高硫铝土矿悬浮态焙烧及焙烧矿的溶出性能

为了验证高硫铝土矿悬浮态焙烧工艺及装置的可靠性和长期稳定性,为工业生产线的设计提供必要的工艺和设备结构参数,在基础研究和中试条件试验的基础上,以黔北地区全硫(ST)质量分数1.93%的一水硬铝石型高硫铝土矿为原料,进行750 kg/h规模的连续性验证试验。研究结果表明:悬浮炉内轴向温度650~460℃,粉料在炉内有效停留时间约3 s,所得焙烧矿中硫化物型硫的平均质量分数为0.05%,ST质量分数小于0.3%。在溶出温度260℃、溶出时间60 min、石灰添加量9%、苛性碱质量浓度236 g/L、溶出液Na和Al分子比1.50的条件下,焙烧矿相对溶出率接近99.5%,相对于原矿,溶出效果得到提高。     

流态化分离洗涤对熟料高质量浓度溶出浆液二次反应的影响

采用流态化方式对烧结法熟料高质量浓度溶出浆液分离和赤泥洗涤进行研究。研究结果表明:对于Al2O3质量浓度为240～270 g/L的熟料溶出浆液,经流态化分离洗涤,可以同时实现浆液的固液分离和赤泥的洗涤,获得的溢流(粗液)Al2O3质量浓度为170～190 g/L,底流液固质量比为2.5～3.0,底流附液Na2O质量浓度为6～9 g/L,平均分离洗涤效率在99%以上,平均二次反应损失为0.16%;烧结法赤泥的流态化分离洗涤是抑制二次反应的有效途径。     

高硫铝土矿氧化焙烧脱硫研究

针对一水硬铝石高硫型铝土矿,以河南2种地方矿石为原料进行焙烧除硫的研究,并通过对焙烧矿的物相分析进行理论上的探讨。在此基础上,对焙烧矿和原矿的高压溶出进行比较试验,研究溶出液中S2-含量的变化以及焙烧过程对溶出性能的影响。结果表明:硫的物相不同,其硫的脱除率不同;矿石经焙烧后,铝土矿中的黄铁矿FeS2的特征衍射峰消失,而出现了Fe2O3的衍射峰;同时,原矿的一水硬铝石β-AlOOH的衍射峰也消失,而产生了α-Al2O3的衍射峰;原矿经焙烧后溶出液中S2-的质量浓度显著降低,溶出性能更好;对于以黄铁矿为硫的主要物相的河南A矿,在600℃、焙烧60min后,与原矿同时在240℃、焙烧60min进行溶出试验,焙烧矿溶出液中S2-的质量浓度由原矿的1.78g/L下降到0.15g/L,同时,矿石的溶出率由85.27%提高到91.26%。     

钾长石焙烧熟料中二氧化硅的溶出

以钾长石碱焙烧熟料为原料,研究熟料中二氧化硅的溶出规律.考察了溶出过程中溶出温度、溶出时间、搅拌强度、熟料粒度和Na OH溶液浓度对Si O2溶出率的影响.利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析仪对熟料和碱溶渣的物相结构和微观形貌进行了表征并分析了溶出过程.通过试验得到适合的溶出条件为:溶出温度95℃、溶出时间80 min、搅拌强度400 r/min、熟料粒度74~89μm、Na OH溶液浓度0.2 mol/L.在此条件下,Si O2溶出率可达到99%.溶出后Na2Si O3进入溶液,K和Al在渣中富集,得到分离.     

低品位高硫铝土矿脱硅精矿溶出及微观结构演变

为有效开发与利用低品位高硫铝土矿,降低拜耳法流程中硫矿物的危害并提高氧化铝溶出率,采用高压溶出工艺考察苛碱质量浓度、时间、石灰添加量和温度对脱硅精矿溶出性能的影响。研究结果表明:最佳溶出条件为溶出条件为温度280°C,苛碱质量浓度245 g/L,时间70 min,石灰添加质量分数8%,在此条件下的相对溶出率为95.14%,比原矿和焙烧矿相对溶出率分别提高7.50%和9.77%,脱硅精矿溶出液中硫质量浓度为0.11 g/L,硫的实际溶出率为11.2%;脱硅精矿比表面积增大为31.25 m2/g,孔容和孔径分别增至0.0784 cm3/g和14.76 nm;氧化铝晶体[113]面在碱浸过程中晶粒粒径减小;脱硅精矿晶面间距减小,Al—O键长变大并存在0.185 4和1.971 0 nm 2种键长。     

