卤代改性月桂酸捕收剂WN-01对氟碳铈矿的捕收性能研究

为解决氟碳铈矿浮选所用羟肟酸类捕收剂价格高、用量大、毒性强、难降解且起泡性较弱等问题,研发了一种新型卤代改性月桂酸捕收剂WN-01用于氟碳铈矿浮选提纯。实验结果表明,相比改性前的月桂酸,月桂酸卤代改性捕收剂WN-01取得的最佳粗精矿REO品位和回收率可分别提高4.45百分点和36.86百分点。改性脂肪酸捕收剂WN-01浮选氟碳铈矿的适宜条件为矿浆pH为8.5,矿浆温度为30℃,捕收剂用量为150 mg/L,抑制剂水玻璃用量为120 mg/L。在该条件下,REO品位为26.57%的氟碳铈矿经1次粗选3次精选2次扫选开路浮选,可得到REO品位为49.18%、回收率为80.72%的浮选精矿。产品鉴定结果表明,浮选精矿主要成分为氟碳铈矿,含极少量萤石,浮选尾矿主要是石英和硅灰石,改性脂肪酸捕收剂WN-01表现出了优异的捕收性能和选择性,可替代羟肟酸类捕收剂,实现氟碳铈矿绿色、高效浮选。

酒石酸改性铁锰氧化物对锗的吸附特征

煤系伴生资源提取不可避免产生大量低浓度含锗废液,导致稀散金属锗资源的流失,并污染环境。采用酒石酸改性铁锰氧化物(JFMBO)作为吸附材料富集回收煤浸出液中低浓度锗,通过XRD、BET、Zeta电位等测试手段研究了JFMBO的晶体结构和表面性质等特征,并探究了JFMBO对锗的吸附行为。结果表明,改性铁锰氧化物吸附锗的最佳投加量为2 g L;JFMBO对锗的吸附容量与溶液pH呈现正相关的趋势;JFMBO对锗的吸附容量随离子强度的增大而降低,升高温度有助于JFMBO对锗吸附反应的进行。锗在JFMBO上的吸附过程可用准二级动力学方程描述,吸附等温线更符合Langmuir模型,25℃下锗的最大饱和吸附容量为169.535μmol g。JFMBO可再生使用,循环进行3次吸附-脱附后仍可保持较高的吸附效率。

PDDA对稀土原地浸出过程中的抑膨作用机理研究

风化壳淋积型稀土矿原地浸出工艺是开采战略性中-重稀土资源的重要技术手段。注液过程中,矿体所含蒙脱土等黏土矿物水化膨胀会诱发山体滑坡,造成资源浪费。为此,选用聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)为抑膨剂,研究其对蒙脱土和稀土矿物颗粒的抑膨性能及作用机理。线性膨胀试验结果表明,质量浓度0.5%的PDDA溶液即可对蒙脱土和稀土矿物颗粒产生良好的抑膨效果。激光粒度、SEM和沉降分析显示,PDDA可使细小矿物颗粒絮凝团聚,减少矿物表面孔隙,提高沉降效率,防止其水化分散。红外光谱、Zeta电位和XRD分析证明,PDDA有机阳离子基团可吸附于矿物颗粒表面,中和黏土矿物表面负电荷,抑制其晶层间距水化扩张。此外,常用稀土浸取剂硫酸铵对PDDA的抑膨作用无明显干扰。本研究可为稀土原地浸出过程中矿体抑膨剂的选择和应用提供参考。

