铜渣氯化焙烧脱铜机理和动力学研究

采用氯化焙烧可有效实现铜渣中含铜、铁物相CuO和Fe3O4的选择性氯化挥发分离,氯化剂种类不同铜氯化挥发过程特异性明显.FeSO4·7H2O为添加剂,NaCl和CaCl2为氯化剂分别对CuO进行氯化焙烧时,物料失重可分为主要失水阶段、微量失水阶段和氯化失重阶段三部分,其中氯化失重部分反应属一级反应.CaCl2焙烧起始反应温度较NaCl较低为315.9℃,且其焙烧反应活化能4.826KJ/mol低于NaCl 6.001KJ/mol.影响CuO氯化挥发效果的主要因素为焙烧温度,焙烧温度1130℃、焙烧时间60min、氧气流量0.2L/min、CaCl2加入量1.6(CaCl2与铜渣质量比)和FeSO4·5H2O加入量4.42(FeSO4与铜渣质量比)条件下,焙烧物料失重率最大达62.3%,基本可实现物料中铜的氯化挥发,同时铁氯化损失率较小,可实现铜铁氧化物的选择性氯化挥发分离.     

含锗锌氧粉氯化焙烧热力学分析

对含锗锌氧粉与固体氯化剂NaCl、CaCl2 和NH4 Cl的化学反应热力学数据进行了计算和分析 ,结果表明NH4 Cl和NaCl是在低温条件下氯化焙烧含锗锌氧粉实现锌、锗分离的有效氯化剂 ,为该工艺的实验研究提供了理论依据     

白云母伴生铷矿氯化焙烧-水浸法提铷的动力学研究

采用了氯化钙氯化焙烧-水浸法提取白云母中铷的方法.通过氯化焙烧热重-差热分析曲线可知,用氯化钙混合白云母进行氯化反应的温度要比用氯化钠低100℃左右,且用CaCl2氯化比NaCl更有效率.接着考察了氯化焙烧温度对铷提取率的影响,结果表明,只有当氯化焙烧温度提高至800℃后,才可能取得明显的铷的氯化效果,铷的提取率即达96.71％,随氯化焙烧温度升高,铷的氯化速率不断增大,特别是800℃后,铷的氯化速率明显增大,这说明高温有利于铷的氯化焙烧.最终对白云母与氯化钙氯化焙烧过程进行了动力学研究.结果表明,三维界面反应方程能较好地描述该氯化焙烧反应体系,根据阿仑尼乌斯公式计算出来的活化能为42.22kJ·mol-1,说明白云母和CaCl2的氯化过程的确受界面化学反应控制.     

改性沸石处理氨氮废水实验研究

研究经NaCl溶液-焙烧改性后的沸石对废水中氨氮的去除效果.实验结果表明,当NaCl溶液质量浓度为70g·L-1,焙烧温度为300℃时可获得性能最佳的改性沸石;当氨氮废水溶液pH值为4～8、改性沸石投加量为1g、搅拌时间为30min时,对50mL浓度为100mg·L-1的废水的氨氮去除率可达92%以上.氨氮吸附等温线较...     

改性天然沸石的制备及对氨氮的吸附

在不同温度及超声辐射条件下,用NaCl溶液浸泡天然沸石来对其进行表面改性,以强化其对氨氮的吸附.应用静态吸附法分别测定了氨离子在天然沸石和美国产Champion、中国台湾产AZOO沸石和改性沸石上的吸附离子交换等温线,并探讨了溶液pH值、焙烧温度和浸泡方法对沸石吸附氨氮的影响.研究结果表明:天然沸石吸附氨氮的最佳pH值范围在3~9之间,吸附过程以离子交换作用为主;高温焙烧会引起沸石脱水,从而导致孔壁坍塌,使沸石孔径增大,比表面积减小,降低了对氨氮的吸附交换能力;经98℃NaCl溶液浸泡后,沸石中Na 的含量增加,沸石对氨氮的吸附交换容量明显增大,超过了美国产Champion沸石和中国台湾产AZOO沸石.     

页岩焙烧提钒过程中钾物相转化研究

针对含钒页岩中钾元素利用率较低的问题,分析并研究钠盐焙烧提钒时钾物相转化过程及钒钾同步提取特征。研究结果表明:焙烧时含钒页岩中白云母及伊利石相转化为多元素熔融态颗粒;NaCl和Na2SO4与其中钾离子交换,使部分钾参与生成水溶性钾盐,部分随钠长石自颗粒中析出;Na_2CO_3使矿物颗粒与石英共熔,钾钠间离子交换受抑制,钾长石相析出,抑制水溶性钾盐生成;在750～800℃范围内焙烧,钠离子与钾离子和钒离子的交换及结合反应同步进行,钒钾共同提取过程效率较高;使用NaCl作为焙烧添加剂时,钒酸盐生成速率大于水溶性钾盐生成速率,当NaCl质量分数大于8%时,钾盐生成速率快速增大;在Na_2SO_4作用下钾盐生成速率略高于钒酸盐生成速率,两反应速率差随Na2SO4质量分数提高逐渐增大;当Na2CO3质量分数低于6%时,促进钒酸盐生成但影响钾浸出效果,若Na_2CO_3质量分数增加(高于6%),则阻碍矿石中离子交换过程,并不利于钒钾的共同提取。     

