工业硅渣浮选熔融分离提纯金属硅的实验研究

介绍了使用工业硅渣浮选获得的工业硅粉,通过高温熔融法,分离残余渣相提纯工业硅,考察了不同气氛及熔剂添加量对渣-硅分离效果和工业硅杂质含量的影响。分别在空气气氛、氩气保护气氛及添加不同含量复合熔剂条件下,将10 g精矿样品于1450℃熔融处理5 min,随后淬冷制样磨抛统计样品单位截面积内硅滴的尺寸分布,以判断硅滴熔融聚集长大与渣相分离的特性。同时,检测不同条件下,熔融处理后获得的工业硅典型杂质含量变化。结果表明:惰性保护气氛会阻碍硅滴聚集长大与残余渣相分离,添加1%~2%的熔剂可加速硅滴长大集聚与渣相分离。在空气气氛并添加2%熔剂的条件下,可显著脱除熔融工业硅中的钙、铝杂质,可在一定程度上脱除部分铁、钛杂质。

钠钙硅渣常压脱碱同步制备硅酸钙粉体

以低温低钙烧结法处理赤泥产生的钠钙硅渣为原料,通过常压反应制备了硅酸钙粉体。利用XRD、XRF、PSD、SEM-EDS等检测手段,系统研究了不同反应条件对钠钙硅渣脱碱性能、物相转变和制备硅酸钙粉体的影响规律及其反应机理。结果表明:钠钙硅渣脱碱的最佳工艺条件为反应温度97℃、反应时间4 h、液固比10、苛碱质量浓度60 g/L,此时钠钙硅渣的脱碱率为94.67%,硅酸钙粉体的含水率和堆积密度分别为55.1%和0.31 g/cm^(3)。具有锡箔片状结构的C-S-H(I)型水化硅酸钙凝胶为硅酸钙粉体的主要物相。钠钙硅渣脱碱反应由内扩散控制,反应表观活化能为11.22 kJ/mol。

硅渣基高可溶性硅矿物材料制备及性能研究

以硅渣为原料,引入NH4OH、KOH和CaO碱性组分,通过水热法制备有效释放可溶性硅的K_(8)CaSi_(10)O_(25)/硅渣矿物材料。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪等对样品进行形貌和结构表征。研究了水热反应时间对产物可溶性硅浸出率的影响规律。结果表明,水热反应后,微米级硅渣块体表面负载了具有弯曲薄片状纳米结构的K_(8)CaSi_(10)O_(25),改性后的硅渣矿物的枸溶性硅为1197.5 mg/L,浸出率较原始硅渣提高了约60倍,水溶性硅为519.8 mg/L,浸出率较原始硅渣提高了约50倍。

处理烧结法硅渣的工艺研究

介绍了前苏联用碳酸钠处理钙硅渣提取A l2O3的研究和国内氧化铝厂用碳分母液从混合硅渣中提取A l2O3的工业试验。通过试验和分析,说明用碳分母液处理混合渣回收氧化铝,效果有限。硅渣单独烧结工艺使烧结法配料更容易,使强化烧结法优势得到进一步发挥,降低了烧结法系统工艺能耗。

高硅渣碱熔水热合成13X分子筛及吸附铅铜锌离子研究

准格尔地区矸石电厂的循环流化床粉煤灰可通过“一步酸溶法”工艺提取出冶金级氧化铝。以提铝后高硅尾渣为原料采用碱熔融-水热工序合成了13X分子筛,详细考察了碱渣质量比、添加水量、合成温度对13X分子筛合成的影响,开展了13X分子筛对铅、锌、铜单组分溶液的吸附测试。研究表明:碱渣质量比为2.25、添加水量为35 mL和合成温度为90℃时,13X分子筛样品的晶粒尺寸为3-5µm,表面粗糙、呈八面体、比表面积为592.1 m^(2)/g。吸附测试证实:当溶液pH≥6.52时,Pb^(2+)、Zn^(2+)、Cu^(2+)的去除率均达到99%,相应的饱和吸附量分别为35.82、49.18、41.19 mg/g。由此可见利用高硅尾渣合成13X分子筛在重金属废水处理方面具有较好的应用前景。

