硅热法炼镁预制球团的实验研究

在硅热法炼镁物料预处理过程中,白云石煅烧时经常会损失大约5%的细粉料.为了解决这一问题,提出了将白云石先造球再进行煅烧处理的新工艺.主要研究了白云石球团进行分步煅烧后,球团内白云石的烧损率、煅白的灼减量及水化活度.结果表明:白云石制团后经过分步煅烧,球团内煅白的质量完全达到硅热法炼镁的要求,并有效地缩短了白云石煅烧时间.当煅烧1h时,球团内白云石的烧损率为45%,煅白的灼减量为189%左右,水化活度为35%,球团的吸湿远远小于白云石常规烧结.     

真空铝热还原炼锂新工艺中富锂熟料的制备

常压煅烧氢氧化锂、氧化铝和氧化钙混合物得到富锂熟料,真空铝热还原该熟料得到金属锂及可制备氢氧化铝的12Ca O·7Al2O3型还原渣.研究了制团压力、煅烧温度、煅烧时间对煅烧烧损率及锂还原率的影响.结果表明:在制团压力为30 MPa,煅烧温度为750~800℃,煅烧时间为60~90 min的条件下,烧损率基本保持在34%左右;该条件所得富锂熟料在还原温度1 100℃,还原时间90 min,铝粉不过量的条件下进行真空铝热还原得到锂还原率较高.该煅烧工艺适用于真空铝热还原炼锂新工艺中富锂熟料的制备.     

熔融还原炼镁热力学分析和模拟

为了提高现有硅热还原炼镁工艺中原料之间的反应速度,提出熔融还原炼镁新技术。在煅烧白云石中添加适量的Al2O3和SiO2,使整个体系在反应时呈完全熔融状态,从而加快反应速度。通过软件模拟、热力学分析和实验验证,在适当配比下于1 600℃可以获得完全熔化的CaO-MgO-Al2O3-SiO2四元系。通过对熔融还原反应的热力学计算得出,平衡状态下还原温度为1 600℃时,对应镁蒸汽的露点为870℃。结果表明熔融还原炼镁新技术是可行的。     

硼镁石与碳酸钙混合煅烧-还原提镁研究

基于硼镁石与碳酸钙混合料的煅烧实验和真空铝热还原实验,研究了碳酸钙量、成型压力、煅烧条件对熟料物相、原料烧损率、镁还原率的影响.结果表明,添加碳酸钙,在煅烧过程中Ca O可置换出Mg3B2O6,Mg2B2O5中的Mg O,并且在还原过程中Ca12Al14O33的形成有利于Mg O的还原.煅烧温度过高会降低Mg O活性,不利于后续铝热还原.增大成型压力,有利于Ca3B2O6的形成.但成型压力过大,在相同煅烧条件下,矿石的烧损率较低,镁还原率较低.碳酸钙与硼镁石以mCa/ms=1.9配比混合,在90 MPa压力制团,在1100℃下煅烧120 min后,铝热还原的镁还原率可达85%以上,实现硼、镁有效分离.     

转底炉直接还原工艺综合数学模型

为发展和深入认识转底炉直接还原工艺技术,建立了转底炉综合数学模型,该模型由转底炉本体热化学平衡、转底炉区域热平衡计算模型、余热回收模型、生球干燥模型、炉膛温度校核与尾气露点校核模型和转底炉流程模型组成.采用综合模型计算了该工艺流程的基本工艺参数.计算结果表明:煤气热值、废气排放温度和余热回收利用方案对整体能量消耗有不同程度影响,煤气发热值每增加50 kJ·m 3,理论燃烧温度提高22~25℃,煤气用量减少41~47 m3·t 1;空气预热温度平均每增加100℃,理论燃烧温度提高35~40℃,煤气用量减少90~103 m3·t 1.此外,应用此模型还可以计算任何原料和燃料等条件下的直接还原工艺参数,研究不同余热回收方案条件下的各个工艺参数的变化规律.     

