高7.6%,铁、铝、钙、镍杂质离子的去除率分别为99.85%、99.9%、28.57%、35.8%。将此沉镍废水净化液真空浓缩、结晶,分离干燥得七水硫酸镁产品,其质量达到HG/T 2680—95工业七水硫酸镁合格品的要求。