γ-2CaO·SiO_2合成及分解性能研究

研究γ-2CaO·SiO2 的分解性能对于判断铝酸钙炉渣溶出过程中是否有二次反应发生和氧化铝损失具有重要意义.研究了不同的合成温度和保温时间对合成产物物相的影响,结果发现:合成温度1500℃保温时间60 min 以上时可获得纯γ-2CaO·SiO2且其分解性能不再随着保温时间的增加而改变.采用二次回归正交试验法对1500℃保温60 min 合成的γ-2caO·SiO2 进行了分解性能的研究,详细考察了其受苛碱和碳钠浓度、氧化铝浓度、分解温度以及分解时间的影响规律,得到的回归方程在0.01水平上高度显著,且方程回归值与试验值的相对误差不超过3%.由该回归方程计算可知,γ-2CaO·SiO2 在溶出过程中有少量的分解,但是不会引起氧化铝的损失.     

12CaO·7Al2O3溶出动力学

采用粒径不变的收缩未反应核模型法研究12CaO·7Al2O3溶出动力学,考察搅拌强度、溶出温度和碳碱浓度对12CaO·7Al2O3溶出性能的影响。结果表明：当搅拌速度达到600r/min之后,不再影响Al2O3溶出率,从而消除液膜扩散对溶出过程的影响;其它条件相同的情况下溶出温度和碳碱浓度越高,溶出性能越好;在实验范围内,溶出过程符合一级反应,受表面化学反应控制,频率因子为1.089×10-5,表观活化能为27.74kJ/mol。     

聚合物AY在硅酸二钙-铝酸钠溶液体系中的吸附和分布

本文通过研究聚合物AY在硅酸二钙-铝酸钠溶液体系中的吸附规律,发现其吸附类型为饱和吸附.达到吸附饱和的时间为40min,饱和吸附量为2.17rng.g-1;聚合物AY在硅酸二钙上的吸附行为属"L"型等温线,附合Lang-muir单分子层吸附模型,为化学吸附为主.同时,考察了聚合物AY在熟料溶出过程中液固分离时的分布走势,结果表明,用含有80mg.L-1～160mg.L-1聚合物AY的铝酸钠溶液溶出熟料时.70%的聚合物AY吸附在固相上带出系统.残留在铝酸钠溶液中的量较少.     

赤泥中氧化铝和氧化铁的浸出

为回收赤泥中的铝和铁,解决赤泥污染和占地问题,研究了用盐酸溶出废赤泥中的氧化铝和氧化铁的工艺,考察了赤泥的焙烧、盐酸与赤泥的液固比、盐酸的浓度、酸浸时间、酸浸温度及酸浸方式对赤泥中氧化铝、氧化铁浸出率的影响.结果表明:赤泥不需要焙烧,盐酸与赤泥的液固比4∶1,盐酸的浓度为6mol/L,酸浸温度在109℃左右,酸浸时间为60 min,酸浸方式为二次浸出,氧化铝和氧化铁的浸出率分别为89.00%和98.39%.     

高炉铝酸钙炉渣浸出过程动力学

研究了高炉铝酸钙炉渣的浸出动力学,考察了搅拌强度、浸出反应温度、浸出剂初始浓度及炉渣粒度对浸出速率的影响. 结果表明,浸出过程符合一级反应的收缩未反应核模型,宏观动力学方程为1+2(1-xB)-3(1-xB)2/3= 1.108exp(-1906/T)t,表观活化能为15.84 kJ/mol,过程速率为固膜内扩散速率控制. 通过实验数据验证,表明所得模型能较好地描述炉渣的浸出过程.     

20CaO·13Al2O3·3MgO·3SiO2的合成与氧化铝的浸出性能

使用分析纯试剂配料,在1500℃、保温1h的条件下得到了四元化合物20CaO·13Al2O3·3MgO·3SiO2（C20A13M3S3）,研究了其氧化铝浸出性能,并通过XRD和SEM等分析了其在碳酸钠溶液中的作用机理。结果表明：C20A13M3S3具有一定的氧化铝浸出能力,其浸出率随着浸出时间的延长而提高,并在浸出2h后达到最大值68．87％,低于同条件下12CaO·7Al2O3的氧化铝浸出率（92．78％）;C20A13M3S3和Na2CO3反应的主要产物为NaAl（OH）4和CaCO3,并含有少量的Ca2SiO4和Mg（OH）2;生成的Ca2SiO4具有较高的活性,浸出2h后,其分解率可达到19．35％。     

铝酸钠溶液碳酸化分解过程中氢氧化铝粒度和强度的变化

模拟工业铝酸钠溶液连续碳酸化分解条件,对分解过程不同阶段产物氢氧化铝的粒度、磨损指数和结晶形貌的变化进行了研究。结果表明分解初期产物中粒径<45μm的粒子质量分数高达38%,分解中期产物粒度显著增加,而末期粒度的变化不再明显;分解1h时析出的大量细粒子的磨损指数最小,具有较高的抗磨损能力;中期经过快速附聚而变大的产物强度最差,附聚体经过后期析出氢氧化铝的"胶结"后强度又有所提高。SEM照片表明产物附聚体颗粒的缝隙内有细小颗粒填充,形成"镶嵌"式结构,且随着分解过程的进行附聚在一起的晶体颗粒粒度逐渐接近。     

铝酸钠溶液表面张力数学模型的研究

本文在实验的基础上,用数理统计方法建立了工业铝酸钠溶液表面张力的数学模型。该方程公式简单、计算结果准确,使用方便,并且它还正确地描述了溶液中氧化铝、苛性碱、碳酸钠、硫酸钠和温度对表面张力的影响。     

一种带有苯环结构的嵌段型氧肟酸类高分子材料的合成与表征

首先以丙烯酰胺水溶液为连续相,以苯乙烯为分散相,ST-80为乳化剂制成微乳液,在15℃~35℃合成丙烯酰胺与苯乙烯的共聚物;然后采用程序控温方式,在60℃~90℃用硫酸羟胺将共聚物羟肟化合成了一种带有苯环结构的嵌段型氧肟酸类聚合物材料。研究了合成条件对产物及分子量的影响,并用红外光谱和紫外光谱及DSC对产物结构进行了表征。     

七铝十二钙的合成及其在高碳钠铝酸钠溶液中的溶出性能

通过热力学计算确定了高温条件下物料CaO和Al2O3的摩尔比为1.71时的稳定相为七铝十二钙,利用x-射线衍射分析考察了温度和合成时间对合成产物物相组成的影响,并研究了不同合成条件下的七铝十二钙在高碳碱的铝酸钠溶液中的溶出性能。结果表明,随着合成温度的升高和保温时间的延长,合成产物的物相趋于单一、合成产物的溶出性能变好;在温度为1500℃,保温时间为120min～150min内氧化铝溶出率不再发生变化;最佳合成条件为温度1500℃,保温时间120min,合成的七铝十二钙的氧化铝溶出率大于92%。