白云尾矿与转炉渣制备烧结透水砖及性能研究

为充分利用白云鄂博再选尾矿和包钢转炉渣,以其为原料采用高温煅烧的方式制备烧结透水砖。结果表明:选定钢渣骨料级配5~10 mm∶2.5~5 mm∶0~2.5 mm=4∶3∶3,最佳方案为尾矿掺量25%,成型压力30MPa,烧结温度1180℃,保温时间50 min,此时透水砖的粘结相为镁铁尖晶石相和硅酸钙相,抗压强度为28 MPa,透水系数为0.091 cm/s,均优于国标《烧结普通砖》(GB/T 5101-2017)中MU25(25 MPa)的抗压强度要求和《透水路面砖和透水路面板》(GB/T 25993-2010)中A级0.02cm/s的透水系数要求。

国内外钕铁硼废料综合回收利用研究进展

钕铁硼(NdFeB)永磁材料被称为“磁王”,在其生产过程中会不可避免地产生大量边角料,其中包含约30%的稀土,若不对其中稀土进行回收处理,直接丢弃不仅造成资源的浪费,而且还会对环境造成影响。综述了近几年国内外钕铁硼永磁材料回收的研究进展,分析了国内的盐酸优溶法、FeO-B_(2)O_(3)复合渣选择性氧化法、(NH_(4))_(2)SO_(4)焙烧法、碳热还原方法、碳/氢化-水解法、阳极电解氧化法等方法的研究情况,同时介绍了国外的B_(2)O_(3)-FeO-Fe_(2)O_(3)-Nd_(2)O_(3)系统选择性氧化法、超临界二氧化碳萃取法、草酸浸出法、火法冶炼法等技术的研究情况,并在此基础上展望未来在选择性回收钕铁硼废料中研究的重点。

P204-HCl-H3cit体系萃取分离轻稀土的研究

针对在高酸度下二(2-乙基己基)磷酸(P204)萃取轻稀土氯化物时,La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+之间分离系数较低的问题,以H3cit-HCl-RECl3溶液为水相,1.5mol/L P204-煤油为有机相,进行了单级萃取实验,实验结果表明,P204在萃取高酸度稀土溶液时(pH=1.0)轻稀土分离系数和有机萃取量明显高于无柠檬酸(H3cit)的萃取体系。考察了P204萃取分离柠檬酸轻稀土时料液酸度、柠檬酸浓度、料液浓度对分离系数的影响,并与生产实际中皂化P204-HCl体系Ce/Pr分离生产线的萃取结果进行了对比,其结果说明,由于柠檬酸的加入强化了Ce和Pr的分离过程,所以在柠檬酸体系中Ce/Pr的分离效果优于盐酸体系。

超声波作用下溶剂萃取法分离镧铈元素

针对溶剂萃取法分离稀土元素的工艺中采用氨水为皂化剂造成排放的废水中氨氮含量超标,采用氢氧化钠为皂化剂使得排放废水中钠盐含量超标而造成环境污染的问题,研究了以未皂化的P204为萃取剂,超声波作用下镧铈元素萃取分离的方法。考察了料液酸度、超声波强度、超声波频率分别对镧铈分配比、分离系数及饱和萃取容量的影响。结果表明:当超声波强度为20 W/cm2、超声波频率为30 kHz、料液酸度为5时,镧铈元素的分配比、饱和萃取容量和元素间的分离系数达到最大,其中饱和萃取容量分别为35 g/L和19 g/L,镧铈间的分离系数最大为4.63。通过红外光谱检测可知溶剂萃取法分离镧铈元素时,由于超声波的作用使得萃取剂P204二聚体中的氢键部分断裂,因此有更多的单体P204能够与稀土离子发生萃取反应,所以超声波作用下镧铈的饱和萃取容量和分配比均大于无超声波作用。

P204-HCl-H_3cit体系铈镨分配比和分离系数的研究

研究了含有柠檬酸(H3cit)的P204-HCl体系中,料液酸度与柠檬酸浓度对铈和镨分配比、分离系数及萃取容量的影响.采用FT-IR光谱仪分析了铈镨分离系数提高的机理.实验结果表明:在P204-HCl-H3cit体系中,铈镨的分配比和分离系数随酸度的增大而降低,随柠檬酸浓度的增加而提高;稀土元素的萃取容量随柠檬酸浓度的增大而提高.当料液酸度pH=1.0、柠檬酸浓度=0.25mol/L时,铈和镨的最大分离系数为1.71,稀土的最大萃取容量为27g/L,其指标优于相同酸度下的皂化P204-HCl体系.

