悬浮态磁化焙烧菱铁矿粉料试验研究

对粒度为40—60μm的大西沟菱铁矿粉料进行悬浮磁化焙烧试验，研究了焙烧温度、焙烧时间和焙烧气氛对焙烧产品质量的影响规律。结果表明：温度是焙烧的主要影响因素，焙烧温度越高，达到最佳焙烧效果所需的时间越短。随着焙烧气氛中氧含量的增加，焙烧产品将因氧化而导致质量逐渐变差。在菱铁矿完全分解之前，FeCO3的分解程度是焙烧效果的主要影响因素，延长焙烧时间对提高焙烧产品质量有利；在菱铁矿完全分解之后，氧化程度是焙烧效果的主要影响因素，延长焙烧时间会使焙烧产品质量下降。大西沟菱铁矿粉料在氧含量为1．05％的弱氧化气氛中于800℃或850℃下悬浮磁化焙烧1min，可获得磁选精矿铁品位不低于58．21％、铁回收率不小于79．39％的焙烧产品。

悬浮态磁化焙烧菱铁矿及冷却条件对产品的影响

针对传统的堆积态菱铁矿焙烧工艺具有气固接触面积小、能耗大、矿石质量不均匀、容易产生“过烧”和“欠烧”的缺点，开展了悬浮态磁化焙烧细粒菱铁矿的试验，研究了不同冷却条件对焙烧产品的影响。研究结果表明，冷却速度是影响焙烧矿质量的重要因素，将焙烧矿在空气中快速冷却可跳过500～400℃相变激烈区，减小氧化程度，获得良好指标。

鞍山式赤铁矿预选粗精矿悬浮态磁化焙烧—磁选试验研究

采用实验室间歇式悬浮态反应炉作为磁化焙烧装置,以高纯N2和H2的混合气体作为还原气体,考察450~700℃下某鞍山式赤铁矿预选粗精矿磁化焙烧—磁选的影响因素。研究结果表明:在气体流量为8 m3/h、反应温度为650℃、H2体积分数为40%及物料循环3次的条件下,焙烧物料经磁场强度80 k A/m的戴维斯磁选管分选后,可获得Fe质量分数为65.46%、回收率88.10%的优质铁精矿。

高硫铝土矿悬浮态焙烧脱硫

采用自主开发的高固气比悬浮焙烧-快速冷却装置对贵州地区硫质量分数为1.35%的高硫铝土矿进行850kg/h规模的焙烧脱硫实验。探讨悬浮态焙烧对脱硫过程和焙烧矿的影响规律。对硫物相和XRD谱进行分析。研究结果表明：悬浮态低温焙烧可实现高硫铝土矿的快速脱硫,升高焙烧温度有利于提高脱硫率;硫化物型硫的残留量降至0.08%（质量分数）之后,脱硫过程趋于完成;FeS_2脱硫反应伴随着金属氧化物吸收SO_2的反应,细颗粒对SO_2具有更强的吸收能力;高硫铝土矿粉料在悬浮炉内的有效停留时间约2 s,焙烧炉内温度控制在610~640℃,焙烧矿中硫化物型硫质量分数可以降低到0.16%以下。低温闪速焙烧-冷却使得偏高领土呈高度无序的非晶相结构,相对于原料中的一水硬铝石,焙烧矿中的α-Al_2O_3晶体得到细化,有利于Al_2O_3的溶出。

碳酸钙渣悬浮态煅烧试验

碳酸钙渣是利用磷石膏制备硫酸铵的新型化工副产品,通过煅烧可以得到高活性石灰。本文利用西安建筑科技大学粉体研究所自行研制的小型模拟悬浮态煅烧试验装置和马弗炉堆积态煅烧装置,对碳酸钙渣快速煅烧工艺进行了小型实验室试验,并探讨了两种煅烧方式对活性的影响,提出了产品检测方法,对比了堆积态和悬浮态煅烧产品的分解率和活性等物化性能指标。结果表明:相对堆积态煅烧,悬浮态煅烧时CaCO3的表观分解率可以达到99%以上,而且得到的产品有较大的比表面积和较多的空隙,表现出较高的活性;悬浮态煅烧的热效率优于传统的堆积态煅烧装置,可用于大规模工业化生产。

高硫铝土矿悬浮态焙烧及焙烧矿的溶出性能

为了验证高硫铝土矿悬浮态焙烧工艺及装置的可靠性和长期稳定性,为工业生产线的设计提供必要的工艺和设备结构参数,在基础研究和中试条件试验的基础上,以黔北地区全硫（ST）质量分数1.93%的一水硬铝石型高硫铝土矿为原料,进行750 kg/h规模的连续性验证试验。研究结果表明：悬浮炉内轴向温度650~460℃,粉料在炉内有效停留时间约3 s,所得焙烧矿中硫化物型硫的平均质量分数为0.05%,ST质量分数小于0.3%。在溶出温度260℃、溶出时间60 min、石灰添加量9%、苛性碱质量浓度236 g/L、溶出液Na和Al分子比1.50的条件下,焙烧矿相对溶出率接近99.5%,相对于原矿,溶出效果得到提高。

