废催化剂焙烧水浸渣中硫酸浸取钴的动力学研究

以废催化剂处理过程中得到的镍钴渣为研究对象,采用硫酸浸出镍钴渣,使钴和镍得到有效回收,并对硫酸浸出钴的动力学进行探讨。研究结果表明:搅拌速度为400～1200r/min时对钴浸出率的影响非常小,物料粒度、硫酸浓度和反应温度等因素对钴浸出率则有较大影响;当反应温度为80℃,反应时间为180min,原料粒度为(0.074～0.100)mm,H2SO4浓度为6mol/L,搅拌速度为800r/min,固液比为1:10时,钴的浸出率为94.2%,镍的浸出率则为93.5%;硫酸浸出镍钴渣的反应受产物层内扩散控制,表观活化能为16.34kJ/mol。     

常压下硫酸体系中钴冰铜的浸出

对云南某镍矿镍转炉渣经碳还原、黄铁矿硫化所得的钴冰铜进行工艺矿物学及其在常压条件下硫酸浸出的研究。考察温度、硫酸起始浓度、浸出时间及液固比等因素对钴、镍浸出率的影响，以及在两段逆流浸出流程中镍、钴的浸出率。实验结果表明：硫酸浓度以及浸出温度对钴、镍浸出率影响较大，当硫酸初始浓度为6mol／L，浸出温度为100℃，浸出时间为6h，液固比为5时，钴冰铜中钴、镍的浸出率分别达到95．37％和96．73％；在两段逆流浸出实验中，钴、镍的浸出率分别达到99．62％和99．58％，渣中铜的品位达到34．42％，回收率达到96．42％。     

新疆喀拉通克铜镍矿湿法精炼新工艺

该项目根据我国新疆喀拉通克铜镍矿镍品位低的特点,采用金属化高冰镍细磨—两段逆流硫酸选择性浸出—黑镍除钴—不溶阳极电积镍的精炼镍新工艺。新工艺采用两段逆流选择性浸出镍钴,实现了镍钴与铜的彻底分离,原料中的铜和贵金属全部(99～99.5％)保留在浸出渣中,简化了铜和贵金属的回收流程并提高了它们的回收率。镍浸出过程中省去了国外同类企业采用的耗电大的     

ZrO_2/Al_2O_3复合载体镍基催化剂CO甲烷化反应本征动力学

采用固定床反应器,研究了复合载体镍基催化剂上的CO甲烷化反应。在温度为250~440℃,压力为0.1~2.5 MPa,原料气配比(nH2/nCO)为1.0~4.5的情况下,考察了操作条件对复合载体镍基催化剂甲烷化反应的影响。实验结果表明:CO转化率、CH4的选择性均随着反应温度、反应压力的升高而增加;当反应温度达到340℃时,CO转化率最高;当nH2/nCO=3.0时,具有较高的CO转化率和CH4的选择性。通过正交法设计实验,测定了甲烷化反应动力学数据。以双曲型动力学方程建立了以各组分逸度表示的CH4和CO2反应动力学模型,并用最大继承法对参数进行估值,获得动力学参数。残差分析及统计检验表明动力学模型是适宜的。     

富铁镍渣煤基氢冶金等温还原动力学研究

采用煤基氢冶金工艺对富铁镍渣中的铁组元进行高效还原,研究了不同温度下镍渣球团等温还原过程金属化率变化规律,利用粒子模型和未反应核模型对镍渣球团的煤基氢还原动力学过程进行分析讨论,明确了各反应阶段的控制环节并建立了相应动力学方程.研究表明：以高挥发分煤为还原介质,掺煤镍渣球团在1 300℃还原焙烧20 min的金属化率可达90.2%;球团还原过程可分为反应初期、中期和后期3个阶段,其反应动力学分别受界面化学反应控制、反应-扩散混合控制和内扩散控制,反应表观活化能(E_a)分别为1 74.01、124.15、83.14 kJ/mol.     

硫酸熟化-焙烧法从镍红土矿中回收镍和钴动力学研究

采用X线荧光(XRF)、X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对镍红土矿的化学组成、物相组织、显微结构以及镍钴赋存状态进行矿物学表征.通过硫酸熟化-焙烧-水浸法从镍红土矿中提取镍和钴,并研究镍和钴在硫酸熟化-焙烧过程中的动力学.结果表明:镍和钴的硫酸化过程符合Bagdasarym提出的多相液固区域反应模型,相应的动力学方程式可以用ln(-ln(1-α)=ln k+nln t(其中,α为反应进行程度,k为反应速率常数,t为反应时间,n为矿物中晶粒性质和几何形状的函数)来表示,镍和钴的硫酸化反应表观活化能分别为21.45 kO/mol和34.81kJ/mol,动力学控制过程为内扩散控制.     