P204与N235协同萃取钕的研究

采用非皂化的酸性萃取剂P204和碱性萃取剂N235协同萃取钕。研究了P204与N235的配比、萃取剂浓度、水相酸度、稀土浓度对P204与N235协同萃取钕的影响。结果表明,当N235与P204以体积比6∶4、协同萃取剂与煤油的体积比1∶1、pH为3.0时协同萃取钕的效果最好,随着稀土料液浓度的增大,萃取量先增大后趋于平稳,并且最大饱和容量达28g/L(REO),大于P204单独萃取钕的饱和容量。

P204-HCl-H_3cit体系中镧铈分配比及分离系数研究

针对P204萃取剂在HCl体系中高酸度下镧铈分离系数较低的问题,研究了含有柠檬酸(H3cit)的P204-HCl体系中,料液酸度与柠檬酸浓度对镧铈分配比和分离系数及萃取容量的影响。采用FT-IR方法分析了镧铈分离系数提高的机理。实验结果表明:在P204-HCl-H3cit体系中,镧铈的分配比和分离系数随酸度的增大而降低,随柠檬酸浓度的增加而提高,稀土元素的萃取容量随柠檬酸浓度的增大而提高。当料液酸度pH值为1.0、柠檬酸浓度为0.25mol/L时,镧和铈的分离系数为4.1,稀土的最大萃取容量为24 g/L,其指标优于相同酸度下的皂化P204-HCl体系。

P204-HCl-H_3cit体系分离镨钕的研究

针对P204萃取剂在HCl体系中pH<2.0条件下镨钕分离系数较低的问题,研究了含有柠檬酸(H3cit)的P204-HCl体系中,料液酸度与柠檬酸浓度对镨和钕分配比和分离系数及萃取容量的影响。用回归分析法建立了以料液酸度和柠檬酸浓度为变量的二元一次线性回归方程,该方程得到的料液酸度、柠檬酸浓度对分配比和分离系数关系图表明:在P204-HCl-H3cit体系中,镨钕的分配比和分离系数随酸度的增大而降低,随柠檬酸浓度的增加而提高,稀土元素的萃取容量随柠檬酸浓度的增大而提高。采用FT-IR方法分析了镨钕分离系数提高的机制。当料液酸度pH=1.0,柠檬酸浓度=0.25mol·L-1时,镨和钕的分离系数为1.54,稀土的最大萃取容量为30g·L-1,其指标优于相同酸度下的皂化P204-HCl体系。

“稀土冶金学”课程教学改革与实践

"稀土冶金学"是内蒙古科技大学材料与冶金学院根据包头地区白云鄂博矿的特点为冶金工程专业所开设的一门专业课程。多年的教学实践和课程发展,显示出该课程的教学适应包头地区优势人才培养的专业特色。经过对课程内容设置、教材选编和教学手段现代化的不断探索与实践,设置了系统的课程教学内容体系,形成了多元化的教学模式,把教师讲授、多媒体教学以及实验演示相结合使学生的整体专业素质得到显著提高。

包头稀土精矿处理现状及建议

包头稀土矿世界最大,在我国乃至世界稀土工业占据举足轻重的地位。综述了包头稀土精矿工业提取工艺及存在的问题,介绍了处于实验室研究阶段的其他提取工艺,对包头稀土精矿的处理提出了几点建议。

稀土产业氨氮废水处理现状及建议

氨氮废水已严重制约了稀土行业的可持续发展,概述了氨氮废水处理的现状,对稀土产业氨氮废水的处理提出了几点建议。

内配碳铁铌共生矿冷固结球团强度实验研究

采用聚乙烯醇为粘结剂,对内配碳铁铌共生矿冷固结球团强度进行了研究,分别考察了球团碳氧比、成形压力、粘结剂浓度及烘干温度对干湿球强度的影响。结果表明,在碳氧比1.0、成形压力15MPa、粘结剂浓度3.0%及烘干温度100℃条件制备球团,得到的干湿球强度均最大。

金铜矿氯化浸出隔膜电解新工艺

采用FeCl3和CuCl2直接浸出金铜矿,铜主要以氯化亚铜形式溶解,硫变成硫磺,浸出率可达95%～99%.浸出液采用隔膜电解方法产出阴极铜.阴极电解后液返到阳极区氧化再生成FeCl3和CuCl2,可返回浸出系统循环使用,浸出渣提取金银.研究结果表明,该工艺过程简单,投资少,电耗低,可综合提取金、银、铜、硫等有价元素,有利于多金属的综合利用,劳动条件好,环境友好.