从粉煤灰中提取氧化铝熟料溶出过程工艺研究

对粉煤灰和石灰石烧成的熟料在碳酸钠溶液中的溶出过程进行研究,探讨碳酸钠用量、溶出温度、溶出时间及液固比等工艺条件对熟料溶出中Al2O3和SiO2溶出效果的影响。研究结果表明:在碳酸钠用量约为理论量的1.0倍,溶出温度为50～60℃,保温时间为40～60 min,液固比为3～4的条件下,熟料中Al2O3的溶出率大于82%,溶出液中Al2O3质量浓度约为36 g/L,溶液的硅量指数铝、硅质量比大于46;溶出产生的钙硅渣成分及其质量分数为:Al2O3 2.60%,SiO2 24.31%,CaO 58.40%,Fe2O3 1.79%,TiO2。0.49%,Na2O 0.53%;熟料的主要物相为γ-2CaO.SiO2和CaCO3。     

粉煤灰硫酸焙烧熟料溶出液的除铁过程研究

对粉煤灰硫酸焙烧熟料溶出液空气和双氧水两段协同除铁过程进行研究。研究结果表明:当恒定空气流速为50 m L/min和全程搅拌速率为500 r/min时,在空气氧化时间为7 h,空气氧化温度为85℃,H_2O_2的氧化时间为30 min及其氧化温度为25℃,质量分数为14%、用量为5 m L等优化条件下可使综合除铁率达99.25%,溶出液铁质量浓度可由1.185 g/L降至8.800 mg/L;除铁后获结晶硫酸铝煅烧所得Al_2O_3品位(质量分数)为98.71%。     

低品位高硫铝土矿静态焙烧脱硫及溶出性能

以低品位高硫铝土矿为原料,通过静态焙烧-活化溶出技术路线,解决脱硫同时兼顾溶出性能。采取XRD,SEM和Materials Studio等手段,分析焙烧脱硫-活化溶出过程中氧化铝及一水硬铝石晶体转变,得出焙烧矿最佳溶出条件,对比分析原矿与焙烧矿溶出动力学。研究结果表明:焙烧促使一水铝石晶体减小,氧化铝晶体变大、结晶更加完整;当静态焙烧温度为600℃和时间为180 s时,焙烧后铝土矿中硫质量分数为0.29%,脱硫率为75.83%;在600℃焙烧90 s时,矿石最佳溶出条件为溶出温度280℃、溶出时间70 min、苛碱质量浓度为245 g/L、CaO添加质量分数10%,此时氧化铝相对溶出率为94.8%;正交实验结果表明影响氧化铝溶出率的主次因素排序为温度、CaO添加质量分数、时间、苛碱质量浓度;原矿与焙烧矿在溶出过程中其表观活化能分别为48.89 kJ/mol和63.99 kJ/mol,氧化铝溶出主要受内扩散控制;焙烧矿和原矿在特定溶出条件下氧化铝相对溶出率(y)与溶出温度(T)之间的关系分别为:y=u(T)=-372.59+2.800 53T-0.004 06T~2和y=u(T)=-563.42+4.324 69T-0.007 14T~2,以焙烧矿经验公式作为参数优化依据,在285℃时氧化铝溶出率为95.63%。     

硼镁石真空铝热炼镁还原渣提取高白氢氧化铝

以煅烧硼镁石为原料真空铝热还原炼镁得到的还原渣中富含12CaO·7Al2O3,该还原渣可通过氢氧化钠和碳酸钠的混合碱液溶出得到铝酸钠溶液和富硼料,铝酸钠溶液通过碳酸化分解可制备氢氧化铝.以硼镁石铝热炼镁所得还原渣为原料,研究了溶出温度、时间、碳酸钠及氢氧化钠质量浓度对氧化铝溶出率的影响,并对碳分产物进行性能研究.结果表明,在氢氧化钠质量浓度12g/L,碳碱质量浓度210g/L,溶出时间120min,溶出温度95℃,液固比为6的条件下,炼镁还原渣中氧化铝的溶出率为8521%.氢氧化铝产品为α-Al(OH)3,白度大于98,SEM显示其晶粒小于1μm.     

超声协同作用下亚微米掺铝氧化锌催化降解亚甲基蓝的研究

通过溶液直接沉淀法制备了掺Al3+的亚微米氧化锌Zn(Al)O,利用XRD和SEM确定其晶体结构和形貌大小.采用Fenton/Co2+体系,在掺铝氧化锌存在和超声协同下进行降解亚甲基蓝的实验,研究溶液初始pH、H2O2浓度、反应温度、Zn(Al)O投加量、Co2+浓度、亚甲基蓝(MB)浓度等实验条件对MB降解率的影响,并对4种降解方法的效果进行比较. 结果表明:采用Fenton/Co2++Zn(Al)O+超声体系,在H2O2浓度为100 mmol/L,pH5～9,温度30～50C,Co2+浓度0.1～0.3 mmol/L,Zn(Al)O投加量1.0 g/L的条件下降解初始质量浓度达80 mg/L的MB溶液,自然光下超声1h后降解率高达72%. 对其降解机理进行了初步讨论.对掺铝氧化锌循环使用的研究发现,循环1次后降解率为68%, 2次下降到48%.在自然光下降解,该文合成的Zn(Al)O的降解率是P25（降解率约40%）的1.8倍.     

