高纯石英应用及化学提纯技术研究进展

高纯石英作为—种稀有矿产资源,由于其稳定的物理化学性质,在半导体、光伏、光学及光纤通信等高新技术领域有着广泛的应用。总结了高纯石英在高精尖产业的应用现状,详细介绍了脉石矿物杂质、包裹体杂质、类质同象类杂质的存在形式及特征,在此基础上综述了酸浸出法、碱浸出法、热处理法等化学提纯技术研究现状,并展望了我国高纯石英提纯技术未来的发展方向。

纳米铁粉—过硫酸铵氧化预处理对某微细浸染型金矿非氰浸出的影响及量子化学计算

以微细浸染型原生金矿石为研究对象,采用纳米铁粉(nZVI)-/过硫酸铵(APS)体系氧化预处理载金黄铁矿后加入非氰浸金剂,并运用量子化学计算nZVI-APS体系产生的中间体SO_(4)^(-)·强化氧化黄铁矿的反应路径。试验结果表明:在APS用量4 kg/t、nZVI用量4 kg/t、预处理时间4 h、NaOH用量10 kg/t、浸金剂金蝉用量10 kg/t和浸出时间2 h条件下,获得金的浸出率为87.93%。量子化学计算结果表明:在nZVI-APS体系中,黄铁矿的氧化预处理反应路径为第一过渡态(TS1)→中间体(IC)→第二过渡态(TS2),其中TS1是该体系产生SO_(4)^(-)·的速控步;Fe^(2+)与APS中的S原子、O原子和O桥键均产生吸附,而O桥键上的吸附成键最为稳定;SO_(4)^(-)·均能氧化黄铁矿中的Fe和S,其中Fe是主要的反应活性点。

石灰对一水硬铝石拜耳法的影响

近年来,我国进口铝土矿的规模不断扩大,而国内绝大多数铝土矿(约95%)都为一水硬铝石型铝土矿,对氧化铝生产条件要求苛刻,且生产成本高,限制了本土铝土矿的使用。面对这一问题,石灰拜耳法在一水硬铝石生产氧化铝过程中得到广泛应用。文章主要从拜耳法石灰的溶出机理、石灰对拜耳法赤泥沉降性能的影响、石灰对拜耳法赤泥相变的影响、石灰质量及石灰添加方式的选择几方面对石灰在一水硬铝石拜耳法生产氧化铝中的作用进行阐述,同时展望了石灰在一水硬铝石拜耳法生产氧化铝中的应用前景。

离子型稀土矿开发技术研究进展及发展方向

介绍了离子型稀土矿的资源特点,从浸出、浸出液净化和沉淀工艺的变革及技术经济指标、环境效益的提高等方面综述了离子型稀土矿开发技术的研究和实践进展,总结了离子型稀土矿开发过程中存在的问题,建议今后应加强原地浸矿过程基础理论及边坡稳定性控制方面的研究、开发可替代硫酸铵、碳酸氢铵的高效低污染浸取剂和沉淀剂、掌握尾矿中稀土及重金属离子的二次迁移规律、重视低品位难浸离子型稀土矿的回收工作、解决碳酸氢铵沉淀法所存在的沉淀速度慢且难以制备晶型碳酸稀土问题,以促进离子型稀土矿绿色高效开发技术的可持续发展。

微波技术在冶金中的应用

在简要概述微波加热基本原理和用于冶金基础研究现状的基础上,着重评述了微波辐射技术在磨矿、湿法浸取、干燥、废物处理和矿石还原等冶金领域中的最新进展. 大量研究实例表明,用微波强化传统冶金单元操作过程可以显著地减少操作时间并提高效率,具有良好的经济价值和潜在的工业化前景. 最后详细论述了微波冶金亟需解决的问题,展望了今后的研究开发方向.

