Process optimization of reaction of acid leaching residue of asbestos tailing and sodium hydroxide aqueous solution

Silica is the major component of the acid leaching residue of asbestos tailing. The waterglass solution can be prepared by the reaction of the residue with sodium hydroxide aqueous solution. Compared to the high temperature reaction method, this process is environmental friendly and low cost. In this paper, the reaction process of the residue and the sodium hydroxide aqueous solution is optimized. The optimum reaction process parameters are as follows: the usage of sodium hydroxide is 26.4 g/100 g acid leaching residue, the reaction temperature is 90℃, the reaction time is 1 h, and the ratio of the liquid/solid is 2.0. The significance sequence of the process parameters to the alkali leaching reaction effect is the usage of sodium hydroxide > the ratio of the liquid/solid > the reaction time > the reaction temperature. The significance sequence to the leaching ratio of SiO2 is the ratio of the liquid/solid > the usage of sodium hydroxide > the reaction time > the reaction temperature. The significance sequence to the modulus of the sodium silicate is the ratio of the liquid/solid > the usage of sodium hydroxide > the reaction time > the reaction temperature. Under the optimum conditions, the leaching ratio of the SiO2 is 77.5%, and the modulus of the sodium silicate is 3.15. The XRD analysis result indicates that the major components of the alkali leaching residue are serpentine, talc, quartz and some albite.

高镁磷尾矿硝酸分解过程研究

在磷尾矿回收利用过程中,酸解是至关重要的一步,而酸解的效率往往并不理想。针对该问题,以湖北某高镁磷尾矿为对象,对其硝酸分解过程的反应热力学进行了分析,研究了不同参数条件对磷尾矿硝酸分解效果的影响,并对酸浸液和酸浸渣进行了成分分析。研究结果表明:在硝酸溶液体系下,高镁磷尾矿的分解反应在常温下可自发进行,液固比为3.8∶1,硝酸浓度为34%的条件下,磷尾矿的分解效率最高,达到了91.84%,此时白云石基本已溶解完全,而部分氟磷灰石未完全溶解。

提纯石棉尾矿酸浸渣制备无定型二氧化硅粉体

对提纯石棉尾矿酸浸渣制备无定型二氧化硅的最优工艺条件进行研究。采用对石棉尾矿酸浸渣的超细粉碎、酸浸和煅烧等方法进行提纯实验，并通过扫描电子显微镜、X射线衍射等手段对样品进行表征。结果表明，最佳提纯工艺条件为：将酸浸渣超细粉碎至d50=2．50μm，d97=11．35μm，用10％盐酸酸浸1h，最后在70000下煅烧0．5h。得到的二氧化硅比表面积为247m^2／g，SiO2〉90％，符合GB10507-89中A类标准要求。石棉尾矿酸浸渣的颗粒形状与石棉尾矿的颗粒形状基本一致，包含块状、针状等颗粒，而经过提纯处理后的酸浸渣则为块状超细颗粒。提纯前酸浸渣的矿物组成为蛇纹石20％，石英8％，滑石6％，非晶质SiO266％；提纯后矿物组成为石英6％，非晶质SiO2 90％，滑石4％。

石棉尾矿酸浸渣对铜离子的吸附性能

对石棉尾矿酸浸渣进行了焙烧处理,考察了焙烧后的石棉尾矿酸浸渣对溶液中Cu2+的吸附性能,测定了其表面ξ电位,对吸附Cu2+前后的石棉尾矿酸浸渣进行了表征,探讨了吸附机理.结果表明,石棉尾矿酸浸渣的等电点为2.03;石棉尾矿酸浸渣用量3g/L、吸附时间60min、吸附温度25℃、溶液pH值4.85时,该渣对Cu2+的吸附效果最佳.石棉尾矿酸浸渣对Cu2+的等温吸附符合Langmuir方程,为化学吸附,其吸附等温式为Ce/q=0.0749Ce+0.1076,主要为表面配位吸附和离子交换吸附.

