碳酸锶渣中锶的盐酸-氯化铵浸取工艺研究

随着电子、有色金属、航空航天等行业的快速发展,锶及锶盐的市场需求越来越大。以碳还原法生产碳酸锶的含锶工业废渣为原料,以盐酸-氯化铵为浸取剂,探究了浸取时间、浸取温度、盐酸-氯化铵物质的量比对废渣中锶浸取率的影响。在单因素实验的基础上,采用3因素3水平的Box-BehnKen响应面分析法对锶浸取工艺做了优化,确定了浸取锶的最优工艺条件。结果表明：在盐酸与氯化铵物质的量比为4.32、浸取时间为104 min、浸取温度为33 ℃的最优工艺条件下,经过4次重复性实验,所得的锶浸取率平均值为95.15%,标准偏差为0.146 2,相对标准偏差为0.153 7%,与预测值相对误差仅为0.17%,所选因素对锶浸取率影响由大到小顺序：浸取时间、盐酸-氯化铵物质的量比、浸取温度,以期为锶渣中锶资源的回收利用提供参考。     

含锶废渣制备氯化锶新工艺研究

目前,生产碳酸锶等锶盐的工厂产生的废渣中锶质量分数高达10%,且未被利用,既污染环境,又造成资源浪费。以这些含锶废渣为原料,开发经济价值较高的氯化锶产品。通过实验确定了工艺路线,并考察了反应时间及反应温度对浸取率的影响。通过单因素实验确定了最佳工艺条件：反应时间为4 h,反应温度为80 ℃。进行了氯化锶溶液中脱除杂质的方法研究,解决了从较高浓度锶离子中分离镁、钙这一问题。最终实验样品经分析测试达到了相关产品质量要求。     

硫磷铝锶矿制取磷酸的研究

硫磷铝锶矿是一种磷酸钙铁铝类磷矿,难溶于酸和碱,煅烧后的非晶质产物化学活性显著提高.本文进行了用稀磷酸浸取经过焙烧的硫磷铝锶矿的研究.用三因素二次回归法设计了17组正交实验,得到了磷酸浸取硫磷铝锶矿的数学模型,此模型可预测反应时间、反应温度和液固比三种因素对矿石中P2O5浸取率的影响.同时得出最佳反应条件是:反应时间120 min,反应温度85℃,液固比15∶1,此时的P2O5最高浸取率是95.4%.本文还研究了含有硫酸的磷酸对浸取过程的影响和锶在固相和液相中的分布,为下一步用湿法磷酸浸取和锶的回收作好准备.     

碳酸锶废渣酸浸工艺对收率和分离性能的影响

回收利用黑灰法生产碳酸锶废渣中的锶元素,是提高锶资源综合利用水平、解决碳酸锶废渣环境污染问题的关键。采用盐湖开发副产的稀盐酸为浸取介质,浸取碳酸锶废渣,回收氯化锶产品,研究了盐酸用量与锶回收率的关系,并研究了浸取工艺对料浆分离性能的影响。结果表明:在75℃和pH=-1.52~1.40条件下浸取2 h,锶的回收率为75.9%~80.8%;料浆中和至pH为5~6,溶解的硅酸快速析出并形成易于分离的形态,可采用常规设备进行固液高效分离。研究结论可为该类废渣的酸浸控制和固液分离方式以及设备选择提供借鉴。     

粗制硫化锶浸取方式的探讨

粗制硫化锶的浸取方法，从工艺、设备及经济角度分析，认为槽子浸取比搅拌罐浸取具有投资少、流程短、易操作、收率高、维修费用低等特点。     

电解锰渣盐酸浸取钙的动力学研究

以电解锰加工过程中产生的酸性废渣为原料,以盐酸为浸取剂,对电解锰渣中的钙进行浸取实验研究。结果表明：盐酸浓度为3 mol/L、液固体积质量比为6 mL/g、反应温度为80 ℃、反应时间为60 min的条件下,钙的浸取率为94.2%。酸浸过程的动力学分析表明,锰渣中钙的酸浸反应过程符合收缩核模型,受化学反应控制,其反应的表观活化能Ea为43.96 kJ/mol,反应级数为0.872 5。     