磷石膏悬浮态分解条件的优化试验研究

在模拟悬浮态试验装置上,对磷石膏的分解条件进行了优化,研究了温度、气氛、反应时间、炭粉掺量等影响因素对磷石膏分解的作用规律。得出磷石膏分解的最佳条件为反应温度1150～1180℃,反应时间15～20min,炭粉掺量4%～5%,反应气氛CO%=5%～7%,分压比PCO/PCO2=0.18～0.22。并得到了最优试验结果为分解率97.73%,脱硫率97.20%。

悬浮态TiO_2光催化降解苯系物的方法研究

以高压汞灯为光源 ,在TiO2 粉末悬浮体系内 ,系统地研究了光照时间、光照距离、催化剂用量、苯系物浓度和溶液pH、空气流量、H2 O2 浓度、Fe3+ 浓度等因素对模拟水样中苯系物的光催化降解效率的影响。研究结果表明 ,当光照时间为 2 0min、光照距离为 6cm ,TiO2 用量为 4 0 0mg L、pH =7、苯系物浓度为 10 0mg L ,空气流量为 4 0 0mL min,苯系物降解率可达 93% ,添加H2 O2 与Fe3+ 能增加苯系物的降解率 ,当H2 O2 浓度为 6mmol L ,Fe3+ 浓度为 0 2mmol L ,苯系物可完全降解。实验测定精密度RSD为 0 5 %。

辉钼矿悬浮态焙烧试验研究

采用“两段式”焙烧新工艺，即利用悬浮态焙烧技术在预反应器中脱除辉钼矿精矿中的大部分硫，然后在回转窑内脱除残余硫，在试验室模拟悬浮态装置中考察焙烧温度、焙烧时间等参数对脱硫效果的影响以及钼精矿的预反应过程。结果表明，相对于焙烧时间而言，焙烧温度对残硫量的影响相对较小；在脱硫率≤80％时，绝大部分氧化钼以MoO2形式存在，不会产生MoO3大量升华损失的情况；在焙烧温度700～780℃、物料停留时间1～3S时，悬浮态焙烧技术可以实现50％以上的表观脱硫率；相对于堆积态焙烧，脱硫效率大大提高。

白云石质磷尾矿悬浮态煅烧实验研究

白云石质磷尾矿的主要矿物成分是钙质白云石、氟磷灰石和石英,磷尾矿煅烧产品可以用来提取工业氧化镁、活性石灰和磷精矿。采用高固气比悬浮态煅烧技术对瓮福磷尾矿进行煅烧实验。该系统易于控制,炉内温度均衡稳定。物料在系统内停留时间仅为20～30 s时,煅烧产品的表观分解率达到92.9%,白云石中的碳酸镁基本完全分解。产品颗粒疏松多孔,晶粒细小,氧化钙和氧化镁的质量分数分别为43.31%和29.20%,产品水化活性高;五氧化二磷质量分数由6.36%升至10.00%,有利于进一步提取磷精矿。

悬浮态煅烧菱镁矿制备高活性轻烧氧化镁

为探讨悬浮态煅烧菱镁矿制备高活性轻烧氧化镁的可行性,将粒度<74μm的菱镁矿粉放置于实验室自行研制的小型模拟悬浮态煅烧装置内煅烧,在温度分别为650、750、850和950℃,保温时间分别为30、60、180和300 s的条件下对菱镁矿进行快速煅烧而制备轻烧氧化镁,采用XRD、SEM分析煅烧产物的物相组成和显微结构,根据Scherrer公式计算MgO晶粒的尺寸,通过柠檬酸显色法分析MgO活性。结果表明:采用悬浮态煅烧菱镁矿可在短时间内制备出高活性轻烧氧化镁;煅烧温度为850℃、保温时间为180 s时制备出的MgO活性最高,其活性指数为3.33,柠檬酸显色时间为30 s。

悬浮态下温度对碳酸钙分解产物特性的影响

实际生产中,人们往往关注生料入窑分解率指标,而很少考虑生料分解后物料的自身特性。利用高温一维炉设备研究了悬浮态下不同温度条件对碳酸盐反应及产物活性的影响。结果表明:相同停留时间下,900℃下碳酸钙分解率为26.0%,1 150℃下碳酸钙分解率为67.1%;1 150℃下碳酸钙分解产物氧化钙累计水化放热是900℃的近4倍,水化活性大大增强。原因在于1 150℃下分解后的产物结晶细小,孔隙率较高,比表面积较大。因而可利用此特点进一步加快熟料烧成进程。

模拟悬浮态与静态下碳酸钙分解产物活性的研究

本实验分别在静态马弗炉中和高温悬浮炉中,煅烧石灰石,并测定煅烧产物的活性,然后将两种状态下的活性作了比较分析,结果表明在悬浮态炉中,在较低的温度,较短的时间内就能煅烧出新生态的氧化钙,并保持较好的活性。这对于在最佳的煅烧工况下,煅烧出高活性的新生态氧化钙,参与后续的固相反应是有重要作用的。

