三元体系Rb+,Mg2+//SO42--H2 O 298 K稳定相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系Rb~+, Mg~(2+)//SO_4~(2-)-H_2O 298 K下的稳定相平衡,测定了该体系平衡液相组成和密度,确定了平衡固相组成及存在形式。根据试验数据绘制了该三元体系的稳定相图和密度-组成图。结果表明:该三元体系在298 K时有复盐Rb_2SO_4·MgSO_4·6H_2O生成,为复杂三元体系。其稳定相图包含有2个三元共饱点、3条单变量曲线和3个结晶区。2个共饱点均为相称共饱点;3个结晶区分别为单盐MgSO_4·7H_2O、Rb_2SO_4和复盐Rb_2SO_4·MgSO_4·6H_2O的结晶区。此外,采用经验方程式计算了该三元体系的密度,计算值与试验值显示了良好的吻合度,相对误差小于1%。     

三元体系KCl+CaCl2+H2O在278.2 K及308.2 K下的稳定相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系KCl+CaCl₂+H₂O在278.2 K及308.2 K温度条件下的稳定相平衡关系,实验测定了平衡时各组分的溶解度、密度、折光率,联合采用Schreinemaker湿渣法与X-ray粉晶衍射法确定了平衡固相组成。结果表明三元体系在278.2 K及308.2 K温度条件下为简单三元体系,无复盐或固溶体生成,对应的稳定相图包含1个共饱和点,2条单变量曲线和2个单盐结晶区。对比三元体系278.2 K、308.2 K、348.2 K温度条件下的相图发现:308.2 K时,氯化钾结晶区最大,表明此时氯化钾最易析出;随温度进一步升高,氯化钙结晶形式由CaCl₂·6H₂O转变为CaCl₂·2H₂O。      

三元体系Li+, NH4+//SO42——H2O 298 K相平衡研究

四川甲基卡、李家沟等地锂辉石储量丰富,为下游锂电池储能材料等领域提供了重要的原料来源。传统锂辉石制碳酸锂工艺中,采用氢氧化钠中和法除去铁、铝等杂质,但是副产硫酸钠附加值低,导致生产成本较高,本论文研究了以氨气替代强氧化钠中和法除杂制碳酸锂工艺,发现在精制锂溶液沉淀结晶过程中存在LiNH₄SO₄复盐产生,影响了锂的收率和碳酸锂产品品质。为解决此问题,本论文采用等温溶解平衡法研究了三元体系Li+,NH₄+ //SO₄2--H₂O在298 K下的稳定相平衡关系,测定了平衡液相中各组分溶解度、密度和折光率数据,并绘制了该体系的相图、密度-组成图和折光率-组成图。结果表明该三元体系为复杂三元体系,有复盐LiNH₄SO₄形成;其稳定相图由3个固相结晶区,3条单变量曲线和2个共饱点组成,3个结晶区分别为（NH₄）₂SO₄,Li₂SO₄·H₂O和LiNH₄SO₄,且LiNH₄SO₄复盐的结晶区较大。研究结果表明,为了避免LiNH₄SO₄复盐的产生,需在锂辉石制工业级碳酸锂工艺前端通过钙离子沉淀法将锂溶液中锂硫比[Li₂SO₄·H₂O/（NH₄）₂SO₄]降到1.6以下,研究结果为四川锂辉石湿法冶金工艺中采用氨中和除杂提供了理论指导。      

298.2 K四元体系MgCl2+CaCl2+AlCl3+H2O 相平衡研究

为获取粉煤灰含铝溶浸液中铝与共存钙、镁之间的作用规律,采用等温溶解平衡法开展了298.2 K时四元体系MgCl₂+CaCl₂+AlCl₃+H₂O相平衡研究,测定了平衡液相组成及平衡液相密度,同时,绘制了该四元体系的干基相图、水图、密度-组成图。研究发现:298.2 K四元体系MgCl₂+CaCl₂+AlCl₃+H₂O 稳定相图由2个共饱点、4个结晶区以及5条单变量曲线组成,有复盐溢晶石（2MgCl₂·CaCl₂·12H₂O）生成,为复杂四元体系。4个结晶区分别对应3个单盐结晶区MgCl₂·6H₂O、CaCl₂·6H₂O、AlCl₃·6H₂O和1个复盐结晶区2MgCl₂·CaCl₂·12H₂O,结晶区按照AlCl₃·6H₂O、MgCl₂·6H₂O、CaCl₂·6H₂O、2MgCl₂·CaCl₂·12H₂O顺序依次减小,对应AlCl₃·6H₂O溶解度最小,2MgCl₂·CaCl₂·12H₂O溶解度最大。      