石棉尾矿酸浸渣对铬离子的吸附性能

采用煅烧方法对石棉尾矿酸浸渣进行预处理,通过比表面积测定仪对煅烧前后的酸浸渣进行了表征,研究了煅烧后的石棉尾矿酸浸渣对溶液中Cr3+的吸附性能,并对吸附机理进行了探讨.实验结果表明,酸浸渣的比表面积随煅烧温度的提高而增加,600℃时达最大值379.33m2/g,此后随煅烧温度升高而下降;一定范围内,增加酸浸渣用量、延长吸附作用时间、升高吸附温度、提高pH值均可改善对Cr3+的吸附去除效果,其中pH的影响最大.酸浸渣对Cr3+的等温吸附符合Langmuir方程.由于酸浸渣表面ζ电位为负,酸浸渣对Cr6+的吸附远低于对Cr3+的吸附.基于EDX能谱及FT-IR光谱分析结果,确定酸浸渣对Cr3+的吸附主要为离子交换吸附和表面配位作用.

亚甲基蓝在石棉尾矿酸浸渣上的吸附行为

采用XRD、FT-IR等手段分别对石棉尾矿和石棉尾矿酸浸渣进行表征。利用活化煅烧的石棉尾矿酸浸渣对亚甲基蓝(MB)进行静态吸附研究,探讨了吸附剂投加量、吸附时间、p H值、离子强度和温度等因素对吸附作用的影响。结果表明:p H值、离子强度和温度对亚甲基蓝在石棉尾矿酸浸渣上的吸附影响较大。当p H<4.5时,吸附量随着p H值的增大而增大,随后p H值增大,吸附量基本不变;亚甲基蓝在石棉尾矿酸浸渣上的吸附随离子强度的增大而降低;通过相关热力学研究计算吸附过程为吸热过程,即高温利于吸附;亚甲基蓝在石棉尾矿酸浸渣上的吸附动力学符合Lagrange准二级方程;热力学符合Langmuir等温线方程。

煅烧条件对石棉尾矿酸浸出率的影响及机理研究

为提高石棉尾矿的酸浸出率,采用静态加热法对石棉尾矿样品进行了煅烧处理,研究了煅烧条件对石棉尾矿煅烧产物酸浸出率的影响及机理。采用热分析、XRD、红外光谱分析对原样及煅烧产物的结构、物相及分子振动吸收光谱的变化进行了分析和表征。揭示了煅烧温度、煅烧时间对石棉尾矿煅烧产物的结构、物相和酸浸出率的影响及机理。结果表明,在煅烧过程中,石棉尾矿中的纤蛇纹石先失去氢氧镁石层的外羟基,然后失去内羟基,同时伴随着镁橄榄石的结晶作用,至纤蛇纹石结构整体分解达到完全后,产物的酸浸出率才达到最高。获得最高酸浸出率的煅烧活化条件为煅烧温度680℃,煅烧时间40 min。

石棉尾矿酸浸液制备氢氧化镁

以石棉尾矿硫酸酸浸液为原料,经过氧化、除铁后得到硫酸镁滤液,采用氨水沉淀法制备氢氧化镁,研究氨水用量、反应温度、反应时间对制备氢氧化镁的影响,并对制备的氢氧化镁样品进行表征。结果表明,利用石棉尾矿酸浸液制备氢氧化镁的适宜工艺条件如下:200 mL酸浸液需要氨水的体积为150 mL,反应温度为70℃,反应时间为40 min;在适宜条件下制备的产物中氢氧化镁的质量分数为93.31%,中位粒径d50为8.42μm,比表面积为35.14 m2/g,白度为98.6%;X射线衍射分析显示氢氧化镁结晶良好。