氧化铝熟料溶出二次反应过程SiO_2进入铝酸钠溶液的动力学机理

基于采用较高液固比(20∶1)的实验条件,避免了因硅酸钠与铝酸钠反应形成水合铝硅酸钠(钠硅渣),可将氧化铝熟料溶出二次反应动力学过程分为SiO_2进入铝酸钠溶液和Al_2O_3损失两个动力学过程,详细研究了SiO_2进入铝酸钠溶液过程的动力学行为. 通过选择合适的动力学模型对实验数据进行处理,获得了该过程的动力学方程. 方程表明,该过程的表观活化能较小,仅为24.86kJ·mol~(-1),说明其过程发生需要突破的活化能能垒较小,相应反应较易发生,其动力学机理与表面化学反应有关,也与扩散有关. 铝酸钠溶液中Al_2O_3质量浓度对过程的影响远远大于铝酸钠溶液中Na_2CO_3质量浓度和NaOH质量浓度的影响,因此认为熟料溶出过程中,导致SiO_2进入铝酸钠溶液的原因主要是熟料中的硅酸钙与NaAl(OH)_4相互作用.     

机械活化硫铁矿还原Fe 3+反应动力学

硫铁矿烧渣是生产硫酸时产生的固体废弃物.在50%的硫酸溶液中加入硫铁矿烧渣,于115 ℃反应4 h后过滤得到硫铁矿烧渣酸浸液.当酸浸液中Fe 3 和Fe 2 的浓度分别为2.016 mol/L和0.138 mol/L时,取酸浸液500 mL,加入40 g硫精矿,在90 ℃下反应240 min,Fe 3 被还原成Fe 2 的转化率只有26.30%;加入40 g机械活化硫精矿,在90 ℃下反应240 min,Fe 3 被还原成Fe 2 的转化率达到76.75%.实验结果表明:通过机械活化,硫铁矿反应活性大大提高;机械活化硫铁矿与硫铁矿烧渣酸浸液中Fe 3 反应符合收缩未反应芯模型,属化学控制;反应动力学方程为1-(1-x) 1/3=kt,其活化能E-0为35.12 kJ/mol.     

硫铁矿渣酸解反应过程动力学研究

研究了硫铁矿渣酸解过程的动力学特性,测定了反应过程的动力学数据,实验结果表明,过程属化学反应过程控制。在此条件下,确定了过程的反应动力学方程。经实验数据关联可得该反应过程活化能为５１．７５５ｋＪ／ｍｏｌ,所得动力学模型经Ｆ检验表明,其置信度〉９９．９％。     

石油加氢废催化剂中钨和镍的提取及镍的酸浸动力学

研究了从石油加氢废催化剂中回收钨、镍的方法,通过正交试验考察了提取钨和镍的最佳工艺条件,并对镍的浸出过程动力学进行了研究.结果表明:当Na2CO3的用量是WO3理论量的6倍,在750℃下钠化焙烧4h,焙料在90℃下水浸2h,WO3的浸出率可达到95%以上;镍富集在浸出渣中,在硫酸质量分数为30%,固液比为1∶8,85℃下浸出4h,催化剂中镍的浸出率可达到98%以上;镍的浸出过程属于扩散控制模型,与扩散控制动力学方程式相吻合,浸出反应的表观活化能为15.95kJ/mol.     

金氰化浸出过程动力学反应速度估计

金氰化浸出过程中,动力学反应速度的不可测量给模型辨识带来了困难,而由浓度等可测变量估计动力学反应速度是一个不适定逆问题,极易将浓度测量数据中的噪声放大,造成估计结果不准确.采用Tikhonov正则化方法,去除了复杂的动力学反应模型,利用浓度、流量等测量数据和物质守恒方程来辨识金和氰根离子的动力学反应速度,有效地减少了测量数据中误差的传递.实验结果表明,该方法不但能很好地跟踪动力学反应速度的变化趋势,抑制噪声的放大,而且易于实现.与有限差分、平滑滤波估计方法相比,其估计效果明显得到了改善.     

Recovery of valuable metals from waste diamond cutters through ammonia-ammonium sulfate leaching

Copper and zinc were recovered from waste diamond cutters through leaching with an ammonia-ammonium sulfate system and air as an oxidant. The effects of experimental parameters on the leaching process were investigated, and the potential-pH (E-pH) diagrams of Cu-NH₃-SO₄2--H₂O and Zn-NH₃-SO₄2--H₂O at 25℃ were drawn. Results showed that the optimal parameters for the leaching reaction are as follows:reaction temperature, 45℃; leaching duration, 3 h; liquid-to-solid ratio, 50:1 (mL/g); stirring speed, 200 r/min; ammonia concentration, 4.0 mol/L; ammonium sulfate concentration, 1.0 mol/L; and air flow rate, 0.2 L/min. The results of the kinetics study indicated that the leaching is controlled by the surface chemical reaction at temperatures below 35℃, and the leaching is controlled by diffusion through the product layer at temperatures above 35℃.     

