亚熔盐活化含钾岩石制备球形羟基钙霞石

为资源化利用含钾岩石,以亚熔盐活化后的含钾岩石为原料,通过水热反应成功制备球形羟基钙霞石。考察了水热反应温度、H_(2)O与K_(2)O物质的量比n(H_(2)O)/n(K_(2)O)及反应时间对合成球形羟基钙霞石的影响。实验结果表明,水热反应的适宜条件为:反应温度为150℃,n(H_(2)O)/n(K_(2)O)为38.62,反应时间为12 h。活化后的含钾岩石在水热反应时先形成羟基方钠石,然后在K+的盐析作用下转化为球形羟基钙霞石。合成羟基钙霞石的滤液制备水合硅酸钙后,可循环利用再次对含钾岩石进行分解。对羟基钙霞石进行Cu(Ⅱ)吸附试验,最大吸附量为51.76 mg·g^(−1)。Cu(Ⅱ)在羟基钙霞石上的吸附动力学符合伪二阶动力学模型,等温吸附符合Langmuir模型。

微米级海胆状钙霞石三维组装体的水热制备

以九水硝酸铝[Al(NO3)3.9H2O]和硅酸钠(Na2SiO3)为主要原料,在200℃下通过水热合成的方法,制备了微米级海胆状钙霞石的三维组装体,并考察了山梨(糖)醇和氢氧化钠的添加对产物形貌的影响。借助X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对产物的结构和形貌进行了表征。结果表明:在研究范围内,所得产物都为钙霞石,是亚微米短棒形成的海胆状三维组装体;组装体的形貌主要受所加氢氧化钠的影响,山梨(糖)醇的加入不会改变产物的结构,但会影响体系的pH,从而对组装单元短棒的大小有所影响。

混合亚熔盐法分解钾长石制备钙霞石和W分子筛

以Na OH-Na_2CO_3混合亚熔盐为介质分解钾长石,所得滤渣为钙霞石,滤液经碳酸化后得到碳酸钾和硅铝质滤渣,后者通过补加KOH、Al(OH)_3和H_2O调整钾、硅、铝等的组成比可用于W分子筛的制备。研究了Na_2CO_3占总碱量的比例、反应温度和反应时间对钾溶出率和残渣物相的影响,结果表明:当Na_2CO_3占总碱量的比例为1/2,反应温度为200℃,反应时间为4 h时,钾溶出率为95.33wt%,残渣物相为钙霞石。进一步调整硅铝质滤渣中组分的比例为:K_2O/SiO_2=1.0,Al_2O_3/SiO_2=0.067,H_2O/SiO_2=45,并在30℃下老化2 h,通过水热合成在150℃下晶化24 h,可以得到W分子筛结晶纯相。

稻壳灰无溶剂法制备钙霞石及其脱汞性能研究

基于无溶剂法合成沸石材料的绿色环保优势,以稻壳灰(RHA)为原料,替代化学试剂,采用无溶剂法合成钙霞石材料。稻壳灰经550℃焙烧除炭后,在晶化温度为100℃,Na_(2)CO_(3)·10H_(2)O与SiO_(2)摩尔比为0.4,晶化48 h条件下,合成了高结晶度的钙霞石吸附材料。采用X射线衍射(XRD)仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪、扫描电子显微镜(SEM)与材料孔性质检测分析(BET)仪等对产物的形态和结构进行测试。通过废水Hg^(2+)吸附分离试验研究合成的钙霞石的吸附性能。结果表明,当吸附剂用量为300 mg时,钙霞石对50 mL 10 mg/L汞废水中汞的去除率达到61.98%,较原料稻壳灰增加2.43倍。

水厂铁泥制备磁性钙霞石吸附剂去除水中氨氮的研究

为了资源化利用地下水厂铁泥,研究了以抗坏血酸为还原剂水热转化铁泥为磁性吸附剂的方法.结果表明,采用碱性水热的方法,控温240℃反应5h后,其饱和磁化强度达到4.4emu/g,对水中氨氮的最大饱和吸附量达到17.4mg/g.在处理过程中添加抗坏血酸,可以增强吸附剂的饱和磁化强度(8.6emu/g),并显著提升氨氮的吸附量(26.4mg/g).水热过程中,铁泥中主要成分硅铝化合物溶解再结晶生成钙霞石,而另一主要成分水铁矿则相变生成磁赤铁矿,由此使制备的吸附剂具有良好的磁响应.