钠硅渣中的氧化铝回收工艺

对水化石榴石与碳酸钠溶液反应进行了热力学分析,研究了碳酸钠浓度、反应时间、反应温度、球磨对水化石榴石中氧化铝溶出率的影响。结果表明:钠硅渣脱碱后形成的水化石榴石能被碳酸钠分解,且在分解过程中易于生成6CaO·6SiO2·H2O和2CaO·SiO2·0.5H2O;碳酸钠浓度的增大、反应时间的延长、反应温度的提高都有利于提高氧化铝的回收率;同时球磨处理水化石榴石也可以提高其回收率。实验的最佳工艺条件为:碳碱浓度大于180g/L,反应温度180℃左右,液固比5,反应时间1h。

钠硅渣湿法处理工艺——碱回收工艺研究

对钠硅渣湿法处理工艺的脱碱过程进行了研究 ,分别考察了脱碱温度、时间、液固比和石灰添加量等因素对钠硅渣脱碱效果的影响 ,提出了适宜的脱碱工艺条件。实验结果表明 :随温度的升高 ,碱回收率升高 ;时间和液固比对碱回收率的影响不明显 ;提高石灰添加量 。

氧化铝生产中“硅渣”的组成和结构研究

综合运用Ｘ射线衍射、红外光谱、差热分析等方法，研究氧化铝生产中脱Ｓｉ反应生成物－－水合铝硅酸钠渣（硅渣）的组成和结构，证明其为有硅原子缺位的羟基方钠石，ＳｉＯ＿２与Ａｌ＿２Ｏ＿３摩尔比小于２．０主要系方钠石晶格骨架上硅原子缺位所致．

晶化温度对硅渣微晶玻璃形成机理和性能的影响

本文以硅渣为主要原料,利用熔融法制备了高强度微晶玻璃。采用差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了不同晶化温度对硅渣微晶玻璃的晶相演变、显微结构、形成机理和样品性能的影响规律。研究结果表明:在最佳晶化温度870℃时,主晶相为铁板钛矿(Fe2TiO5)和透辉石(CaMgSi2O6)复合晶相,微观结构致密,晶粒呈球状,抗折强度为270MPa,维氏显微硬度为989.72MPa,耐化学腐蚀性能较好。

氧化锆生产中锆硅渣及含碱废液的综合利用

对某厂氧化锆生产过程产生的锆硅渣和废碱液进行了综合利用研究 ,制备了白炭黑产品 ,所得产品达到国家橡胶用白炭黑质量标准 ,使工业废渣和废碱液成为二次资源。

锆硅渣动态水热合成硬硅钙石的研究

以氧氯化锆生产排放的酸性锆硅渣为主要原料,经脱酸除杂得到硅凝胶,按nCaO∶nSiO2=1∶1、W∶S（水/固质量比）=30∶1与消石灰加水混合均匀,采用动态水热法合成硬硅钙石。利用XRD、FT-IR、SEM等方法,研究了硬硅钙石的合成条件和合成机理。结果表明,锆硅渣经消石灰中和水洗可有效脱酸除杂,并可降低硅凝胶的[SiO4]4-聚合度,提高其反应活性。用此硅凝胶作硅源,在200℃下反应6 h即可合成长径比为40~60的纯相纤维状硬硅钙石。反应过程中,硬硅钙石系由CSH凝胶直接转化而成,未经历托贝莫来石相的过渡。

惰性固体颗粒清除和防止硅渣结垢的研究

用流化床传热技术 ,研究惰性固体颗粒清除和防止铝土矿熟料溶出液脱硅过程中的硅渣结垢。硅渣结垢机理为结晶结垢和微颗粒沉积结垢混合机理。研究表明 ,有机聚合物固体颗粒能有效抑制硅渣垢层的生长 ,但不能完全清除已有的硅渣结垢 ;无机和复合材质的固体颗粒不仅能完全控制垢层的生长 ,而且能完全清除已有的硅渣垢层 ;无机非金属惰性固体颗粒的防垢除垢效果最好 ;

氧化铝生产中的钠硅渣

本文综述了氧化铝生产过程中不同生成条件下水合铝硅酸钠(钠硅渣)的组成和结构,讨论了钠硅渣生成机理和脱硅的影响因素,简述了粗液脱硅工艺的进展。

晶化时间对硅渣微晶玻璃析晶和性能的影响

以硅渣为主要原料制备了Ca O-Mg O-Al2O3-Si O2-Ti O2(CMAST)体系微晶玻璃,并借助差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了不同晶化时间对硅渣微晶玻璃的晶相含量、显微结构、析晶机理和性能的影响规律。结果表明:主晶相是透辉石(Ca Mg Si2O6)和铁板钛矿(Fe2Ti O5)的复合晶相,次晶相是钙长石[Ca(Al2Si2O8)]相和尖晶石(Mg Al2O4)相;晶粒均为球状结构。在最佳晶化时间为1.5 h,试样抗折强度为270 MPa,维氏显微硬度为834.8 MPa,化学性能优良。

