碱煮黑白钨渣与赤泥协同碳热还原回收制备铁锰钨锡合金

基于赤泥中含有碱煮黑白钨渣碳热还原所需助熔剂和铁等有价金属,本文采用碱煮黑白钨渣与赤泥协同碳热还原回收制备铁锰钨锡合金,并分离砷、铅、铋等有害元素。通过考察碱煮黑白钨渣与赤泥质量比、还原剂用量、还原温度、熔炼时间对金属合金化率的影响,确定较优的协同处置碳热还原工艺条件为:碱煮黑白钨渣与赤泥质量比为1∶1、还原剂用量为8%、熔炼温度为1550℃、熔炼时间为120 min。在此条件下,铁、锰、铌、锡、钨、钽的合金化率分别为99.40%、23.75%、25.08%、89.46%、40.94%、17.53%;砷、铅、铋等有害元素还原进入烟尘。通过碱煮黑白钨渣与赤泥协同处置碳热还原的研究,既能回收有价金属,又减少了助熔剂等额外资源消耗,对资源化发展提供了新的研究方向。

碳热还原法制备MoS_(x)@ZVI复合材料及其处理酸性橙G废水研究

以辉钼矿(MoS_(2))、褐铁矿和无烟煤为原料,通过碳热还原法制备了MoS_(x)@ZVI复合材料。研究了MoS_(2)用量、焙烧温度、无烟煤用量和焙烧时间对MoS_(x)@ZVI去除酸性橙G(OG)的影响,并确定了制备MoS_(x)@ZVI的较优制备条件为焙烧温度1000℃、MoS_(2)用量6%、焙烧时间60 min和无烟煤用量25%。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和能谱仪对较优条件制备的MoS_(x)@ZVI进行表征,结果表明,材料中生成了大量核壳结构的硫化零价铁,内核为Fe-Mo-C合金,外壳可能由硫化钼、FeS、C、钼氧化物和铁氧化物组成。降解实验结果表明,将较优条件制备的MoS_(x)@ZVI碎磨至粒径<0.1 mm,用0.6 g MoS_(x)@ZVI处理400 mL 200 mg/L OG模拟废水,在初始pH=3.0~10.0范围处理150 min,OG的去除率均在90%以上。

高铁赤泥熔融还原过程中钠铝硅的行为研究

随着氧化铝行业的发展,国内堆存了大量高铁赤泥。赤泥的堆存不仅增加氧化铝企业生产成本,还会造成环境污染,同时高铁赤泥中的金属资源未有效回收。本文采用熔融还原法处理高铁赤泥,通过对还原渣进行成分分析、物相分析以及微观形貌分析,研究了赤泥熔融还原过程中Na、Al、Si_(3)种元素的行为变化,为赤泥熔融还原渣水泥化提供理论依据。结果表明,赤泥中的Na元素由NaAlSiO_(4)转化为NaCaAlSi_(2)O_(7)留在了尾渣中,Al元素多以3CaO·Al_(2)O_(3)转化为尾渣中的NaCaAlSi_(2)O_(7)、Ca_(2)Al(AlSi)O_(7)等,Si元素则是从Ca_(2)SiO_(4)转化为NaCaAlSi_(2)O_(7)、Ca_(2)Al(AlSi)O_(7)、Ca2Al2SiO7等。

铁锰多金属矿综合利用新工艺

以生物制剂KZSH01作为还原剂与铁锰多金属矿发生氧化还原反应,研究了铁锰矿的细度和还原剂的含量对还原效果的影响,考察了还原过程中温度和物相的变化,探讨了H2SO4用量对Mn和Zn浸出效果的影响。结果表明:生物还原剂KZSH01可使铁锰矿中9310%MnO2转化为MnO,9010%Fe2O3转化为Fe3O4;Mn和Zn的浸出率均大于9010%;Fe的磁选回收率大于8510%,7910%Pb和8215%Ag富集在渣中。