石棉尾矿酸浸渣填充改性道路沥青的研究

石棉尾矿酸浸渣是石棉尾矿蛇纹石酸浸提取氧化镁后的硅质粉体材料。本实验以煅烧后的石棉尾矿酸浸渣作为道路沥青填充改性剂,通过测定改性沥青的针入度、延度、软化点等指标,研究了酸浸渣填充量、混合控温以及加热混合时间对道路沥青综合性能的影响。结果表明,石棉尾矿酸浸渣填充改性沥青适宜的填充工艺条件为填充量6%,混合控温140℃,加热混合时间20min;在适宜的填充工艺条件下,改性沥青的高温性能、低温性能、高低温稳定性以及抗老化性均得到显著改善或提高。

预处理对石棉尾矿酸浸反应效果的影响

提高石棉尾矿与酸的反应效果是提高利用石棉尾矿制备氢氧化镁和二氧化硅产率的重要途径。本文就石棉尾矿的预处理对石棉尾矿与酸反应效果的影响进行了研究。采用的预处理方法有:将石棉尾矿在700℃下煅烧、超细研磨、浮选提纯等,以预处理后的石棉尾矿与酸反应后的残渣质量作为评价指标。结果表明:预处理没有达到提高石棉尾矿酸浸效果的目的。文中对产生这一结果的原因进行了讨论。

纤蛇纹石石棉尾矿综合利用新进展

纤蛇纹石石棉尾矿属于固体废弃物,大量堆积将产生复杂的社会和环境影响。本文以纤蛇纹石石棉尾矿为研究对象,从有价组分提取工艺、有价组分提取类型、无机非金属材料制备及其他利用方面梳理了近年纤蛇纹石石棉尾矿资源化利用的最新进展。

石棉尾矿简法制备工业级白炭黑的工艺研究

研究针对四川石棉县石棉尾矿高铁性质,采用二步酸浸、磁化除铁工艺,在较温和的反应条件下制备得满足HG/T3061-1999中A类标准要求的工业级白炭黑:SiO2>95.8%,比表面积为233m2/g,平均孔径1～10μm,DPB吸油值为2.42mL/g。工艺流程设计简洁,操作便宜,为以高铁石棉尾矿为原料制备白炭黑提供切实可行的工艺。

制备条件对纳米TiO_2-石棉尾矿酸浸渣复合材料光催化性能的影响

为了提高纳米TiO2的稳定性,以TiCl4为前驱体,采用水解沉淀法在石棉尾矿酸浸渣表面负载纳米TiO2,制备纳米TiO2-石棉尾矿酸浸渣复合材料,并以罗丹明B为模拟降解物,研究水与酸浸渣质量比、反应液pH、反应时间等因素对复合材料光催化性能的影响,采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对复合材料进行表征。结果表明:在水与石棉尾矿酸浸渣的质量比为30∶1,pH为6,反应时间为1.5 h的优化条件下制备的复合材料,经800℃煅烧2 h后对罗丹明B的降解率为90.5%;复合材料呈现疏松多孔的松散形态,复合材料中纳米TiO2的平均晶粒度为20.9 nm。

石棉尾矿酸浸渣填充量对改性沥青性能的影响

采用石棉尾矿蛇纹石酸浸提取氧化镁后的硅质酸浸渣填充改性道路沥青,利用机械搅拌法将酸浸渣按一定填充量制备改性沥青,并通过测定改性沥青的针入度、延度、软化点等指标,研究酸浸渣填充量对道路沥青综合性能的影响。结果表明:石棉尾矿酸浸渣填充量对改性沥青各方面性能有很大的影响,其适宜填充量为6%;在适宜的填充量下,改性沥青的高温性能、低温性能、高低温稳定性以及抗老化性均得到显著改善或提高。