膨润土改性与印染废水脱色研究

试验分别采用焙烧法、酸浸法(HCl)、盐浸法(NaCl)对辽宁钙基膨润土进行了改性处理,并利用改性膨润土对印染废水进行吸附脱色性能的研究。结果表明:改性膨润土的吸附性能优于天然钙基膨润土,其中500℃焙烧后改性的膨润土吸附效果最佳。最佳脱色工艺条件为:体系pH值1～3、搅拌时间20 min、改性土用量30 g/200 mL。经过处理的废水水样,色度去除率达到99.0%以上,化学需氧量(CODcr)为92.16 mg/L,达到了国家一级排放标准(GB8978-1996)。     

NiFe2O4纳米晶的合成及焙烧动力学

以α-Fe2O3和NiO粉体为原料,NaCl为稀释剂,利用固相机械化学反应,在高能球磨作用下合成了NiFe2O4纳米晶.采用X射线衍射分析了合成NiFe2O4的过程和不同焙烧温度对晶粒尺寸的影响,计算了前驱体热处理过程晶粒长大的活化能.研究结果表明:制备的NiFe2O4纳米晶的晶粒尺寸为20～30 nm;焙烧温度越高,晶粒尺寸越大;NiFe2O4晶粒长大的表观活化能为16.7 kJ/mol,这表明热处理过程的晶粒长大主要以界面扩散为主.     

无模板法合成C_3N_4纳米片在Knoevenagel缩合反应中的应用

以NaCl为添加剂、三聚氰胺为原料,一步热解法合成C_3N_4纳米片(C_3N_4-S).在苯甲醛与氰乙酸乙酯的Knoevenagel缩合反应中,C_3N_4-S的催化活性明显高于未添加NaCl的普通C_3N_4.表征发现:NaCl的添加量和焙烧温度能够显著影响C_3N_4-S的比表面积和催化活性.以C_3N_4-S-550-0.863为催化剂,在70℃下反应4 h,苯甲醛的转化率达到96.8%,α-氰基肉桂酸乙酯选择性为100%.最低反应温度可低至30℃,具有良好的可重复使用性能.     

一水硬铝石矿活化焙烧工艺研究

利用马弗炉对我国一水硬铝石矿进行了活化焙烧的实验研究,以降低拜耳法溶出的温度.研究了焙烧温度、焙烧时间等因素对铝土矿的溶出性能的影响,将活化焙烧矿的溶出性能与原矿的溶出性能进行了对比.利用SEM技术对活化焙烧矿的微观形貌进行表征.实验结果表明:合适的活化焙烧工艺条件为焙烧温度585℃,焙烧时间60 min.在此焙烧条件下,当达到最大溶出率时,焙烧矿的溶出温度较原矿下降了40℃.     

共沉淀法合成锌铝类水滑石化合物的焙烧产物及其磷吸附

采用共沉淀法合成ZnAl类水滑石化合物,并于400℃焙烧4h,研究焙烧产物对含NaH2PO4、Na2SO4、NaNO3、NaCl的混合溶液中磷的选择性吸附行为.发现该产物表现出对磷具有高选择性,吸附量随着吸附时间的增加而增加而后趋于饱和,可达35mg.g-1,该值比采用均匀沉淀法合成的该材料的吸附量增加了1倍;且随着吸附量的增大,溶液的pH变大,验证了该体系对磷的吸附机制很可能是磷酸根与吸附剂进行表面络合.本工作提供了一条增大比表面积从而提高磷吸附量的途径,同时该合成方法简洁且产量大.     

高硫铝土矿微波焙烧预处理

为了解决高硫铝土矿马弗炉焙烧脱硫效率不高问题,采用微波加热方式对高硫铝土矿进行焙烧,考察了焙烧温度和焙烧时间对矿物中硫含量的影响。用XRD技术对焙烧矿物晶型结构进行了分析,结果表明,微波焙烧温度400 ℃、焙烧时间2 min时,焙烧矿中硫元素含量已低于0.7%;微波焙烧温度550℃、焙烧时间10 min时,焙烧矿中硫元素含量为0.23%。微波使黄铁矿分离出S 2-,并促使S 2-向表面扩散与氧反应生成SO2气体,加速硫的逸出,提高了脱硫效率。     

