硼泥集约利用研究

介绍了硼泥的性质及对环境的严重影响,探讨了利用硼泥作镁质原料制备耐火材料、制备微生物复合肥及从硼泥提取镁的化合物,以实现二次资源的再利用.     

硼泥的综合回收利用试验研究

硼泥是由硼镁矿生产硼砂所产生的废渣。本项研究采用浓盐酸浸泡硼泥,将其中的镁橄榄石结构活化,分离回收得到纯度达85％以上的非晶质SiO2、纯度达90％以上的MgCO3和Fe(OH)3、Al(OH)3混合物,镁的回收率达90％以上,实现了硼泥的无废渣综合回收用。     

磁选法回收硼泥中的铁精矿

通过改变炭碱法制硼砂工艺条件,即将含铁硼精矿焙烧气氛由空气改为ＣＯ和ＣＯ２混合气,碳解气氛由石灰窑窑气改为纯ＣＯ２,可使硼泥中铁的磁选回收率由３４．６％提高到７６．２％～７９．８％。硼泥排放量减少了２５．５％～２５．８％。     

硼泥资源化的重要途径

本文介绍了硼泥特性、凌钢８ｍ￣２竖炉及张钢、邢钢、鞍钢等烧结厂添加硼泥的工业性试验和高炉冶炼试验。试验表明：硼泥可以降低球团焙烧温度７０－１００℃，提高球团矿强度；降低烧结矿自然粉化率和低温还原粉化率，提高高炉产质量，降低焦比，获得了明显的经济效益。本文还阐述了硼泥在烧结球团过程中的作用机理。     

硼泥酸浸提镁过程的动力学研究

硫酸浸出是硼泥综合利用过程中的一个关键步骤,硼泥酸浸提镁动力学的研究对于高效提取硼泥中的镁具有重要的理论意义。本文对硫酸浸出硼泥的过程进行了研究,系统考察了搅拌速度、浸出时间、液固比、硫酸质量分数、浸出温度对氧化镁浸出率影响。结果表明浸出时间、液固比、硫酸质量分数、浸出温度对氧化镁的浸出率有显著影响,搅拌速度对氧化镁浸出率影响不大。利用收缩未反应核模型分析了硼泥酸浸提镁过程动力学,硼泥酸浸提镁动力学受表面化学反应控制,反应频率因子是3.4×106/s,反应表观活化能是52.7kJ/mol。     

硼泥中有价组分提取工艺现状及发展趋势

介绍了目前硼泥中有价组分提取的两种主要方法:酸反应法和碳化法。针对这两种方法的优缺点,对硼泥中有价组分提取方法和应用的发展趋势进行了展望,提出三个重点研究方向:选矿提纯法的应用、新的高附加值产品的研究开发、探索绿色环保的新的制硼砂工艺。     

氢氧化镁晶须制备研究

本文以碱式硫酸镁晶须和氢氧化钠为原料,研究了水热合成法制备氢氧化镁晶须的合理工艺条件。结果表明:当碱式硫酸镁晶须料浆浓度(质量分数)为4.0%,搅拌强度为100r/min,反应温度为180℃,反应时间为4h时,可合成直径≤0.5μm、长径比≥15、表面光滑、纤细均匀、高纯度的氢氧化镁晶须。     

水热法制备超细氢氧化镁

以水镁石为原料,通过煅烧,制得氧化镁粉末,然后将氧化镁和尿素碱溶液反应,通过氧化镁水合法制备出了超细氢氧化镁颗粒,同过利用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所制得氢氧化镁颗粒的晶相、形貌和颗粒尺寸进行了表征。试验结果表明,溶液浓度和添加剂对氢氧化镁晶体的晶相和颗粒尺寸有显著的影响,当溶液浓度为2.5 mol/L,添加剂为PEG 6000的情况下,制备出了半径为250 nm,片厚约150 nm,晶形完整,大小均一的六方片形超细氢氧化镁颗粒,但是样品的纯度有待于进一步的提高。     

以白云石和盐酸为原料制备氢氧化镁的研究

介绍了以白云石经废盐酸酸化、除铁等精制过程得到的氯化镁为原料,以白云石灰乳为沉淀剂制备氢氧化镁的工艺流程。研究了原料的物质的量比、反应温度、加料时间、陈化时间等因素对产品质量的影响。结果表明,该工艺制备的氢氧化镁纯度达到98%以上,CaO质量分数低于0.5%,颗粒呈片状结构,形貌规则,分散性较好。     

