赤泥、粉煤灰、磷石膏协同高温烧结回收铁铝试验研究

赤泥(RM)、粉煤灰(FA)、磷石膏(PG)这3种固废具有产生量大、利用率低的特点,长期堆存会对水资源、土壤、空气等产生严重影响。本文提出用磷石膏代替碱石灰CaO,采用高温烧结-碱浸提铝-磁选提铁工艺协同处理3种固废回收铝、铁,并考察烧结工序工艺条件对铝、铁回收率的影响,得到以下主要结论。在烧结温度1100℃、保温时间30 min、钙比2.0条件下,铁回收率达到79.2%、铁品位达到74.5%、铝溶出率达到75.9%;升高烧结温度有利于铁、铝回收,但温度高于1100℃时熟料会出现粘黏阻碍铝的溶出;保温时间对铝铁回收影响较小;CaO与Na_(2)CO_(3)有助于激活粉煤灰中莫来石的活性,提高铝回收率;磷石膏添加过量时高温下会生成Fe_(3)Ti_(3)O_(10)、Ca_(3)Fe_(15)O_(25),导致铁品位和铁回收率降低。采用本试验工艺,每消纳10 g赤泥、6.5 g粉煤灰、15 g磷石膏,可回收75.9%的铝和3 g铁精矿,而且生产中可实现碱循环,同时生成的副产品2CaO·SiO_(2)可用来制备硫铝酸盐水泥,整个工艺流程实现了3种固废绿色协同消纳,有效实现了资源的综合利用。

超声波场下氢氧化铝制备超细氧化铝的研究

超细粉体材料是新型材料的重点研究领域之一。其中超细氧化铝因其强度高、比表面积大等特性被广泛应用于精细陶瓷、复合材料、催化剂及其载体等领域。传统方法制备超细粉体存在着粒径分布大、生产成本过高、污染严重、技术复杂等诸多问题,而超声波技术因其在超细粉体粒径、粒径分布及形貌调控等方面的独特优势,逐渐成为超细粉体制备的前沿技术。以氢氧化铝为原料,采用超声辅助碳酸铝铵热分解法,通过对氢氧化铝进行酸溶、铝盐的超声沉淀、前驱体的干燥,最后煅烧制备出粒径为100~200nm的超细α-Al_(2)O_(3),并对产物进行了一系列的表征分析,探索出了制备粒径较小、分散性好的超细氧化铝的理想工艺参数。

电解铝液精炼及对原铝导电性能和力学性能的影响

随着电力行业的发展以及用电需求的增加,制备高强度高电导率铝导线是提高输电效率和输电容量的有效途径之一。电工纯铝与其他材料相比具有成本低、生产工艺简单等优势,但其强度较低,且受原铝中杂质元素影响电导率较低。电解铝液精炼是提高其纯度和性能的关键,因此以电解铝液铸锭为原料,通过向电解铝液精炼过程添加氟化盐类精炼剂和硼化剂,研究了其对铝液中金属杂质元素含量的影响以及对原铝导电性能和力学性能的影响规律。结果表明,添加氟化盐类精炼剂后,原铝电阻率可降至27.46 nΩ·m,抗拉强度提升至58.29 MPa,伸长率提升至45.24%;加入硼化剂后对V元素的去除效果较明显,当硼添加量(质量分数)为0.08%时,V元素的去除率达到94.2%;精炼剂与硼化剂复合作用下可进一步降低原铝的电阻率,提高其抗拉强度和伸长率。在试验条件下,电解铝液较精炼前的电阻率平均下降7.54%,抗拉强度平均提升35.60%,伸长率平均提升64.84%,使得铸态原铝性能较传统铝熔体精炼工艺条件下有较大提升。研究结果可为重熔用原铝及铝型材加工和电工圆铝杆行业提供参考依据。

赤泥、粉煤灰和磷石膏配碳碱性调控共烧结回收铁铝

赤泥、粉煤灰和磷石膏是3种不同的工业固体废弃物,其不仅堆存量巨大,且环境污染严重。根据国家对固废危废领域提出的环保新政策,急需加强对大宗固废的二次利用,提取其剩余价值,减少环境污染。采用赤泥、粉煤灰和磷石膏3类固废共还原焙烧-浸出-磁选的工艺,成阶段提取熟料中的铁、铝,并分别探讨了碱比、碳比、混合碱浓度对铁、铝回收效果的影响。同时,在焙烧环节分别通入空气和氮气进行对比试验,取3次试验结果的平均值进行分析。试验结果表明,最佳工艺条件下,铁回收率约为79%、铝溶出率约为76%、铁品位约为75%。通过试验研究为赤泥、粉煤灰和磷石膏在金属回收领域的应用提供了一种新思路,也对大宗固废的协同回收利用有一定参考价值。

含铬不锈钢渣制备钙长石-透辉石系微晶玻璃生成相模拟与试验探究

含铬不锈钢渣的大量堆存会导致铬元素的浸出而对环境造成严重的危害,微晶玻璃因其良好的固铬性能和物理性能而具有研究价值。为探究该体系中铬元素的赋存规律,用热力学软件FactSage 7.2对含铬不锈钢渣制备的钙长石-透辉石系微晶玻璃进行了生成相含量的模拟,以此为指导使用含铬不锈钢渣制备了钙长石-透辉石系微晶玻璃,并研究了助熔剂和铬含量对该体系微晶玻璃的结晶和物理性能的影响。结果表明,在模拟计算中,铬元素首先富集在尖晶石相中,最大富集度在10%~20%,多余的铬元素以Cr_(2)O_(3)的形式出现在体系中。在对应的试验探究中,当铬含量达到5%时,体系中的含铬相仍然只有尖晶石相,这使得材料有较好的固铬性能。助熔剂使微晶玻璃具有更高的硬度,铬浸出试验中钙长石-透辉石体系均未检出铬元素。该试验为含铬固体废弃物制备微晶玻璃提供了理论依据。