化学选矿技术在低品位矿石处理中的应用

随着国内经济的迅速发展,对低品位矿石的需求量不断增加,导致了低品位矿石的供求矛盾日益突出。国内的低品位矿物资源中,有大量的贫矿和少量的富矿。同时,由于工艺设备的制约,导致了大量的低品位矿石资源被淘汰。这些废料中包含着大量的低品位矿物。近几年,我国内品位较高、易选的低品位矿石数量不断下降,且品位较低的矿石资源具有以上特征,对中低品位的矿物进行开发利用显得十分必要。但常规的选矿、熔炼工艺难以对低品位矿石的经济回收。因此,化学选矿技术具有良好的应用前景。

高钙高磷钒渣提钒工艺研究进展

为了给解决高钙高磷钒渣难利用问题提供参考,在归纳目前已提出的钠化焙烧—水浸提钒、钙化焙烧—酸浸提钒、钙化焙烧—碳酸钠浸出提钒、含钒溶液溶剂萃取提钒、含钒溶液离子交换提钒等主要的钒渣提钒工艺基础上,着重介绍了其中的钠化焙烧—水浸提钒工艺、钙化焙烧—酸浸提钒工艺、钙化焙烧—碳酸钠浸出提钒工艺以及新提出的钙化焙烧—碳酸铵浸出提钒工艺和钙化焙烧—草酸盐浸出提钒工艺在处理高钙高磷钒渣方面的研究进展,最后针对这些工艺尚存在的缺陷,指出寻找钙化焙烧除磷添加剂、减少碳酸铵浸出时的浸出剂用量、简化草酸盐浸出时的浸出剂种类等应该是高钙高磷钒渣提钒工艺今后的研究方向。

从某难选铷矿石中提取铷

某难选铷矿石为花岗岩结构,Rb_2O含量为0.13%,铷主要赋存在铁锂云母和钾长石中,呈分散状态分布,很难通过选矿方法富集铷。为开发利用该矿石资源,采用火法—湿法冶金工艺进行了提铷工艺条件研究。结果表明,5级逆流碱浸的铷浸出率为93.87%,经过2轮4级逆流萃取—3级逆流反萃取,铷总萃取率达到98.50%、总反萃率达99.75%、铷总回收率92.23%,氯化铷结晶体的纯度为99.75%,产品符合市场质量标准。对焙烧熟料进行多级逆流碱浸,将铷的浸出与浸出液的除钙过程合并,简化了工艺流程,是此类矿石处理工艺的创新。

含富铟铁酸锌锌浸渣中铟的微波强化酸浸

常规酸浸很难高效浸出富铟铁酸锌中的铟,为了探索提高铟浸出率的低耗、高效工艺,以广西柳州锌品厂含富铟铁酸锌的锌浸渣为对象,进行了微波助浸工艺及工艺参数研究。结果表明:微波直接酸浸工艺具有简单、高效的特点,其铟浸出率明显高于常规酸浸和微波预处理+常规酸浸工艺,与微波预处理+微波酸浸工艺的铟浸出率十分接近;搅拌速度、硫酸初始浓度、液固比、浸出温度、浸出时间对铟浸出率均有显著影响;在搅拌速度为550 r/min、硫酸初始浓度为1.5 mol/L、液固比为10 mL/g、浸出温度为75℃、浸出时间为90 min情况下,对锌浸渣进行微波直接酸浸铟,铟浸出率可达77.0%,较常规酸浸铟浸出率高19.9个百分点。

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。

辉钼精矿加压湿法冶金技术研究进展

为了使辉钼精矿湿法冶金从业者对氧压煮法的认识更全面、更系统,从而促进氧压煮技术的发展,总结了国内外加压湿法冶金技术在辉钼精矿处理领域的研究进展,介绍了加压酸浸和加压碱浸技术从辉钼精矿中提取钼的物化原理、工艺流程和生产实践概况,指出了不同加压浸出工艺的优缺点。高温高压下酸浸辉钼精矿常以硝酸盐或硝酸作催化剂,具有反应速度快、投资效益大、钼转化率高等特点,但存在设备腐蚀严重、难以精确控制反应条件以及氮氧化物污染等问题;与加压酸浸相比,加压碱浸工艺具有金属回收率高、反应介质对设备腐蚀性小、反应温和、浸出液中杂质含量少等优势,然而,加压碱浸工艺存在氢氧化钠消耗量大、产生的大量硫酸钠较难处理等不足。通过对现有氧压浸出工艺的分析,指出了辉钼精矿加压湿法冶金技术发展需解决的问题和努力的方向。

