电炉精炼渣中重金属在不同溶液体系的浸出行为

采用全溶实验、短期与长期浸出实验,对电炉精炼渣中重金属元素的浸出行为进行研究,并通过SEM与XRD分析其机理. 结果表明,电炉精炼渣中Ba元素短期浸出浓度最高值为52.10 mg/L,超出国家污水重金属排放标准;Ni元素短期浸出浓度最高值为0.025 mg/L,V元素长期浸出浓度最高值为0.176 mg/L,超出生活饮用水卫生标准. 重金属元素的浸出主要是由于钢渣中Ca2SiO4×H2O (C-S-H)等结构的破坏.     

温室气体CO2矿物碳酸化固定研究进展

将温室气体CO2以碳酸盐（如CaCO3、MgCO3）的固体形式永久储存起来，即CO2矿物碳酸化固定，是减少大气中CO2含量，解除温室效应的一种全新方法。从温室气体CO2矿物碳酸化固定所需的原料、化学及热力学、反应动力学机理等方面，分析了此种方法的特点，同时评述了CO2矿物碳酸化固定的6种典型工艺路线，以及国外有关温室气体CO2矿物碳酸化固定的研究热点。最后指出以工业固体废弃物为原料的间接工艺路线是温室气体CO2矿物碳酸化固定的具有较好应用前景的技术途径。     

强化碳酸化固定CO2反应过程分析与机理探讨

以乙酸为媒质的间接碳酸化固定CO₂工艺路线,主要包括乙酸媒质浸出钙镁离子形成乙酸盐,碳酸化过程乙酸盐转化成碳酸钙产品,同时生成乙酸媒质循环利用。然而在碳酸化过程碳酸化反应结晶转化率低,从而制约该工艺路线的进一步工业应用。采用有机溶剂TBP萃取乙酸与碳酸钙结晶过程耦合,可以实现碳酸化反应结晶转化率的大幅度提高。通过实验研究了体系达到平衡时初始乙酸钙浓度对碳酸化过程的影响,结果表明碳酸化反应结晶转化率都在40%以上,比文献报道的高出一倍。基于强化碳酸化过程的机理分析,初步进行了耦合过程的热力学平衡计算。研究结果表明：由于有机溶剂TBP的加入,体系的酸性条件得到改善,有利于碳酸钙结晶析出;然而高浓度条件下,乙酸根与钙离子之间强烈的相互作用成为进一步提高碳酸化反应结晶转化率的主要障碍。     

强化碳酸化固定CO2反应过程分析与机理探讨

以乙酸为媒质的间接碳酸化固定CO₂工艺路线,主要包括乙酸媒质浸出钙镁离子形成乙酸盐,碳酸化过程乙酸盐转化成碳酸钙产品,同时生成乙酸媒质循环利用。然而在碳酸化过程碳酸化反应结晶转化率低,从而制约该工艺路线的进一步工业应用。采用有机溶剂TBP萃取乙酸与碳酸钙结晶过程耦合,可以实现碳酸化反应结晶转化率的大幅度提高。通过实验研究了体系达到平衡时初始乙酸钙浓度对碳酸化过程的影响,结果表明碳酸化反应结晶转化率都在40%以上,比文献报道的高出一倍。基于强化碳酸化过程的机理分析,初步进行了耦合过程的热力学平衡计算。研究结果表明：由于有机溶剂TBP的加入,体系的酸性条件得到改善,有利于碳酸钙结晶析出;然而高浓度条件下,乙酸根与钙离子之间强烈的相互作用成为进一步提高碳酸化反应结晶转化率的主要障碍。     

高铝粉煤灰预脱硅碱溶提铝过程中的物相转变规律

采用化学分析和XRF、XRD、激光粒度仪、SEM、FT-IR分析技术,研究了高铝粉煤灰预脱硅及浓碱液提铝过程中的固相变化规律.结果表明,高铝粉煤灰经预脱硅及NaOH浓碱溶液溶出后,碱灰质量比大于6时,Al2O3的溶出率大于85%,尾灰中铝硅质量比降至0.21,铝硅选择性分离.预脱硅过程中莫来石相和刚玉相未被破坏,而所含无定型铝硅酸盐溶解形成羟基方钠石Na8Al6Si6O24(OH)2(H2O)2,并附着于颗粒表面导致中值粒径略有增加;浓碱溶液提铝过程中,莫来石及刚玉相完全溶解,形成规则柱状或杆状的NaCaHSiO4及类沸石1.2Na2O’0.8CaO’Al2O3’2SiO2’H2O,中值粒径减小.     

CO2在磷酸三丁酯中溶解度的测定

采用恒定容积压降法测定了温度303.5~363.8 K、压力0.5~4.5 MPa条件下CO2在磷酸三丁酯(TBP)中的溶解度. 结果表明,CO2在TBP中的溶解度随压力升高而增大,但随平衡温度升高而减小;在0~4.5 MPa范围内,该溶解度较在工业常用物理吸收剂中更大,约为在乙醇中的2.4倍,甲醇中的1.4倍,N-甲基吡咯烷酮中的1.2倍及碳酸丙烯酯中的1.1倍. CO2以分子形式溶解于TBP中,TBP吸收CO2以物理吸收为主,TBP中含有的酯键及磷酰基团极大地促进了其对CO2的吸收.     

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。     

用烷基化废硫酸制备七水硫酸镁试验研究

研究了烷基化废硫酸与轻烧氧化镁之间的液固反应,反应产物经高温煅烧脱除有机物制备七水硫酸镁。结果表明:烷基化废硫酸与轻烧氧化镁之间发生液固反应,在酸矿质量比(2.45～2.5)∶1、加酸时间20～25 min、陈化时间7.5～12.5 min、反应最高温度150～160℃条件下,废硫酸利用率达90%以上;液固反应产物在550～600℃下煅烧50～60 min,以回转窑动态煅烧,其中的有机物脱除率可达99%以上。本工艺将湿法浸出、火法煅烧及无机化学品制备有机结合,实现了烷基化废硫酸资源化利用。     

磷石膏加压碳酸化转化过程中平衡转化率分析

围绕磷石膏加压碳酸化转化过程,首先通过实验研究了原料种类对加压碳酸化转化过程的影响,进一步采用Aspen plus 流程模拟软件深入分析了各工艺参数对磷石膏加压碳酸化过程平衡转化率的影响规律。结果表明,在加压条件下碳酸化反应均可在5 min时达到平衡,其中分析纯无水硫酸钙更容易完全转化,而二水硫酸钙及磷石膏因含有结晶水或其他杂质,使得其难以完全转化。增大初始氨水浓度、N/S（氨和原料中SO₃的摩尔比）以及适量提高反应温度与体系压力,均能有效提高磷石膏加压碳酸化反应平衡转化率。特别是在高温和加压条件下,氨与CO₂反应生成的碳酸铵盐可以通过降压闪蒸操作实现其自分解,经吸收返回用于加压碳酸化转化过程,可有效提高氨的利用率,降低硫酸铵生产成本。     

高铝粉煤灰碱溶脱硅过程反应机理

采用多种检测技术分析了高铝粉煤灰中主要矿物组成和含量,并结合热力学稳定性分析,考察了反应时间与反应温度对碱溶脱硅反应前后高铝粉煤灰的物相、形貌和表面化学成分的影响,并分析了反应机理.结果表明,高铝粉煤灰中A12O3,SiO2及Ga含量分别高达42.20%,42.28%和0.0062%,且非晶态SiO2占总SiO2一半以...