锶渣处理含铬废水的研究

利用二次锶渣处理含铬废水,研究了各工艺因素对六价铬去除率的影响。结果表明,活化二次锶渣提高了六价铬的处理效率,随着二次锶渣粒径的减小,六价铬的去除率增大。二次锶渣对六价铬的吸附具有分形动力学特征。活化二次锶渣处理含铬废水的适宜条件为：吸附剂用量为含铬废水与二次渣的体积质量比为25 mL/g,pH=10,温度为40 ℃,处理时间为60 min,此时六价铬去除率可达到82.5%。     

高纯碳酸锶生产新工艺

研究了以菱锶矿为原料，通过煅烧、浸取、除杂、重结晶、碳化等步骤制取高纯碳酸锶的工艺。并对影响该工艺的主要因素进行了讨论。该工艺不使用盐酸等酸浸工序，具有产品纯度高、不含氯离子、工艺简单、原料利用率高、“三废”排放少等特点。     

响应面分析法优化碳酸锶废渣酸浸取工艺的研究

以碳还原法生产碳酸锶产生的锶废渣为原料,以质量分数为30%的硝酸酸浸废渣中的锶盐,研究了该浸取工艺中浸取时间、溶液pH、浸取温度对锶浸取率的影响。在单因素实验的基础上,以锶浸取率为响应指标,采用响应面分析法确定了最优锶浸取率的工艺条件:浸取时间为90.89 min、溶液pH为1.08、浸取温度为22.76℃。在此条件下得到实际测量值为82.07%,与理论预测值82.14%基本吻合。该研究可为提高锶资源的利用率提供参考。     

毒重石尾矿钡渣制取高纯氯化钡的研究

通过改进的两次盐酸浸取法将毒重石尾矿钡渣中的钡转化为氯化钡实现二次回收,考察了包括液固比、盐酸浓度、浸取时间、浸取温度等因素对除杂提钡效果的影响。实验结果表明,第一步盐酸洗渣能将铁、钙、锶等杂质酸化为相应的氯盐,并将其大部分转入液相,所得含钡滤渣进行第二步盐酸浸取,得氯化钡溶液。实验优化工 艺条件：第一步盐酸洗渣,液固质量比为1∶2,盐酸浓度为1 mol/L;第二步盐酸浸取,液固质量比为7∶1,盐酸浓度为 2 mol/L,浸取时间为2 h,浸取温度为70 ℃,钡的回收率可达95%;第三步氯化钡粗品精制,用草酸进一步沉淀钙、锶,调节滤液pH为3,滤液蒸发浓缩结晶,晶体经无水乙醇洗涤后烘干,所得氯化钡产品纯度可达99.9%。     

一种回收利用锶盐残渣制备碳酸锶的新方法

碳粉还原天青石水浸取锶盐生产工艺会产生大量的废渣,造成环境污染。本方法通过酸溶将可溶性锶盐溶解分离出来,再经过除杂过滤,得到锶母液。锶母液在低温条件下碳化,澄清后得到的沉淀,经漂洗、过滤、烘干得到碳酸锶成品。该工艺使废渣中的锶回收率达到90%以上。所得产品的各项技术指标符合HG/T 2969—2010《工业碳酸锶》的行业技术要求,而且形成的碳酸锶粒径小、用途广、经济价值更高。     

天青石锶废渣氯化钡浸出及其动力学研究

天青石生产碳酸锶后剩下的锶废渣,因含有大量的锶资源,属于一种二次资源。目前天青石锶废渣主要通过碳酸盐转化-盐酸浸出两步法来制备SrCl₂,制备过程复杂。实验以BaCl₂为浸出剂,浸出酸预处理后的天青石锶废渣中的SrSO₄,通过一步浸出得到SrCl₂。分别考察了浸出时间、浸出温度、BaCl₂/SrSO₄摩尔比、液固比对锶浸出率的影响。结果表明：浸出时间120 min,浸出温度90℃,BaCl₂/SrSO₄摩尔比2.0,初始液固比10 ml/g时的锶浸出率达到了68.79%。该浸出过程符合未反应核缩模型,且主要受BaSO₄产物层扩散控制,其表观活化能为38.75 kJ/mol。Ba²⁺部分或全部取代SrSO₄中的锶,使得锶废渣中的锶以SrCl₂的形式被浸出。     