硅铝合金真空热法还原硼镁石矿实验研究

为了解决低品位硼镁石矿的合理利用问题,首次以硅铝合金为还原剂,应用真空热法还原原理将煅烧后矿石中的游离氧化镁还原为金属镁.正交实验结果表明,最佳还原条件为:还原温度1 453 K、还原时间2.0 h、制团压力35 MPa、还原剂过量系数10%,该条件下镁的还原率可达到63.7%.得到的还原余料可用做生产无碱玻璃球的原料.该工艺对环境无污染,为硼镁石矿的综合利用开辟了一条新途径.     

基于改进BP神经网络的镁还原率预报研究

介绍了BP神经网络和遗传算法的原理及特点,简述了皮江法炼镁工艺流程。为了研究各工艺参数与镁还原率之间的关系,针对标准BP神经网络存在的收敛速率慢、易陷入局部极小值等缺陷,建立了以煅白活性度、配硅比、制球压力、还原时间、还原温度、真空度为输入,镁还原率为输出的基于遗传算法优化的BP神经网络镁还原率预报模型。利用筛选后的生产数据对模型进行训练和预测,结果显示该预报模型能够较为精确地预报镁还原率,预测误差在±1.0%范围内的命中率达96%,最大误差小于1.3%,一定程度上可用于指导皮江法炼镁工艺中工艺参数的选择。     

球团预制-硅热还原炼镁的球团传热性研究

针对皮江法炼镁存在的问题,提出将白云石粉、硅铁、萤石及黏结剂混合造球,然后煅烧,煅烧后的热球团直接用于还原的炼镁新技术.采用稳态平板法测定了预制球团的导热系数,并通过数值方法研究预制球团的传热规律.结果表明:导热系数随着平均温度提高而增加,随着球团密度和硅铁添加量的增加而降低.当密度为1.1 g/cm~3、硅铁为理论添加量时,预制球团的导热系数与温度的关系:λ=1.04×10~(-4)T+0.11;球形球团的传热情况优于圆柱形球团,球团具有较小的密度和热容以及较大的导热系数有助于热量由表面向中心传递.预制球团与皮江法球团的传热情况基本相同.     

回收硼泥制备氢氧化镁的研究

为了回收硼泥中的有价元素镁,采用高温下煅烧硼泥与浓硫酸混合物的方法制备氢氧化镁。本研究为氢氧化镁的生产开辟了一条新途径,同时又治理了硼泥对环境的污染。通过实验研究了煅烧温度、煅烧时间及液固比对镁回收率的影响。确定了最佳工艺条件为:煅烧温度350℃,煅烧时间1.8h,液固比2.5∶1。在此条件下进行实验,镁回收率为91.17%。     

白云石煅烧回转窑燃气替代的论证

本文通过窑炉的热工计算,对白云石煅烧回转窑用发生炉煤气代替半水煤气作燃料的可行性进行了论证。结果表明,如能保证发生炉煤气入窑温度为30℃,Q=1250kcal/m~3,就可满足预定的熟料生产率和煅烧工艺温度。文中还对工艺条件变化时所出现的各种情况进行了论述。本文提供的数据,可供生产厂选用。     

