制备高纯硅所用的碳化稻壳粉的净化研究

研究了碳化稻壳(CRH)的酸浸除杂、超声酸浸除杂,考察了盐酸浓度、酸浸时间、酸浸温度、酸浸液固比和搅拌速度对除杂效果的影响.得到最佳工艺为:CRH粒度在75μm以下、盐酸质量分数为5%、反应时间3h、水浴温度60℃、浸出液固比14∶1、搅拌速度60r/min.在此最佳工艺条件下,CRH中金属元素的总去除率达96.41%、非金属元素的总去除率达66.68%.实验同时也探讨了超声场作用下酸浸时间对杂质去除效果的影响,最终金属元素的总去除率和非金属元素的总去除率分别达到了99.07%和71.77%.     

超声辅助隐晶质石墨酸浸动力学及强化机制分析

针对隐晶质石墨酸浸除杂过程中杂质去除率低、浸出时间长等问题,提出酸浸过程中超声波辅助浸出的强化方法。首先,进行常规酸浸除杂试验因素优化,其次,进行常规和超声波酸浸过程动力学参数计算,最后,综合运用激光粒度仪、X射线衍射(XRD)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、X射线荧光光谱(XRF)、透射电镜-能谱(TEM-EDS)等测试手段分析超声波强化酸浸过程中杂质矿物的赋存状态。研究结果表明：当超声波引入酸浸过程后,在盐酸浓度为8 mol/L、固液比为0.1 g/mL、酸浸温度为343 K、酸浸时间为60 min和超声功率为300 W的条件下,最佳灰分脱除率提高至50%左右。常规和超声条件下的酸浸过程符合Johnson-Mehl-AxTami(JMA)模型,常规浸出过程受扩散控制,超声波浸出过程随着温度的增加由扩散控制向混合控制转变,同时,超声波对酸浸反应速率的强化主要体现在指前因子的显著增大;常规酸浸仅去除一部分含钙、镁、铁的矿物,超声波通过破坏石墨表面形成的惰性层、促进颗粒破碎、产生氧化自由基等方式提高杂质矿物的脱除效率。     

用高岭土制备聚氯化铝铁-淀粉复合絮凝剂及性能研究

以高岭土、淀粉为原料合成聚氯化铝铁-淀粉复合絮凝剂。产品和市售PAC(以质量相同计)对废水进行处理,絮凝性能明显优于市售PAC。实验研究了酸浸高岭土的优化工艺条件,高岭土与盐酸质量比为1:3,盐酸浓度为6mol.L-1,温度为85～90℃,反应时间为4h,铝铁的浸取率分别达93%、95%。实验还研究了复合絮凝剂优化反应条件,酸浸液中铝与淀粉质量比为3.4:1,pH为1.5,温度为60℃,反应时间为6h时,产品絮凝效果佳。     

盐酸酸溶硫铁矿烧渣的最佳工艺条件

硫铁矿烧渣是硫酸生产过程中产生的固体废物,其综合利用的关键步骤是铁的浸提．盐酸酸溶硫铁矿烧渣是一种有效的浸提铁的工艺,具体做法是将硫铁矿烧渣与一定浓度盐酸混合加入到搪瓷反应釜中,在一定温度下反应一定时间,沉淀过滤得到浸提液．本文以铁浸提率和浸提液中游离酸为指标,通过实验确定了最佳工艺条件．结果表明,影响铁浸提率的工艺因素按重要性排列顺序为：盐酸质量分数〉硫铁矿烧渣与盐酸质量比〉温度〉反应时间;影响游离酸的工艺因素按重要性排列顺序为：硫铁矿烧渣与盐酸质量比〉反应时间〉温度〉盐酸质量分数;综合考虑上述因素,在提高浸提率的同时保证较低的游离酸,确定盐酸酸溶硫铁矿烧渣的最佳工艺条件为：盐酸质量分数30％,硫铁矿烧渣与盐酸质量比为0．35：1,温度95℃,反应时间1．5h．该工艺设备及流程简单,成本低,铁浸提率较高且浸提过程不产生新污染物,可综合利用硫铁矿烧渣,具有较好的经济效益和环境效益．     