石灰活性对铝土矿溶出性能和赤泥物相组成的影响

利用盐酸滴定法测定了不同煅烧温度和时间下石灰的活性度,并将不同活性的石灰应用于铝土矿溶出过程。通过探究氧化铝溶出率以及赤泥物相的变化,阐明了石灰活性影响铝土矿溶出性能的原因。研究表明,石灰石在950~1100℃内煅烧1 h可获得高活性石灰。添加欠烧或过烧石灰进行溶出时,氧化铝的相对溶出率分别为89.72%和89.79%,赤泥物相中均存在一水硬铝石和氢氧化钙。然而,添加正烧石灰进行溶出时,氧化铝的相对溶出率分别为98.35%和97.51%,赤泥物相中一水硬铝石和氢氧化钙相消失,氢氧化钙与钠硅渣反应生成了新的钙霞石物相。

富钾正长岩水热碱法沸石化及成矿意义

本文以富钾正长岩粉体为原料,首次通过直接水热碱法处理,成功合成了方沸石和羟钙霞石,合成温度260℃,时间4 h。通过控制正长岩粉体、氢氧化钠和水的配比,可分别将正长岩粉体中的微斜长石、斜长石和石英转化为方沸石或羟钙霞石,同时正长岩中的K2O和过剩的Si O2被溶出进入液相,可用于制取钾盐。不同类型富钾正长岩直接水热碱法沸石化的成功,为解释自然界中的沸石成因、长石与沸石的共生及转化关系、与沸石化有关的金属矿化机制以及油气成因等,提供了实验证据,也为直接利用廉价的长石类硅铝质矿物原料合成沸石提供了新的技术途径,对于利用非水溶性钾资源制取钾盐具有指导意义。

高压溶出铝土矿时硅钛矿物的相变化

定量研究了高压溶出贵州铝土矿的赤泥相组成及其相变与溶出条件的关系。研究证实赤泥中除未溶解的铝土矿中的旧相外,生成了9个新相。在赤泥中发现了羟基钛酸钙相、含铁水化石榴石相和含钛水化石榴石相。溶出贵州～水硬铝石型铝土矿的相变规律是:(?)

模拟含碱高放废液“碱-偏高岭土-矿渣”固化性能研究

研究了不同水热条件下粒化高炉矿渣(granulatedblast-furnaceslag,简写GBS,以下简称为矿渣)加入“碱-偏高岭土”体系后,其水化产物对Sr、Cs的吸附性能影响和力学性能变化;通过体系对Sr、Cs吸附性能和力学性能的变化情况,进一步研究了掺废液体系KS20经不同水热条件处理后,产物对废液离子浸出性能的影响。结果表明:“碱-偏高岭土”体系加入矿渣后,体系对Sr、Cs的吸附性能随矿渣加入量增加而降低;强度随矿渣加入量增加而提高;掺废液体系KS20合成温度升高,废液掺量增加,废液离子浸出百分数不断减少。

高碱性拜耳法赤泥碳酸化脱碱及其机理研究

利用二氧化碳对高碱性拜耳法赤泥进行碳酸化脱碱实验,研究了反应体系压力、时间、温度和液固比对赤泥脱碱效果的影响,并对其反应机理进行探讨。结果表明,室温下,在反应压力为0.6 MPa,反应时间为60 min,液固比为7的反应条件下,碱溶出率为6.99%。拜耳法赤泥中的碱主要以两种形式存在,一是以NaOH、NaCO3为主的游离态碱,二是以钙霞石为主的结合态碱。其脱碱机理主要是通过碳酸化作用脱除赤泥中的游离态碱,部分钙霞石与碳酸反应生成可溶性钠盐。

