复合固硫粘结剂在高硫型煤中的应用及型煤性能评价

以腐植酸钠为粘结剂,石灰石、消石灰以及煤矸石为复合固硫剂,制备了型煤复合固硫粘结剂,探究了复合固硫粘结剂对高硫型煤燃烧性能的影响.结果表明,添加8.0％腐植酸钠、5.0％石灰石、0.9％消石灰和6.0％煤矸石(均为质量百分数)时,型煤固硫率可达97.5％,抗压强度为275 N.燃烧性能评价表明复合固硫型煤的着火点为33...     

SCR废催化剂中钒和钨常温常压浸出新工艺

基于SEM-EDS，XPS，获得常温常压下SCR废催化剂二段式浸出新工艺，采用Box-Behnken试验设计(BBD)方法分段研究了各因素及其交互作用对钒和钨浸出影响，得到了最佳工艺参数，并分析了浸出机理.结果表明，采用二段式浸出工艺，各因素影响顺序为:第一阶段提钒，反应温度＞浸出时间＞浸出剂浓度;第二阶段提钨，反应温度＞浸出剂浓度＞浸出时间.第一段当NaOH浓度0.5mol·L^-1，60℃下反应10min时，钒浸出率为(61.40±0.24)%;第二段当NaOH浓度2.5mol·L^-1，90℃下反应50min时，钨浸出率为(55.73±0.22)%.废催化剂中钒以V₂O₃，VOSO₄和V₂O₅形式存在，与NaOH反应生成可溶性钒酸盐，少部分V₂O₃和V₂O₅在反应过程中生成VOSO₄后溶解.     

氯化铵焙烧提取稀土的研究

研究了用氯化铵作为固体氯化剂来氯化稀土氧化物制取稀土氯化物的工艺。考察了焙烧温度、焙烧时间、氯化铵用量三个因素对稀土氯化物浸出率的影响。并通过正交试验确定了较合适的反应条件：焙烧温度350℃，焙烧时间100min。NH4Cl：稀土样品为12(摩尔比)，稀土的浸出率达到了90％以上。     

白云鄂博尾矿一步法焙烧实验研究

采用差热分析(TG-DTA)和X射线衍射(XRD)方法研究了C-Ca(OH)₂-NaOH体系焙烧白云鄂博尾矿的过程,考察了焙烧温度、焙烧时间、煤用量、Ca(OH)₂用量及NaOH用量对尾矿中稀土矿分解和赤铁矿还原的影响.结果表明:在焙烧温度为650℃,焙烧时间为60min,煤加入量为2%,Ca(OH)₂加入量为4%,NaOH加入量为2%的条件下,赤铁矿可以有效地还原为磁铁矿,还原磁化率为2.37;同时,稀土矿有效地分解成稀土氧化物,稀土浸出率达98.39%.     

采用煤矸石制取白炭黑的优化实验

煤矸石是我国排放量巨大的固体废弃物.为实现固体废弃物资源化利用，以α-石英基煤矸石作为原料经焙烧除杂和碱煮/熔融制备白炭黑.对体系酸度、分散剂用量、碱煮/熔融、陈化时间等合成条件进行了优化，得出最佳实验条件为：体系pH=7,陈化时间6 h,分散剂加入量5倍，采用碱煮工艺.产物性能测试结果表明，以α-石英基煤矸石为原料制得白炭黑二氧化硅(SiO₂)质量分数高达89%,其余各项指标均符合行业标准要求.     

利用二元钠盐体系处理钒渣的清洁焙烧工艺

试验研究了利用二元钠盐(NaOH-Na₂CO₃)对钒渣进行焙烧,并分析了相关动力学参数对焙烧效果的影响.结果表明:在二元钠盐焙烧过程中,焙烧温度、焙烧时间及NaOH与Na₂CO₃质量比对渣中钒、铬的浸出率影响重大;焙烧过程中,Fe₃O₄被氧化为Fe₂O₃,V₂O₅和Cr₂O₃分别被氧化为β钒酸钠型结构的Na₃VO₄与正交晶系结构的Na₂CrO₄;最佳焙烧条件下,NaOH与 Na₂CO₃质量比为1.5∶1,焙烧温度为600℃,焙烧时间为60min,此时钒与铬的浸出率分别为98.66%与83.57%;浸出尾渣的主要金属元素为Fe.     