结晶法制备锆酸锂及其吸收CO_2试验研究

以LiOH·H_2O和Zr(NO_3)_4·5H_2O为主要原料,在两者摩尔比为2.0条件下通过结晶法制备高纯Li_2ZrO_3。当煅烧温度T为1123 K时,Li_2ZrO_3主要以单斜相存在。在模拟CO2吸收反应中可知,当反应时间为42 min,温度为517℃,压强为2.0 MPa时,Li_2ZrO_3吸收CO2量达到峰值,Li_2ZrO_3质量增重为9.2%。     

三水碳酸镁法制备碱式碳酸镁过程研究

以菱镁矿为原料,先合成MgCO_3·3H_2O晶须,并以此为前驱体,制备了高纯414型碱式碳酸镁,主要研究机械搅拌作用对结晶过程的影响。利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了碱式碳酸镁物相组成及微观形貌。结果表明,搅拌有助于加快相转变进程,热解温度70℃,搅拌作用下,60 min时,MgCO_3·3H_2O全部转变为形貌均匀的多孔棒状4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O;而无搅拌作用下,90 min时MgCO_3·3H_2O全部转变为多孔玫瑰花状4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O微球。4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O晶体中,Mg~(2+)呈现两种不同的正八面体配位,MgO_6正八面体通过共顶点和共棱的方式连接而成,分别沿[100]和[001]方向快速生长,最终形成球状或棒状形貌。     

盐渍土地基加固新材料试验研究

由于盐渍土中含有大量SO_4~(2-)离子,在水泥加固过程中SO_4~(2-)离子与水泥石中的Ca(OH)_2等发生反应生成钙矾石(3CaO·Al_2O_3·3CaSO_4·31H_2O)和硅矾石(CaCO_3·CaSO_4·CaSO_3·15H_2O),引起加固土的体积膨胀,其产生的膨胀力使得水泥加固土强度损失。抗盐胀固化剂在水泥加固的基础上掺入外掺剂,抑制土中SO_4~(2-)离子与Ca~(2+)离子的反应,并加速水化硅酸钙(CSH)的形成,从而抑制高矿化度地基土加固中产生的盐胀,同时产生的晶核效应使得加固土中的强度得到增长。通过正交试验数据得到的回归模型,可在确定试验土含盐量和含水率的基础上确定固化剂最佳配比。     

不同温度下Se-H2O系电位-pH图的研究

本文针对Se-H2O体系中重要的单核配合物进行计算分析,通过热力学手册获得各反应物质标准态下的S0、?_f G^0、?_f H^0和C_p的数据,计算得到298~573 K下Se(-II)-H2O、Se(+IV)-H2O和Se(+VI)-H2O体系中各溶解组分在不同pH下的优势区域图。在此基础上,结合不同温度下各含Se物质参与氧化、还原反应的平衡热力学数据,分别构建298 K、373 K、473 K、573 K温度下的Se-H2O系电位-pH图。结果表明：H_2 Se和H_2 SeO_3均可稳定存在于强酸性溶液中,而H_2 SeO_4仅能存在高温强酸性溶液中。在298~573 K,单质Se能稳定存在于水溶液中。在298 ~473 k之间,H_2 SeO_3、HSeO_3^-、SeO_3^(2-)全部可以直接还原成Se。因此,控制一定的pH值和电位,可以使Se以单质Se形式沉淀从溶液中净化去除。随着温度的升高,H2O的稳定区域减少,而以固相存在的单质Se存在的区域也在逐渐减少,液相区以Se(+IV)存在的H2SeO3、HSeO3-及SeO32-的稳定区域不断扩大。且随着温度的升高,将硒单质氧化为Se(IV)且进一步氧化为Se(VI)的氧化电位略有降低,氧化反应更易进行。     

从低品位含铝矿石酸浸液中回收铝

从低品位含铝矿石湿法处理过程综合回收铝,实现低品位含铝矿物的资源化或高值化利用具有重要的现实意义。以硫酸浸出低品位含铝锐钛矿原矿得到的高铝铁浸出溶液为研究对象,采用硫酸铝铵结晶沉铝—树脂吸附除铁—焙烧联合工艺制备高纯Al_2O_3。结果表明,在铝离子初始浓度0.70mol/L、NH~(4+)/Al~(3+)摩尔比1.2、结晶终点温度20℃条件下,以300r/min的速度搅拌30min,可获得晶体纯度95.31%,铝的回收率88.19%,夹杂铁的含量1.39%的NH_4Al (SO_4)_2·12H_2O粗产品。将NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O粗产品通过两次重结晶和一次树脂吸附除铁,最终在1 300℃条件下焙烧可得到纯度为99.99%的Al_2O_3。     

