微波加热与常规加热硅锰粉固相脱硅动力学比较

采用微波加热和常规加热对硅锰粉和巴西粉锰的脱硅反应进行了动力学行为研究,以巴西粉锰为脱硅剂,与硅锰粉中的硅发生氧化还原反应.微波加热和常规加热分别加热到不同温度并保温一定时间,测定产物中硅含量并计算固相脱硅反应的表观活化能.实验表明:单一和混合料均可在微波场中快速升温.随着温度的升高和保温时间的延长,两种加热方式脱硅率均随之提高,在相同实验条件下,微波加热的脱硅率和反应速率均高于常规加热,微波加热可以提高固相脱硅率;微波加热固相脱硅反应的限制性环节为扩散环节,其表观活化能为102.93 kJ·mol-1,常规加热脱硅反应的表观活化能为180 kJ·mol-1,说明微波加热能改善固相脱硅的动力学条件,提高固相脱硅反应速率,降低脱硅反应的活化能.     

铝土矿预脱硅研究进展

目前铝土矿预脱硅的主要方法有化学方法、生物方法和物理方法。化学方法主要是使铝土矿中的铝硅酸盐矿物在高温条件下发生脱羟基反应。化学选矿脱硅脱除的是非晶态的SiO2,而矿石中原来存在的a-SiO2是不会脱除的。生物方法是指利用硅酸盐细菌能够溶解铝硅酸盐矿物的特性,将铝土矿中的硅脱除,文中也阐述了作者近几年在这方面取得的成果,表明生物脱硅有其独特的优势和良好的发展前景,是其它方法不能比拟的。物理方法有正浮选和反浮选2种,利用高选择性阳离子捕收剂浮选脱硅是当今选矿工作者研究的主要方向。阳离子捕收剂是根据矿物粉碎难易程度的不同,以及铝硅酸盐矿物颗粒与铝土矿颗粒可浮性的差异,有选择性地将铝硅酸盐矿物从铝土矿中分离除去。同时对各种方法的优缺点进行了分析比较。     

低铝硅比铝土矿预脱硅研究

为了提高铝土矿的品位，应用冶金反应工程观点，对山西铝土矿进行了预脱硅研究．实验结果表明，在焙烧温度９００～１１００℃、熔出温度９５℃、溶出用碱液含Ｎａ２Ｏ７７．５ｇ／Ｌ的条件下，铝硅比可由原矿的４．５，提高到精矿的１８左右．同时，对本文的实验结果和前人的研究结果进行了理论分析．     

从煤系高岭岩中提取氧化铝

研究以煤系高岭岩为原料，经焙烧活化、预脱硅处理、碱石灰烧结提取氧化铝。着重考察了煤系高岭岩的焙烧活化、预脱硅处理等过程的工艺条件，比较了预脱硅处理后精矿的氧化铝提取率与煤系高岭岩直接采用碱石灰烧结的氧化铝提取率。研究得出：煤系高岭岩经1000℃、30min焙烧活化后，以15％NaOH溶液对其进行脱硅处理，选用适当的助剂，可在液固比为5ml／g、90℃、90min的条件下获得70％左右的脱硅率。使高岭岩的Al／Si由0．96提高到4．88，满足了碱石灰烧结法对原料Al／Si的要求。同样采用碱石灰烧结法提取氧化铝，在1150℃下烧结60min后，饱和生料的Al2O3提取率由煤系高岭岩的45％提高到精矿的89％。预脱硅处理将高岭岩的氧化铝提取率提高了近一倍。     

含锌粉尘用于铁水预脱硅

为在钢厂内循环利用含锌粉尘,在实验室进行了含锌粉尘用于铁水预脱硅的研究,分析了铁水脱硅及渣中Zn挥发的影响因素.结果表明: 1 500℃下将转炉和电炉含锌粉尘按 1 : 1混合对铁水进行预脱硅,脱硅效果比烧结粉尘更好,脱硅产生的泡沫渣高度更低,脱硅渣中Zn的挥发率可达99%;提高铁水温度、增加铁水搅拌强度都有利于脱硅;随铁水初始Si含量升高,粉尘脱硅率增加.     

富高岭石型铝土矿化学脱硅新工艺及其机理

针对富高岭石型铝土矿,首次提出了采用化学脱硅的工艺路线.研究了二氧化硅平衡溶解度与氧化铝质量浓度的变化关系,以及碱液浓度、温度和脱硅时间对矿石预脱硅率的影响.结果表明,在Na₂O质量浓度为230g·L^-1的碱溶液中,90℃化学脱硅90min,脱硅率可达70%,铝土矿的铝硅比由4.97提高到8.5以上;矿石预脱硅过程有钠硅渣的生成,导致了矿石脱硅率的降低和碱的损失;矿石中高岭石转变成钠硅渣并不会降低脱硅精矿的有效铝硅比.     

烧结法铝酸钠粗液低压脱硅过程的研究

通过实验的方法研究了低压脱硅过程中添加混合硅渣、钙硅渣、含水铝酸钙及钠硅渣等不同种类的晶种对铝酸钠粗液脱硅速度的影响,同时探讨了Na2CO3、Na2SO4等盐类对铝酸钠粗液脱硅速度及深度的影响. 在此基础上做出的结论对提高一次脱硅速度及深度具有重要意义.     

高炉渣酸解液的絮凝脱硅研究

为回收利用高炉渣中的有效元素,以高镁炼铁炉渣的硫酸酸解液为原料,采用絮凝脱硅法分离回收硅元素。研究絮凝剂种类、絮凝温度、絮凝时间、絮凝剂质量分数和絮凝剂加入量等因素对脱硅效果的影响,并利用X射线衍射(XRD)与扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS)对脱硅渣的物相和结构进行分析。研究结果表明：阳离子高分子絮凝剂能有效脱除酸解液中带负电的硅酸分子。在反应初期,随絮凝温度、时间、絮凝剂质量分数和絮凝剂加入量的增大,脱硅率增大;絮凝温度继续增大,絮凝剂聚合氯化铝和PDADMAC自身受到温度影响,脱硅效果下降;絮凝剂质量分数继续增大,聚丙烯酰胺发生“架桥保护”,脱硅效果下降。最佳反应条件如下：脱硅絮凝剂为聚丙烯酰胺,絮凝温度为50℃,絮凝时间为1.5 h,脱硅絮凝剂质量分数为1%,每50 mL酸解夜中,脱硅絮凝剂加入量为8 g。在最佳反应条件下,有效脱除了高炉渣酸解液中的硅元素,硅元素质量浓度由1 366 mg/L降低到235 mg/L,脱硅渣中硅氧含量(质量分数)达95.8%,可用于制备水玻璃、硅肥等产品。     

氧化铝工业新工艺及新技术概述

随着加入WTO，我国氧化铝工业必须立足于国内铝土矿资源，寻求高新技术的支持，迎接挑战。文章根据我国氧化铝工业高能耗的现状，论述了走新的发展道路的必要性，对比了已有各种生产方法的优缺点及初露端倪的各项新技术，最后提出了促使节能降耗技术实施的几点建议。