高铁钛型煤矸石中脱铁富钛试验研究

本文以高铁钛型煤矸石为研究对象,用煤矸石酸浸液脱除高铁钛型煤矸石中的大部分铁,从而实现钛的富集.研究考察了酸浸液酸浓度、反应温度、反应时间、液固比等因素对煤矸石脱铁富钛的影响规律,在单因素实验的基础上进行了正交实验设计,优化了煤矸石脱铁富钛工艺条件.用扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、能谱仪(energy dispersive spectroscopy,EDS)手段对煤矸石及其脱铁富钛的物相和微观形貌进行表征.实验结果表明:煤矸石脱铁富钛的最佳工艺条件为:酸浓度10％、水浴温度70℃、反应时间5h、液固比7∶1,脱铁率达到89.02％,钛富集率为42.94％.该方法不仅提高了酸的利用率,同时为富钛渣提钛创造了有利条件,为煤矸石的高效资源化综合利用提供了一种新工艺技术.     

煤矸石中和渣酸化提取铝、钛实验研究

本文以煤矸石中和渣为研究对象,采用加浓硫酸酸化、浸提的方法提取有价元素铝、钛.研究考察了酸渣比、反应温度、溶解时间、溶解温度等因素对中和渣中铝、钛溶出的影响规律,以单因素实验为基础,进而进行正交实验,优化浸提中和渣中铝、钛的工艺条件.实验结果表明:在本研究的条件下,中和渣酸浸提取铝、钛的最优工艺条件为:酸渣比1.5、反应温度170℃、溶解时间60 min、溶解温度80℃,此时铝、钛溶出率分别达到98.32％、92.28％.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等手段对煤矸石、中和渣及酸渣的物相和微观形貌进行表征,分析结果表明:中和渣酸浸后,酸渣中只有SiO2和少量CaSO4存在,说明煤矸石中和渣中的铝、钛通过酸浸可以充分浸取.该法为煤矸石资源化高效利用探索出一条新的工艺思路.     

煤矸石酸渣制备白炭黑的实验研究

白炭黑是橡胶、塑料、涂料等化工制品的重要填料,煤矸石制取白炭黑是其高附加值利用手段之一.利用煤矸石提铝后的酸渣,制备低模数水玻璃,经新鲜酸渣提模,制取与工业水玻璃模数(n≈3.6)相近的高模数水玻璃.以二氧化碳为沉淀剂,经碳化反应制取白炭黑.采用单因素实验和正交实验相结合,确定出最佳的工艺条件:(1)煤矸石酸渣制备高模数水玻璃:提模时间1.0h、提模温度60℃及液固比为4∶1;(2)高模数水玻璃制备白炭黑:反应温度80℃、反应时间2.5h、水玻璃密度1.075 g/mL、水玻璃模数3.3、搅拌速率为350 r/min、二氧化碳浓度为20％.所制白炭黑质量好,吸油值2.2 mL/g,白度90％以上,纯度85％以上.     

基于响应曲面法高效浸出煤矸石中钛的工艺优化

为提高煤矸石中有价元素综合利用效率,采用微波技术从煤矸石中提取有价元素钛.考察了微波强化下浸出钛的主要影响因素,利用响应曲面法优化了浸出工艺.结果 表明,钛的较佳提取条件为微波功率830W,液固比1.56∶1,反应时间1.43 h,钛的浸出率达到83.91％.响应曲面优化设计结果分析表明,模型的显著性好,准确度高,实际值与预测值的相对误差为0.73％,可用模型分析预测微波强化浸出煤矸石中钛的较佳浸出工艺,具有一定的实用价值和意义.采用X射线衍射和扫描电镜对固相反应产物和酸浸渣的物相组成与微观形貌进行表征分析,反映了微波强化固相反应对煤矸石中钛的浸出效果良好.     