氯化铵氯化氧化镧(铈)的反应过程及其动力学

通过考察反应温度、时间、氯化铵用量对氧化镧(铈)氯化的影响及氯化镧(氯化铈)结晶水合物的热解行为,研究了氯化铵氯化氧化镧(铈)的反应过程及其动力学.结果表明,在氯化的温度范围,既有氯化铵直接参与的氯化反应发生,又有氯化铵热解产物HCl使稀土氧化物氯化的反应存在.氯化镧(氯化铈)发生气相水解或氧化反应生成LaOCl,CeOCl,CeO2.氧化镧(铈)氯化反应的表观活化能Ea分别为43.73和140.67kJ/mol,过程限制环节是界面化学反应控制.

硫化锑精矿还原造锍熔炼一步炼锑

为了彻底解决我国火法炼锑厂普遍存在的低浓度二氧化硫烟气污染问题,提出了一种新的火法炼锑工艺———硫化锑矿还原造锍熔炼,并采用单因素实验法考察了熔炼温度、时间以及造锍剂和添加剂的加入量等因素对金属锑直收率的影响。确定的最佳工艺条件:先在1100℃下熔炼2h,再迅速升温至1200℃下保温50min;烧渣加入量为其理论量的1.2倍;添加剂总钠量为精矿量的10%,其中碳酸钠和芒硝加入量分别为精矿量的5%和24.2%。在最优条件下,锑的直收率和总收率分别为82.07%和97.79%,固硫率大于99%。

固氟氯化铵焙烧法从包头稀土矿中回收稀土的动力学

研究了固氟氯化铵焙烧法分解包头混合型稀土精矿回收稀土的动力学。结果表明:固氟焙砂的氯化反应过程符合Bagdasarym提出的区域反应速率模型,氯化反应过程经过了两个串联反应步骤,且反应生成物的核按一个方向长大;反应速率方程遵从Erofeev方程的串联反应步骤模型,反应表观活化能Ea为36.831kJ·mol-1,过程控制步骤是内扩散控制。

铜冶炼渣选铜尾矿还原焙烧—磁选回收铁工艺研究

以炭粉为还原剂,通过还原焙烧—磁选工艺从铜冶炼渣选铜尾矿中回收铁,考察了影响铁回收效果的主要工艺参数,并通过试验验证。结果表明,在炭粉用量为铜渣量的25%、氧化钙用量为铜渣量的10%、焙烧温度1 300℃、焙烧时间1.5h、焙烧产物磨细度为-0.074mm占55%的条件下,磁选精矿(即还原铁粉)铁含量可达92.16%,尾矿铁含量可降低至3.91%,铁回收率87.65%。

新型还原剂与海洋锰结核还原浸出的研究

采用一种还原剂BR与锰结核发生反应 ,再用硫酸浸取有价金属离子。研究了锰结核与还原剂之配料比、还原剂的细度对还原效果的影响 ,考察了还原过程中温度和物相的变化 ;并探讨出合适的浸出液pH值 ,浸取温度 ,浸取时间等浸取条件。结果表明锰结核与还原剂配料比为 4∶1,还原剂的细度为 -0 .12 5mm ,浸出液pH值为 2 .2 ,无外热浸出 3 5min ,锰、铜、钴、镍的浸出率分别达到 98.2 0 %、99.88%、99.91%、99.95 %、铁的浸出率为 18.2 3 %。

铝热还原制备高钛铁的热力学和动力学

对金红石、钛铁矿、铝粉体系热力学进行了计算。结果表明:以Al、Ca、Mg、Ba、Li、Na等金属做还原剂是可行的,标态下反应的吉布斯自由能变化都很负,可以选用这些金属的合金作为复合还原剂。DSC动力学分析结果表明:Al还原TiO_2、Fe_2O_3在1000℃左右开始进行,而Al还原TiO_2、Fe_2O体系中添加CaO,反应滞后,在1236℃左右发生反应。

熔盐电解还原TiO_2制取海绵钛新技术研究

在熔融CaCl2 体系中 ,采用自制球团状TiO2 阴极进行了直接电解还原制取海绵钛的实验 ,结果表明 :在电解温度 90 0℃ ,槽电压 3.0V下电解可以得到海绵钛 ,石墨阳极上有氧气放出 .电子探针分析表明 :阴极产物的形貌为海绵状 ,其Ti含量为 94.646% .

