从硅渣中回收Al2O3的研究与实践

为减少烧结法生产氧化铝产生的硅渣量,在实验室中用正交试验法探讨了溶出温度、液固比、碳酸钠浓度与钙硅渣中氧化铝溶出率的关系,结果表明,固相钙硅渣中Al2O3的溶出率随溶出液固比、溶出温度的升高(100℃以下)而增加,适当延长溶出时间能提高溶出率.在工业实践中,用含Na2Oc 100g/L的碳分母液溶出混合硅渣,控制溶出液固比9、温度约90℃,搅拌40 min,经过滤分离,固相中Al2O3的回收率达29.16%,附液中Al2O3的回收率达57.4%,年降低生产成本434万元.     

从含硒酸泥中提取硒的试验研究

研究了采用加钙固硒脱汞-湿法提硒工艺从含硒酸泥中分离硒、汞,考察了焙烧温度、焙烧时间和物料与石灰的质量配比对固硒率的影响,以及硫酸质量浓度、浸出时间对烧渣中硒浸出率的影响,确定了适宜的固硒及浸出参数。试验结果表明：在焙烧温度350～500℃、焙烧时间2 h、物料与石灰的质量比100∶40～100∶55条件下,固硒率达99％以上;在硫酸质量浓度500 g/L、常温下浸出2 h条件下,硒浸出率高达90％以上。     

铝酸钠粗液常压脱硅新工艺及机理研究

提出了烧结法粗液添加钙硅渣常压脱硅新工艺,在试验室进行了硅渣表面更新次数、脱硅时间、钙硅渣加入量等主要工艺因素对脱硅效果影响的研究,并对其脱硅机理进行了理论分析.     

含钽铌废渣中钽铌资源的综合回收工艺研究

对从含钽铌废渣中综合回收钽、铌的新工艺进行了研究。开发了低碱分解-水浸、稀酸预处理、氢氟酸转型浸出的湿法冶金工艺路线,通过实验确定了最佳工艺条件。其中低碱分解-水浸工艺条件为:碱渣质量比0.6∶1.0、反应温度800℃、反应时间1 h,添加剂Na Cl添加量为渣量的12%,水浸温度90℃,液固比6∶1,时间0.5 h。低碱分解过程中钽和铌的转化率分别为92.3%和98.2%。稀酸预处理后大部分杂质被脱除,钽、铌相对于原渣富集近5倍。转型浸出工艺条件为:硫酸用量为渣量的0.8倍,氢氟酸用量为渣量的0.6倍,反应温度为90℃,液固比为5∶1,反应时间为4 h,钽和铌的浸出率分别为99.80%和99.86%,终渣中钽和铌含量分别降至0.03%和0.01%。在最优条件下可得到含Ta2O59.50 g·L-1和Nb2O52.86 g·L-1的酸浸出液,可直接与现行工业生产中的钽铌萃取分离工艺衔接。全流程钽和铌回收率分别可达98.37%和99.15%。该工艺流程简单,操作条件温和,生产成本较低,具有显著的社会和经济效益。     

氯盐法处理硫酸铅渣的浸出试验研究

常规湿法炼锌工艺中,浸出渣含有大量的硫酸铅,研究浸出渣中硫酸铅的回收对保护环境具有重大意义。本试验在分析硫酸铅渣的主要成分及物相组成的基础上,对硫酸铅渣进行浸出试验研究,考察了氯盐浓度、液固比、温度、浸出时间等对硫酸铅渣中铅、锌浸出率的影响,确定了最佳工艺条件如下:氯化铵浓度200~250g/L、氯化钙浓度10g/L、浸出温度75~80℃、浸出时间2~2.5h、液固比12:1.该条件下硫酸铅渣中铅和锌的浸出率分别可达89.88%和74.0%。     