低品位氧化锌矿的浓硫酸焙烧

采用浓硫酸焙烧新工艺,提取低品位氧化锌矿中的锌、铁、铝.考查了反应温度、反应时间及酸矿摩尔比对低品位氧化锌矿中锌、铁、铝提取率的影响.利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射分析仪(XRD)对熟料和尾渣的微观形貌进行了表征并分析了生成产物成分.在此基础上,通过正交试验,确定最佳反应条件.研究结果表明:最佳反应条件为反应温度6735K,反应时间120min,酸矿摩尔比16∶1.此时,锌的提取率可达9902%,铁、铝的提取率分别为2378%与7768%,硅、钙、铅等元素富集在渣中.     

Na_2CO_3在油砂中的损耗及一些离子的浓度变化

模拟了Na2CO3碱水溶液驱三次采油过程并测定了碱耗量，分析了K+，Ca2+，Mg2+，Al3+及SiO32-浓度的变化．对辽河油田油砂与Na2CO3溶液反应过程中几种离子浓度的分析表明，在碱作用下，油砂既发生一定的溶解又有再沉积过程；地层水的硬度将会影响耗碱量．     

钼精矿焙烧处理过程中典型杂质元素的热力学行为及分析

通过模拟实验结合X射线荧光光谱仪(X-ray fluorescence spectrometer,XRF)、电感耦合等离子光谱发生仪(inductively coupled plasma spectrometer,ICP)及矿物解离分析仪(mineral liberation analyser,MLA)等研究了钼精矿焙烧处理流程中多种杂质元素间的相互作用,在MLA对物相定量分析的基础上,采用Factsage7.0软件分析了钼精矿焙烧过程中不同杂质元素反应进行的热力学条件。结果表明：杂质元素在钼精矿及后续处理流程中的分布存在明显的粒度偏析,主要表现为K、Si等杂质更多以大分子量的矿物形式赋存在较粗粒度的钼精矿中,而Fe、Ca、Cu等杂质则更多以FeS₂、CaSO₄、CuFeS₂等小分子量的化合物形式赋存在较细粒度的钼精矿中。FeS₂、CaSO₄和SiO₂等杂质会在高温焙烧过程中与MoO₃形成致密度较高的混合物,降低Mo的浸出率。云母在钼...     

用环境扫描电镜原位定量研究K-PS型地聚合物水泥的水化过程

应用环境扫描电镜原位定量追踪K-PS型地聚合物水泥在相对湿度80％条件下水化产物生成-发展-演化的全过程．实验结果表明：在水化早期偏高岭土颗粒松散地堆积在一起，存在许多大空隙；随龄期的增长，生成了大量的海绵状肢体，积淀在颗粒表层，并向外扩充；到后期颗粒被肢体厚厚包裹，大空隙被逐渐填满，基体变得比较致密．通过能量散射X射线能谱分析(EDXA)发现随着水化的进行，n(K)／n(A1)不断增大，而n(Si)／n(A1)逐渐减小，水化4h的n(K)／n(A1)＝0．99，n(Si)／n(A1)＝1．49．另外，在任何龄期均末出现形貌规则的结晶产物，而仅生成了一种均匀的海绵状凝胶体。     

贵州板其原生金矿石中伊利石的特征

对板其国浸染型金矿床原生矿石进行了光学显微镜，扫描电镜及能谱、X－衍射、差热分析，化学分析，物相分析和焙烧实验相结合的研究，认为原生矿石中1M型伊利石是不忽视的主要载金矿物之一，成矿作用使Au^ 和Au^3 部分替代了K^ 和Al^3 在伊利石结构中的位置，这一认识将为提金工艺设计提供新的依据。     

硫酸处理对伊利石和蒙脱石结构和形貌的影响

由于伊利石和蒙脱石结构四面体中Al³⁺代Si⁴⁺的数量不一样，所以层电荷数不同，酸处理过程结构的破坏程度也不同.本文以浙江安吉膨润土和吉林安图伊利石为原料，用硫酸和过氧化氢溶液对两种原料进行酸处理对比实验研究.我们对原料和酸处理样品的物相、结构、热学属性、谱学特性及微观形貌进行了表征分析.结果表明，蒙脱石样品在酸处理浓度2 mol/L时其结构被破坏，随着酸处理浓度的升高，片层表面由光滑平整变成边缘卷曲至层间坍塌；而伊利石样品在酸处理浓度6 mol/L时其结构和形貌基本完好；蒙脱石的耐酸蚀性能不如伊利石.本文的研究结果对伊利石和蒙脱石的应用开发具有一定的意义.     

