钾长石助熔磷矿石碳热反应热力学分析与评价

文中根据电炉法生产黄磷原理和钾长石的矿物结构,提出用钾长石替换硅石作为造渣助熔剂的观点,并通过热力学分析,结合炉渣特征温度测定和流动性模拟实验,以探明钾长石替代硅石用于电炉法黄磷生产助熔的效果。热力学计算表明,钾长石较硅石助熔时起始反应温度可降低244℃;用CaO替换磷矿分解产物,按生产酸度条件测定不同助熔剂下体系的特征温度,钾长石体系灰熔融物的流动温度比硅石降低96.2—114.3℃;酸度值均为0.9,1 200℃下相同质量混合物熔融后,钾长石-CaO体系的摊开面积是硅石-CaO体系的1.54倍,说明钾长石-CaO体系形成的炉渣黏度更低、流动性更好。综上所述,钾长石比传统的硅石助熔效果更好,排渣更容易,对电炉法黄磷生产的节能降耗具有十分重要的意义和实际应用价值。

钾长石替换硅石作电炉法黄磷生产助剂基础研究

在热力学分析的基础上,通过对氧化钙-氧化硅体系进行灰锥实验确定最佳酸度值,并以此值为标准,分别对氧化钙-硅石、氧化钙-钾长石体系进行TG-DSC分析。研究不同体系反应发生温度及变化特征,并对相应温度下的体系焙烧产物进行XRD分析,进而探明钾长石替换硅石用于电炉法黄磷生产节能降耗机理,并对实际配料体系进行了实验验证。研究结果表明:用钾长石替换硅石作助熔剂,钾长石释放SiO_2后的产物与体系反应的硅、铝酸钙盐形成熔点更低的低共熔物。与实际体系对比研究表明:利用钾长石替换硅石作助剂,可降低电炉操作温度100℃以上,节能效果明显,对降低电炉法黄磷生产成本、增强市场竞争优势具有一定的实际意义。

响应曲面法优化煤矸石酸溶物制备氧化铁红工艺

以煤矸石高效利用为目的,采用响应曲面实验设计优化煤矸石铝铁分离液制备氧化铁红颜料工艺,研究了Na_2CO_3浓度、反应温度和Fe(Ⅱ)浓度等因素对氧化铁红颜料纯度的影响;在单因素实验基础上,对实验设计进行优化,分析了产物的物相结构和微观形貌.结果表明,在Na_2CO_3浓度107 g/L、反应温度43℃及Fe(Ⅱ)浓度0.26 mol/L的条件下,所得氧化铁红产品纯度可达96.09%,纯度及其它指标均满足GB/T1863-2008中A级氧化铁红要求.铁红中间产物为针状ɑ-FeOOH和γ-FeOOH,煅烧后针状消失,得到结晶较好的ɑ-Fe_2O_3.

以煤矸石副产水玻璃制备水化硅酸钙工艺研究

以固体废弃物煤矸石所副产的水玻璃为原料制备水化硅酸钙,获得常压下合成的最优工艺条件为反应温度65℃、反应时间2 h、39.20 g水玻璃加水量50 mL、原料钙硅比为1.3、转速600r/min,在此条件下二氧化硅平均收率为98%,产物中平均钙硅比为1.01.采用XRD、BET、SEM等测试手段对合成产物进行性能测试表明,所制得的水化硅酸钙为无定形物相、呈多孔蜂窝状结构,且非常疏松易碎,平均粒径为5.80μm,白度为95.2%,比表面积59.110 m^2/g.这种结晶不良的凝胶状水化硅酸钙具有较大的比表面积,可作为一种性能优良的新型填料,而广泛应用于水泥、塑料和造纸等多种行业.本研究对拓宽煤矸石应用领域、提高煤矸石附加值有积极的指导意义.