从硼泥中提取硅、硼的新工艺

以硼泥为原料,硼泥与碳酸钠混合后在900℃下焙烧2h,采用碱浸法回收焙烧后硼泥中的SiO₂和B₂O₃.通过TG-DSC曲线分析了焙烧阶段的反应过程.通过单因素试验研究了碱浸阶段:n(NaOH)/n(SiO₂)、反应温度、反应时间、液固质量比等条件对硼泥中的SiO₂和B₂O₃提取率的影响.通过正交试验,确定了影响SiO₂提取率各因素之间的主次关系依次为:n(NaOH)/n(SiO₂)＞液固质量比＞反应时间＞反应温度,影响B₂O₃提取率各因素之间的主次关系为:反应时间＞反应温度＞n(NaOH)/n(SiO₂)＞液固质量比.最佳的回收条件:n(NaOH)/n(SiO₂)为25,反应温度为50℃,反应时间为40min,液固质量比为8,在此条件下SiO₂的提取率为83.11%,B₂O₃的提取率为75.28%.     

含铅锌赤褐铁矿氧化焙烧脱硫性能和机理

针对含铅锌赤褐铁矿中主要以铅、锌、铁等金属硫化物形式存在的杂质硫,在还原焙烧过程中不能被有效脱除而影响铁精矿质量的问题,采用氧化焙烧方式研究含铅锌赤褐铁矿中硫的脱除效果和脱硫机理。通过脱硫率、焙烧前后产物的矿相分析、显微观察鉴定以及拉曼光谱测试等表征方法,研究焙烧温度、焙烧时间对含铅锌赤褐铁矿脱硫效果的影响,探讨含铅锌赤褐铁矿的脱硫机理及金属硫化物的转化过程。研究结果表明：含铅锌赤褐铁矿中硫、铅、锌的质量分数分别为3.34%、1.50%和1.25%,在焙烧温度为600～1 050℃和焙烧时间为5～120 min的条件下,氧化焙烧对脱硫过程有不同程度的影响,且随着氧化焙烧温度的提高和焙烧时间的延长,脱硫效果提高。在焙烧温度为1 050℃、焙烧时间为60 min的条件下,硫质量分数降至0.25%,总脱硫率可达92.51%,对低价硫的脱硫率达98.64%。随着氧化焙烧温度的提高,焙烧产物中逐渐呈现多孔微小固熔体形貌和表面高温釉质层。脱硫过程主要为FeS₂、PbS、ZnS等金属硫化物在高温下发生不同的氧化反应,且铅锌等金属含量无明显变化,说明含硫杂质被氧化为SO_...     

NaOH-Ca(OH)2分解独居石精矿的研究

为降低独居石分解工艺的加碱量,并提高独居石分解率,本研究在NaOH-Ca(OH)₂体系中对独居石精矿进行焙烧分解,采用XRD对焙烧产物进行物相分析,并结合焙烧矿中稀土元素在盐酸中的浸出率判断独居石分解效果.实验分别研究了NaOH添加量、Ca(OH)₂添加量、焙烧温度以及焙烧时间对独居石精矿分解的影响.结果表明,在NaOH-Ca(OH)₂体系中,独居石精矿分解的最佳工艺条件:NaOH添加量为25%,Ca(OH)₂添加量为20%,焙烧温度为800℃,焙烧时间为1.5h.该焙烧条件下独居石全部分解为稀土氧化物,浓盐酸对稀土浸出率可达到98%左右.与现有工业生产工艺相比,本研究工艺中碱添加量降低55%左右,独居石分解率提高2%左右.     

石煤氧化焙烧-酸溶液浸出提钒工艺

针对某地石煤原料组成特点,为提高石煤中钒的浸出率本试验采用氧化焙烧-酸溶液浸出提钒的工艺,研究了焙烧温度,添加剂氯化钠的用量,焙烧时间,酸浸出液用量及浸出温度时间对钒浸出率的影响.结果表明:,焙烧水浸后渣再用稀酸浸出的方法,钒的浸出率可提高10 %左右,钒的浸出率可达到75 %~80 %.     

