四酸分解-ICP-0ES法测定硅质砂岩中次量元素的成分

样品经四酸(盐酸、硝酸、氢氟酸和高氯酸)一次熔矿分解,利用了强酸的氧化性熔解有机质。同时利用氢氟酸破坏氧化硅晶体结构,释放待测元素,在盐酸介质中提取,采用电感耦合等离子体发射光谱法测定硅质砂岩的Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、TiO_(2)、CaO、MgO、K_(2)O、Na_(2)O。通过对硅质砂岩标准物质测定验证,其结果的准确度、精密度和加标回收均符合地质矿产对各成分定量分析的要求。本方法具有线性范围广、分析速度快、检出限低、准确度和精密度高等优点,故能在一定程度上对相关检测工作的开展带来较大的方便。

脉石英中SiO_(2)含量的精确测定方法及标准评价

随着国家战略性新兴产业的快速发展,高纯石英市场需求量越来越大,因此对高纯石英原料的检测要求也越来越高。本文基于现有国家石英标准材料做了进一步拓展,通过制备二氧化硅含量在95%~99%的多种标准石英样品,利用一次盐酸脱水加分光光度法和氢氟酸挥发法对其质量进行检测,并评价了两种方法的准确性。试验结果显示,实验室配置样品的测试结果与理论计算含量一致,精密度和准确度均满足行业标准要求。两次二氧化硅的检测方法对比,发现当二氧化硅含量<97.03%时,一次盐酸脱水加分光光度法测试稳定性好;而二氧化硅含量≥97.03%时,氢氟酸挥发法的检测效果好(RD<0.1%)。建议对现有二氧化硅含量测定的标准流程加以修订,两种分析方法的边界从96%提升到97%。同时,建议采用相对标准偏差(RD)对于数据测试精度评价,以RD为0.1%为界。

多氢酸酸液体系酸度特性实验分析

一般砂岩的主要成分含有大量的硅质(包括石英和硅酸盐),由于氢氟酸能与石英和硅酸盐反应,迄今为止对于砂岩酸化都是用含有HF的酸液体系。但是,氢氟酸会快速的与黏土反应,同时产生二次、三次沉淀,这不利于保护岩矿的胶结和防止酸化过程中的储层伤害。为了减少这些负面效应的产生,提高油气藏酸化效果,国内外一直致力于酸液体系和酸化工艺改进研究。为此,对多氢酸酸液体系的特性进行了进一步的实验研究,结果表明:多氢酸酸液体系是一种多元弱酸,在酸化过程中能逐渐释放H+,可以保持溶液的pH值变化较小,即保持酸液的HF浓度变化较小;多氢酸酸液体系的初始pH值较高,可减少缓蚀剂的用量;多氢酸酸液体系是一种缓冲酸液体系;对于砂岩酸化,多氢酸比传统的含HF酸液体系更好;对于高温砂岩地层油气藏酸化,使用多氢酸酸液体系可延长酸液有效作用范围。

赤泥酸浸提钛实验研究

分采用硫酸、盐酸和硝酸三种浸出剂从赤泥中提取钛,考察了浸出剂种类和浓度、液固比、浸出温度及反应时间等因素对钛浸出率的影响。结果表明,硫酸作为浸出剂最为合适,在硫酸浓度40%、浸出温度100℃、液固比6∶1和反应时间60min条件下,钛浸出率可达90%。浸出过程物相变化包括赤泥中板钛矿和方解石的消失,钙钛矿、赤铁矿和钙霞石的减少以及硬石膏的出现。板钛矿和钙钛矿与硫酸发生溶解反应,使得赤泥中钛得以浸出。

