准格尔煤田高铝煤炭资源特征初探

论文在准格尔煤田的地质背景、煤层、煤质分析的基础上,借助化学分析和X射线粉末衍射分析(XRD)对准格尔煤田高铝煤炭的化学组分和矿物成分进行了测试,并对高铝煤炭氧化铝含量的变化规律进行了研究。研究发现,准格尔煤田煤中的Al2O3来源于含铝矿物高岭石和勃姆石,6号煤层在黑岱沟勘探区煤中Al2O3含量最高,9号煤层在孔兑沟勘探区煤中Al2O3的含量最高。研究还发现,绝大部分矿井的煤中镓元素含量超过了最低工业品位,高铝煤炭的形成与成煤地质条件有关。

准格尔煤田高铝煤层夹矸中稀土元素地球化学特征及意义

利用电感耦合等离子质谱法（IPC-MS）详细研究了准格尔煤田石炭系太原组中高铝煤层夹矸的稀土元素地球化学特征.研究表明：样品稀土元素总量（ΣREE）为3.63～345.56μg/g,平均值为61.83 μg/g,轻、重稀土元素的含量比值（LREE/HREE）为0.56～25.64,平均值为5.56,相对富集LREE;Eu负异常显著;δCe与δEu、（Dy/Sm）N、∑REE三者之间相关性表明：该区高铝煤层夹矸的成岩作用对REE影响不明显;δCe和Ceanom值的变化反映了研究区高铝煤层夹矸形成于陆相环境,高铝矿物形成于氧化环境;稀土元素分配模式显示高铝煤层夹矸物源主要为盆地北缘阴山古陆的加里东海西期的花岗岩（斜长花岗岩、二长花岗岩、钾长花岗岩和细晶花岗岩）,以及早期沉积的本溪组铝土矿.

高铁三水铝石矿溶出动力学

研究了高铁三水铝石矿常压条件下的溶出动力学。分别考察了矿石粒度、氢氧化钠浓度、溶出温度、搅拌速度对溶出性能的影响。研究发现,常压条件下矿石溶出率大于90%。提高溶出温度或氢氧化钠浓度、减小矿石粒度均可加快矿石的溶出速度。综合考虑矿石粒度、氢氧化钠浓度和搅拌速度的影响,推导出高铁三水铝石矿溶出动力学经验方程为:1-2/3α-(1-α)^(2/3)=1.28×10^(15)×(c_(NaOH))^(1.70)×d^(-0.36)×r^(0.74)×e^(-117402/RT)×t。该方程与内扩散控制的动力学模型吻合较好,反应速率受包覆在晶体表面的针铁矿和赤铁矿固体膜层所控制。

准格尔煤田高铝煤矸石中勃姆石富集特征及成因

运用X射线衍射分析(XRD)、光学显微镜、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDX)等技术,研究了准格尔煤田大饭铺煤矿6号煤层夹矸中富铝矿物的种类、相互关系及其成因。研究表明:夹矸中富含勃姆石(60%)和高岭石(40%),光学显微镜下两者具有明显的共生关系,能谱面分析(Mapping)图像中可见Si元素与Al元素富集部位不同,两者分异现象明显;夹矸中勃姆石主要是由高岭石脱硅蚀变而来的,勃姆石主要分布于高岭石晶层之间和晶粒表面周围,并逐渐向高岭石内部蚀变。

高铝粉煤灰预脱硅浆液过滤分离工艺优化实验研究

在高铝粉煤灰提取氧化铝工艺中,预脱硅后产生的脱硅粉煤灰浆液黏度大、过滤速度慢、含水率高等问题严重影响了生产效率。测试了脱硅粉煤灰浆液的基本物性参数,确定了最优的过滤介质类型和过滤介质再生方式,并通过添加表面活性剂的预处理操作改善过滤效果。研究发现脱硅粉煤灰浆液是一种高碱性、沉降性能差、胶体性明显、颗粒粗糙且平均粒径较小的混合物。在此基础上,通过重新选择过滤介质,将过滤速度提高至原来的1.3倍;选择了适宜于过滤强碱性、高黏度物料的表面活性剂,并确定当添加量为0.06%时,可显著降低物料黏度,提高过滤速度并降低滤饼的含水率。