Sulfuric acid leaching kinetics of South African chromite

The sulfuric acid leaching kinetics of South African chromite was investigated. The negative influence of a solid product layer constituted of a silicon-rich phase and chromium-rich sulfate was eliminated by crushing the chromite and by selecting proper leaching conditions. The dimensionless change in specific surface area and the conversion rate of the chromite were observed to exhibit a proportional relationship. A modified shrinking particle model was developed to account for the change in reactive surface area, and the model was fitted to experimental data. The resulting model was observed to describe experimental findings very well. Kinetics analysis revealed that the leaching process is controlled by a chemical reaction under the employed experimental conditions and the activation energy of the reaction is 48 kJ·mol-1.     

高铟闪锌矿在氧压酸浸中铟浸出动力学的研究

铟是一种重要的多用途战略金属,具有较高的工业应用价值,但无独立可供开采的矿床,常伴生于铅锌等硫化矿中.因此,本文在传统电加热条件下进行了高铟闪锌矿氧压酸浸过程中铟浸出动力学实验的研究.结果表明:采用“有固态产物层的液-固相浸出反应动力学模型”对铟浸出动力学进行了研究,可知其浸出速率受到界面化学反应控制,其表观活化能为69.735kJ/mol,以及高铟闪锌矿氧压酸浸过程中铟浸出率随粒度减小、初始酸度增大、氧分压增大、浸出温度增大而增大.     

Kinetics of leaching refractory gold ores by ultrasonic-assisted electro-chlorination

The resources of refractory gold ores are abundant, and their effective treatment can bring good economic benefits. This paper investigated the kinetics of leaching gold from refractory gold ores by ultrasonic-assisted electro-chlorination. The effects of ultrasound time ratio, initial hydrochloric acid concentration and leaching temperature on the kinetic parameters were discussed. It is found that the leaching ratio goes up with all the factors increasing. The reaction kinetics is controlled by diffusion. When ultrasound improves the diffusion by reducing the diffusion resistance, the activation energy increases to 37.1 kJ/mol.     

硫氧混合铅锌矿中锌的氧化氨浸动力学

常压低温条件下在NH3-(NH4)2 SO4体系中使用过硫酸铵作为氧化剂对硫氧混合铅锌矿中的锌进行浸出实验,系统研究了搅拌速度、浸出剂浓度、氧化剂浓度与温度对于锌浸出率的影响.结果表明,在最优条件下锌的浸出率可达93.2%,且浸出过程中几乎没有其他离子进入溶液,实现了锌的选择性高效浸出,从而简化了后续的浸出液净化与材料制备过程.动力学研究表明,硫氧混合铅锌矿中锌的氧化氨浸过程遵循固体产物层扩散控制的未反应核收缩模型,浸出反应的表观活化能为17.89 kJ·mol-1.     

硫酸浸取高岭土中氧化铝的动力学研究

以高岭土和硫酸为原料 ,对硫酸浸取高岭土中氧化铝的反应动力学进行了研究。按照收缩未反应芯模型导出了化学反应控制的模型方程 ,并确定了化学反应控制步骤的条件。在化学反应控制条件下进行实验研究 ,结果表明反应过程符合收缩未反应芯模型。测定了反应级数和反应活化能 ,建立了反应动力学方程。     

内扩散控制下异丁烯齐聚反应宏观动力学研究

利用工业硅铝小球固体酸催化剂,排除了外扩散的影响后,在高压微反实验装置上进行了异丁烯齐聚反应的宏观动力学研究。结果表明,在相同的实验条件下,反应的宏观动力学行为与本征动力学行为有较大的不同,异丁烯的反应级数受内扩散影响由2级变为1.5级,异辛烯的反应级数则为0级。在本征动力学方程的基础上,利用集总的方法建立了内扩散控制下的异丁烯齐聚复杂反应动力学模型,并采用数值计算方法对该模型进行了求解,获得了异丁烯齐聚的集总宏观动力学方程。模拟结果与实验结果吻合良好。     

含金矿物的氰化浸取动力学

筛选了一种能强化金浸取反应速率的添加剂——间硝基苯磺酸钠(MS),并进行了浸取反应过程的动力学研究。讨论了MS和氰化钠浓度、温度、搅拌强度及矿物粒度等因素对浸取反应的影响。MS通过改变阴极反应体系强化了金的氰化浸取反应速率,且对浸取液中氰化物无破坏作用。采用收缩未反应芯模型较好地描述了金的浸取过程,金浸取的动力学过程受扩散控制。同时导出了宏观动力学方程。用黄铁矿焙渣在串联式池浸装置中进行工业化模拟试验的结果表明,含MS的浸取液,浸取金含量仅为0.94g/t的矿渣,具有较力满意的结果。     

蒙脱石中Al2O3的盐酸溶出过程动力学研究

酸溶法是目前对蒙脱石进行活化处理的主要方法之一。文章首先分析了影响酸溶速率的主要因素,并在得出的最佳溶出条件下对Al2O3的溶出速率进行研究;结果表明,蒙脱石结构中Al2O3的盐酸溶出过程适用平板-内扩散控制模型,其浸出率X对反应时间t的关系可表示为(1-X)2=-kt;其表观活化能约为24.3 kJ/mol。