石棉尾矿酸浸渣对粉煤灰基发泡地质聚合物性能的影响

本文在碱激发粉煤灰基地质聚合物基础上,在粉煤灰中掺入适量石棉尾矿酸浸渣制备了一种发泡地质聚合物材料,研究了不同掺量下,石棉尾矿酸浸渣对粉煤灰基发泡地质聚合物性能的影响。结果表明,石棉尾矿酸浸渣的掺入明显提高了粉煤灰基发泡地质聚合物力学性能。在聚合物体系中Si O2/Al2O3=3.7、Na2O/Al2O3=1条件下,石棉尾矿酸浸渣掺量为10%时,聚合物28d抗压强度最高,为1.8MPa,比不掺石棉尾矿酸浸渣的地质聚合物抗压强度高了26%。SEM微观形貌分析表明,掺入适量石棉尾矿酸浸渣对发泡地质聚合物物孔结构有优化作用;X射线衍射分析表明,形成的地质聚合物为无定形矿物相。

石棉尾矿酸性浸渣对水泥砂浆电阻率的影响

本文从掺量、养护龄期、养护条件、以及不同减水剂等因素的变化来分析研究石棉尾矿酸性浸渣对砂浆导电性能的影响,并运用电镜、压汞试验分析石棉尾矿酸性浸渣的掺入对砂浆微观空隙结构以及孔隙分布的影响。研究发现石棉尾矿酸性浸渣由于具有非常大BET内比表面积而具有很强的离子吸附性和保水性,能够改善水化环境,致使空隙连通率降低,使得掺合料对电阻率的增加作用接近硅灰。

基于针铁矿法对石棉尾矿酸浸液高效除铁

石棉尾矿酸浸分离制备系列高纯硅镁化合物粉体材料是石棉尾矿高值化利用的重要途径,但石棉尾矿的酸浸液中除主要含有Mg^(2+)外,还含有如Fe^(3+)、Fe^(2+)等杂质离子。以石棉尾矿经焙烧、酸浸后的高镁酸性滤液为原料,氨水为中和剂,对滤液进行沉淀除铁,采用分光光度法测定滤液中铁离子的浓度,XRD、FT-IR等分析沉淀产物的物相结构变化。结果表明,在反应终点pH=4.5、反应温度80℃、反应时间10 min条件下,沉淀物主要由针铁矿和黄铵铁矾构成,铁的去除率可达99.71%,镁损失率仅为3.39%,悬浊液的过滤速度为3.46 mL/min,产物过滤性能好,铁离子去除率高。

氰化尾渣浮选精矿焙砂提金工艺

针对国内氰化尾渣浮选硫精矿焙砂进行了常规酸浸-氰化提金与熔融氯化提金两种贵金属回收工艺的对比试验。根据试验回收率以及处理成本(估算)对两种工艺的税前利润进行初步技术经济评估,结果表明该焙砂采用熔融氯化工艺处理具有更好的经济效果,同时工艺过程中无氰低毒,更具环保效应。

石棉尾矿酸浸渣对重金属离子及放射性核素的吸附

石棉尾矿是石棉矿选矿加工过程中剥离下来的尾渣,基于其无害化处理和"以废治污"的思想理念,研究石棉尾矿酸浸渣的吸附性能。通过综述石棉尾矿酸浸渣对废水中的重金属及放射性核素富集、去除等方面的研究,系统讨论吸附行为,表明石棉尾矿酸浸渣对重金属及放射性核素具有强吸附能力而在废水处理领域有着良好的应用前景。

石棉尾矿酸浸渣对铜离子的吸附研究

研究了经过煅烧的石棉尾矿酸浸渣对水中Cu2+的吸附性能,并用红外光谱和能谱对吸附机理进行初步分析。结果表明:在Cu2+浓度为20mg/L,溶液体积为100mL,初始pH=4.85,吸附温度为25℃,吸附时间为60min,石棉尾矿酸浸渣用量为10.0g/L时,Cu2+去除率为96.5%,溶液中残余Cu2+的浓度为0.7mg/L,达到了GB8978—1996污水综合排放标准;弱酸性条件(4.85<pH<5.75)有利于吸附反应的进行;酸浸渣对Cu2+的吸附热力学符合Langmuir吸附等温式;溶液中Cu2+被吸附是离子交换和Cu2+与酸浸渣羟基官能团形成配合物共同作用的结果。