铁含量及价态对白云鄂博尾矿微晶玻璃析晶特性及性能的影响

以白云鄂博尾矿及粉煤灰等固体废弃物为主要原料,采用熔融法、经退火、核化及晶化热处理制备得到了以辉石为主晶相的CaO-MgO-Al2O3-SiO2(CMAS)系尾矿微晶玻璃。利用化学分析方法测定了不同氧化铁及碳含量对微晶玻璃中Fe3+/Fe2+的影响;利用XRD、DTA、SEM等研究了不同氧化铁及碳含量对微晶玻璃结构及析晶特性的影响。结果表明,不同氧化铁添加量对微晶玻璃中Fe3+/Fe2+影响很小,因此对微晶玻璃的析晶特性无本质影响。而随着还原碳粉的加入,Fe3+/Fe2+与未加碳粉相比减小明显,微晶玻璃中FeO质量分数的增加极大地提高了微晶玻璃的析晶特性。但过量的碳粉加入导致单质铁的析出,反而降低了微晶玻璃的析晶能力。上述析晶特性的变化直接影响到微晶玻璃的耐酸度及抗折强度。

SiO_2/CaO质量比对白云鄂博尾矿微晶玻璃的影响研究

以白云鄂博二次选后尾矿和粉煤灰为主要原料,采用熔融法制备得到了CaO-MgO-Al2O3-SiO2系尾矿微晶玻璃。利用XRD、DTA、SEM等测试手段研究了SiO2/CaO质量比对微晶玻璃结构及物化性能的影响。结果表明:随着SiO2/CaO质量比的增加,基础玻璃放热峰右移、放热峰面积减小;微晶玻璃主晶相由辉石相转变为磁铁矿相;析出晶粒尺寸逐渐减小、晶化程度逐渐降低;微晶玻璃相关物化特性降低。

白云鄂博尾矿萤石浮选工艺研究

以白云鄂博尾矿浮选回收稀土后的尾矿为原料,进行了浮选回收萤石的工艺研究,采用的工艺为:以苛化淀粉和水玻璃的组合药剂作抑制剂进行一段浮选,然后分级磨矿,最后以酸化水玻璃作抑制剂进行两段浮选。通过这一工艺,可从原料获得Ca F2品位95.37%、回收率68.27%的萤石精矿。

从白云鄂博尾矿中浮选回收稀土

包钢白云鄂博选矿厂尾矿库内尾砂(-0.074 mm占41%)稀土含量丰富,主要稀土矿物为氟碳铈矿,REO品位为6.00%。为开发利用该尾矿中的稀土资源,采用浮选工艺进行了稀土回收试验。结果表明,采用浮选工艺回收试样中的稀土矿物是可行的;在磨矿细度为-0.074 mm占98%、矿浆pH=9(自然pH)条件下,以水玻璃和草酸为调整剂、8#药为捕收剂、2#油为起泡剂,采用1粗3精1扫、中矿顺序返回流程处理试样,可获得REO品位为22.23%、回收率为72.21%的稀土精矿,试验指标较好,可作为回收白云鄂博选矿厂尾矿中稀土资源的依据。

白云鄂博尾矿优先浮选稀土的试验研究

对白云鄂博尾矿进行了优先浮选稀土的试验研究。在磨矿细度-74μm占97%以上和最优的浮选药剂制度下,采用"一次粗选、三次精选、三次扫选"的闭路浮选流程从白云鄂博尾矿中回收稀土。试验获得了稀土品位为2.35%、回收率91.28%的稀土精矿,同时试验所产生的浮选尾矿中稀土含量仅为0.70%,得到了良好的技术指标。

白云鄂博尾矿微波还原除铁制备CAS系微晶玻璃工艺研究

利用“微波还原-磁选”除铁后的白云鄂博尾矿制备了CaO-Al2O3-SiO2（CAS）系微晶玻璃。借助差热分析、扫描电子显微镜和X射线能谱分析研究了CAS系微晶玻璃经680℃核化后不同晶化温度（870～930℃）对其析晶行为、显微形貌和性能的影响。结果表明：此CAS系微晶玻璃相组成随晶化温度的升高由长石相转变为辉石相，同时微晶玻璃中晶体形态逐渐长大，由方块状小颗粒微晶发育成板条状以及大颗粒的雪花状和方块状的“骨架”微晶；而且适当提高晶化温度有利于微晶玻璃的烧结致密化，进而提高其力学性能，900℃晶化处理的微晶玻璃抗折强度和密度分别为181．2MPa和3．1g·cm～，而且其耐酸碱性能很好。本研究对于开发微晶玻璃新产品、新工艺有重要的指导意义。