高温复合固硫剂固硫率影响因素的灰色关联分析

基于燃煤中高温复合固硫剂实验的固硫率数据,利用灰色系统理论,对影响固硫率的各个相关因子分别进行关联度分析,得出排序为:反应时间、钙硫比、添加剂用量、固硫剂粒度、炉温,为现场工业试验宏观调控和可行决策提供参考。     

响应曲面法优化电镀污泥铜离子浸出实验

为了实现电镀污泥的无害化、资源化,优化回收其中含有的重金属具有非常重要的意义。为能够更加有效地回收利用重金属,针对单因素实验对优化条件的不足,采用单因素实验法为辅、BoxBehnken Design(BBD,响应面优化设计)法为主的方法,研究了浸出剂种类、浸出剂浓度、液固比、温度、时间对电镀污泥中铜浸出率的单独影响及主要因素间的交互作用。通过响应曲面法得到的回归方程模型来预测铜浸出率得到最佳的实验条件参数,同时用得到的响应曲面图和等高线图来直观反应各因素对铜浸出率的影响及交互作用强弱。通过实验数据分析以及实验验证,发现浸出剂为2. 0 mol/L硫酸、液固比为15∶1(m L∶g,即每克污泥中加入浸出剂15 m L)、温度为100℃、时间为120 min时,电镀污泥中浸出铜的浸出率最高,达到82. 99%,且在各主要因素中,对铜的浸出率影响最大的依次是温度、液固比及液固比和温度之间的交互作用。     

Ni改性杂多酸催化氧化超深度脱除烷基噻吩硫的研究

以硅胶为载体,Ni改性磷钨杂多酸为主剂,采用过饱和二次浸渍的方法制备了负载型杂多酸超深度脱硫催化剂.分别以烷基噻吩的正辛烷体系和催化裂化(FCC)汽油为研究对象,考查了Ni负载量、催化剂焙烧温度、催化剂的用量、反应时间、反应温度、氧化剂用量等条件对脱除烷基噻吩硫效果的影响；研究结果表明脱除烷基噻吩硫的适宜条件为:催化剂量为0.15g/50mL,氧化剂量为0.3mL/50mL,反应温度为60℃,反应时间3h.在此条件下,模拟体系的烷基噻吩硫的脱除率为100％,FCC汽油的脱硫率为97.3％,精制油收率不低于99％.并探究了负载型Ni改性杂多酸催化氧化脱除烷基噻吩硫的反应机理.     

再生铅低温碱性固硫熔炼的实验研究

针对我国传统再生铅生产工艺所存在的熔炼温度高、能耗大、铅和低浓度SO2烟气污染严重等弊端,在对NaOH-C-PbSO4-ZnO低温碱性炼铅体系进行理论分析的基础上,提出了一种再生铅的低温碱性固硫熔炼新工艺.以废铅酸蓄电池胶泥(以下简称胶泥)为实验原料,采用单因素实验法分别考察NaOH用量、熔炼温度、焦粉用量及固硫剂ZnO用量对金属铅直收率和ZnO固硫率的影响.获得优化实验条件如下：m(NaOH)/m(胶泥)=60%,熔炼温度为860℃,m(焦粉)/m(胶泥)=10%,m( ZnO)=m(理论量).在此优化条件下进行综合扩大实验,铅的直收率为99.09%,获得粗铅品位为98.86%,ZnO固硫率为93.37%. X射线衍射图谱分析可知,反应后原料中硫主要以ZnS的形式固定在渣中,NaOH绝大部分转变为Na2 CO3,生产过程中无SO2气体排放.     