天青石加工碳酸锶焙烧过程的实验研究

对天青石碳还原法生产碳酸锶的焙烧过程进行了实验研究,研究了焙烧温度、还原焙烧时间、还原剂、添加剂及球团粒径等因素对转化率的影响,确定了焙烧过程较佳工艺参数。     

低品位软锰矿流态化还原焙烧

采用流化床和马弗炉,进行了流态化还原焙烧与静态堆积焙烧对比实验,前者还原焙烧时间和还原效率明显优于后者．以CO和N2分别作为还原气体和流体介质进行了流态化还原焙烧实验,考察焙烧温度、焙烧时间和还原气氛等对还原效率的影响．在焙烧温度800℃、焙烧时间3min以及CO体积分数10％时,软锰矿中二氧化锰的还原效率大于97％．在此基础上导出了还原动力学方程,并证实还原过程由界面化学反应控制,求得表观活化能为38．817kJ·mol^-1.     

氯化铵焙烧生石灰提取可溶性钙

为实现生石灰的高附加值利用,采用水浸氯化铵与生石灰的焙烧熟料提取氧化钙,考察了焙烧温度、焙烧时间及铵矿物质量的比对生石灰中氧化钙提取率的影响.通过正交试验,确定了最佳提取氧化钙焙烧条件.研究结果表明:最佳的焙烧工艺为焙烧温度250℃,焙烧时间90min,铵矿物质的量比2.2∶1,此时,氧化钙的提取率可达97.26%.利用差热法进行了机理分析,结果表明氯化铵焙烧生石灰过程总体分三个化学反应步骤.     

高砷含金硫精矿微波焙烧—硫代硫酸盐浸出试验研究

高砷含金硫精矿中的金常包裹于黄铁矿与毒砂中,直接浸出金浸出率很低,属于典型的难处理含金矿石.本文采用常规焙烧和微波焙烧对高砷含金硫精矿进行预处理,再采用硫代硫酸盐溶液浸出,并将两种焙烧方法得到的焙砂进行了S元素含量、XRD、SEM、比表面积和浸出率分析,并对比了二者的结果,得出以下结论:微波焙烧在15 k W条件下焙烧60 min,S的去除率能达到88.6%,虽低于常规焙烧700℃条件下焙烧2 h的94.7%,但能耗更少;微波焙烧后焙砂含有的矿物较常规焙烧更加单一,矿物更纯;微波焙烧后焙砂的表面形貌变化更大,氧化程度更好;微波焙烧后焙砂的比表面积为31.9 m~2/g大于常规焙烧后的21.8 m~2/g,更利于浸出;浸出率方面,微波焙烧后浸出率为73.4%,高于常规焙烧后的71.2%.总的来说,微波焙烧高砷含金硫精矿优于常规焙烧.     

高硫铝土矿焙烧预处理的赤泥沉降性能

采用马弗炉、旋转管式炉分别对我国高硫铝土矿进行焙烧预处理,考察焙烧温度对焙烧矿溶出赤泥沉降性能的影响;利用SEM,XRD技术对焙烧矿溶出赤泥的表观形貌、物相组成变化进行分析,并对焙烧矿赤泥沉降性能变化机理做了进一步的探讨.实验结果表明:焙烧预处理使赤泥的表观形貌更加疏松多孔,使矿石中的针铁矿转化为憎水的赤铁矿,提高了赤泥的沉降性能;焙烧矿过于疏松会导致溶出赤泥严重细化,使赤泥沉降性能大为降低.与马弗炉焙烧相比,旋转管式炉焙烧矿溶出赤泥的沉降性能更好.     

球团用膨润土高温焙烧活化改性试验

探讨了膨润土焙烧活化改性的机理,找到了焙烧活化的最佳工艺参数,即焙烧温度为450℃,焙烧时间为2h.并用改性前后的膨润土进行了对比造球试验,试验结果表明球团的生球落下强度、抗压强度、爆裂温度均有所提高.     

球团用膨润土高温焙烧活化改性试验

探讨了膨润土焙烧活化改性的机理,找到了焙烧活化的最佳工艺参数,即焙烧温度为450℃,焙烧时间为2h。并用改性前后的膨润土进行了对比造球试验,试验结果表明球团的生球落下强度、抗压强度、爆裂温度均有所提高。     

生物质焦焙烧还原低品位软锰矿及其动力学

采用生物质焦和活性炭粉作还原剂,在管式炉中进行了低品位软锰矿焙烧还原对比试验.分别研究了焙烧温度、焙烧时间、生物质焦用量等条件对软锰矿还原率的影响,对焙烧产物进行了X射线衍射分析.结果表明,生物质焦在焙烧时间和还原效率上优于活性炭粉;软锰矿焙烧还原依次经历Mn O2→Mn2O3→Mn3O4→Mn O过程;在焙烧温度为800℃,焙烧时间为50 min,生物质焦用量为10%时,软锰矿还原率可达98%以上,在此基础上导出了还原动力学方程,并证实还原过程由界面化学反应控制,表观活化能为43.896 k J·mol-1.