白云鄂博尾矿库及其资源利用研究概况

本文围绕白云鄂博尾矿库,从尾矿库基本情况,尾矿资源特性,尾矿资源利用研究进展等方面进行综述,以期为今后白云鄂博尾矿资源的更好利用奠定基础。

白云鄂博尾矿库中铁的赋存状态研究

白云鄂博尾矿库是选铁和稀土后堆存的尾矿,尾矿中含铁16.71%。为查清尾矿中铁的赋存状态,采用光学显微镜、化学物相并结合MLA(自动矿物分析仪)对其展开了详细研究。结果表明,尾矿中的铁矿物主要为赤铁矿,另有少量磁铁矿和微量褐铁矿,铁在这三种矿物中的占有率达到66.83%;赤铁矿与磁铁矿的粒度主要分布于细粒级别中,其单体解离度分别为65.53%和49.34%,其连生体主要与脉石连生,且以富连生体居多。基于上述工艺矿物学特征,建议采用强磁选预先抛尾,粗精矿再磨的原则流程。

分馏萃取理论在白云鄂博尾矿稀土选矿工艺中的应用研究

通过对分馏萃取理论和选矿工艺的研究,创造性地将分馏萃取理论引入到选矿工艺中,衍生得到新的理论——分馏选矿理论.在该理论指导下,以REO的质量分数为7.02%的白云鄂博尾矿为原料,经混合浮选和泡沫分离后,得到REO的质量分数为18.80%的稀土粗精矿,再以该稀土粗精矿为原料,精选高品位稀土精矿,得到稀土精矿品位REO≥65%,作业回收率≥85%,与现有工艺生产稀土精矿品位REO 50%,回收率60%的工艺技术比较,技术指标显著提高.表明在选矿工艺中运用分馏选矿理论,可同时得到高品位和高回收率,该理论对选矿技术的发展具有一定的指导意义.

白云鄂博尾矿提钪酸浸液萃取除铁方法的研究

对白云鄂博尾矿提钪浸出液除铁工艺条件进行了研究。最终确定以N235为萃取剂,在盐酸介质中选择性萃取Fe(Ⅲ)。结果表明,当有机相组成为30%N235+5%异辛醇+65%磺化煤油、相比1∶1时,通过单级萃铁,Fe(Ⅲ)的萃取率99%以上,Fe(Ⅲ)反萃率99%以上,而Sc(Ⅲ)萃取率不足8%,基本满足工艺要求。

白云鄂博尾矿中铌、稀土的赋存状态研究

采用化学分析、X射线荧光光谱、ICP-MS、SEM及AMICS等分析方法对白云鄂博尾矿库尾矿中铌、稀土的赋存状态及相应矿物产出特征进行研究。结果表明,尾矿中元素种类较多,矿物组成非常复杂,嵌布粒度很细。尾矿中的稀土矿物主要是氟碳铈矿和独居石,且比例约为2∶1,稀土矿物主要与铁矿物、萤石连生。尾矿中的铌主要以独立矿物形式存在,其次以类质同象形式存在。在铁矿物、稀土矿物及硅酸盐矿物中的铌包括类质同象和微细包裹体两种,而在萤石、碳酸盐、重晶石、石英中,铌以微细粒独立铌矿物包裹体存在。稀土、铌矿物的解离度不高,因此是矿物选别难度所在。此研究结果对白云鄂博稀土尾矿的高效综合利用具有一定的指导意义。

从白云鄂博尾矿中回收铁的选矿试验

白云鄂博尾矿铁品位为25.71%,铁主要以磁铁矿、赤铁矿和硅酸盐形式存在。试样粒度较细,-0.023 mm粒级产率为56.03%、铁品位达到34.11%、铁分布率高达70.26%,而+0.025 mm粒级铁品位低于16%、铁分布率不足15%。为给该尾矿中铁的回收提供技术依据,进行了选矿试验。结果表明:试样经1粗1精弱磁选,获得了铁品位为64.10%、回收率为16.48%的弱磁选精矿;弱磁选尾矿经1粗1精高梯度强磁选,获得了铁品位为47.04%的强磁选精矿;强磁选精矿磨细至-0.023 mm占90%,以硫酸为调整剂、乳酸为抑制剂、W201为捕收剂经1粗2精1扫正浮选,正浮选精矿与弱磁精矿合并后为最终精矿,其铁品位为64.45%、回收率为58.47%。试验取得了较好的分选指标,可以为白云鄂博尾矿中铁资源的综合回收提供技术参考。

Na_2O含量对白云鄂博尾矿微晶玻璃显微结构及力学性能的影响(英文)

以白云鄂博尾矿和粉煤灰为主要原料,采用熔融法制备了一种性能优良的尾矿微晶玻璃,并以此为基础,采用差热分析(DTA)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了Na2O含量变化对所制备微晶玻璃显微结构及力学性能的影响。结果表明,当Na2O含量低于8%时主晶相为辉石相。随着Na2O含量的增加,辉石相的生成受到抑制,同时霞石相开始出现。上述变化对微晶玻璃的耐碱性影响不明显,而对密度、抗折强度及耐酸性有较大影响。

白云鄂博尾矿一步法焙烧实验研究

采用差热分析(TG-DTA)和X射线衍射(XRD)方法研究了C-Ca(OH)2-Na OH体系焙烧白云鄂博尾矿的过程,考察了焙烧温度、焙烧时间、煤用量、Ca(OH)2用量及Na OH用量对尾矿中稀土矿分解和赤铁矿还原的影响.结果表明:在焙烧温度为650℃,焙烧时间为60 min,煤加入量为2%,Ca(OH)2加入量为4%,Na OH加入量为2%的条件下,赤铁矿可以有效地还原为磁铁矿,还原磁化率为2.37;同时,稀土矿有效地分解成稀土氧化物,稀土浸出率达98.39%.