酸度对P_(204)—HCl—H_3AOH体系萃取La(Ⅲ)的机理影响

在pH>1、0<pH≤1、pH<0三种条件下,对P_(204)-煤油体系以及P_(204)-HCl-H_3AOH体系负载La有机相进行红外光谱测试,研究了酸度对P_(204)-HCl-H_3AOH体系萃取La(Ⅲ)的机理影响。研究结果表明,当pH>1时,萃取过程的实质是La离子与P-OH置换,遵循阳离子交换机制;0<pH≤1时,萃取过程是由P=O基团与P-OH基团同时参与与La的配合作用,其配合机制为阳离子交换机制和溶剂化配合双重机制,该机制增强了对La的萃取能力使萃取容量提高;pH≤0时,萃取过程是由P=O基团与P-OH基团同时参加的配合反应,但是P=O基团占主要优势。

“钢铁大学”网络平台在冶金工程生产实习中的应用

虚拟现实仿真技术的应用是当今高等教育的必然趋势。通过分析生产实习面临的各种困难及模拟实习特有的优越性,提出利用"钢铁大学"网络平台建立"冶金工程"模拟实习基地,并将其与现场生产实习相结合,建立冶金工程专业生产实习教学新模式。

微波合成法制备锂离子电池正极材料LiCoO_2

以LiOH、Co2O3为原料,用微波合成法在不同的反应时间下制备了锂离子正极材料LiCoO2粉体,用XRD、SEM对样品的结构和形貌进行了研究.结果表明:微波合成法可以制得晶粒尺寸细小,分布均匀,纯度高、具有层状结构的LiCoO2电池材料,且随着反应时间的增加,层状结构完整.用DC-5电池测定仪对样品进行充放电性能测试,结果表明,随着反应时间的增加,样品充/放电容量增大,放电平台和充放电时间均显示出微波合成的LiCoO2的电化学活性.

铁铌共生矿冷固结含碳球团成型工艺研究

以白云鄂博铁铌共生矿为原料,采用糖浆作为粘结剂,通过压制成型的方法进行了铁铌共生矿含碳球团研究,并探讨了各种因素对球团强度的影响。得出的最佳工艺条件是:碳氧比为1.0、成型压力为15 MPa、糖浆浓度为3.0%及100℃烘干。在此条件下,干、湿球抗压强度分别为37 N/P和25.6 N/P,落下强度分别为3.8次/P和14次/P,基本满足转底炉直接还原工艺对球团强度的要求。

HCl-H_3cit酸洗包头矿CaO焙烧产物脱磷的工艺研究

利用有机三元弱酸(柠檬酸)与金属阳离子的配位作用促进包头矿CaO焙烧产物中磷元素的溶解,研究采用盐酸(HCl)-柠檬酸(H3cit)低酸度混合酸酸洗包头矿CaO焙烧产物。通过正交回归试验研究了盐酸浓度、柠檬酸浓度、温度、液固比、时间、搅拌速度对焙烧产物脱磷率的影响,得到了相应的二次回归方程。试验研究确定了最优的脱磷的条件:盐酸浓度为0.5mol.L-1,柠檬酸浓度为0.05mol.L-1,温度为室温,液固比为10∶1,时间为20min,搅拌速度为250转/min,脱磷率为99.5%。

柠檬酸配合法从稀土溶液中回收磷的研究

根据柠檬酸(H3cit)与稀土形成稳定的溶于水的配合物,从而达到与磷沉淀分离的目的。采用正交回归实验设计方案,考察了H3cit加入量、pH值、温度、沉淀时间对磷回收率的影响。结果表明,H3cit加入量为0.05mol.L-1,pH=10,温度为30℃,沉淀时间为20min时磷的回收率达到99.5%,此时稀土的损失率仅为0.98%。另外,采用XRD分析方法对碱化沉淀进行分析,确定了碱化过程的反应。

环烷酸改性合成氯代环烷酸萃取体系分离稀土和铝

通过对不同萃取剂皂化值、料液酸度和铝浓度条件下,稀土和铝在环烷酸体系、氯代环烷酸体系中的分配比及分离系数的研究,发现两个体系中铝和稀土的优化分离条件均为萃取剂皂化值0.35M,料液铝浓度12.5mmol/L、pH值0.10。而且对于中、高浓度铝的料液,氯代环烷酸体系因可以避免乳化现象发生而能够在高酸度条件下获得更好的铝和稀土分离效果,较环烷酸体系更具有优越性。