赤泥中钇浸出行为及动力学研究

采用盐酸浸出提取赤泥中的钇,考察了盐酸浓度、浸出温度、液固比和反应时间对钇浸出率的影响。分析了赤泥盐酸浸出提钇过程的物相变化和表面形貌变化。根据钇浸出动力学参数,确定了关键控制步骤和表观活化能。结果表明:在盐酸体积浓度30%,浸出温度为80℃,液固比为7 m L/g,反应时间为60 min的条件下,钇的浸出率为82.57%。酸浸过程赤泥中钙霞石和方解石全部溶解,赤铁矿和钙钛矿部分溶解,酸浸渣的粒度变小,颗粒粘结现象消失。在低浓度盐酸介质中,钇的浸出过程主要受化学反应控制,在高浓度盐酸介质中,主要受内扩散控制。不同浸出温度条件下,赤泥酸浸提钇过程均主要受内扩散模型控制,浸出提钇过程的表观活化能为19.8 k J·mol^(-1)。

酸敏研究进展

酸化也会产生某些不溶性物质堵塞孔喉,给储层带来新的损害,即产生所谓酸敏反应。综述了有关酸敏的研究进展。盐酸引起的酸敏及其防止对策为:石膏的二次沉淀,防止对策为在酸化液中加入CaCl2,但只要酸化液进入储层后不是优先与石膏接触,酸溶解碳酸盐矿物生成的钙离子就足以抑制石膏溶解,而无需外加钙离子;氢氧化铁沉淀,应用EDTA和NTA络合剂,并与乙酸复配,可有效抑制酸化液残液中析出氢氧化铁沉淀,由于亚铁离子生成氢氧化亚铁沉淀的pH值远大于残酸的pH值,所以应用抗坏血酸等还原剂将铁离子还原为亚铁离子也是抑制氢氧化铁沉淀的有效方法;水合二氧化硅,在储层中占优势的铝硅酸盐矿物的T50低于储层温度时,用醋酸代替盐酸可以防止生成水合二氧化硅。土酸引起的酸敏及其防止对策为:碱金属的氟硅酸盐沉淀,降低氢氟酸的浓度;铝垢,增大盐酸的浓度;氟化钙沉淀,用盐酸作前置液除去钙质。

砂岩酸化中水化硅沉淀的影响因素分析

讨论了砂岩酸化中产生水化硅沉淀的反应机理。使高岭土与1.0%HF和多种配比的HCl+HF在不同温度(20-90℃)反应不同时间(10-300分钟),用等离子吸收光谱法(ICP)测定酸液中可溶性硅的浓度(mg/L),取某时段测定值的减小量为该时段水化硅沉淀生成量,讨论了多种因素的影响,得到了如下结果和结论。反应温度越高,则高岭土与HF之间的反应越快,形成水化硅沉淀的时间越短,最终生成的沉淀量越大;在HF中加入HCl(使用土酸体系)、减小土酸中HF质量分数、加大土酸中HCl、HF质量分数比,均可使生成沉淀时间延后,使最终生成沉淀量减少。60℃时300分钟沉淀量,在1.0%HF、5.0%HCl+1.0%HF、9.0%HCl+1.0%HF中分别为482、321、201mg/L。提出了在酸化设计与施工中可以采取的6条简便易行的减少水化硅沉淀量的措施。图4表1参6。

硼泥中氧化镁组分的盐酸浸出工艺研究

为解决硼泥带来的环境污染问题,充分利用其中的镁元素制备镁盐和其他镁化工产品,进行了硼泥的盐酸浸出实验研究。首先采取煅烧的方式对硼泥活化预处理,研究了煅烧温度、煅烧时间对工艺的影响,得到适宜的煅烧工艺条件:煅烧温度为600℃、煅烧时间为2 h;在盐酸浸出硼泥工艺过程中,研究了盐酸用量、酸浸温度、酸浸时间对硼泥中氧化镁浸出率的影响,得到适宜的酸浸工艺条件:盐酸用量为2.5 mL/g、酸浸温度为95℃、酸浸时间为1 h,在此条件下氧化镁的浸出率达到95.8%。硼泥浸出渣的XRD测试表明,硼泥主要含有的镁物相镁橄榄石和菱镁矿已被完全浸出。