乙酸铵助浸风化壳淋积型稀土矿过程研究

针对目前风化壳淋积型稀土矿浸出过程中稀土浸出率低、中重稀土浸出效果差、稀土浸出液中杂质铝含量高以及浸取过程中黏土矿物膨胀率高等系列问题,采用0.20 mol/L硫酸铵为浸取剂,乙酸铵为助浸剂,探究乙酸铵对稀土浸出过程及黏土矿物膨胀性能的协同作用。结果表明:乙酸铵最佳助浸浓度为0.04 mol/L,此时稀土浸出率提高了4.81%,杂质铝的浸出率减小了48.66%,稀土总浓度提高了45.18μg/g,其中轻稀土浓度减小了27.26μg/g,中重稀土增加了72.44μg/g,表明乙酸铵强化了中重稀土的浸出。同时,乙酸铵浓度为0.04 mol/L时黏土矿物膨胀率为2.951%,相对硫酸铵作为单一浸取剂时膨胀率降低了1.298%。随乙酸铵助浸剂浓度的变化,稀土浸出率与Zeta电位变化成正比,黏土矿物膨胀率与Zeta电位变化呈反比,当乙酸铵浓度为0.04 mol/L时,黏土矿物表面Zeta电位为-18.26 mV。对于淋浸尾矿,添加乙酸铵后的尾矿则有较好的防膨性能,膨胀率仅为2.054%。本研究对风化壳淋积型稀土矿的稀土原地高效浸出提供了一定的有益指导。

煤及其副产物中锗的提取利用研究进展

锗作为高科技新兴产业的高价值稀散元素,已被众多国家列为战略性关键矿产资源,而煤及其副产物中锗资源的提取利用也已成为了行业研究的热点。总结了煤中锗的富集模式与赋存状态,系统分析了煤及其副产物中锗资源的提取利用技术的现状,对比了现有技术的优势与不足,并初步分析了目前研究的难点和未来的发展方向,以期为煤及其副产物中锗的高效提取利用和综合利用奠定基础。

非离子型表面活性剂对风化壳淋积型稀土矿浸出过程的影响

为了缓解风化壳淋积型稀土矿浸取过程存在的浸取周期长、浸出剂用量大和稀土拖尾等问题,以非离子型表面活性剂为助浸剂,氯化镁为浸出剂,对稀土浸出过程进行研究,研究复配浸出剂溶液性质,分析浸矿前后矿物粒径分布,探讨表面活性剂的促渗机理。研究结果显示,加入表面活性剂后,稀土浸出率提高,渗透速度加快,溶液的表面张力和接触角均减小,黏度增大,矿物颗粒的中值粒径明显减小,矿物表面Zeta电位增大,其中加入吐温40后稀土浸出率提高至86.38%,表面张力减小19.00%,接触角减小53.19%,溶液黏度减小4.29%,溶液性质变化最大。加入表面活性剂后可使溶液更容易润湿矿物,进入孔隙的阻力变小,扩散层厚度减小,黏土矿物的膨胀受到抑制,使得溶液浸出稀土的效果更好,其中吐温40对溶液浸出稀土的渗流效果影响最大,助渗效果最好。

湖北长江经济带化工园区现状及其发展探讨

化工园区的绿色发展是长江大保护研究的内容之一,构建科学合理的化工园区布局,是推动长江经济带化工产业高质量发展的重要保障。“十三五”以来,湖北省全力推进化工园区规范化和规模化建设,加快城区危险化学品企业集中搬迁与改造,化工园区正日益成为全省化工产业的主要承载地。通过调研,梳理了湖北省化工园区发展现状、改造成果,分析了化工园区发展中存在的问题,并提出了促进化工园区绿色发展、高端发展、智能化发展的对策和建议。

风化型稀土矿电阻率影响因素分析及模型构建

为了探明影响风化型稀土矿电阻率的主要因素及构建电阻率模型,采用室内电阻率试验和响应曲面法相结合的研究手段,分析含水率、饱和度、干密度、孔隙比以及颗粒级配对电阻率的影响规律,建立主要影响因素与电阻率的关系方程,并探讨其合理性和可靠性。结果表明:含水率、孔隙比和颗粒级配是影响风化型稀土矿电阻率的主要因素,且影响敏感程度顺序为含水率>孔隙比>颗粒级配;其中矿样电阻率随含水率增大而减小,当含水率≤10%时,电阻率下降幅度最大,而当含水率大于10%时,电阻率下降趋势变缓,并逐渐趋于稳定;矿样电阻率随孔隙比增加而增大;矿样电阻率随分形维数增加而减小,且当含水率较大时,分形维数对其影响程度较小。通过多元二次回归分析构建的风化型稀土矿电阻率模型,理论数据与试验数据基本吻合,具有较高的合理性和可靠性,在含水率23.67%、孔隙比1.73、分形维数2.47条件下的电阻率最小。