拜耳法溶出条件下含硫脱硅产物的形成和转化

结合物相和成分分析结果,阐明了模拟拜耳法溶出条件下含硫脱硅产物(S-DSP)的形成和转化机制。结果表明:不同含硫离子参与形成的S-DSP中硫含量和脱硫率由大到小的顺序为S2O3^2-、SO4^2-、SO32^-、S^2-,且S2O3^2-和SO4^2-能够显著促进方钠石向钙霞石的转化。S-DSP中硫含量与钙霞石含量线性相关,即含硫离子嵌入过程发生在含硅物相溶解、成核、长大过程中。当溶液初始S2O3^2-含量为2.4 g/L、w(S)/w(SiO2)=0.13时,S-DSP可以脱除铝酸钠溶液中63%的硫。

沸石的转晶行为及其对Cs^+、Sr^(2+)吸附-脱附能力研究

指出了沸石是一种具有优异的吸附、离子交换性能的硅铝酸盐矿物,在环境治理中有广泛的应用前景。主要研究了13X沸石、4A沸石和天然沸石在200℃水热条件下的转晶行为,对模拟核素离子C^s+、Sr^(2+)的吸附能力,及转晶后的沸石晶相阻滞核素离子发生脱附的能力进行了探究。结果表明:13X沸石和4A沸石转晶形成方钠石,而天然沸石转晶形成方沸石,且MgCl_2的加入将促进转晶行为的发生;13X沸石和4A沸石均对Cs^+、Sr^(2+)具有良好的吸附能力,吸附率大于90%,而天然沸石对Sr^(2+)的吸附率较低,仅为21.57%;方钠石作为转晶后的晶相能够减少离子的脱附,而钙霞石反而增加离子的脱附率。

重液变温法在矿物工艺标型特征研究中的实际意义

重液变温法除了可以分选与提纯单矿物外,还可以精确测定矿物颗粒比重。精度可达0.001左右。高精度的比重值对于鉴定未知矿物的重要作用是不言而喻的,不仅如此,实践证明,精确地鉴定矿物种（如区别各种碳酸盐矿物、各种长石类矿物、斜长石的类质同象端元成分、橄榄石族与斜方辉石族等）和精确地测定矿物中特征成分（如绿柱石中的碱金属含量、钙霞石中CO2及SO3含量、黄玉中（OH）及F含量、蛋白石中H2O的含量、红柱石中Fe的含量等）以及细小矿物颗粒体积膨胀系数等也是行之有效的。

利用水热法模拟建材孔隙液中Na^+的固定化研究

为提升赤泥等含Na^+量高的工业固体废弃物制备建材的耐久性,利用水热法模拟建材生产工艺条件下液相中Na^+转移至固相的研究,分析建材孔隙液中Na^+固定化于固相的产物。经SEM/EDS、XRD、FTIR分析,液相中Na^+经水热反应固定于含有[AlSiO_4]结构的钙霞石。经水热法模拟建材孔隙液中Na^+的固定化途径探索,建材孔隙液中Na^+可在建材生产工艺条件下形成含有[AlSiO_4]结构的钙霞石,提升赤泥等含Na^+量高的工业固体废弃物制备建材的耐久性。

赛马霞石正长岩水热碱法分解反应动力学

辽宁省赛马霞石正长岩的主要矿物有钾长石、钠沸石、黑云母和白云母,其中氧化钾含量超过10%,是制取钾盐的重要原料。以氢氧化钠为碱性介质,对其进行了水热碱法分解实验。结果表明,霞石正长岩与NaOH水热分解反应的产物为羟钙霞石,分解反应属于1级反应;分解过程符合动力学方程1-(1-x)^(1/3)=kt反应的表观活化能为E_a=38.8 kJ/mol;复合反应体系中钠沸石的分解速率是影响正长岩分解反应的重要因素。