酸溶-电感耦合等离子发射光谱法测定密西西比型铅锌矿床矿石中的铅

密西西比型（ MVT）铅锌矿床的主要矿物有方铅石、闪锌矿，常伴生有重晶石、萤石等矿物，使得MVT型矿石在酸处理过程中易生成不溶于水和酸的硫酸铅钡复盐，故而检测矿样中铅的含量偏低。本文建立了采用盐酸-硝酸-氢氟酸体系酸溶分解MVT型矿石，电感耦合等离子体发射光谱法（ ICP-OES）测定铅含量的分析方法。实验比较了盐酸-硝酸-氢氟酸、盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸、盐酸-硝酸-硫酸三种酸溶体系的溶样效果，并通过X射线衍射论证了方法的可行性。结果表明，盐酸-硝酸-氢氟酸体系克服了复盐硫酸铅钡和硫酸铅沉淀的生成，适量的氢氟酸促进了PbSO4的溶解，X射线衍射表征也表明此种酸溶体系的沉淀中不含有PbSO4，可更彻底地分解MVT型矿石。本方法精密度（ RSD）为0.3%~0.6%，实际样品的加标回收率为96.0%~99.2%，铅的最佳检测范围为0.01%~20.0%。

盐酸浸出赤泥中镧的研究

采用正交试验考察了盐酸浸出赤泥中镧元素的影响因素。结果表明,在下述最佳条件下镧浸出率可达96.67%:温度109℃(即沸点)、时间180min、盐酸浓度8mol/L、液固比8。

氧化铝赤泥盐酸浸出回收钒的试验研究

采用盐酸两段浸出氧化铝赤泥中的钒,钒浸出率达97.96%;二段浸出液经蒸发浓缩及净化除杂后,采用100%醋酸戊酯进行三级萃取,钒萃取率达到95.67%;对负载有机相采用10%NH4OH进行三级逆流反萃,钒反萃率达到97.23%;反萃水相经铵盐沉淀、热分解等工序后,得到纯度为98.50%的V2O5产品,钒总回收率为82.69%。

赤泥化学选矿制备富钛渣的研究

研究了盐酸浸出赤泥中杂质成分制备富钛渣的方法,考察了盐酸浓度、浸出温度、液固比和浸出时间对富钛渣中TiO_2品位的影响,通过ICP-AES和XRD检测手段分析了该酸浸过程的物相变化和作用机理。结果表明,在盐酸浓度30%、浸出温度80℃、液固比7∶1和浸出时间60min的条件下,富钛渣中TiO_2品位可达24%。随着盐酸浓度的提高,赤泥中方解石消失,赤铁矿、钙霞石和钙钛矿逐渐溶解,而板钛矿和石英基本没有溶解。

利用硼泥制备氧化镁的工艺条件

采用浓度为1∶1的盐酸浸取硼泥中的镁得到氯化镁溶液,以氢氧化钾为沉淀剂与氯化镁反应生成氢氧化镁,氢氧化镁经煅烧后制得氧化镁。研究了浸出温度、浸出时间、盐酸与硼泥比例对硼泥中镁浸出率的影响,通过DSC曲线确定了氢氧化镁的最佳煅烧温度,利用XRD和SEM对产物氧化镁进行了表征。结果表明,在浸出盐酸足量的条件下,反应温度对镁浸出率影响最大。硼泥中镁浸出的最佳工艺条件为:浸出温度85℃,浸出时间30min;盐酸体积与硼泥质量比4∶1。氢氧化镁在600℃下煅烧2.5h得到平均粒径小于100nm的氧化镁粉体。

盐酸浸出赤泥中铝的试验研究

研究了用盐酸从赤泥中浸出铝。通过正交试验、极差分析和方差分析,确定了各因素对Al2O3浸出率的影响及浸出最佳条件。结果表明:各因素对Al2O3浸出率的显著性影响顺序为盐酸浓度>温度>液固体积质量比>浸出时间;最佳浸出条件为:温度107℃,浸出时间90min,液固体积质量比5∶1,盐酸浓度7mol/L;最佳条件下,Al2O3浸出率为72.07%;浸出反应符合液体与多孔固体间的反应模型。确定了Al2O3浸出率与浸出时间的最佳拟合方程。