保加利亚研制的聚乙烯氧化物在铁矿浮选精矿脱水中的应用

试验计划用于研究凝聚剂(FeSO_4·7H_2O、FeCl_3·6H_2O、Al_2(SO_4)_3·7H_2O 或石灰)、絮凝剂(聚乙烯氧化物)(Ⅰ)与表面活性剂 Drimax1235对 Kremikovtsi 褐铁矿浮选精矿脱水的联合作用。研究得到了一个数学模型,该模型表示过滤铁精矿的水分含量与鼓式真空过滤机产量对凝聚剂(1)与 Dr-imax1235耗量之间的关系。保加利亚制造     

河北某稀有多金属矿选矿试验研究

河北省某碱性长石花岗岩铷矿,稀有金属以铷为主,伴生有锂、铯、铌、钽。铷和铯以类质同象的形式赋存于钾长石和铁锂云母中,锂主要以铁锂云母形式存在。铌钽主要以独立矿物存在于铌钽铁矿中。采用"弱磁-强磁-浮选云母-长石石英分离"的联合选矿工艺流程,最终可获得Nb_2O_5品位3 241g/t、Ta_2O_5品位1 091g/t、Nb_2O_5回收率54.32%、Ta_2O_5回收率45.45%的铌钽铁精矿。Rb_2O品位11 941g/t、Li_2O品位25 220g/t、Cs_2O品位2 265g/t、Rb_2O回收率28.51%、Li_2O回收率75.89%、Cs_2O回收率54.77%的云母精矿。Rb_2O品位2 276g/t、Rb_2O回收率54.58%的长石精矿以及SiO_2品位98%以上的石英精矿。回收铷等稀有金属矿的同时,云母、长石、石英亦得到了分选回收与综合利用。     

甘肃早子沟金浮选尾矿硫代硫酸钠浸出试验

甘肃早子沟微粒浸染型金矿金品位3.94 g/t,粒度较细,经浮选回收后尾矿含金1.19g/t,需通过浸出进一步提高金回收率。在分析浮选尾矿性质的基础上,采用低毒的硫代硫酸钠代替NaCN进行金的浸出试验。条件试验确定的适宜的浸出条件为体系中CuSO_4用量0.018 75 mol/L、NH_3·H_2O用量1.0 mol/L、(NH_4)_2SO_4用量0.05 mol/L、Na_2S_2O_3·5H_2O用量0.2 mol/L,液固比4∶1、pH=9.5,在室温25℃下浸出3 h,浸渣金品位降至0.394 g/t,金浸出率67.05%;闭路浮选尾矿经非氰浸出工艺流程处理后,金总回收率可达90.52%,可为实现该金矿的无毒、高效回收提供技术参考。     

芒硝法生产硫酸钾分析计算

通过相图分析确定以芒硝及氯化钾为原料,采用芒硝法制取硫酸钾,并详细介绍了3种基本工艺流程及条件,包括一步法制取硫酸钾,二步法制取硫酸钾不回收母液,二步法制取硫酸钾回收母液。利用Na~+、K~+//Cl~-、SO_4~(2-)-H_2O四元体系25℃相图,定量计算制取硫酸钾、钾芒硝过程,以及用水分解钾芒硝析出硫酸钾的过程。     

用D301离子交换树脂分离铼和钼

研究了大孔弱碱性阴离子交换树脂D301从含大量钼、小量铼的H_2SO_4-(NH_4)_2SO_4溶液中分离铼和钼的性能。pH4—6范围内,D301对铼吸附率最大,而pH6时钼吸附率最高。二者在pH4时分离系数有最大值,β_(Re/Mo)=2277。最佳条件下纯铼的饱和吸附量为650mg/g树脂,工作吸附容量为244mg/g树脂。用8％NH_3·H_2O 10％NH_4NO_3和10％(NH_4)_2CO_3溶液分别洗脱铼和钼,二者可得到良好分离。     

钴/二(2-乙基己基)磷酸/硫酸盐体系的平衡

本文研究了钴在二(2—乙基己基)磷酸(DEHPA)有机相及硫酸盐水相中的分配,报道了平衡的热力学分析。应用Pitzer的理论计算了Co~(+2)在含三个电解质(CoSO_4,H_2SO_4,Na_2SO_4)溶液中的活度系数,计算中考虑了硫酸钴离子对的生成。计算了萃取平衡常数,Iog_(10)K=-3.96。提出了一个改良了的计算有机相中组元的方法,使计算大大简化。     