含钪黑钨渣酸浸液中锆的N235+TBP预萃取

湖南某黑钨渣硫酸浸出液(硫酸的浓度为1.8 mol/L)的钪、锆元素含量分别为48.18、138.00 mg/L,为消除锆对萃取钪的影响,在萃取钪前以N235和TBP为复合萃取剂进行了除锆预萃取试验。结果表明:1在复合萃取剂N235、TBP与磺化煤油的体积比为15∶15∶70,有机相与水相相比为1.5∶1,萃取时间为5 min,萃取温度为25℃,萃取振荡频率为120 r/min情况下进行单级萃取,对应的锆、钪萃取率分别为92.03%和0.96%;在硫酸溶液浓度为5mol/L、反萃相比为3∶1、反萃时间为30 min、反萃温度为25℃、振荡频率为180 r/min情况下进行3级反萃,对应的锆、钪反萃率分别为99.23%和98.22%。因此,该工艺可高效地分离锆、钪。2再生有机相对萃原液中锆的萃取率可达91.97%,与新配制萃取剂效果接近,说明再生萃取剂可以循环利用。

离子型稀土矿无氨浸出研究

为从源头上解决离子型稀土矿以硫酸铵溶液为浸矿剂所带来的氨氮废水污染问题,以赣南某离子型稀土矿为对象,开展了离子型稀土矿无氨浸出研究.首先通过探索试验比较了硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、硫代硫酸钠、硝酸钠、亚硝酸钠、氯化镁及A1、A2、A3、A4、A5与硫酸铵的浸矿效果,结果显示,A2 ～ A5可取得与硫酸铵较接近的浸出率,而其他8种非硫酸铵浸矿剂的浸出率都太低.在探索试验基础上,对A2～A5和硫酸铵进行了浸矿扩大试验,结果显示,A2、A3和A5均可获得与硫酸铵近乎相同的浸出率（分别为95.25％,95.01％,95.18％和95.05％）,但A3和A5的浸矿周期（分别为92和127 h）分别比硫酸铵的浸矿周期（58 h）增加了58.62％和118.97％,而A2的浸矿周期（48 h）比硫酸铵的浸矿周期缩短了17.24％.进一步对A2和硫酸铵所得浸矿扩大试验浸出液进行化学多元素分析,发现两者REO的浓度及杂质Fe、Al、Si、Ca的浓度都很接近.以上结果表明,A2不仅可取代硫酸铵实现离子型稀土矿的无氨浸矿,而且可较大幅度地缩短浸矿周期.

某云母型含钒石煤氧压与常压酸浸提钒比较

湖北某地云母型含钒石煤中85%以上的钒赋存于云母类矿物中,V3+、V4+分别占总钒的70.83%、29.17%,V3+以类质同象取代云母晶格中的Al3+离子,常压酸浸极难释放出晶格中的钒。为了确定该矿石的高效、低耗、环保浸钒工艺及参数,以常压酸浸效果为参照,对氧压酸浸工艺条件进行了研究。结果表明,浸出温度、硫酸浓度以及氧分压的升高可显著提高钒浸出率,压力场的引入可大幅度提高钒浸出率、缩短反应时间、降低酸耗;在硫酸体积浓度为20%、浸出时间为5 h、反应温度为160℃、氧分压为0.5 MPa情况下的氧压酸浸,钒浸出率可达75.98%,较硫酸体积浓度为20%、浸出时间为5 h、反应温度为98℃情况下的常压酸浸钒浸出率高45.12个百分点。

硫化铟氧化酸浸与常规酸浸的动力学比较

为了提高硫化铟的浸出率,从研究硫化铟常规酸浸、高锰酸钾或双氧水氧化酸浸的晶粒参数、表观活化能、反应级数的变化规律入手,对不同状态下硫化铟的浸出动力学进行了研究。结果表明:①硫化铟浸出反应的表观活化能、反应级数、晶粒参数,在常规酸浸状态下分别为35.6 kJ/mol、0.770、0.576,高锰酸钾氧化酸浸状态下分别为13.9 kJ/mol、0.390、0.366,双氧水氧化酸浸状态下分别为17.5 kJ/mol、0.220、0.466。②硫化铟常规酸浸的铟浸出率对浸出温度、硫酸初始浓度的变化比较敏感;而硫化铟氧化酸浸的表观活化能和反应级数均大幅度下降,化学活性显著增强,反应速率明显加快,浸出温度和硫酸初始浓度对铟浸出影响的敏感度下降。③硫化铟的常规酸浸及氧化酸浸动力学模型符合n<1的Avrami方程,常规酸浸受化学反应与扩散混合控制,而氧化酸浸则受扩散控制,因此,强化搅拌扩散有利于提高铟浸出率。