微波强化与常规盐酸浸出赤泥回收Ga的工艺研究

采用盐酸为浸出剂,考察了在常规和微波强化作用下盐酸浸出赤泥回收Ga过程中浸出温度、浸出时间、盐酸体积与赤泥质量比和盐酸浓度对Ga浸出率的影响。通过正交实验分别确定了Ga浸出率影响因素的主次顺序以及优化的浸出条件。结果表明,常规盐酸浸出过程中Ga浸出率影响因素的主次顺序及最佳浸出条件为:浸出温度100℃、浸出时间4h、盐酸浓度8mol/L以及盐酸体积与赤泥质量比7mL∶1g;而采用微波强化盐酸浸出时,Ga浸出率影响因素的主次顺序及最佳浸出条件为:浸出温度80℃、浸出时间25min、盐酸体积与赤泥质量比7mL∶1g以及盐酸浓度7mol/L。相比常规盐酸浸出,微波强化盐酸浸出的Ga浸出率更高,浸出温度更低,浸出时间明显缩短,盐酸浓度也更低。

用盐酸从矿泥中浸出稀土的动力学控制分析

某风化矿泥含稀土在2%～5%,且稀土以氧化物形式存在于矿泥中。用盐酸加热浸取可将稀土浸出,转化为氯化稀土,再用草酸沉淀回收稀土。分析了盐酸浸出稀土的条件和动力学,其速率常数k=(760+0.64×1/ro2)exp(-10500/RT),表观活化能为10.5kJ/mol,是一个典型的内扩散控制过程。温度越高,矿泥粒度越细,越有利于稀土的回收。

工业废盐酸浸出拜耳赤泥中铁、铝的试验研究

研究了工业副产废盐酸常压浸出拜耳法赤泥中铝、铁的过程。考察了盐酸浓度、浸出温度、浸出时间和液固比对氧化铁、氧化铝浸出率的影响。通过试验得出了较佳浸出工艺条件:盐酸浓度25%、酸浸温度90℃、酸浸时间60 min、液固比6∶1。在此条件下,铁的浸出率为92.51%,铝的浸出率为90.12%。各因素对氧化铝氧化铁浸出率影响大小为:酸浸反应温度>盐酸浓度>反应时间>液固比。同时,利用硫酸铁作为除钙剂对赤泥盐酸浸出液进行脱钙处理,Ca^(2+)一次脱除率达83.3%。研究成果为低浓度工业废盐酸和贵州拜耳赤泥的处置与利用提供了理论依据和技术参考。

低成本酸化增注技术在低油价下的推广应用

在当前低油价环境下,实现酸化增注的降本增效显得异常迫切。根据临盘采油厂的油藏特性和欠注井现状,研究了盐酸酸化和低伤害土酸酸化增注技术,不仅增注效率高,而且降低了成本,很好地实现了降本增效的目的。

ICS-1500型离子色谱仪在空气检测中的应用

[目的]利用免试剂ICS-1500型离子色谱仪对龙岩市化工厂车间空气中HCl、H2SO4、HNO3、H3PO4和HF进行检测。[方法]采用分析柱为容量高、亲水性强的Dionex IonPac AS19阴离子交换柱,EG40在线产生KOH淋洗液,等浓度泵作梯度淋洗消除干扰,直接进样电导检测5种酸阴离子。[结果]实际样品的加标回收率在97.8%~103.6%之间,5种混酸各含5.0μg/ml连续进样6次,相对标准偏差（RSD）为0.17%~1.20%。[结论]本法应用于车间空气中酸阴离子的测定,简单、快速（一次分检时间为28 min）,重现性好、样品用量少,检出限及检测成本较低,尤其适用于大批样品多项目的测定。

拜耳赤泥制备水处理絮凝剂原液研究

以平果铝厂的拜耳赤泥及某冶炼厂废盐酸为原料,考察了酸过量系数、液固比、反应时间及反应温度对赤泥中Fe、Al浸出率的影响,得出用废盐酸浸出赤泥中Fe、Al获得制备水处理絮凝剂原液的较佳条件。