高铁低硅三水铝石矿综合利用工艺研究

为高效利用进口三水铝石矿资源,对一种高铁低硅三水铝石型铝土矿开展了应用技术研究,提出一条矿石常压溶出及赤泥综合利用技术路线。首先,矿石经常压溶出,由于矿石中氧化硅含量低,在溶出过程中基本不发生脱硅反应,赤泥中氧化钠含量低;溶出赤泥经过选矿,选出的高铁赤泥可用作炼铁。溶出粗液经脱硅后再种分生产氧化铝,脱硅产生的钠硅渣可并入烧结法流程,进一步回收其中的氧化铝和氧化钠;也可以单独处理或生产4A沸石。此技术方案氧化铝提取率高、综合碱耗低、赤泥排放量小,可供氧化铝生产企业参考使用。

铝酸钠溶液沸点升高研究

氧化铝生产工业中的铝酸钠溶液是一种混合溶液,根据拉乌尔定律,它在加热时具有沸点升高现象。由于铝酸钠溶液中含有的离子种类较多、溶液结构复杂,其沸点升高依数性较差,很难用理论公式直接计算沸点。本文设计了一套试验方案对铝酸钠溶液进行沸点测试,然后对测试数据进行数学拟合,得到了纯碱液、苛性比值为1.5和3.0三个条件下铝酸钠溶液浓度和沸点关系的经验公式。本文研究结果可以为氧化铝生产技术研究和设备设计提供参考。

高铝粉煤灰预脱硅碱石灰烧结法提铝硅钙渣脱碱工艺研究

高铝粉煤灰预脱硅碱石灰烧结法提取氧化铝过程中产生一定量的硅钙渣,所产硅钙渣中Ca O、Si O2含量与传统烧结法赤泥相比含量更高,更易于用于水泥行业。本文在对两种提铝残渣进行区别研究的基础上,研究了采用石灰乳对硅钙渣进行脱碱的不同工艺条件,研究表明:采用Ca Of添加量为硅钙渣量的10%,脱碱时间3小时能够将硅钙渣中的氧化钠降低到1.00%以下,从而大大提高硅钙渣在建材制备过程中的添加量。

高铝粉煤灰预脱硅工艺优化的研究

考察了苛性碱浓度为140 g/L的条件下,脱硅粉煤灰A/S与反应时间、反应温度的关系。实验表明:在温度为110℃、时间为0.5小时的反应条件下,脱硅灰的A/S即可达到2.0以上;升高温度或延长时间,对脱硅灰A/S的大小影响不大。

高铝粉煤灰制备铝精矿实验研究

本文以硫酸钠和硫酸铝为助剂对高铝粉煤灰焙烧、酸溶制备铝精矿,发现铝精矿化学成分中氧化铝含量为82.88%,通过XRD分析其主要物相为α-Al2O3和γ-Al O(OH)。

高浓磨浆对杨木P-RC APMP质量的影响

用高浓盘磨对杨木P-RC APMP进行高浓磨浆,分析高浓磨浆对纤维特性和成纸性能的影响。结果表明,经高浓磨浆后的浆料随着游离度的下降,纤维平均长度下降,细小纤维含量增加,卷曲指数、扭结指数先提高后下降。成纸的松厚度下降,内结合强度和抗张指数均逐步提高,撕裂指数先升高后降低,光散射系数和不透明度均有所降低。

三水铝石水热处理过程中的相变及其影响

本文研究了三水铝石在水热环境下的矿物和微观晶貌变化,并讨论了其矿物相变的作用和应用方向。在水热条件下,三水铝石晶格从200℃左右开始结构重整和晶型转变,在220℃时可快速完成从三水铝石向一水软铝石的转变;晶型转变过程中,由于内应力作用三水铝石晶型颗粒出现碎裂现象,晶体颗粒细化明显,同时固体中杂质含量降低。三水铝石水热过程的行为可为氧化铝颗粒破碎和提纯提供理论支持。

预脱硅粉煤灰制取氧化铝熟料烧成工艺研究

分析了大唐国际再生资源公司预脱硅粉煤灰制取氧化铝熟料烧成过程存在的问题,并确定了解决问题的思路,在此基础上确定了实验室研究的方案。实验室研究表明:生料浆中加入适当的烟煤粉和铁粉,能够使烧成的熟料结粒状况明显改善,熟料的溶出率显著提高。