磷石膏悬浮态脱水试验研究

在温度140～200℃、固气比Z 0.03～0.36内,对磷石膏进行悬浮态脱水试验,研究了温度和固气比对脱水过程和产品物相组成的影响规律。结果表明,磷石膏在脱水过程中,二水石膏首先脱水生成β-半水石膏,β-半水石膏进一步脱水生成无水石膏。在停留时间一定的条件下,提高温度对脱水起促进作用,增大固气比则使脱水程度降低。存在最佳的温度和固气比范围,在此范围内能获得以半水石膏为主的产品。结合工业生产实际,对悬浮态工艺条件下建筑石膏的生产控制方法进行了讨论。

悬浮态下温度对石灰石新生物相的影响

利用高温一维炉设备研究了悬浮态下温度对石灰石新生物相的影响。结果表明,随着悬浮态下煅烧温度的提高,石灰石煅烧后的新生物相反应活性越高,在1 100～1 200℃温度悬浮煅烧下,其新生物相活性可达到最高。1 200℃下煅烧的石灰石产物的活性约为900℃下煅烧产物活性的1.52倍;随着煅烧温度的提高,1 200℃下分解后的产物矿物结晶细小,粒度均匀,孔隙率较高,比表面积较大。

硫铵渣高固气比悬浮态煅烧研究及应用

以高固气比悬浮态煅烧技术为理论依据，进行硫铵渣高固气比快速煅烧试验，得到表观分解率95％以上的高活性煅烧产品；在此基础上与贵州瓮福磷肥厂合作，采用高固气比悬浮煅烧一快速冷却技术建成一条硫铵渣制备活性石灰的工业生产线，可得到CaO质量分数最高59％、CaCO3分解率97．7％以上的产品；产品的活性高，多数集中在160～180s之间。系统烧成热耗为4402kJ／kg产品，能耗及产品质量均优于传统工艺。最后利用反求计算方法对工业生产线运行中的实际参数进行分析，进一步验证了系统的合理性和高效性。

碳酸钙渣悬浮态煅烧工业试验线工艺控制研究

碳酸钙渣是磷石膏生产硫酸铵时排放的废渣，其成分受制于硫酸铵生产线，主要矿物成分为碳酸钙，碳酸钙干基含量为72％-78％（质量分数，下同），水分含量为15％～28％，且二者含量波动较大。贵州瓮福磷肥厂采用高固气比悬浮煅烧一快速冷却技术建成一条碳酸钙渣制备活性石灰的工业试验线．将石灰产品用于处理污水和生产建材。根据工业试验线的工艺调试经验，初步总结出该生产线的工艺控制要点和主要工艺参数的控制范围，并对生产线的优化改进提出建议．作为生产实践的参考。

碳酸钙渣悬浮态煅烧试验及工业应用研究

碳酸钙渣是利用磷石膏制备硫酸铵时排放出的废渣,其主要矿物成分是碳酸钙,通过煅烧可以得到高活性石灰进行再利用.利用高固气比悬浮态煅烧技术,对碳酸钙渣快速煅烧工艺进行了中试试验,得到表观分解率为95％以上的煅烧产品,且表现出较高的活性;在此基础上,与贵州瓮福磷肥厂合作采用高固气比悬浮煅烧-快速冷却技术建成一条碳酸钙渣制备活性石灰的工业试验线,产品中氧化钙的质量分数最高可达到59％,碳酸钙分解率在97.7％以上,产品的活性高,多数集中在160～180 s.系统烧成热耗为4402 kJ/kg,能耗及产品质量均优于传统工艺.

菱镁矿悬浮态与堆积态煅烧对产物特性的影响

利用实验室自制小型模拟悬浮态煅烧装置和马弗炉,对菱镁矿进行快速煅烧试验制备轻烧氧化镁,分别对悬浮态和堆积态的煅烧产物进行分解率、XRD、SEM、活性等分析,探讨两种煅烧方式对轻烧氧化镁特性的影响。结果表明:相对于堆积态煅烧,菱镁矿经悬浮态煅烧1 min后分解率即可达到98%以上,得到的轻烧氧化镁晶粒尺寸小、结晶度低,比表面积大、表现出很高的活性;悬浮态煅烧显著强化了热传递过程,加快了反应速度,生产效率成倍提高,产品性能好、质量稳定,可应用于大规模生产高活性轻烧氧化镁。

基于高温悬浮态实验的煤粉燃烧动力学分析

根据工业分解炉中物料燃烧反应的特点,采用高温悬浮态气固反应实验台进行煤粉燃烧实验得到燃烧曲线,然后进行动力学分析.通过对不同气固反应模型计算分析,判断适合该煤种的动力学机理函数,求得其动力学参数,从而确定煤粉在某温度范围内符合的化学反应级数模型.对所得反应速率常数与燃烧反应速率误差的分析比较,表明了动力学分析结果的可靠性.