氨碱盐泥碳化反应宏观动力学研究

盐泥是氨碱法纯碱生产过程中盐水精制过程产生的固体废弃物,有效成分为氢氧化镁、硫酸钙、碳酸钙、氯化钠等,全球每年产生大约5 500万t盐泥,其资源化利用已成为纯碱生产企业亟待解决的问题。提出采用碳化法分离盐泥中的钙和镁,使其转化为碳酸钙和硫酸镁产品,探讨了固液比、反应温度、盐泥颗粒粒度等工艺条件对镁提取率的影响。研究结果表明：随着固液比、盐泥颗粒粒度的减小以及反应温度的升高,镁的提取率逐渐升高,当固液质量体积比（g/mL）为1/10、反应温度为50 ℃、盐泥颗粒粒度≤75 μm条件下,盐泥中镁的提取率达到96.04%;通过将实验数据带入缩芯模型中进行拟合,结果表明氨碱盐泥碳化过程符合颗粒粒径不变的缩芯模型,经计算该反应的活化能为24.22 kJ/mol,并且该过程为盐泥中氢氧化镁的溶解控制。此为碳化反应器的放大提供了理论基础。     

碳酸氢镁溶液增浓的研究

碳酸氢镁溶液热解能耗占整个白云石碳化法制取钙镁盐产品工艺能耗的45%左右。为了降低热解能耗,通过优化碳化工艺条件,以提高碳酸氢镁溶液浓度。通过正交试验对碳化温度、白云石灰乳中氧化镁质量浓度、二氧化碳气体流量、过碳化时间进行较为系统的研究。在碳化温度为10℃、白云石灰乳中氧化镁质量浓度为16.60 g/L、二氧化碳气体流量为433.04 L/h、过碳化时间为10 m in时,白云石灰浆碳化所得碳酸氢镁溶液中氧化镁质量浓度为18.79 g/L,远大于目前工业生产中5~8 g/L的水平,为白云石碳化工艺的节能降耗提供依据。     

高活性氧化镁潮解及其活性递变规律研究

通过流化床反应器在常温常压条件下对高活性氧化镁进行吸潮性实验研究,考察流化时间对氧化镁潮解程度的影响。利用透射电镜对产物进行微观观察,柠檬酸法对产物进行活性检测,比表面积测定仪对产物进行表征。结果表明,随流化时间延长,氧化镁潮解程度加大,氢氧化镁含量增加,产物形貌呈六方片状且致密紧凑,产物活性与比表面积逐渐降低。     

石灰乳法制备大粒径氢氧化镁研究

以卤水和石灰乳为原料,研究了温度、进料速度及氯化钙浓度对氢氧化镁颗粒大小的影响。通过比表面积分析仪(BET)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对产物的比表面积、形貌及晶体生长方向进行表征。结果表明,氯化钙的加入对氢氧化镁晶体生长方向有较大影响,颗粒更倾向于沿着极性较弱的(001)面方向生长;当氯化钙浓度为16 mol/L,石灰乳和卤水浓度分别为2 mol/L、4 mol/L,反应温度90℃,进料速度0.11 m L/min时,比表面积降到8.56 m2/g,与未加入氯化钙比较,氢氧化镁的粒径明显变大。     

高岭土/钛白复合粉体的制备与表征

借助粉体表面改性的原理及液相化学沉积的包覆工艺,以高岭士为核,利用四氯化钛水解在其表面包覆－层纳米二氧化钛制成高岭土复合钛白,并用TEM、XRD等手段进行了表征。结果表明：复合粉体包覆效果良好800℃煅烧后包覆层二氧化钛主要为锐钛矿型结构,并开始向金红石型转化。     

OSBP吸收处理合成革尾气工艺研究

研究了利用高沸点吸收剂OSBP在鼓泡填料塔中对合成革生产过程尾气中的有机溶剂甲苯、丁酮和DMF吸收工艺,通过改变吸收操作条件,对该过程工艺操作条件进行优化提高吸收效率。结果表明:气液摩尔比和温度的升高不利于吸收传质过程,尾气的湿度对吸收效果影响很小。当气液摩尔比为7.9,吸收剂与尾气温度为25℃时,OSBP对甲苯、丁酮和DMF的吸收效率分别可以达到98.2%、92.5%和98.5%,排放气体中的甲苯、丁酮和DMF的含量达到了国家排放标准。吸收效率随吸收的进行的推移不断降低,丁酮、甲苯、DMF的有效吸收时间为26、68、80 h。丁酮的吸收效果将是制约吸收剂吸收效果及其吸收剂再生时间的主要因素。OSBP对丁酮、甲苯和DMF饱和吸收量分别为1.2,6.1和7.2 g/L。     

石灰消化条件对氢氧化钙活性的影响

为制备高活性、分散性良好的石灰乳,对石灰消化水温、水与石灰的质量比、陈化时间等因素对氢氧化钙活性的影响进行研究,利用激光粒度分析仪和扫描电镜对消化后的产品进行表征。结果表明,当起始消化温度为84℃,水与石灰质量比为5∶1,且不进行陈化时,石灰消化产物Ca(OH)2的分散性较好,活性较高。     

(NH4)2SO4浸取轻烧粉的控制过程

本论文研究了在密闭、蒸氨环境及不同Mg~(2+)浓度条件下对硫酸铵浸取轻烧粉的过程。结果表明:硫酸铵浸取轻烧粉过程的控制步骤为氨的解吸,强化该过程的措施为提高氨的解吸速率;Mg~(2+)浓度对浸取平衡有明显影响,初始Mg~(2+)浓度越高,轻烧粉浸取率越低。     

加压碳化法制备碱式碳酸镁新工艺研究

碱式碳酸镁是一种性能优良的填充剂和分散剂,目前主要采用白云石碳化法或苦土粉-硫酸-碳酸氢铵法生产,流程复杂,污染严重。研究了在加压条件下以氢氧化镁浆液和二氧化碳气体为原料制备碱式碳酸镁新工艺。考察了反应温度、反应时间、二氧化碳分压对产品质量的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪(XRD)和热重-差热分析仪（TG-DTA）对产品的形貌、晶体结构及热失重进行了表征。结果表明,在反应温度为120 ℃,二氧化碳分压为0.22 MPa,反应时间为3 h时,可得到纯度较高、形貌为规则的六方薄片状的产品。     

中国碳酸钙行业60年发展历程回顾及趋势分析

对中国碳酸钙工业近60 a的发展历程进行简要回顾,中国碳酸钙工业经历了探索前进、蓬勃发展、提档升级3个阶段,取得巨大成就。中国已跃升为世界碳酸钙第一生产和消费大国,并稳步迈向碳酸钙生产强国。从产业总体情况、产品和技术装备3个角度分别分析了中国碳酸钙行业的发展趋势,指出今后碳酸钙行业应走创新驱动、集约化、生态优先的可持续发展之路;着力开发精细化、功能型、专用性碳酸钙产品;生产装备方面力争实现大型化、连续化和智能化。