Rapid solidification of undercooled Al-Cu-Si eutectic alloys

Under the conventional solidification condition, a liquid aluminium alloy can be hardly undercooled because of oxidation. In this work, rapid solidification of an undercooled liquid Al_80.4Cu_13.6Si₆ ternary eutectic alloy was realized by the glass fluxing method combined with recycled superheating. The relationship between superheating and undercooling was investigated at a certain cooling rate of the alloy melt. The maximum undercooling is 147 K (0.18T _E). The undercooled ternary eutectic is composed of α(Al) solid solution, (Si) semiconductor and θ(CuAl₂) intermetallic compound. In the (Al+Si+θ) ternary eutectic, (Si) faceted phase grows independently, while (Al) and θ non-faceted phases grow cooperatively in the lamellar mode. When undercooling is small, only (Al) solid solution forms as the leading phase. Once undercooling exceeds 73 K, (Si) phase nucleates firstly and grows as the primary phase. The alloy microstructure consists of primary (Al) dendrite, (Al+θ) pseudobinary eutectic and (Al+Si+θ) ternary eutectic at small undercooling, while at large undercooling primary (Si) block, (Al+θ) pseudobinary eutectic and (Al+Si+θ) ternary eutectic coexist. As undercooling increases, the volume fraction of primary (Al) dendrite decreases and that of primary (Si) block increases. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50121101, 50395105) and the Doctorate Foundation of Northwestern Polytechnical University (Grant No. CX200419)     

Activation pretreatment of limonitic laterite ores by alkali-roasting using NaOH

Activation pretreatment of Cr-containing limonitic laterite ores by NaOH roasting to remove Cr, Al, and Si, as well as its effect on Ni and Co extraction in the subsequent pressure acid leaching process was investigated. Characterization results of X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy/X-ray energy dispersive spectroscopy (SEM/XEDS) show that goethite is the major Ni-bearing mineral, and chromite is the minor one. Experimental results show that the leaching rates of Cr, Al, and Si are 95.6wt%, 83.8wt%, and 40.1wt%, respectively, under the optimal alkali-roasting conditions. Compared with the direct pressure acid leaching of laterite ores, the leaching rates of Ni and Co increase from 80.1wt% to 96.9wt% and 70.2wt% to 95.1wt% after pretreatment, respectively. Meanwhile, the grade of acid leaching iron residues increases from 54.4wt% to 62.5wt%, and these residues with low Cr content are more suitable raw materials for iron making.     

鄂尔多斯盆地西南部延长组长7致密砂岩伊利石成因初探

鄂尔多斯盆地延长组长7为典型的致密砂岩储层,粒度细,填隙物含量高,物性差.最主要的黏土矿物为伊利石,占填隙物总量的60%.根据大量的铸体薄片、扫描电镜、包裹体测试等分析资料,探讨了伊利石的产状、成因,以及对储层物性的影响.认为:伊利石呈片状、蜂巢状和丝缕状3种方式产出.第一种为原生沉积形成;第二种为早期形成的蒙脱石转化而来;第三种是由钾长石溶蚀形成的高岭石在深埋期间通过伊利石化作用形成.高岭石的伊利石化能促进钾长石的溶解,其形成的长石溶孔是本区最主要的孔隙类型,长石溶孔发育区即为相对优质储层发育区.     

聚硅酸铝的絮凝性及稳定性研究

在制备聚硅酸氯化铝（PSAC）和聚硅酸硫酸铝（PSAS）的基础上，考察了水玻璃浓度，Al/Si摩尔比对聚硅酸氯化铝稳定性的影响，研究了水玻璃浓度；Al/Si摩尔比，铝盐种类，放置时间和搅拌强度对聚硅酸铝絮凝沉降效果的影响规律，结果表明，聚硅酸铝的稳定性随水玻璃浓度增加而降低；PSAS与PSAC絮凝性能的差异和Al/Si摩尔比密切相关，PSAC在Al/Si摩尔比为0．75－1时絮凝效果较好，而PSAS在Al/Si摩尔比较低时絮凝效果好，搅拌强度和放置时间也明显影响药剂的絮凝效果。