氧化铅对白云鄂博尾矿微晶玻璃析晶特性的影响

笔者以白云鄂博尾矿为主要原料,以CaF2为晶核剂并采用熔融法制备得到了尾矿微晶玻璃,通过DSC、XRD、SEM及Raman光谱研究了不同质量的PbO对微晶玻璃析晶特性的影响。研究结果表明:微晶玻璃的晶体生长方式主要以表面析晶为主,且随着PbO含量的增加,微晶玻璃析晶特性先增强后减弱。主晶相由相互交错分布的钙铝黄长石和辉石构成,随着PbO含量的增加钙铝黄长石有增强趋势。Pb^2+主要以PbF2的形式分布在晶相与玻璃相间的界面位置,少量Pb^2+通过置换辉石中的Ca^2+形成置换固溶体存在于辉石相中。

白云鄂博尾矿中稀土的赋存状态研究

近几年来白云鄂博尾矿库因潜在的巨大价值备受外界关注,而稀土又是该尾矿中最重要的资源。为合理利用该资源,本文采用自动矿物分析仪(MLA)、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)等先进技术手段对白云鄂博尾矿中稀土的赋存状态进行研究。结果表明,矿样中的稀土主要赋存于以氟碳铈矿为主的氟碳酸盐中,其占有率为72.34%,其次分布于独居石矿物中,其占有率为26.52%,还有1.15%的稀土分布于易解石及烧绿石矿物中。这些稀土矿物的物理化学性质存在一定的差异,同时粒度偏细,大部分在0.045 mm以下,且与萤石、磷灰石、霓石及磁铁矿等嵌布关系非常密切,在选矿过程中难以与其它矿物分离,对稀土回收率及精矿品质会产生较大的影响。建议采用选矿-冶炼相结合的方法,以最大程度利用该尾矿稀土资源。

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。

盐酸浸出白云鄂博选铁尾矿中经钙化焙烧的稀土

白云鄂博选矿厂现弱磁选—强磁选—浮选工艺的弱磁选尾矿再经钙化焙烧—弱磁选选铁后的尾矿REO含量为12.27%,主要成分为稀土氧化物和萤石,氟磷灰石、石英等少量。对盐酸浸出其中稀土氧化物的工艺条件进行了研究。结果显示,在盐酸浓度为1.5 mol/L,浸出温度为45℃,液固比为10∶1 m L/g,浸出时间为60 min,搅拌速度为300 r/min情况下,稀土浸出率可达93.15%,氟浸出率仅为0.23%,表明在控制氟浸出的前提下稀土得到了高效浸出。

CaCl_2-碳活化焙烧白云鄂博尾矿回收Sc_2O_3热力学分析

在已有的最佳焙烧工艺条件下,对CaCl_2-碳粉活化焙烧白云鄂博尾矿进行热力学理论分析,同时运用X射线衍射技术(XRD)研究活化焙烧过程中尾矿主要矿物物相的变化。热力学理论计算和实验结果均表明:CaCl_2作为活化剂对尾矿进行活化焙烧,在存在氧气或水汽的环境中,CaCl_2将与尾矿中的主要物相石英相(SiO_2)发生化学反应:2CaCl_2+2SiO_2+O_2(g)=2CaSiO_3+2Cl_2(g),CaCl_2+SiO_2+H_2O(g)=CaSiO_3+2HCl(g)。同时,加入还原性碳粉可进一步发生碳热氯化反应,使得尾矿原始矿物结构被进一步破坏,充分活化了含钪物相的存在状态。经活化焙烧过程,有利于下一步盐酸浸出。

用氢氟酸从白云鄂博矿中浸出铌及动力学研究

针对白云鄂博尾矿中含铌矿物综合回收利用中存在的问题,研究了用氢氟酸浸出含铌矿物中的铌,确定了最佳工艺条件,并探讨了浸出动力学。结果表明:在反应温度90℃、液固体积质量比7/1、氢氟酸浓度20 mol/L、反应时间2 h、搅拌速率300 r/min条件下,铌浸出率达90.91%;铌的浸出过程符合核收缩模型,浸出过程由化学反应和扩散混合控制,表观活化能为35.459 kJ/mol。该法能有效提取尾矿中的铌,有利于后续分离提纯。