木质素在超临界甲醇中催化液化的条件优化研究

研究了在超临界甲醇条件下催化剂用量、料液比、反应时间和反应温度对木质素液化的影响.采用4因素2水平(2~4)全析因设计研究各单因素两两交互作用对木质素液化率的影响.单因素实验结果表明,催化剂用量与木质素质量之比为16.7%时木质素的液化率最高,反应时间和反应温度的增加都会促进木质素的液化,但料液比的增加会降低木质素的液化率.2~4全析因设计表明只有反应温度、反应时间和料液比3个影响因子之间有交互作用.对木质素液化转化率的影响因素:反应温度(A)反应时间(B)料液比(D)与反应时间的交互作用催化剂用量(C)反应时间和催化剂用量交互作用反应温度和催化剂用量交互作用催化剂用量和料液比的交互作用反应温度和料液比的交互作用.其中反应温度对木质素转化率的贡献率最大,高达85%左右.利用Design-Expert V8.0.6软件得到了超临界甲醇中木质素催化液化的拟合公式:转化率=61.53+8.17A+1.92B-0.99C+3.125×10~(-3)D+0.23AB-0.71AC-0.53AD-0.76BC+1.06BD-0.60CD.     

烧结制度对煤矸石陶粒物理性能的影响

以煤矸石为主要原料,采用不同预热温度、预热时间、焙烧温度和焙烧时间进行试验,研究烧结制度对煤矸石陶粒表观密度和吸水率的影响,从而确定适宜的烧结制度,制备性能优异的高性能轻骨料。试验表明烧结制度对陶粒的性能影响较大,合理的烧成制度为预热温度400℃、预热时间20min,烧成温度1100℃、烧成时间20min。     

软锰矿在辉钼矿焙烧过程中的固硫作用

为克服辉钼矿传统焙烧-氨浸工艺中含硫烟气对环境的严重污染, 提出联产钼酸铵和硫酸锰的软锰矿与辉钼矿共同焙烧新工艺, 并从热力学角度和通过热重分析等手段在理论上论证该新工艺的可行性. 根据焙烧产物的性质, 设计了软锰矿和辉钼矿共同焙烧新工艺的工艺流程, 采用分段升温焙烧, 研究了辉钼矿与软锰矿的物料配比对固硫率的影响. 研究结果表明: 加入软锰矿可以显著降低辉钼矿的焙烧温度, 在450～550 ℃时, MoS2的分解率可达100%, 产物以MnMoO4为主;焙烧过程中的固硫率随着MnO2含量增加而升高, 固硫效果非常明显, 当n(MnO2):n(MoS2)=9时, 固硫率接近98%.     

煤炭燃烧固硫剂

对热力煤粉锅炉的燃煤含硫情况进行了分析.根据燃煤的硫形态,开发出主要化学成分为CaCO3和MgCO3的固硫剂.为了解释固硫机理和进一步提高固硫率,使用热失重分析仪和逸出气体红外光谱在线分析仪,研究了温度和钙硫质量比以及添加剂对固硫效果的影响.研究结果表明:燃煤的硫形态主要是硫铁矿硫;固硫剂的合适钙硫质量比范围为2:1～3:1,当Al2O3作为添加剂时,硫的去除率可达70%～80%;固硫后的生成物为CaSO4和MgSO4;Al2O3作为添加剂具有较好的助固硫效果的原因是它与固硫剂反应生成了高温下更稳定的新物相3CaO·3Al2O3CaSO4;Cr2O3宜造成固体污染,不适合作为添加剂.     

运用响应面法的无机聚合物混凝土性能分析

利用矿粉与固体激发剂,制备了适用于机场道面的快硬早强无机聚合物混凝土。基于响应面分析法,使用Design Expert软件对试验结果进行模型拟合,研究水胶比、胶凝材料用量、砂率各自变量及其交互作用对无机聚合物混凝土坍落度、初凝时间、7d抗折强度影响的显著程度。分析结果表明:坍落度影响方面,胶凝材料用量水胶比砂率;初凝时间方面,水胶比胶凝材料用量砂率;7d抗折强度影响方面,水胶比砂率胶凝材料用量;双因素交互作用的显著程度也各不相同,其中水胶比和胶凝材料用量对坍落度的交互作用最显著,胶凝材料用量和砂率对7d抗折强度的交互作用最显著,三因素两两之间对初凝时间的交互作用不显著。     

辉钼矿中钼的最佳提取条件

辉钼矿中钼的提取率受多种因素影响,采用碱熔法提取辉钼矿中的钼元素,利用正交试验法给出了辉钼矿中钼的最佳提取条件,即焙烧温度650℃,焙烧时间30 min,加碱量为理论用量的3倍,其中焙烧温度为影响钼的提取率的主要因素.