氰化渣磁化焙烧过程中铁化合物反应行为的热力学分析

通过对磁化焙烧过程中氧化铁还原的热力学平衡分析,以及Fe2O3与硅酸钙、铁橄榄石与氧化钙、Fe3O4与二氧化硅反应的热力学分析,研究氰化渣中含铁化合物在磁化焙烧过程中的热力学反应规律.对氰化渣进行焙砂-磁选实验研究,采用全谱直读等离子体(ICP)、X线衍射(XRD)、X线荧光(XRF)等方法对氰化渣和焙烧渣进行分析和表征.研究结果表明:Fe2O3在较低温度范围内易被还原为Fe3O4,且CaO与SiO2的物质的量比n(CaO)/n(SiO2)为1∶1时,Fe2O3不与硅钙化合物反应,不会造成铁的损失;产物Fe3O4在焙烧炉料中与SiO2不能发生反应,有CO存在时,加入适量的添加剂,亦能够稳定存在;在焙烧过程中加入氧化钙,铁橄榄石中的铁能被取代出来,可以提高磁化焙烧效率,且氧化钙的配入量是影响磁化焙烧效率的重要因素;当n( CaO )/n( SiO2)=1∶1,时间为90min,N2和CO的物质的量比n(N2)/n(Co)为4∶1,添加1％ Na2SO4,温度为880 K时,铁的回收率达到84％,铁精粉中铁品位达到60％,符合工业炼铁的原料要求.实验结果与热力学理论计算结果相吻合.     

煅烧方法对钙基二氧化碳吸收剂吸收率的影响

采用煅烧石灰石方法合成了钙基二氧化碳吸收剂,考察了煅烧方法对钙基二氧化碳吸收剂吸收率的影响.利用孔径(孔隙度)分布测定、比表面积测定、扫描电镜及热重分析等对钙基二氧化碳吸收剂进行结构表征和分析测试.结果表明,采用马弗炉煅烧所得钙基二氧化碳吸收剂吸收率较为满意.     

二氧化碳对高碱值石油磺酸镁质量的影响

在 CO2 存在下进行的碳酸化过程 ,又称过碱度化过程 ,是合成高碱值石油磺酸镁金属化工艺的关键步骤 .研究发现 :对特定的 Mg O及特定的反应物体系 ,存在一临界碳酸化速率和最佳的CO2 通入量 ,从而为进一步研制高碱值石油磺酸镁奠定了基础     

从蛇纹石制备轻质碳酸镁和轻质氧化镁的扩试研究

基于从蛇纹石制取轻质碳酸镁和轻质氧化镁的实验室研究，进行了煅烧物料量达数以千倍计的扩试研究，选择了煅烧条件，并提出了从蛇纹石制备轻质碳酸镁和轻质氧化镁的工艺流程．     

石灰石脱硫的加压热重分析试验

对徐州３种石灰石和南京一种白云进行脱硫加压热重试验，分析了石灰石脱硫反应的机理，当ＣＯ２分压低于ＣａＣＯ２平衡分解压力时，ＣａＣＯ２将发生分解，此时的硫化瓜发生在ＣａＯ和ＳＯ２之间；当Ｃ粉压高于ＣａＣｏ２平衡分解压力时，ＣａＣＯ３将不发生分解，直接与ＳＯ２发生硫化反应，得到了压力、石灰石品种、温度和ＳＯ２浓度等对钙利用率的影响规律，同时计算了石灰石脱硫的反应动力学参数。     

低温液化回收酒精发酵二氧化碳的技术探讨

本文就酒精发酵产生的二氧化碳。根据液化原理、净化流程以及低温液化工艺和技术设备进行了探讨,以引起酒精生产企业对发酵过程中产生的二氧化碳的重视。     

氟石膏分解特性的实验研究

研究了炉内气氛、CaF₂ 质量分数、温度和时间对氟石膏分解特性以及堆积状态、CaF₂ 质量分数对用氟石膏所配生料的分解和煅烧性能的影响。结果表明：气氛是影响氟石膏分解的关键因素；氟石膏中CaF₂ 质量分数为2 %时，分解率和脱硫率出现低谷；氟石膏分解的最佳参数为近中性(微还原)气氛、CaF₂ 质量分数为 6%～9%、恒温1300℃煅烧2h。料层越薄，氟石膏所配生料的分解率和脱硫率越高；CaF₂ 质量分数在1.63%～2.18%时，生料煅烧产物中的硅酸盐矿物含量低，CaSO₄和f-CaO的含量高；CaF₂ 质量分数在 3.27%时 ,生料煅烧产物中的硅酸盐矿物含量最高；生料中CaF₂ 含量高有利于f-CaO的吸收。