钒钛铁精矿含碳球团直接还原试验

采用正交试验和单因素试验考察还原温度、配碳量(nC/nO)、还原时间对某钒钛磁铁矿精矿直接还原的影响。结果表明,影响含碳球团金属化率的主次因素依次为还原温度、配碳量、还原时间。优化工艺参数为:还原时间35min、还原温度1 350℃、配碳量1.25、水分9%、成型压力12MPa、黏结剂加入量0.4%,此工艺条件下含碳球团的金属化率达91.77%,还原后球团的主要物相组成为金属铁。

一种制备纳米银粉的新方法

研究了一种通过树脂吸附—化学还原的方法制备纳米银粉的新方法.在硝酸银溶液中,使用PVP作保护剂、水合肼作还原剂制备纳米银粉过程中,加入LSC-5 0 0胺基磷酸树脂进行吸附,降低溶液中银离子浓度,分离出的载银树脂在超声波作用下分离出银粉,就可得到平均粒径为1 0 0 nm的纳米银粉.实验结果表明。

碳热还原条件下二氧化铈与碳的反应过程

将二氧化铈和石墨粉以１∶９的摩尔比配料，均匀混合并制团，在１５００～２０００℃的温度范围内及氩气保护下，于碳管炉内在不同温度下恒温反应１～４ｈ。利用ＸＲＤ和化学分析法确定反应产物的物相组成和二氧化铈的还原率，以探讨碳热还原过程中二氧化铈与碳的反应过程。结果表明：在本实验研究条件下，在１５００～１７００℃温度范围内，ＣｅＯ２被碳还原的产物为Ｃｅ２Ｏ３；１７５０～１８００℃温度范围内，ＣｅＯ２被碳还原的产物为Ｃｅ２Ｃ２Ｏ２；１８５０℃时，ＣｅＣ２即可迅速生成。ＣｅＯ２与碳的作用要经历ＣｅＯ２→Ｃｅ２Ｏ３→Ｃｅ２Ｃ２Ｏ２→ＣｅＣ２的反应过程。

氢气还原铁氧化物反应表观活化能的评估

搜集并评估了氢气还原铁氧化物反应的表观活化能。分析了反应动力学条件与反应机理和表观活化能的关系。得出：气体内扩散控速和铁离子固态扩散控速时，还原过程的表观活化能分别为８．０～２８．０ ｋＪ／ｍ ｏｌ和＞ ９０ ｋＪ／ｍ ｏｌ；界面化学反应控速时，将Ｆｅ２Ｏ３，Ｆｅ３Ｏ４ 和‘ＦｅＯ’还原为Ｆｅ的表观活化能分别为４０．０～７０．０ ｋＪ／ｍ ｏｌ，５５．０～６５．０ ｋＪ／ｍ ｏｌ和４２．０～５２．０ ｋＪ／ｍ ｏｌ；两个环节混合控速时，表观活化能介于每个环节单独控速的表观活化能范围之间。

