从工业硅渣中回收硅和铝的研究

工业硅渣主要成分为硅、铝、钙三元氧化物及少量单质硅，其他杂质含量极少，可以作为制备高品质分子筛的原料。采用“苏打焙烧-碱浸”工艺从工业硅渣中提取硅酸钠和铝酸钠溶液，考察焙烧时间、焙烧温度、碳酸钠加入量对硅、铝浸出率的影响。结果表明：在焙烧温度为800℃、焙烧时间为30 min、碳酸钠加入量为理论量1.1倍的优化条件下，硅、铝转换率高，碱浸出时硅、铝的浸出率分别为82.34%和67.10%。该工艺可行，解决了工业硅废渣堆存问题，同时带来可观经济效益。     

常压碱溶法提取软锰矿酸浸渣中的硅

软锰矿经还原焙烧酸浸提取锰后,渣中二氧化硅质量分数超过60%,而且其他杂质较少,是较好的含硅原料。采用在常压下用氢氧化钠溶液浸出软锰矿酸浸渣中硅的工艺,通过正交实验和单因素实验,考察了反应温度、反应时间、氢氧化钠浓度和液固比等因素对硅浸出率的影响,并对浸出机理进行了探讨。结果表明：影响硅浸出率的主要因素依次为反应温度、液固比、反应时间和氢氧化钠浓度。当反应温度为120 ℃、液固比（溶液体积与软锰矿酸浸渣质量比,mL/g）为2∶1、反应时间为5.5 h、氢氧化钠浓度为20 mol/L时,硅的浸出率达到70.9%。     

空气焙烧-碱浸法回收废加氢催化剂中的钼和钒

废加氢催化剂中含有大量的有机污染物和金属元素，如钼、钒、镍和铝，若处理不当，会造成严重的生态污染和资源浪费。本研究采用空气焙烧-碳酸钠浸出法处理废弃加氢催化剂以回收其中的钼和钒。通过热力学计算可知低温碳酸钠浸出可以实现废催化剂中钼、钒与铝、镍的分离。单因素实验考察了空气焙烧温度、碳酸钠浓度、反应时间、浸出温度、液固比等工艺条件对钼和钒浸出率的影响。实验结果表明，在焙烧温度500℃，碳酸钠浓度4 mol/L，浸出温度80℃，反应时间90 min，液固比为20:1的条件下，钼和钒的浸出率可分别达到98.02%和94.36%。为了最大限度地回收钼和钒，采用二段逆流浸出流程处理废加氢催化剂，可将钼和钒的浸出率维持在98%和97%。浸出渣中主要含有Al₂O₃, NiO和NiAl₂₆O₄₀，而绝大部分钼和钒被转移至浸出液中。     

高铝粉煤灰碳酸钠焙烧与酸浸提铝的动力学

以内蒙古高铝粉煤灰(Al2O3/SiO2质量比1.24)为原料,采用Na2CO3焙烧活化-盐酸浸取法提铝,考察了焙烧温度、时间和碳酸钠/粉煤灰质量比的影响,对焙烧活化及酸浸提铝动力学进行研究,分析了提铝机理. 结果表明,高温活化条件下,粉煤灰中的莫来石及SiO2与Na2CO3反应生成NaAlSiO4, Al2O3和Na2SiO3,酸浸后铝浸出率超过94.99%;活化过程符合Crank-Ginstling-Braunshtein模型,表观活化能为117.06 kJ/mol,活化反应受固膜扩散控制.     

从钼铁合金中提取钼的新工艺研究

在以碳酸钠作为添加剂对钼铁合金进行氧化焙烧的基础上,开发出一种以石灰代替部分碳酸钠对钼铁合金进行氧化焙烧水浸提钼的新工艺。分别对两种焙砂进行水浸,比较了两者的钼和杂质的浸出率,且分析了两者的浸出液成分。实验结果表明,50 g钼铁合金粉中加入17 g碳酸钠和10 g工业石灰(Ca O/Na2CO3摩尔比为0.75),700℃焙烧2 h,焙砂按液固比3∶1,100℃加水搅拌浸出2 h。钼的浸出率达97.5%。杂质磷、砷、硅的浸出率比未加石灰焙烧浸出明显更低,分别为6.2%、18.1%和41.8%,钒的浸出率为70.2%。因此,此采取新工艺从钼铁合金中提取钼是可行的。     

粉煤灰酸浸提铝及其动力学

对KF为助剂焙烧活化粉煤灰酸浸提铝过程进行了研究,考察了粉煤灰焙烧活化和盐酸浸出条件对粉煤灰中铝浸出率的影响及其浸出过程动力学. 结果表明,焙烧活化优化条件为：时间1 h、温度800℃、粉煤灰与KF质量比为20:4. 浸出温度90℃、浸出时间2 h、盐酸浓度4 mol/L、液固比4 mL/g的条件下,铝提取率达到92.46%. 粉煤灰烧结产物加热酸浸过程符合收缩未反应核模型,反应级数为0.3718,反应活化能为43.49 kJ/mol,过程速率为化学反应速率控制.     