模拟煤矸石酸溶液制备聚合硫酸铝铁实验研究

以贵州煤矸石酸浸液中铝铁物质的量比为参考,分析纯FeSO4·7H2O和Al2(SO4)3·18H2 O为原料,制备无机高分子聚合硫酸铝铁絮凝剂(PAFS);研究了铝铁总质量浓度、温度和pH值对PAFS盐基度的影响,得出了n(Al):n(Fe)为2.4时制备PAFS的工艺条件为铝铁反应总质量浓度为320 g/L～820 ...     

增强剂对磷石膏基建筑石膏性能的影响

以云南安宁某磷肥厂的磷石膏为原料,以此来制备磷石膏基建筑石膏.采用Na2SO4、尿素(CO(NH2)2)、Al2(SO4)3、Al(OH)3四种增强剂,考察不同增强剂的掺量对磷石膏基建筑石膏的凝结时间、抗折抗压强度的影响.结果表明:当Na2SO4掺入量为0.5wt％时,试件整体强度最高,改性建筑石膏试件2h抗压强度提升7.84％,绝干抗压强度提升11.78％;当Al(OH)3掺入量为0.7wt％时,试件整体强度最高,改性磷石膏基建筑石膏试件2h抗压强度提升11.32％,绝干抗压强度提升12.36％;当CO(NH2)2掺入量为0.5wt％时,试件整体强度最高,改性磷石膏基建筑石膏砌块2h抗压强度提升12.34％,绝干抗压强度提升14.22％;当Al2(SO4)3掺入量为1.5wt％时,试件整体强度最高,改性磷石膏基建筑石膏试件抗折强度提升较小,2h抗压强度提升17.62％,绝干抗压强度提升19.29％.改性效果最好的增强剂为硫酸铝,掺入量为1.5wt％;通过对掺杂增强剂后石膏试件SEM表征,初步对石膏改性过程进行了机理分析,为磷石膏基建筑石膏改性提供了理论依据,研究成果具有较好的应用价值.     

磷渣基仿石材的制备及机理初探

以不同粒度磷渣为原料,采用自制水玻璃基激发剂激发磷渣潜在活性,研究了粉状粉渣、细磷渣和原状磷渣的比例,激发剂用量、养护制度等因素对试件强度的影响关系,以此为基础,通过正交试验优化了各因素最佳工艺条件,获得了试件抗折强度>12 MPa、抗压强度接近90 MPa的优化方案.借助XRD、SEM对优化方案在不同养护时间试件进行了分析表征,初步探明了磷渣基仿石材强度形成过程和机理,研究成果可为其它具有潜在活性的工业废渣资源化利用提供理论支撑,对进一步提高我国工业废渣资源化利用率具有十分重要意义.     

助熔剂硅石及钾页岩对磷矿碳热还原反应的影响

考察了硅石及钾页岩分别作为助熔剂时对磷矿碳热还原反应的影响.通过考察反应温度、反应时间、烟煤过剩系数和酸度值,研究两种助熔剂对磷转化率的影响.结果表明,随着反应温度的升高、反应时间的延长、烟煤过剩系数的增大,磷的转化率逐渐提高,最后趋于稳定.随着酸度值的增大,磷的转化率呈现先增大后减小的趋势.当反应温度为1400℃,反应时间为40 min,酸度值为1.02,无烟煤过剩系数为1.5时,硅石、钾页岩作为助熔剂时磷的转化率分别达到94.50％,95.31％.通过考察残渣特性,得出钾页岩作为助熔剂时,其残渣的流动温度较硅石降低了52℃,粘度摊开面积是硅石体系的2.25倍.     

循环流化床锅炉灰渣制备新型免烧砖的试验研究

本文以循环流化床锅炉(CFBB)灰渣为主要原料,通过实验获得了其制备免烧砖的最佳工艺配料为:石灰7%、飞灰43%、底渣30%、骨料瓜子石20%。通过蒸汽养护和自然养护对比,发现在低石灰掺量时,自然养护效果明显低于蒸汽养护,但随着石灰用量的增加,二者差异逐渐缩小,当高于7%时,检测结果基本一致,在此基础上,通过扩大性工业试验,采用自然养护方式,可生产标号为150的免烧砖砌块。