高硫铁精矿“一步法”直接还原新工艺

当铁精矿铁品位为 69.5 2 % ,含硫 0 .91%时 ,采用预热球团“一步法”直接还原新工艺 ,在配入 0 .2 %添加剂K2、预热温度 95 0℃、预热时间 2 5min的条件下强化球团脱硫 ,脱硫率为 97.1% ,预热球团矿残硫含量为 0 .0 3 0 % ,球团矿强度达 10 83N/个 ;添加剂K2的作用机理为 :其在受热过程中分解 ,释放活性氧 ,使脱硫反应的表观活化能由不加添加剂的 5 3 .6kJ/mol下降到 4 4 .0 4kJ/mol,有利于脱硫反应的进行 .脱硫后的预热球团矿在还原温度为 10 5 0℃、还原时间为 2h、球煤质量比为 1∶2的条件下 ,在马弗炉内还原 ,得到直接还原铁 (DRI)的质量指标为 :全铁TFe92 .2 4 % ,金属化率η(Fe) 95 .3 2 % ,S 0 .0 14 % ,P 0 .0 0 4 % ,该DRI可作为电炉冶炼优质钢和特殊钢的理想原料 .该工艺扩大了直接还原工艺对原料的适应性 ,有利于直接还原工艺的推广应用 。

高磷稀土精矿的碳热还原过程研究

采用63kVA直流矿热炉,对高磷稀土精矿直接进行碳热还原,制备高品位稀土硅化物合金。冶炼过程中生成的废渣很少,炉底不上涨,炉内碳热还原反应进行得较为彻底,稀土几乎全部进入产品合金当中。同时,对稀土精矿中的主要有害杂质磷在冶炼过程中及在矿热炉内的行为进行了深入的研究,提出了最大限度减少磷进入产品合金的策略。实验得到的稀土硅化物合金具有独特的组织结构,与众不同的抗水化性,其粉化特性也与传统观点有较大的差异。

真空碳热还原氯化法从铝土矿炼铝的实验

考察反应时间、反应温度、还原剂用量对真空碳热还原氯化法从铝土矿炼铝过程的影响。结果表明，真空碳热还原氯化法从铝土矿炼铝的起点温度一定高于1170℃，从1270～1570℃随着温度的升高，金属的直收率有所提高。随反应时闻延长，金属直收率有所增加，但超过120min后，直收率增长缓慢。较适宜的焦炭用量为理论量的1．5倍。

废加氢催化剂还原熔炼回收有价金属试验

以石化行业重油精炼加氢脱硫过程中产生的废加氢催化剂为原料,采用还原熔炼工艺回收其中的有价金属。结果表明,在SiO2添加量40%、B2O3添加量10%、CaO添加量29%、Na2CO3添加量80%、冰铜添加量100%、褐煤添加量5%、CaF2添加量5%、1450℃还原3h,渣计Mo、Co、Ni和V的回收率分别为98.54%、96.51%、99.47%和37.41%。

氢氧化钠熔盐分解钛渣制备二氧化钛的热力学分析

针对我国钛资源特色,采用NaOH熔盐对钛渣进行分解制备二氧化钛是一种生产钛白的新工艺。以酸溶性钛渣(70%<TiO2含量<80%)为原料,对其在氢氧化钠熔盐体系中的反应过程进行了系统的热力学计算与分析。钛渣的化学组分与物相分别采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)与X射线衍射(XRD)进行分析。研究结果表明,在400～1000K范围内,钛渣中的主要矿物MgTi2O5、TiO2、FeTiO3与NaOH的反应在热力学上趋势很大。可以在极高的水分压、极宽的温度范围内进行。钛渣中的Ti、Al、Si、Cr在考察的温度范围内反应热力学趋势明显,生成相应的钠盐;而FeO、MnO被氧化为相应的高价化合物,Ca、Mg不参与反应。钛渣在反应过程(400～1000K)中不会发生热分解,而是通过与NaOH反应破坏其矿相结构进行的分解。钛渣中的杂质Si与NaOH反应生成的硅酸钠易进入最终产品影响其应用性能,可根据计算结果考虑在低温下进行预脱除。钛渣中主要杂质的反应趋势与产物的系统分析为后续杂质分离获得适宜的工艺参数提供了相应的理论基础。