萤石在HCl-AlCl_3体系的解离反应研究

萤石是包头稀土矿物中的一种重要伴生矿物,在研究包头稀土精矿络合浸出工艺理论过程中发现萤石对络合解离过程影响较大,针对萤石矿在HCl-AlCl3体系中的解离反应规律展开了深入研究。分别探讨了反应温度、反应时间、液固比、HCl浓度、Al Cl3浓度等条件对萤石解离过程的影响。结果表明:液固比、HCl浓度和Al Cl3浓度对萤石分解影响较大,确定了萤石最佳的分解工艺参数为:反应温度90℃、反应时间40 min、液固比20∶1、HCl浓度3. 0 mol·L-1、Al Cl3浓度1. 7 mol·L-1。此时萤石的分解率达到95. 4%。通过条件实验的研究掌握了萤石在HCl-AlCl3体系中的分解规律,通过X射线衍射(XRD)物相分析确定浸出渣的主要成分是Si O2,扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)分析发现含铁化合物已经被分解进入溶液,矿物粒度对分解过程也存在一定影响。     

低品位钨渣处理工艺研究

采用碳酸钠焙烧—氢氧化钠浸出的方法,从含钨 1.4 %的碱浸钨渣中回收钨,试验研究了浸出温度、反应时间、碱浓度与液固比对钨浸出率的影响.结果表明,在浸出温度 80 ℃,碱浓度 130 g/L, 反应时间 45 min,液固比（指碱液与钨渣的质量比,下同）4:1 的试验条件下,钨的浸出率可达到 90.5 %, 达到了高效浸出钨的目的.该工艺方法流程简单,操作条件温和,回收率高,具有良好的应用前景.      

磷酸浸出渣中提取稀土的研究

以湿法磷酸工艺中产生的非石膏类伴生稀土渣为原料、硫酸为浸出剂,考察硫酸浓度、反应温度和时间、液固比等对稀土浸出率的影响。结果表明,在下述综合试验条件下稀土浸出率可以达到81.9%:硫酸浓度14%、温度90℃、液固比4∶1、反应时间2h,硫酸浸出渣主要由石英、针状石膏和柱状石膏晶体组成。     

硅热还原炼镁中固体废渣的氨浸提钙

为处理硅热还原炼镁产生的大量含钙固体废弃物,提出了"氨浸提钙—碳化固钙"的工艺路线,可以实现镁渣的资源化利用.本文以NH4 Cl溶液作浸出剂,考察了浸出温度、浸出时间、液固比、NH4 Cl质量分数和镁渣粒度对渣中钙的浸出效果的影响.结果表明,反应温度越高,镁渣粒度越细,钙的浸出率越高.此外,增大液固比和提高NH4 Cl质量分数,也会增强钙的浸出效果.在NH4 Cl质量分数30％、浸出温度90℃、液固比10、浸出时间4 h的条件下,镁渣中钙的浸出率可达77.01％.     

低品位钨渣处理工艺

采用碳酸钠焙烧—氢氧化钠浸出的方法,从含钨1.4%的碱浸钨渣中回收钨,试验研究了浸出温度、反应时间、碱浓度与液固比对钨浸出率的影响.结果表明,在浸出温度80℃,碱浓度130 g/L,反应时间45 min,液固比(指碱液与钨渣的质量比,下同)4∶1的试验条件下,钨的浸出率可达到90.5%,达到了高效浸出钨的目的.该工艺方法流程简单,操作条件温和,回收率高,具有良好的应用前景.     

低浓度碱介质中钢渣碳酸化反应特征

 钢渣碳酸化是一种CO2矿化利用的有效方法。通过添加低浓度碱,可有效提高钢渣碳酸化转化效率。围绕低浓度碱介质中钢渣碳酸化过程,系统研究了搅拌转速、低浓度碱浓度、反应温度等工艺条件对钢渣碳酸化转化效率的影响。在搅拌转速为450 r/min,碱浓度为20 g/L,反应温度为70 ℃等优化工艺条件下可实现钢渣碳酸化转化效率为49.72%,是传统水介质体系的1.8倍以上,且反应条件温和,介质可循环利用。进一步开展了钢渣碳酸化反应动力学研究,结果表明钢渣碳酸化反应为内扩散控制,计算得到表观活化能为22.48 kJ·mol－1。     

从废荧光粉中回收稀土的工艺研究

研究了从废荧光粉(REO^12.00%)中回收稀土元素的工艺。采用碳酸钠焙烧-酸浸出工艺回收废荧光粉中的稀土,研究了碳酸钠加入量、焙烧温度、焙烧时间以及浸出条件对稀土回收率的影响。研究结果表明,碳酸钠焙烧试验的最佳条件为碳酸钠与荧光粉焙烧比例1∶2,焙烧温度700℃,焙烧时间1 h;焙烧产物用盐酸浸出,浸出试验最佳条件:盐酸浓度、液固比、浸出温度、浸出时间分别为3 mol/L、10∶1、70℃、2 h,在上述焙烧及浸出最优条件下,稀土总回收率(REO)达97%以上。     