电厂粉煤灰活化工艺参数的研究

利用机械研磨-碳酸钠混合焙烧对粉煤灰进行活化,探讨了机械研磨时间对粒度和真密度的影响,研究了焙烧条件对铝浸出率的影响。结果表明,在机械研磨及碳酸钠混合焙烧联合作用下,粉煤灰中惰性硅铝组分可得到充分活化。最佳活化工艺参数为:球磨时间40 min,灰碱质量比1∶0.40,焙烧温度875℃,焙烧时间2 h。烧结熟料主要成分为霞石相(NaAlSiO_4)。     

电厂粉煤灰活化工艺参数的研究

利用机械研磨-碳酸钠混合焙烧对粉煤灰进行活化,探讨了机械研磨时间对粒度和真密度的影响,研究了焙烧条件对铝浸出率的影响。结果表明,在机械研磨及碳酸钠混合焙烧联合作用下,粉煤灰中惰性硅铝组分可得到充分活化。最佳活化工艺参数为:球磨时间40 min,灰碱质量比1∶0.40,焙烧温度875℃,焙烧时间2 h。烧结熟料主要成分为霞石相(NaAlSiO_4)。     

添加剂对铬铁矿氧化焙烧过程的影响

以南非铬铁矿为处理对象，研究了一种添加剂对铬铁矿氧化焙烧过程的影响。考察了配碱率（碳酸钠实际用量与理论用量的比值）、添加剂用量（添加剂占铬铁矿的质量分数）、焙烧温度、焙烧时间等因素对焙烧熟料浸出过程中铬、铝浸出率的影响。结果表明，添加剂的引入能够显著促进铬铁矿的氧化分解，明显降低焙烧温度，同时有效地抑制焙烧熟料中铝的浸出。在配碱率为1.1、添加剂用量为30%、焙烧温度为950 ℃、焙烧时间为2.5 h条件下，焙烧熟料中铬的浸出率达到98%、铝的浸出率降至24%，铬渣中氧化铬质量分数约为1%。     

Na4Ca3(AlO2)10的合成和浸出行为

以分析纯CaCO3,Al2O3和Na2CO3为原料,在1100~1250℃合成了Na4Ca3(AlO2)10,研究了浸出时间、浸出温度、液固比及溶液中碳酸钠和氢氧化钠浓度对Na4Ca3(AlO2)10浸出性能的影响. 结果表明,在1200℃烧结30 min,可以合成纯度高于90%的Na4Ca3(AlO2)10. 当碳酸钠浓度为80 g/L、氢氧化钠浓度18 g/L时,Na4Ca3(AlO2)10在40℃浸出10 min的氧化铝浸出率达到90%以上. 当碳酸钠浓度降为30 g/L时,Na4Ca3(AlO2)10在60℃浸出15 min的氧化铝浸出率大于85%. 浸出时添加氢氧化钠有利于氧化铝浸出率的提高,氢氧化钠浓度大于5 g/L时,氧化铝浸出率可提高10%以上. Na4Ca3(AlO2)10的浸出性能优于12CaO·Al2O3和CaO·Al2O3.     

低热固相合成碱式碳酸钠铝纳米晶及其数据挖掘

对合成碱式碳酸钠铝的新方法进行了研究,以聚乙二醇-400（PEG-400）为模板,硫酸铝为铝源,用低热固相反应一步法成功合成得到碱式碳酸钠铝.基于均匀设计实验方案以及数据挖掘技术的应用,在数据挖掘成果的指导下进行了实验.XRD表征的结果表明,用最优工艺条件合成得到的产物为4.9 nm的NaAl(OH)₂CO₃,故同时优化控制了碱式碳酸钠铝的组成及粒度,从而得到比较纯净的碱式碳酸钠铝纳米晶体.     

磷肥副产物生产氟化钠联产水玻璃工艺技术

介绍利用磷肥副产氟硅酸钠生产氟化钠联产水玻璃一体化工艺技术,并探讨其工艺控制条件。固体氟硅酸钠与w(Na2CO3)20%～30%的碳酸钠溶液在90～95℃充分反应1～1.5h,得到氟化钠与二氧化硅。该工艺的关键技术是通过加入热的强碱溶液使二氧化硅完全溶解,实现氟化钠与二氧化硅的分离。该技术氟化钠与硅胶分离简单,在碱性环境(pH值8～8.5)操作,设备腐蚀小,所得产品均符合国家标准。     