复合铵盐浸出风化壳淋积型稀土矿的研究

采用复合铵盐作浸出剂浸出风化壳淋积型稀土矿中的稀土。考察浸出剂的配比、浓度、液固比、流速、pH等因素对稀土浸出率的影响。结果表明,NH4Cl、NH4NO3、(NH4)2SO4质量比为4∶5∶6的复合铵盐浸出剂为最佳组合;液固比越大、流速越慢,浸出率越高;当浸出剂浓度为10g/L、pH=3.5时浸出效果最好。

镁盐稀土浸出液稀土沉淀过程

为解决工业上铵盐回收稀土工艺所带来的环境污染问题,对氧化镁沉淀镁盐稀土浸出液过程进行研究,探索了氧化镁加入方式、氧化镁用量、沉淀温度以及沉淀时间对镁盐稀土浸出液中稀土沉淀的影响。结果表明,相同氧化镁用量下,氧化镁浆液的稀土沉淀率优于氧化镁粉末。采用氧化镁浆液沉淀氯化镁和硫酸镁稀土浸出液时,重稀土沉淀率均高于轻稀土,最佳氧化镁用量比(氧化镁实际用量/理论用量)分别为1.4和1.1,最佳沉淀温度分别为35℃和25℃,稀土沉淀反应达到平衡时间均为180 min,氯化镁和硫酸镁稀土浸出液中稀土沉淀率分别为97.11%和94.12%。研究结果对镁盐稀土浸出液中回收稀土工艺具有一定的指导意义。

铵盐柱浸风化壳淋积型稀土矿中的稀土和铝（英文）

为了更好地了解风化壳淋积型稀土矿中稀土和铝的浸出过程,运用色谱塔板理论对稀土和铝的柱浸传质过程进行研究.结果表明,在一定范围内,提高铵根离子浓度能强化浸出传质过程.浸取剂pH 在2-8 的范围内对稀土的浸取传质效率几乎没有影响,而在强酸性条件下（pH〈4）能提高铝的浸出传质效率.存在一最佳流速使浸取传质效率最高.稀土的最佳浸取条件如下：浸取剂pH 4-8、铵根离子浓度0.4 mol/L、流速0.5 mL/min.稀土和铝的浸出传质效率由低到高的顺序均为（NH4）2SO4〈NH4Cl〈NH4NO3,这反映了阴离子与它们络合能力的强弱.

智能技术在矿物加工领域中的应用进展

智能技术作为引领性的高新技术,包含许多发展快速的新兴领域,具有自感知、自学习、自决策、自适应的能力,可以适应复杂多变的工业环境,已经在工业领域中解决了许多传统方法难以解决的问题。矿物加工领域作为人员密度大、劳动力强、工艺过程复杂的传统基础工业,在企业精细化管理和安全高效生产等方面具有很大提升空间。随着全球各行业智能技术的不断发展和迭代,未来传统选矿领域必将朝着高效、智能化和可持续的方向发展。目前,针对矿物加工过程智能化的研究取得了一定进展,但各种智能技术的应用处于初步探索和验证阶段,不同矿物加工过程的相关智能技术和数据分析方法研究较为分散和杂乱,缺乏系统性总结。为此,在详细分析了智能技术在矿物加工工艺流程中的应用原理和方式的基础上,首次依据智能化差异及数据复杂程度将矿物加工领域的智能技术归纳为自动化控制、神经网络、大数据开发三大类。系统性总结了各智能技术在破碎、磨矿、浮选、磁选等矿物加工过程的研究和应用发展现状,揭示了矿物加工过程中智能技术对品位提高、指标预测和流程稳定的重要意义,可为矿物加工领域的智能化、自动化、信息化研究提供一定帮助。