钠硅渣湿法处理热力学分析

基于热力学理论对钠硅渣湿法处理过程中含硅化合物的稳定性及相互间可能存在的转化进行理论分析,主要涉及到不同饱和系数的水化石榴石的分解条件及水合硅酸钙可能稳定存在的物相和生成条件。结果表明,钠硅渣加石灰反应可以生成水化石榴石,回收其中的氧化钠。水化石榴石渣在通入CO2气体过程中,易于分解生成氢氧化铝和水合硅酸钙。钠硅渣湿法处理工艺路线理论上可行,能够回收其中的碱和氧化铝。

钠硅渣石灰烧结法工艺探索研究

对钠硅渣熟料配方及烧结温度进行了试验研究,并进行探索性工业溶出试验。结果表明,钠硅渣熟料应采用高钙比（C/S=2.1-2.2）配方,熟料烧结温度宜在1 200-1 270℃;由于熟料品位低,使得溶出液固含高、溶出二次反应剧烈,溶出浆液必需进行快速分离,以获得较好的溶出效果。

湿法处理钠硅渣回收氧化铝工艺研究

对钠硅渣脱碱后的水化石榴石通入CO2气体转型的反应进行了热力学分析,研究了温度、时间、改性次数、Na2CO3浓度对转型效果的影响,并且研究了转型后渣溶铝过程中,苛性碱浓度、温度、液固比、反应时间对氧化铝溶出率的影响。结果表明：钠硅渣脱碱后形成的水化石榴石能被CO2分解,在分解过程中硅化合物易形成CaO.S iO2.H2O、6CaO.6S iO2.H2O。反应时间的延长,适当的反应温度,有利于提高水化石榴石的转化率,同时改性处理也可以提高转化率。在溶铝过程中,时间延长,液固比提高,碱浓度升高,以及适宜的反应温度均可提高溶铝效率。试验最佳工艺条件为：转型最佳工艺为时间2 h,液固比5~10,温度50℃,改性一次;溶铝最佳工艺为温度50℃,液固比为10,时间1 h,碱浓度大于50 g/L,最优条件下氧化铝溶出率达60%以上,弃渣中铝硅比A/S小于0.6。

煅烧对纳米TiO_2/石棉尾矿脱镁硅渣复合材料性能的影响

以石棉尾矿脱镁硅渣为载体,采用TiCl4水解法制备了纳米TiO2/石棉尾矿脱镁硅渣复合粉体,通过煅烧使载体表面负载的纳米TiO2晶态化;研究了煅烧温度、煅烧时间对复合材料光催化性能的影响,并用XRD分析技术对复合材料进行了表征。结果表明,复合材料光催化活性最优的煅烧温度、煅烧时间分别为800℃、2 h,此条件下复合材料对罗丹明B光催化降解率为90.5%;纳米TiO2以锐钛矿晶型负载于石棉尾矿脱镁硅渣上,平均晶粒尺寸为20.9 nm。

钠钙硅渣脱碱制备雪硅钙石及其除磷性能

以钠钙硅渣为原料,采用动态水热法脱碱制备雪硅钙石,考察了初始pH值、投加量、不同吸附材料对脱碱产物雪硅钙石吸附除磷效果的影响。结果表明:脱碱产物雪硅钙石表面呈片状疏松多孔结构,比表面积为114.36 m^2/g。对于磷酸盐质量浓度为30 mg/L左右(以P计)的模拟含磷废水,雪硅钙石投加量为4 g/L时,去磷率达到99.32%。通过吸附等温曲线试验确定吸附模型属于Langmuir模型,脱碱产物雪硅钙石对磷的最大吸附量约为35.37 mg/g。试验采用两种动力学方程拟合分析,得到准二级动力学方程能更好地描述脱碱产物雪硅钙石对磷的吸附过程。

从硅渣中提取工业硅的工艺

叙述一种简单的处理方法,通过手选、机选、配料、熔炼等工序,采用专利技术,利用工频炉,配入专利合成熔剂,从工业硅弃渣中提炼单质硅,产品达到工业硅精度,提炼方法简单,成本低廉,是硅行业的一种节能减排的新技术。