蛇纹石酸浸滤液提镁制备针状纳米氢氧化镁

首先考察由蛇纹石酸浸滤液所制粗硫酸镁净化后 ,制备精制硫酸镁溶液的方法 ;并以此精制硫酸镁和氨水为原料 ,直接利用表面活性剂在固 /液界面的“双亲性” ,使其吸附在新生成的氢氧化镁微粒上 ,制备纳米氢氧化镁。并采用XRD和TEM等进行表征 ,结果表明 ,样品晶型发育完善、呈针状、直径为 5～ 10nm、长径比为 15～ 2 0且分散性好。研究结果为纳米级氢氧化镁阻燃剂的深入研究提供了基础。     

用蛇纹石硫酸铵焙烧法制备超细氢氧化镁的研究

以蛇纹石为原料,通过硫酸铵焙烧法提取蛇纹石中的镁,并制备超细氢氧化镁.研究了温度对制备超细氢氧化镁性能的影响,得出适宜反应温度为40℃,SEM测试结果表明,制备的超细氢氧化镁颗粒间发生了较多团聚,比表面积较大.为克服氢氧化镁的团聚现象,降低比表面积,将氢氧化镁在反应釜中进行水热反应,得出适宜水热时间为3 h.化学分析以及粒度、比表面积、SEM测试结果表明,水热反应后氢氧化镁比表面积为13.79 m2/g,MgO含量为68.23%,晶型较好.     

分散剂对制备超细氢氧化镁影响的实验研究

以菱镁矿煅烧所得氧化镁为原料,水化制备超细氢氧化镁。在水化反应进行一段时间后加入分散剂,考察了分散剂种类和用量对氢氧化镁颗粒大小的影响。用偏光显微镜对氢氧化镁进行表征、扫描电镜观察产品微观大小与形貌,在添加适量分散剂条件下,可制得粒径为200～400nm、形状为六边形的片状氢氧化镁。     

硬脂酸改性氢氧化镁及表征

使用硬脂酸对氢氧化镁进行表面改性,研究了改性剂用量、改性温度和改性时间等因素对氢氧化镁表面改性的影响。在硬脂酸用量5%,改性温度70℃,改性时间90min,Mg(OH)2浆料浓度10%,转速1 000r/min的条件下制备的产品性能优良,活化指数达99.8%。使用粒度分析、粘度分析、红外光谱和热分析对产物进行了详细的表征,结果表明:氢氧化镁经硬脂酸改性后,粒度由9.83μm降至8.73μm,在液体石蜡中的粘度较改性前明显降低,硬脂酸分子在氢氧化镁表面发生吸附键合,形成硬脂酸盐,其化学组成为9CH3C16H32COOMgOH·(CH3C16H32COO)2Mg。     

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%。     

碱熔氨浸联合法从硼泥中提取氢氧化镁

为实现硼泥中镁元素的资源化利用,采用碱熔氨浸联合法从硼泥中提取Mg(OH)2。研究了不同的氢氧化钠与硼泥质量比,焙烧时间与焙烧温度对镁转化率的影响,不同氯化铵用量、浸出时间和浸出温度对镁溶出率的影响,不同氨水用量对镁离子沉淀率的影响。结果表明:当氢氧化钠与硼泥质量比为3∶1,在340℃条件下焙烧30 min时,硼泥中镁的转化率达到96%;镁的溶出率随氯化铵用量的增加、浸出温度的升高和浸出时间的延长而增加;镁离子的沉淀率随氨水用量的增加先增加后减少。     

水化条件对氢氧化镁颗粒尺寸的影响

研究了水化温度、水化时间、悬浮液浓度和水化介质配比对氢氧化镁颗粒尺寸的影响。结果表明，有添加剂存在时，氢氧化镁颗粒尺寸随着水化温度的提高先增加后降低然后又有明显增加，水化温度为70℃时得到的产物颗粒最为细小；水化2h，产物粒径最小；改变悬浮液浓度和水化介质配比。对生成的氢氧化镁颗粒尺寸影响不大。     

氧化镁常压水合法制备氢氧化镁的过程分析

以活性氧化镁为原料,在碱性环境中用常压水合法制备纳米氢氧化镁,通过实时取样,结合扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征其形貌和结构,探索氧化镁的水化合成过程和相关机理。结果表明:在水合时间2 h后,体系中氧化镁已经全部转化生成氢氧化镁,反应时间短。水合反应体系中OH-使氢氧化镁极性面稳定,未发生第Ⅱ类聚集生长,晶体呈片状结构。随着时间增长,氢氧化镁颗粒出现大颗粒长大,小颗粒缩小的现象,发生第Ⅰ类聚集生长,但平均粒径不变,为18.7 nm。