镁盐浸取风化壳淋积型稀土矿浸出过程动力学研究

为提高以镁盐为浸取剂浸取稀土时的稀土浸取率,对镁盐浸取风化壳淋积型稀土矿时浸出过程动力学进行研究。结果表明:镁盐浸取风化壳淋积型稀土矿中稀土和铝的反应过程符合内扩散控制动力学模型;不同镁盐浸取稀土和铝过程中离子交换反应的反应活化能及反应级数从小到大依次为硝酸镁<氯化镁<硫酸镁;以硝酸镁为浸取剂时浸取反应速率快,达到反应平衡所需时间短,工业上可采用硝酸镁作为浸取剂在缩短反应时间、降低镁盐浓度的条件下,有效降低成本,优化浸出过程;镁离子浓度对稀土浸取的影响要大于其对铝浸取的影响,镁盐与稀土反应的反应活化能及反应级数均小于其与铝反应的反应活化能及反应级数;铝浸取过程达到平衡所需的时间均大于以相同浸取剂浸取稀土时浸取过程达到平衡所需的时间,铝的浸出速率要略慢于稀土,在工业生产中可以对稀土浸出液进行分批收液,达到有效降低稀土浸出液中铝含量的目的。

混合铵盐浸出风化壳淋积型稀土矿中稀土的研究

采用氯化铵和硝酸铵配成的混合铵盐作浸出剂,用柱浸模拟风化壳淋积型稀土矿的浸出过程,考察混合铵盐浸出剂的配比、浓度、液固比、pH和流速等对稀土浸出率的影响。结果表明,这种类型的浸出剂对该稀土矿有较高的稀土浸出率,且能较好地抑制黏土矿物的膨胀,最优工艺条件为:NH4Cl和NH4NO3的质量比8∶2、浸出剂质量浓度10g/L、浸出液pH=4.0、液固比2∶1、流速0.5mL/min,在此条件下稀土浸出率为96.29%,黏土矿物的线膨胀率为2.738%。

盐酸-次氯酸钙氧化法去除贫泥磷中的黄磷

分别采用次氯酸钙单一体系和盐酸-次氯酸钙复合体系对贫泥磷中的黄磷进行氧化处理,重点考察了盐酸浓度、次氯酸钙加入量、反应温度和反应时间等因素对贫泥磷中黄磷去除率的影响。实验结果表明:与单一次氯酸钙体系相比,盐酸的加入有效地破除了贫泥磷中的胶质结构,盐酸-次氯酸钙复合体系能有效地去除贫泥磷中的黄磷;在反应温度为60℃、盐酸浓度为2.4 mol/L、破胶反应时间为30 min、次氯酸钙加入量为250 g/L、氧化反应时间为3 h的最佳条件下,黄磷的去除率达到99.6%以上。

模拟雨水对工业烧渣中重金属浸出特性的研究

采用《固体废物浸出毒性浸出方法—水平振荡法》(HJ557-2010)对工业固体烧渣中重金属进行浸出试验研究,并利用火焰原子吸收分光光度法分别测定了其浸出液中的铅、铬、锌、镉、铜、铁和镍等7种重金属,用可见分光光度法测定砷,考察了模拟酸雨的pH值、液固比和浸取时间等因素对烧渣中重金属的浸出试验的影响,实验结果表明烧渣中各重金属的浸出值均未超出国家标准《危险废物鉴别标准—浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)中的允许值,可直接作为建筑材料或路基材料使用。