卡林型金矿化学氧化预处理技术研究现状

介绍了卡林型金矿的分布概况及矿物学特征,指出实践中常用化学氧化法对卡林型金矿进行预处理来提高金的浸出率,重点介绍了硝酸预氧化法、碱预氧化法、高锰酸钾预氧化法、过氧化物预氧化法、氯气预氧化法及次氯酸盐预氧化法在卡林型金矿预处理方面的研究进展。提出化学氧化法对操作过程要求高,实际生产时应注意设备参数的实时调控,优化和改进反应设备和工艺,研发更加环保、价廉、高效的预处理药剂和工艺将是化学预氧化法处理卡林型金矿的研究方向。

某浮选金精矿微波低温预处理助浸试验

为了揭示微波低温预处理对硫化物包裹的微细粒分散金的助浸效果,以福建双旗山浮选金精矿为原料,以微波低温预处理为核心手段,研究了不同助浸条件对金浸出的影响。结果表明,在微波功率为3 kW、预处理时间为6 min(对应的预处理温度为300℃左右),焙渣磨矿细度为-0.038 mm占80%,氰化钠用量为3 kg/t、浸出时间为8 h情况下,金浸出率达到96.49%,高于相应条件下马弗炉低温预处理时金浸出率4.17个百分点;与强氧化剂助浸相比,因为微波低温预处理改变的是矿石的微观结构,而强氧化剂改善的只是浸出过程中溶解氧的浓度,因而微波低温预处理的浸出率要高约2个百分点;微波低温预处理助浸与其他助浸方式比较,可以提高金浸出率、缩短浸出时间。

臭氧助浸提高石煤中钒浸出率

为了确定湖北某含钒石煤的合适开发利用工艺,以该矿的原生石煤、风化石煤、原生石煤焙烧渣为浸出对象,研究了臭氧对这些试样硫酸酸浸提钒效率的影响。结果表明:①通入臭氧可提高原生石煤、石煤焙烧渣和风化石煤的钒浸出率,且随着臭氧流量的增大钒浸出率上升。②提高浸出温度有助于增强臭氧的助浸效果。③提高H2SO4溶液浓度有助于强化臭氧对原生石煤中钒的浸出效果,但臭氧对石煤焙烧渣和风化石煤却没有这样的强化效果。④-200目占78%的试样100 g在H2SO4溶液浓度为25%、液固比为5∶1、搅拌速度为600 r/min、浸出温度为90℃、浸出时间为2 h情况下,通入25 L/h的臭氧与不通入臭氧相比,可将原生石煤、风化石煤、石煤焙烧渣的钒浸出率从6.86%、51.81%和24.24%提高至23.02%、61.05%和28.11%,提高的幅度分别达16.16、9.24、3.87个百分点。

离子型稀土浸矿过程渗透性变化规律研究

为了解离子型稀土浸矿过程中浸矿效果与矿体渗透性的关系,利用自制浸矿过程渗透系数测定装置进行了矿体渗透系数测定试验,研究了离子交换条件下试样渗透系数的变化规律及形成机理,分析了初始渗透性对渗流规律的影响。研究表明:清水浸矿,孔隙内可运移颗粒向下迁移,有效渗流孔径逐步增大,进而试样渗透性逐步增强;(NH_4)_2SO_4溶液浸矿,在强阳离子结合水层的黏滞阻碍作用下,试样渗透系数随浸矿时间延长呈先下降后上升的趋势。pH测试识别模式可用于(NH_4)_2SO_4溶液浸矿全过程反应强度的识别,pH试纸显色为强酸性对应稀土阳离子的大量浸出,此区间的渗透性系数最小;浸出后期pH试纸显色为弱酸性则对应残余浸出反应阶段。初始渗透性各异的试样清水浸矿阶段的渗透系数变化幅度基本相同;(NH_4)_2SO_4溶液浸矿阶段,渗透系数变化趋势出现明显的差异,初始渗透系数大的试样渗透系数变化幅度最大,初始渗透系数最小的试样渗透系数变化幅度最小。对初始渗透性较差的矿体,应先用清水浸矿再用(NH_4)_2SO_4溶液浸矿。

难处理氧化铜矿强化浸出的研究概况

氧化铜矿石的结构与组成变化较大,单一的酸浸或氨浸往往不能取得理想的指标。但是如果不处理这部分氧化铜矿,对铜资源短缺的我国就会造成一种巨大的损失。在查阅大量相关文献资料的基础上,阐述了难处理氧化铜矿的强化浸出方法及应用,以期对同行有所裨益。