活性硅酸钙吸附铝酸钠粗液中铁化合物的试验研究

本文以高铝粉煤灰提铝过程中产生的副产物活性硅酸钙为吸附剂,研究了活性硅酸钙添加量、吸附温度及吸附时间对活性硅酸钙吸附铝酸钠粗液中铁化合物效果的影响。试验结果表明:活性硅酸钙加入量为10g/L、吸附温度70℃、吸附时间60min的条件下,铝酸钠粗液中Fe2O3质量浓度由8.6mg/L降低至2.53mg/L,除铁率达70.59%。吸附过程对铝酸钠粗液成分及活性硅酸钙固相组成影响很小;吸附过程更符合Freundlich方程,其吸附机制为化学吸附。

粉煤灰提取氧化铝中生料配料对熟料性能影响

采用了三种粉煤灰生料配方制备的熟料进行溶出实验，实验结果表明：熟料溶出率都在86％以上，其中生料配比碱化[N/R]＝0.95、钙比[C/S]=2.00的熟料Al2O3溶出性能接近标准溶出率。对快速冷却的熟料XRD分析，发现有β-2CaO·SiO2和γ-2CaO·SiO2两种晶型。

粉煤灰在土壤改良及修复中的应用与展望

粉煤灰作为燃煤电厂排出的大量固体废物,其处理和利用问题在全球范围内引起了人们的广泛关注。粉煤灰作为一种资源在世界范围内已成为共识,国内外已有大量的研究表明粉煤灰在土壤改良修复方面具有巨大的应用潜力。分析粉煤灰的组成结构与理化特性;阐述粉煤灰改良和修复土壤的机理及其对不同类型土壤改良及修复的应用,包括对矿区土壤、盐碱化土壤、沙化土壤、耕地土壤等的改良及修复技术;最后分析并总结了粉煤灰目前在土壤改良及修复过程中存在的主要问题,提出粉煤灰在农业领域利用的新模式。

活性硅酸钙填充三元乙丙橡胶复合材料性能的研究

研究了粉煤灰提取氢氧化铝工艺中的脱硅产物—硅酸钙的性质,并将其改性填充三元乙丙橡胶。考察了改性剂种类、改性方法、改性剂添加量对复合材料硫化性能、力学性能的影响。研究表明:硅酸钙粉体为具有短程有序而长程无序的凝胶状物质,由厚度约为50nm、宽度约为500nm的一次片状粒子呈银耳状簇聚而成,孔隙极为发育,比表面积大,表面富含硅羟基;填充橡胶具有明显的促进前期硫化的效应;使用4%S基硅烷改性时力学性能最佳,撕裂强度达到31.86N/mm,拉伸强度达到7.21MPa。

钠硅渣石灰烧结法工艺探索研究

对钠硅渣熟料配方及烧结温度进行了试验研究,并进行探索性工业溶出试验。结果表明,钠硅渣熟料应采用高钙比（C/S=2.1-2.2）配方,熟料烧结温度宜在1 200-1 270℃;由于熟料品位低,使得溶出液固含高、溶出二次反应剧烈,溶出浆液必需进行快速分离,以获得较好的溶出效果。

多孔硅酸钙加填轻型纸的生产实践与分析

对高铝粉煤灰基多孔硅酸钙性能进行了分析,并对其在轻型纸中的加填应用进行了生产实践与分析。结果表明,硅酸钙呈多孔状结构,具有白度高、密度低、孔隙率高、磨耗低等特点。与轻钙相比,多孔硅酸钙用于轻型纸加填可明显提高填料留着率,但纸机网部滤水性降低,干燥部汽耗增加,施胶效果降低。硅酸钙填料用于轻型纸生产可以大幅提升轻型纸松厚度和填料含量,有助于改善产品质量,降低生产成本。经济有效地解决硅酸钙加填产生的施胶问题是大规模生产应用的关键。

多孔硅酸钙性能分析及其预处理造纸脱墨废水的研究

对高铝粉煤灰基硅酸钙的性能进行了分析,并对其预处理造纸脱墨废水进行了研究。结果表明,硅酸钙呈多孔状结构,具有高白度、低磨耗及高孔隙率、比表面积和吸油值。多孔硅酸钙用于预处理脱墨废水具有较好的效果,较佳的处理工艺条件为：用量2.0%,p H值6.7-7.4,平均粒径25μm,处理时间3h;经预处理后,脱墨废水COD去除率在20%-28%,S S去除率在40%-65%,浊度去除率在94%-96%,色度去除率在64%-65%。实验发现硅酸钙处理脱墨废水还具有非常好的除臭效果。