蒙脱土吸附稀土离子综合化学实验

分别以La^(3+)和Y^(3+)为轻稀土元素和重稀土元素的代表,探讨了蒙脱土吸附稀土离子的吸附性能和吸附机理。采用密封振荡平衡法考察了初始浓度、温度和时间对蒙脱土吸附稀土离子的影响。确定蒙脱土吸附La^(3+)和Y^(3+)符合Freundlich吸附等温模型,属于非均匀表面的单层吸附,蒙脱土吸附La^(3+)和Y^(3+)动力学符合准二级动力学方程,蒙脱土吸附La^(3+)活化能为28.1kJ/mol、吸附重稀土钇离子的活化能为13.8kJ/mol。该综合化学实验将理论知识与实验紧密结合起来,锻炼了学生的实验动手能力,激发了学生的科研兴趣。

贫泥磷二步化学法氧化处理研究

为有效氧化处理贫泥磷中极少量黄磷,针对贫泥磷存在的特殊胶质结构,研究了二步化学法综合处理贫泥磷方案:即第一步破胶释放黄磷,着重对比了不同介质(氨水、氢氧化钠、双氧水、盐酸)的破胶反应效果;第二步向破胶后体系中加入氧化剂次氯酸钙进行反应,氧化黄磷。实验结果显示:强碱性介质破胶效果好于弱碱性介质;强酸性介质破胶效果好于弱酸性介质;从整体上看,碱性介质破胶效果好于酸性介质。考虑到设备、安全性等因素,最终筛选出盐酸-次氯酸钙复合体系,氧化处理贫泥磷,即每20 mL带水贫泥磷中加入40 mL 2.4 mol/L盐酸,60℃条件下破胶反应30 min,然后加入5.0 g次氯酸钙,反应时间为3 h。在此条件下,泥磷的胶质结构被有效破除,贫泥磷中黄磷的去除率达到99.6%以上。

乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿渗透性研究

探讨了乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿过程溶液的渗透规律,研究了浸取剂浓度、溶液pH值、浸取温度、矿样粒径及孔隙度对渗透速度的影响。结果表明,浸出液的渗透速度随着水力梯度增大呈线性增大,说明乙酸铵溶液在渗流过程中符合达西定律,且为层流状态。溶液浓度、pH值以及实验温度对浸矿过程渗透性的影响主要取决于溶液粘度与矿体表面吸附水水膜厚度。矿样粒径与孔隙度增大,有利于加大浸取剂溶液在矿体中的渗流量,缩短渗流路径,提高渗透速度。乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿的优化工艺条件为:乙酸铵溶液浓度1.0%,浸取温度25℃,溶液pH值7.00,此时稀土浸出率93.88%。

复合镁盐浸取风化壳淋积型稀土矿过程强化研究

风化壳淋积型稀土矿是世界中重稀土的主要来源,其中稀土以水合或羟基水合离子吸附在黏土矿物上,可采用离子交换的方式浸出稀土矿。为提高以复合镁盐为浸取剂时稀土的浸出效果,采用柱浸的方式模拟原地浸出过程,研究了复合镁盐浸取风化壳淋积型稀土矿稀土及铝的浸出传质过程,并结合色谱塔板理论进行了分析。结果表明,采用氯化镁和硝酸镁摩尔比为4∶6的复合镁盐浸取剂浸出稀土的效果最佳;在一定范围内较高的镁离子浓度可以通过提供驱动力来克服扩散阻力,从而加强稀土(RE)和铝(Al)的传质过程;pH在4~8范围内几乎不影响稀土和铝的传质效率,强酸性环境(pH=2)下浸出稀土矿会显著加强铝的浸出,不利于后续处理;高温有助于稀土及铝的浸出;采用复合镁盐柱浸回收稀土的最佳工艺条件为:MgCl2和Mg(NO3)2摩尔比为4∶6,镁离子浓度为0.2 moL/dm3,pH为溶液初始值,夏季作业有利于提高浸出传质效率。