硝酸分解磷矿过程中重金属及氟的迁移规律研究

研究了硝酸法生产磷酸过程中反应时间、硝酸浓度、液固比、反应温度对重金属及氟在气液固三相中迁移规律的影响。Design-Expert优化结果显示,液固比对As、Ni、Zn迁移率影响最大,硝酸浓度对Cr、Cu、Pb、F迁移率影响最大。当反应时间为1.5 h、硝酸浓度为35%、液固比为12、反应温度为65℃时,As、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、F迁移率分别为82.51%、80.34%、80.39%、50.12%、86.88%、63.62%、81.75%,此时重金属及氟在气液固三相中的分布率分别为0、78.74%、21.14%和13.43%、86.14%、0.43%。

高镁镍铁渣基草酸盐化学键合材料的制备及性能

为提高镍铁渣(FS)的综合利用率,提出利用FS与草酸(OA)反应制备镍铁渣基草酸盐化学键合材料(FS-OCBCMs),主要考察了m(FS/OA)质量比、水灰质量比(m(W/C))、粉煤灰(FA)掺量、缓凝剂种类及掺量对材料凝结时间和力学性能的影响,并采用XRD和SEM分析手段,表征了材料的物相组成和微观结构。结果表明:随m(FS/OA)的增加,凝结时间先减小后增大,抗压强度呈先增大后减小的趋势;当m(W/C)=0.14~0.17时,材料28 d时抗压强度均达到33 MPa以上;当m(W/C)>0.17时,抗压强度随之降低。FA掺量对材料早期抗压强度影响较大,随FA的增加,早期强度不断降低,而后期强度与未掺FA材料的抗压强度接近。缓凝剂硼砂(B)掺入具有较好的缓凝作用,且掺量为1%时,材料力学性能最好,28 d时抗压强度可达45 MPa,而三聚磷酸钠(P)的掺入,不具有缓凝作用,还使凝结时间大幅度降低;当掺量为5%时,凝结时间降到14 min,且对材料早期强度影响较大。FS-OCBCMs的主要产物为结晶较好的MgC2O4·2H2O,且当掺入1%的B时,产物结晶更好,同时提高了材料的抗压强度。以上研究结果对于实现高镁镍铁渣的资源化利用具有一定的指导意义。

矿物掺合料对磷酸镁水泥性能影响及机理研究现状

磷酸镁水泥(MPC),具有快硬、早强等优点,应用于道路抢修、重金属固化等领域,但其存在凝结时间过快、耐久性差等缺陷。通过矿物掺合料对MPC进行改性,延缓其凝结时间、改善其耐久性的同时,实现了工业废渣的循环再利用。本工作综述了粉煤灰、矿渣、偏高岭土、硅灰等矿物掺合料对MPC流动度、凝结时间、力学性能、耐久性的影响,并对矿物掺合料改性磷酸镁水泥的机理进行了分析探讨。鉴于目前矿物掺合料改性磷酸镁水泥研究中存在的问题,并结合实际应用需求,对MPC改性研究及其发展方向进行了展望,为矿物掺合料改性MPC研究提供相关依据。要点:(1)活性相对较低的矿物掺合料能显著延长MPC凝结时间,疏水或低需水性的矿物掺合料则有利于提高MPC流动度。(2)由于矿物掺合料的微集料效应以及其中存在的活性物质参与MPC水化过程,一定掺量下(低于50wt%)有利于MPC抗压强度发展。(3)矿物掺合料对MPC强度保持系数的提高是物理和化学共同作用的结果。(4)矿物掺合料中的水化活性成分CS,C2S,C3S及无定型矿物相,可参与MPC水化反应,从而对MPC性能产生影响。