钙基膨润土钠化工艺过程及其对矿浆黏度影响研究

为解决膨润土钠化过程中矿浆变黏的问题,系统研究了碳酸钠用量、矿浆浓度以及分散剂对钠化效果及矿浆黏度的影响,探讨了降低矿浆浓度和加分散剂的作用机理。结果表明:当采用降低矿浆浓度的方法时,“卡房”结构明显减少,矿浆变黏的问题得到改善,但同时会增大矿浆量,增加处理难度;当采用添加分散剂焦磷酸钠的方法时,磷酸根离子吸附在蒙脱石的正电性边缘,可以增加蒙脱石之间的排斥力,从而降低矿浆的黏度,有利于提高钠化效果。当焦磷酸钠用量为0.5%(质量分数)、矿浆浓度为5%(质量分数)、碳酸钠用量为5%(质量分数)时可制得高品质的钠基膨润土,与未钠化相比,在该条件下钠化1.5 h,得到的钠基膨润土胶质价由95 mL/15 g提高至975 mL/15 g,膨胀指数由8 mL/2 g提高至25 mL/2 g。     

芒硝型卤水中盐硝组分对碱法脱除钙镁的影响

采用＂烧碱-纯碱＂法,对芒硝型卤水中Ca^2＋和Mg^2＋的脱除进行了研究,在常温、两碱用量为理论用量、反应时间为30 min和陈化时间为60 min的条件下详细考察了卤水中氯化钠和硫酸钠含量的变化对Ca2＋和Mg2＋脱除效果的影响。结果表明,硫酸钠组分对Ca2＋的脱除效果影响较大,当硫酸钠含量在30 g/L以下时,Ca2＋脱除率在90%以上,硫酸钠浓度增加有利于Mg2＋的脱除,但影响不大。氯化钠组分对Ca2＋、Mg2＋脱除效果的影响相对较小,氯化钠含量增加,Ca2＋脱除率明显增加,而Mg2＋脱除率略有下降。     

毛锑生产废液制备硫酸钠的工艺研究

介绍了利用毛锑生产车间含有硫氢化钠的废液制备硫酸钠的工艺。先用硫酸溶液与废液反应生成粗品硫酸钠,再用工业碳酸钠提纯制得精制硫酸钠。研究了硫酸浓度、反应时间、蒸发时间及溶液pH值对硫酸钠品质的影响。研究结果表明:制备粗品硫酸钠的最佳反应条件为:硫酸溶液w(H2SO4)30%,反应时间1 h,蒸发结晶时间2 h。工业碳酸钠为提纯粗品硫酸钠较适宜的提纯剂,控制溶液pH值在4.0左右提纯效果最好,制得精制硫酸钠w(Na2SO4)最高可达99.3%。     

烧碱法生产液体铝酸钠的工艺研究

将颗粒状(为了混料均匀,如果选用片状的氢氧化钠,需要粉碎后进入配料工段使用)氢氧化钠与铝钒土按一定比例混合均匀,经450～500℃煅烧0.5h,再经溶解、过滤、洗涤、精制得到合格液体铝酸钠。本工艺采用低温煅烧,常压溶解的方法生产液体铝酸钠,具有生产工艺简单,易于操作,设备简单,损耗低,减少环境污染等特点,并且避免了液体烧碱法生产铝酸钠时的炉内粘接现象;采用自制高效脱硅剂对铝酸钠进行脱硅,可得到高质量的铝酸钠。经精制后的低硅铝酸钠可以进入结晶工序制得氢氧化铝,或用于"氢氟酸—铝酸钠法"和"氟硅酸钠法生产冰晶石"工艺的生产原料,具有较强的环境效益和经济效益。     

无机缓蚀剂对铝合金缓蚀作用的研究

通过电化学极化曲线方法和电化学阻抗（ＥＩＳ） 研究了碳族元素含氧酸盐对铝合金在３ ．５ ％ （ 文中所叙述的３－５ ％ 的ＮａＣｌ 均指质量分数,以下不再另注）ＮａＣｌ 溶液中的缓蚀作用．实验结果表明,在氯化钠溶液中添加低浓度的碳酸钠和硅酸钠及高浓度的硅酸钠对铝合金具有较好的缓蚀作用,而添加低浓度的碳酸氢钠后缓蚀效率却很低,甚至没有缓蚀作用．碳酸钠和硅酸钠对铝合金的缓蚀作用是通过抑制铝合金的阴极反应和阳极反应,在铝合金的表面形成不溶的沉淀膜和ｐＨ 效应实现的．碳酸钠在一定程度上能够提高铝合金的抗点蚀的能力．     

碳酸钠在环己基过氧化物分解过程中的应用研究

用碳酸钠部分代替氢氧化钠对环己烷氧化液进行了处理,考察了碳酸钠浓度、温度等因素对氧化液中过氧化物分解的影响,结果表明,采用10%碳酸钠和4%氢氧化钠于80℃下两段处理氧化液各30 m in,过氧化物转化率98%,氢氧化钠消耗比单独用氢氧化钠时降低60%。