温度对低模数水玻璃碳化法制备白炭黑微观结构的影响

以低模数水玻璃为原料,通入φ(CO_2)=40%的混合气体在不同反应温度下制备白炭黑产品。测得不同反应温度下白炭黑产品的粒径、吸油值和比表面积。通过SEM、BET、FTIR、TG等表征手段探讨反应温度对白炭黑吸油值、比表面积及微观结构的影响,得到以下结论,随着温度从30℃上升到90℃,白炭黑的粒径逐渐增大,吸油值逐渐下降,比表面积逐渐增加。在30℃和50℃时,白炭黑的孔径分布为双峰,在70℃和90℃时,白炭黑的孔径分布为单峰。白炭黑表面羟基的密度也随温度的升高而降低。白炭黑表面羟基含量越大,比表面积也就越大,两者呈正相关关系。不同温度下白炭黑产品的孔径相差不大,但孔体积相差悬殊。这是由于不同温度下白炭黑的孔道数相差较大引起的。     

钾系添加剂促进磷矿碳热还原的可行性研究

通过实验模拟电炉法黄磷生产,以磷转化率为指标,研究掺杂钾系物质对磷矿碳热还原的影响.利用热力学分析Ca3(PO4)2分别与无烟煤和石墨的碳热还原反应,结果表明炭活性将影响反应发生的条件;分别添加KCl、K2 CO3、K2 SO4、KOH,通过改变温度、反应时间、添加量,考察得到磷转化率与三因素的关系为正相关,其中K2 SO4促进效果较好;最佳工艺条件分别为碳过量系数δ=1.5,酸度值M=0.71,温度T=1400℃,反应时间120 min,K2 SO4添加量为3.0％,此时磷转化率达93.43％;由化学反应动力学分析得,添加K2 SO4反应体系活化能为123.94 kJ·mol-1,无添加体系为162.38 kJ·mol-1,反应活化能显著降低.     

磷渣基胶凝材料固化含砷废渣研究

首先研究了含砷废渣在不同pH值条件下砷毒性浸出特性,结果表明,其砷浸出均远超过国标5 mg/L要求,属危险废弃物.以磷渣为胶凝材料基体材料,在固定含砷废渣∶胶凝材料∶砂=0.3∶0.5∶0.2的配比下,通过单因素实验分别研究了石灰、矿物激发剂及外加剂水玻璃对固化的影响,结果表明,胶凝材料最佳配比为磷渣∶矿物激发剂∶石灰=78∶12∶10,水玻璃用量为4.5％,在此条件下,固化体28 d抗压强度高达26.35 MPa,砷浸出浓度1.86mg/L,在不同pH环境下砷浸出均能满足国标要求(＜5 mg/L).     

低值煤矸石酸浸物分离与纯化研究

以低值煤矸石为原料,98％硫酸作酸浸介质,采用微波加热方式提取煤矸石中酸溶物,经溶解制备酸浸液.利用煤矸石酸浸液中Fe2和Al3+、Ti4水解pH值的差异分离铝、铁、钛,制备氧化铝、氧化铁和二氧化钛产品.实验研究了煤矸石酸浸液初步分离的pH值、温度、时间对Al3+、Ti4+的水解率及铁损失的影响,并对分离液制备氧化铁红、铝钛混合物二次分离及铝、钛产品的制备工艺进行了研究,结果表明:水解最佳条件为pH =4.5、温度90℃、时间3h,水合二氧化钛洗涤pH值为1.5,此条件下获得了符合国家相关标准的氧化铝和氧化铁红产品,钛初产品二氧化钛含量达94.75％.     

高铁低铝煤矸石酸浸液铝铁分离研究

本文研究以高铁低铝煤矸石酸浸液为对象,根据铝、铁离子水解pH差异,提出了采用先还原Fe3+再进行分离的思路.研究用纯物质模拟酸浸液组成进行铝铁分离,再将结果用于实际溶液,结果表明:对Fe3+已还原的酸浸液,在90℃、pH =4.5时可制备氢氧化铝,过滤,在90℃下滤液通入空气制备水合氧化铁,产品经煅烧,制备的氧化铝产品纯度达到了国标GB/T24487-2009二级品要求,铁红性能指标超过了一级品要求,研究结果对拓展煤矸石资源化应用途径、提高煤矸石综合利用率具有重大意义.     

磷石膏、钾长石制备硫酸钾的新工艺初探

在分析目前硫酸钾的主要生产工艺技术特点的基础上,提出了磷石膏、钾长石制备硫酸钾的新工艺构想,实验结果表明:在1200℃下焙烧,硫酸钙分解率达85.56％时,钾转化率可达92.17％,继续升高温度,二者没明显变化.焙烧温度低,易实现磷石膏分解率要求,同时生产硫酸钾和硫酸,更具工业化应用前景.     

煤矸石酸解制备氢氧化铝的实验研究

以煤矸石为原料,经机械活化、热活化、酸浸提铝,酸浸液利用Fe3+、Al3+水解pH值的差异分离铝铁,制备氢氧化铝。研究了煤矸石预处理条件、酸浓度、反应温度、时间和液固质量比等因素对煤矸石中铝溶出率的影响机理,确定了最佳工艺条件为:粒度80目,焙烧温度750℃,焙烧时间120min,浸取温度95℃,浸取时间4h,液固质量比3,硫酸质量分数40%。此条件下煤矸石中Al2O3的溶出率达到81.8%。     

低模数水玻璃制备硅灰石试验研究

本文以贵州某中试厂生产的模数为1.02的水玻璃为原料,与消石灰水热法合成硅灰石.研究考察了反应时间、反应温度、搅拌速率对硅灰石制备的影响规律,在单因素实验的基础上通过正交试验,对合成工艺参数进行了优化,同时考察了回收碱浓度对制备硅灰石的影响.用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)、粒度分析仪(Grain size analyzer)、白度仪(Whiteness meter)等手段对硅灰石的物相和微观形貌进行表征.试验结果表明:低模数水玻璃制备硅灰石最佳工艺条件为:反应温度为80℃、反应时间2.5h、搅拌速率为300 rpm,SiO2反应率可达99.31％,钙硅摩尔比为1.03,硅灰石产品可达到行业二级品要求.模拟实验最大回收碱浓度为237 g/L,该方法为煤矸石资源化综合利用提供了一种新途径.     

酸解红土镍矿废水中的二价镁（Mg^2＋）脱除工艺

酸解红土镍矿废水中Mg2＋浓度高达20528．35mg／L,该废水既不能回用于生产流程,也不能外排。为了使废水能循环利用,急需解决Mg2＋的脱除。试验利用多种碱性矿物脱除废水中镁离子的影响因素。结果表明石灰、钢渣和粉煤灰均具有脱除Mg2＋效果,其中石灰是影响Mg2＋脱除率的主要因素,两种或两种以上矿物复配能产生叠加效果。在石灰一粉煤灰体系下,当石灰与粉煤灰比例为1、总投加量为150g／L、室温为20℃时,搅拌120min,Mg2＋脱除率可稳定在90％以上,处理水能够再次循环利     

铝土矿选尾矿制备低温陶瓷泡沫材料工艺研究

本文研究出了用铝土矿选尾矿制备低温陶瓷泡沫材料工艺条件.探讨了尾矿活化条件、矿物组成、激发剂用量、水胶比、胶骨比的影响机理.分析了材料的矿物组成和微观结构.制备出了以尾矿为胶凝材料主原料、煤渣为骨料、铝粉为发泡剂的新型高强轻质泡沫复合材料.其抗压强度10.78 MPa、密度0.94 g/cm3、平均孔径2～5 mm.