Synergistic catalytic removals of NO,CO and HC over CeO2 modified Mn-Mo-W-Ox/TiO2-SiO2 catalyst

A series of Mn-Mo-W-O_x/TiO_2-SiO_2 catalysts was modified with CeO_2 using an extrusion molding method. The catalytic activities of the obtained catalysts were tested for the synergistic catalytic removals of CO, NO and C_3H_8. The ratio of catalyst composition on catalytic activities for NH_3-SCR was optimized, which reveals that the molar ratio of Ti/Si was 9:1 and the catalyst containing 1.5 wt% CeO_2 and 12 wt% Mn-Mo-W-O_x exhibits the best catalytic performances. These samples were characterized by XRD, N_2-BET, Py-IR, NH_3-TPD, SEM/element mapping, H_2-TPR and XPS, respectively. Results show that the optimal catalyst exhibits more than 99% NO conversion, 86% CO conversion and 100% C_3H_8 conversion under GHSV of 5000 h~(-1). In addition, the GHSV has little influence on removal of NO when it is less than 15,000 h~(-1). Furthermore, the addition of CeO_2 will enhance the surface acidity, increase Mn~(4+)concentration and inhibit the grain growth, which are favorable for the excellent catalytic performance.Anyway,the 1.5 wt% CeO_2-12 wt% Mn-Mo-W-O_x/TiO_2-SiO_2 possesses outstanding redox properties,abundant acid sites and high Mn~(4+) concentration, which provide a guarantee for synergistic catalytic removal of CO, NO and HC.     

锌焙砂的选择性还原焙烧硫酸浸出工艺研究

研究了选择性还原焙烧-硫酸浸出两段工艺处理高铁锌焙砂的方法.首先在CO还原气氛下将锌焙砂中的铁酸锌选择性转化为氧化锌和磁铁矿,然后采用硫酸浸出使可溶锌溶出而铁存留于渣中,实现铁锌有效分离.主要考察了还原焙烧以及硫酸浸出的工艺条件对铁锌分离效果的影响,并采用化学分析法及XRD、SEM-EDS的检测手段对焙烧样品进行分析.以可溶性锌和亚铁的含量作为焙烧评价指标,得出最佳焙烧条件为:焙烧温度750℃,焙烧时间60 min,CO浓度8%,CO/(CO+CO2)气氛比例20%,此条件下可溶锌率由原焙砂中的79.64%提高到91.75%;以铁锌浸出率为考察指标,得出最佳浸出条件为∶常温浸出,浸出时间30 min,浸出酸度90 g/L,液固比10∶1,此条件下锌铁浸出率分别为91.8%和7.17%.     

直接合成三碘化铑的实验研究与动力学讨论

采用直接合成法使铑粉与碘粉反应生成三碘化铑,分析了反应温度、反应时间、原料配比对转化率的影响,并确定了最佳反应条件。通过Arrhenius公式求得反应活化能,结果表明,反应温度对反应速率的影响较为有限,可考虑使用催化剂、提高反应物碘浓度等来提高反应速率。     

汤丹氧化铜矿石尾矿在氨水-碳酸铵溶液中的浸出试验研究

研究了云南汤丹高碱性低品位氧化铜矿尾矿在NH3.H2O-(NH4)2CO3体系中的浸出,考察了浸出时间、反应温度、液固体积质量比、总氨浓度及[NH4+]/[NH3]、氧化剂用量、氧化剂添加顺序、氧化时间等因素对铜浸出率的影响,确定了最佳浸出条件。结果表明:最优浸出条件为液固体积质量比10∶1,浸出温度40℃,加入H2O2作氧化剂,用量为0.25mL/g,反应2h;然后添加NH3.H2O及(NH4)2CO3,控制c(NH4+)=3.2mol/L,c(NH3)=0.8mol/L,继续反应4h,铜浸出率达72.3%。     