三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的合成实验优化

在三草酸合铁(Ⅲ)酸钾合成实验中,原实验操作步骤较笼统、操作条件控制不严格,导致多数学生只能得到较少的产物,有些甚至无法得到晶体,或得到白色晶体,实验的重现性也较差。本文对三草酸合铁(Ⅲ)酸钾合成的实验条件进行了深入探索,改善了实验结果的重现性,提高了产品的产率,获得了优化条件:(1)过氧化氢加40℃下慢速加入;(2)将溶液微沸2min左右去除剩余过氧化氢;(3)将溶液置于20℃的水浴中,交替加入9 mL饱和H2C2O4和3 mL饱和K2C2O4溶液后,加无水乙醇15 mL,即可得到高产率的翠绿色三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体。     

冶金级硅酸洗提纯研究

冶金工艺被认为是非常有前途的一种有别于传统的西门子工艺而且能够满足市场对太阳能级硅需求的工艺.冶金级硅的预处理是冶金提纯工艺路径中非常重要的一个环节,因为酸洗可以有效地去除硅中的金属杂质例如铝、铁和钙等.通过系统性的对比试验对酸洗工艺去除硅中杂质的效果进行了详细的研究,分别探讨了酸的种类、酸的浓度、酸洗时间、酸洗温度以及硅粉颗粒粒径对杂质去除效率的影响.研究结果表明最佳的酸洗工艺参数为15%的盐酸,80℃,10h和100μm.在最佳酸洗工艺参数条件下金属杂质铝、铁和钙的去除率分别为70.90%、94.82%和82.69%.     

酸浸及萃取对高铁铝土矿中有价元素分离特性的影响

研究了采用分步酸浸工艺处理高铁铝土矿新工艺中,低温酸浸过程主要工艺条件对矿物中铁、铝、钪等有价元素走向的影响,以及酸浸液后续萃取分离过程特点。结果表明：低温酸浸过程可实现矿物中的铁、铝分离,在浸出温度100℃、浸出时间60min、液固比20∶1、搅拌速率500rpm、粒度-0.055mm、硫酸浓度20%的低温酸浸条件下,矿物中的铁浸出率可达95%以上,钪的浸出率可达50%以上,铁、铝酸浸分离系数可达到80左右,浸出液可通过多级循环后萃取的方式提取其中的钪,在适宜的萃取条件下,钪的提取效率可达99%以上。     

助熔剂辅助碱熔-酸浸法制备高纯石墨

针对石墨中含有可溶性硅酸盐的情况,采用助熔剂辅助碱熔-酸浸法将天然鳞片石墨提纯,研究助熔剂种类及其用量、氢氧化钠质量分数、焙烧熔融温度、焙烧熔融时间对石墨纯化效果的影响,并对样品进行扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征。结果表明:以偏硼酸锂作为碱熔焙烧助熔剂的纯化效果最佳。取质量分数60%的氢氧化钠溶液10 mL、质量分数20%的盐酸溶液20 mL、偏硼酸锂0.6 g、石墨10 g,在焙烧温度500℃、焙烧时间120 min、酸浸温度80℃、酸浸时间80 min的条件下,石墨的固定碳w(C)可由87.62%提高到99.69%。SEM和XRD分析表明,助熔剂辅助碱熔-酸浸法石墨纯化技术没有破坏石墨本身的结构与形貌。该工艺方法简单,反应温度低,污染小,能耗较低,能显著提高石墨的固定碳,可用于指导高纯石墨的生产实践。     

从米糠中提取植酸的新工艺

用酸浸法从米糠中提取植酸钙 ,并进一步制成成品植酸溶液。结果表明 ,在盐酸浓度为 0 .4～ 0 .8mol/L ,酸用量为米糠的 10倍左右时工艺条件最佳     

氟碳铈精矿钙化转型渣酸浸研究

提出了氟碳铈精矿钙化转型预处理-酸浸提取稀土的新思路.首先采用高压DSC技术考察了钙化转型渣酸浸动力学,结果表明:钙化转型渣浸出30℃室温条件下即可进行,反应的表观活化能为0.014 k J/mol、反应级数为0.11.然后系统研究了盐酸浓度、酸浸温度、酸浸时间、液固比等对浸出效果的影响,钙化转型渣合适的酸浸条件为:酸浸温度80℃,盐酸浓度1 mol·L-1,酸浸时间30 min,液固比15∶1.