Separation of Metal Impurities from Metallurgical Grade Silicon via CaO-SiO2-CaF2 Slag Treatment Followed by Leaching with Hydrochloric Acid

The separation of metal impurities from metallurgical grade silicon by a combination of slag treatment and acid leaching was investigated. Based on a detailed analysis of microstructure evolution in metallurgical grade silicon, the primary precipitated phase in silicon was tended to form Si-Ca system intermetallics after CaO-SiO₂-CaF₂ slag treatment. Moreover, the extraction efficiency of metal impurities from silicon with slag treatment was higher than that without slag treatment in the leaching process. Some parameters such as acid concentration, temperature, particle size, stirring speed and leaching time were also discussed. The extraction of impurities Fe, Al and Ca increased with increasing acid concentration, leaching time and decreasing particle size. Besides, the leaching kinetics of these metal impurities was confirmed to be controlled by chemical reaction with the application of cracking shrinking model.     

铬盐无钙焙烧渣加压硫酸浸出

对铬盐无钙焙烧渣进行加压硫酸浸出,考察了硫酸浓度、反应温度、铬酸酐加入量、反应时间、铬渣粒度对铬渣硫酸浸出效果的影响. 结果表明,焙烧渣主要物相组成为：铬铁矿(FeCr2O4)和镁铁矿[Mg(Fe,Al)2O4]等尖晶石类矿物含量为73.11%,赤铁矿(a-氧化铁)为12.42%,钠霞石(NaAlSiO4)为10.02%. 铬高效溶出的最佳工艺条件为：硫酸浓度65%(w),反应温度120℃,铬酸酐加入量为铬渣质量的10%,反应时间2 h,搅拌转速500 r/min,该条件下溶出率可达97.93%. 尾渣以硅物相为主,SiO2含量为80.8%. 浸出过程符合收缩未反应核模型,反应表观活化能为16.38 kJ/mol,反应速率为外扩散和化学反应混合控制.     

以金属锶残渣为原料制备工业碳酸锶

对用氯化铵溶液浸锶,浸出液碳化得碳酸锶成品的工艺条件进行了研究。实验得到氯化铵浸锶的最佳工艺条件为：浸锶温度为80℃,浸锶时间为2 h,氯化铵加入量为使溶液pH值至8～9,锶渣粒度〈80目,固液比1∶4。碳化阶段碳酸氢铵加入量为其理论量的110%。按该条件浸锶,并制备碳酸锶,锶的浸出率可达92.5%以上,产品质量符合HG/T2969—2010Ⅱ型标准。该工艺实现了锶资源的二次利用,为锶渣的回收再利用开辟了一条新途径。     

预氧化电炉钛渣活化改性-选择浸取制备金红石的工艺

提出了预氧化电炉钛渣活化改性-选择浸取制备金红石的工艺,探讨了改性剂、渣剂比、活化改性温度及时间、预氧化渣粒度和酸浸制度对人造金红石中TiO2含量的影响. 结果表明,Na2CO3是较理想的改性剂,温度900℃、时间120 min、渣/改性剂质量比为5:1的条件下进行活化改性,产物经选择性浸取、洗涤、水解与煅烧,可得到纯度为92%的人造金红石,满足氯化法生产的钛白要求.     

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.     

烧结工艺参数对铝酸钙炉渣体系物化性能的影响

在铝酸钙炉渣最佳物料配比条件下,应用XRD和激光粒度分析等手段研究了温度和保温时间对铝酸钙炉渣体系物相组成、粒度和氧化铝浸出性能的影响. 结果表明,当温度低于1450℃时,炉渣处于固相反应区,反应速度缓慢,并含有相当一部分的难浸物质2CaO×Al2O3×SiO2,降低了炉渣的自粉率和浸出性能. 当温度在1450℃以上时,炉渣中出现液相,反应速度加快且进行比较完全;炉渣主要物相为12CaO×7Al2O3和g-2CaO×SiO2,自粉和浸出性能良好. 保温时间对炉渣物相和粒度影响不大,但略微降低了氧化铝浸出率.