铜铅硫化矿浮选分离抑制剂研究进展

近年来,针对多金属硫化矿浮选分离困难的问题,尤其是其中的黄铜矿和方铅矿的浮选分离方面,研究工作者在开发新型或组合抑制剂方面开展了大量的研究工作。发现Na_4P_2O_7·10H_2O、壳聚糖、磷酸酯淀粉、糊精、C_2H_3NaO_2S、聚丙烯酰胺等新型抑制剂及DS+ZnSO_4+Na_2SO_3、H_2SO_3+Na_2S、Na_2SO_3+水玻璃+CMC、淀粉+NaHSO_3等组合抑制剂在硫化物矿石浮选分离过程具有较好的效果,并为提高分选指标提供了很好的参考价值。同时,随着更多难选的有色金属硫化物矿石的开发利用,必将对浮选药剂提出新需求,因而研究开发新型浮选药剂将是一个长期的科研课题。     

保德煤矿奥陶纪灰岩水H2S形成机理及防治技术

基于保德煤矿不同时期奥陶纪灰岩水水化学资料,采用离子组合比例分析、水文地球化学模拟等方法,通过PHREEQC软件计算饱和指数来分析奥灰水水化学成分沿流程的变化规律,定性分析奥陶纪灰岩水硫化氢气体形成机理及水岩相互作用对硫化氢气体形成的影响,并对硫化氢气体防控关键技术进行研究。结果表明:从径流区到滞流区,水化学类型由HCO_3-Na(Na·Ca)→HCO_3·Cl-Na·Ca(Ca·Mg)→Cl-Na(Na·Ca),SO_4~(2-)离子含量呈总体增加趋势,最终由BSR作用形成H_2S气体。CH_4和C将硫酸盐矿物还原生成H_2S同时生成CO_2、HCO_3~-。根据现场实际情况设计防喷装置和孔口负压抽放装置。     

镁掺杂对SiO_2有机-无机杂化溶胶性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备甲基化改性SiO_2溶胶,并在此基础上加入Mg(NO_3)2·6H_2O制备镁掺杂SiO_2有机-无机杂化溶胶。利用紫外-可见光谱、红外光谱、拉曼光谱、X射线电子衍射(XRD)对其进行表征分析,考察镁掺杂对甲基化改性SiO_2溶胶结构的影响,研究不同镁掺杂量对杂化溶胶性能的影响。结果表明,随着镁掺杂量的增加,溶胶体系的黏度、折射率、密度和黏滞性活化吉布斯自由能逐渐增加,反应速率常数逐渐减小。镁掺杂增强了M-SiO_2溶胶对紫外光的吸收,对杂化溶胶的主要结构和甲基化改性无明显影响。Mg/M-SiO_2溶胶和凝胶材料中镁元素主要是以Mg(NO_3)_2·6H_2O的形式存在,材料经过400℃焙烧4 h后,Mg(NO3)2·6H2O完全分解为Mg O。     

废弃线路板浸出铜试验

废弃线路板的不合理处置不仅会造成严重的环境污染,危害人类的健康,还会导致资源的严重浪费。为此,以废弃线路板为研究对象,采用氨水-碳酸铵浸出体系进行了浸出回收铜试验。结果表明:在总氨浓度为5 mol/L、n[NH_3·H_2O]∶n[(NH_4)_2CO_3]为2、H_2O_2添加量为20 g/L、液固比为6 m L/g、浸出时间为2 h、浸出温度为55℃时,铜浸出率为86.59%。浸出过程采用功率为500 W的微波加热处理,铜浸出率提高至92.54%,较未采用微波处理时提高了5.95个百分点,微波加热可在一定程度上促进浸出反应进行,提高铜浸出率。浸出过程中铜由固相转移到液相,试样表面和内部产生大量微观孔隙和裂隙。     

复合硅酸盐水泥固化电解锰渣及毒性浸出

对原料电解锰渣(EMR)进行毒性浸出分析,以复合硅酸盐水泥(PC32.5R)为固化剂固化/稳定化处理EMR。研究不同PC32.5R掺量对固化体无侧限抗压强度和毒性浸出的影响,在此基础上,采用XRD和SEM分析固化体物相组成及微观形貌变化,探讨固化体在不同pH值浸取下的环境安全性。结果表明,EMR浸出液中Mn的浸出质量浓度为1 082.43 mg/L,远超GB 8978-1996标准限值(2 mg/L)。采用PC32.5R对EMR进行固化处理,可满足EMR的无害化处理要求;从固化体的长期堆放考虑,EMR的处理量不宜超过85%。XRD和SEM结果表明,EMR中的含锰矿物MnSO_4·2H_2O、(NH_4)_2Mn(SO_4)_2·6H_2O及可溶性Mn经PC32.5R固化后向更加稳定的锰钙辉石(CaMnSi_2O_6)和硅酸锰(MnSiO_3)等难溶矿物相转变;同时水化凝胶可把EMR中的各组分胶结在一起,进而有效抑制EMR固化体中Mn的溶出。