钕铁硼磁材二次废料制备高纯硫酸亚铁

钕铁硼磁材废料经回收稀土后产生大量的二次废料,针对该废料含铁量高的特点,对废料中的铁元素提取进行了相关研究,铁元素以硫酸亚铁产品形式回收。酸浸提铁阶段考察了酸浓度、浸提温度、反应时间、液固比（酸体积/废渣质量）、浸取次数等因素对铁离子浸出效果的影响,通过单因素实验得到较优的酸浸工艺参数:硫酸浓度6 mol/L、浸提温度80 ℃、反应时间120 min、液固比4∶1（mL/g）和浸取次数2次,在此条件下铁的浸出率约为97.8%。还原阶段考察了温度、反应时间及废铁屑过量系数等因素对Fe3+转化为Fe2+效果的影响,得到较优的还原工艺参数:还原温度为80 ℃、反应时间为120 min和废铁屑过量系数为1.2,在此优化条件下,Fe3+转化为Fe2+的转化率约为97.69%。最终采用浓缩、冷却结晶、重结晶的方法制得硫酸亚铁产品,产品纯度99.92%。      

难处理金矿石加石灰焙烧焙砂的多硫化物浸出

难处理金矿石加石灰法焙烧时，所得焙砂含有一定量的硫化钙。研究了用多硫化物溶液直接浸出焙砂中的金，考察了温度、时间、Ｓ＾０／Ｎａ２Ｓ分子比，硫化钠浓度等因素对金浸出率的影响。在最佳浸出条件下，所得的浸出结果与除去硫化钙后的氰化浸出效果相当。多硫化物浸出具有能消除硫化钙的影响。浸金速度快，试剂基本无毒等特点。     

料面喷吹蒸汽对烧结矿产质量和CO排放的影响

 随着钢铁行业烧结烟气污染物超低排放标准的持续收紧,烧结料面喷吹技术以其节能减排提质的潜在优势成为新的研究热点,被广泛认为是当前具有一定综合减排效果的烧结过程控制技术。为探究料面喷吹蒸汽的最优工艺制度,查明蒸汽喷吹影响烧结过程的作用机理,以期实现其工业化应用,采用某钢铁厂的烧结原料,研究了蒸汽喷吹总量、喷吹流量及开始喷吹时刻对烧结矿产质量指标及CO排放的影响。结果表明,在50 kg 级烧结杯原料条件下,料面喷吹蒸汽最佳试验条件应为烧结点火8 min后连续喷15 min,喷吹流量为0.02 m3/min,喷吹总量为180 g;此时,较基准相比,垂直烧结速度和利用系数稍有降低,成品率和转鼓强度分别提高0.60%和1.94%,固体能耗降低1.15 kg/t,达到最优值,烧结烟气CO浓度降低10.91%;表明喷吹蒸汽的进入使得被其他混匀矿包裹燃料中的碳元素充分反应,发挥高温反应的效果显著,进而提高成品率和转鼓强度;同时适宜蒸汽的加入参与到烧结高温带反应,有利于H₂O与C和O₂反应,将还原性气氛的CO转化为CO₂,进而降低CO排放和烧结固体能耗。综合来看,在合理的喷吹制度下,料面喷吹蒸汽可起到烧结过程CO减排和改善烧结矿产质量指标的双重效果。     

高硅高钙低品位钒渣提取五氧化二钒的研究

以碳酸钠为添加剂,采用氧化焙烧-水浸工艺从高硅高钙低品位钒渣中提取五氧化二钒.考察了碳酸钠加入量、焙烧温度、焙烧时间、浸出温度、浸出时间、浸出液固比等对钒浸出率的影响.结果表明:氧化焙烧过程对钒的提取影响显著,而水浸过程影响较小.通过氧化焙烧使钒转化为可溶性的钒酸钠与不溶性的钒酸钙.在水浸过程中,钒酸钠溶于水;而钒酸钙与磷酸钠或硅酸钠反应转化为可溶性的钒酸钠,可同时除去浸出液中的杂质硅和磷.通过实验获得了优化工艺参数:碳酸钠加入量为18％,焙烧温度为700℃,焙烧时间为2.5h;浸出温度为90℃,浸出时间为30 min和液固比为5∶1 ml·g-1.在此优化条件下,钒浸出率可达到89.5％以上,浸出液中主要杂质为Si,P和Cr.产物五氧化二钒的纯度大于99％.