高钙镁钛精矿沸腾氯化制备TiCl_(4)的热力学及动力学

针对高钙镁钛精矿难以满足沸腾氯化制备四氯化钛工艺问题,从热力学和动力学角度对高钙镁钛原料碳热还原—沸腾氯化制备TiCl_(4)工艺进行了深入研究。结果表明:钛精矿高温碳热还原历程为:FeTiO_(3)→TiO_(2)+Fe→Ti_(n)O_(2) n-1(n=4~9)+Fe→Ti_(3)O_(5)+Fe→Ti_(2)O_(3)+Fe→TiC_(x)O_(1-x)+Fe,碳氧钛生成的温度必须高于1400℃,此时钛精矿中的Ca、Mg、Al、Si、Mn等杂质元素在1800℃以内都不会被还原为对应的碳化物;高钙镁钛铁矿精矿碳热还原制备碳氧钛过程中,失重率随温度升高呈现4阶段上升,其中阶段1和3分别为受扩散控制生成金属Fe和碳氧钛的快速失重段,而阶段2和4分别为金属Fe和碳氧钛形核长大的缓慢失重阶段,4个阶段的表观活化能分别为49.84、-2.24、12.82、-2.53 kJ mol。沸腾氯化过程还原产物中的Fe、MgO和CaO均会优先被氯气氯化,但当存在TiO_(2)时,SiO_(2)和Al_(2)O_(3)则不易被氯化,碳氧钛较适宜沸腾氯化的温度为300~650℃,沸腾氯化前5分钟为还原产物中碳氧钛的快速氯化阶段,主要受表面化学反应的控制,而后5~20分钟为Ti_(2)O_(3)的缓慢氯化阶段,主要受颗粒内部扩散控制的影响。

耐温抗高钙镁油藏驱油表面活性剂复配体系的研究

针对现有复合驱技术对地层原油黏度高于120 mPa·s、地层水钙镁离子含量超过1000 mg/L的油藏普遍存在驱油效果不理想的问题,优选了非离子表面活性剂月桂酸二乙醇酰胺和阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠进行复配,考察了复配表面活性剂的油水界面张力、接触角、对原油的乳化力、对油砂的洗油能力等性能,实验结果表明,当m(月桂酸二乙醇酰胺)∶m(十二烷基磺酸钠)=5.3时,复配表面活性剂在高温、高矿化度、高钙镁含量条件下,均具有较低的油水界面张力,同时具有较好的润湿性能和对油砂较高的洗油能力。

天然羧酸盐驱油剂ZY5在高温高盐高钙镁条件下的界面活性与岩心驱油能力

天然羧酸盐驱油剂ZY5是以天然混合羧酸盐为主、复配以非离子和两性表面活性剂及助剂得到的表面活性剂驱油剂。研究了ZY5在高温、高盐、高钙镁条件下的界面张力及岩心驱油能力。结果表明 :ZY5可抗盐达 1.5×10 5mg/L ,同时抗钙离子 5 0 0 0mg/L ,抗镁离子 70 0mg/L ,40— 70℃时界面活性优异 ,界面张力保持 10 -3 mN/m ,70— 10 5℃时界面活性良好 ,界面张力保持 10 -2 mN/m ,在 70℃密闭老化 6 36小时后可基本保持界面活性 ,在高盐高钙条件下对模拟油有较强的增溶能力 ;在 14块天然岩心上进行的 5组驱油实验中 ,ZY5使高含水 (>95 % )岩心的采收率平均提高 12 .4%

胜利油田陈371区块高钙镁油藏稠油降粘剂研究

陈 371块稠油油藏温度约 6 5℃ ,所产原油粘度高 (6 5℃下 8.6Pa·s,5 0℃下 44Pa·s) ,胶质和沥青质含量高 ,地层水矿化度高 (～ 1.5× 10 4 mg/L) ,Ca2 + 、Mg2 + 含量高 (376 ,173mg/L) ,6 0℃时实验原油在含水率 36 .7%时发生乳状液转相。在 6 0℃、油水体积比 7∶3条件下考察了影响降粘剂ONS 1(一种阴离子表面活性剂 )乳化降粘效果的因素 :水相中NaCl浓度 ,ONS 1浓度 ,Ca2 + 浓度 (固定Mg2 + 浓度 )及增效剂三乙胺浓度 ,在水相中NaCl浓度为1.5× 10 4 ,Ca2 + 浓度为 6 0 0 ,Mg2 + 浓度为 2 0 0mg/L条件下 ,得到ONS 1与三乙胺的适宜质量比约为 10 0∶3。在上述条件下加入ONS 1+三乙胺 (2 .0× 10 4 +6 0 0mg/L)得到的实验原油乳状液 ,1s-1和 5 0s-1下的粘度 ,5 0℃时分别为 111和 41mPa·s,30℃时分别为 311和 12 0mPa·s,在 30～ 6 0℃范围内稠油乳化降粘率大于 99%。在矿化度和Ca2 + 、Mg2 + 含量较低的油田污水中加入ONS 1+三乙胺 (2 .0× 10 4 ～ 3.0× 10 4 +75 0mg/L)使实验原油乳化 。

江汉油田高钙镁油藏新型聚驱实验研究

地层水中钙镁离子可以明显降低聚合物溶液的黏度,限制了普通聚合物驱在高钙镁油藏中的应用。以江汉油田某区高钙镁油藏作为研究对象,以新型抗钙镁聚合物为基础,开展高钙镁油藏聚合物驱实验研究。在高钙镁条件下采用蒸煮蒸馏水配制模拟盐水,母液稀释配制聚合物溶液;新型聚合物溶液具有较好的增黏、抗盐、抗钙镁、抗剪切、长期稳定性;分别在人造、露头和天然岩心上开展了新型聚合物驱油实验,水驱到含水90%后聚驱采收率增幅达8%以上。该研究为高钙镁油藏进一步开展聚合物驱矿场试验提供了理论指导。

高钙镁油藏烷醇酰胺类表面活性剂及其复配体系驱油性能研究

针对常规表面活性剂用于高钙镁油藏普遍存在驱油效果不理想、稳定性差和成本较高等问题,合成了系列烷醇酰胺类表面活性剂,表征了其结构,评价了其表面活性,考察了温度、矿化度和钙镁离子质量浓度等对烷醇酰胺类表面活性剂与脂肪醇聚乙烯醚硫酸钠(AES)复配体系驱油性能的影响。结果发现:合成的烷醇酰胺类表面活性剂具有较低的表面张力和临界胶束浓度;合成的十二酸二乙醇酰胺与AES质量比为4∶1的复配体系可使油水界面张力降至3μN/m,且该复配体系在高矿化度、高钙镁离子质量浓度和高温下依然具有较好的降低油水界面张力的性能。研究表明,十二酸二乙醇酰胺在提高高钙镁油藏的驱油效率方面具有良好的应用前景。

某高钙镁石煤钒矿选矿工艺研究

湖北某高钙镁石煤钒矿,由于原矿钙镁矿物含量高、钒品位较低,采用直接冶炼工艺钒浸出率仅为30%左右。在工艺矿物学研究基础上,在冶炼之前采用反浮选+分级摇床的工艺对钙镁矿物与其它脉石进行脱除,提高了冶炼原料中钒品位,降低了钙镁矿物含量,降低了冶炼处理量。闭路试验获得的钒精矿产率为45.36%,钒精矿含V2O51.65%,V2O5回收率为83.09%,钒精矿中Ca O含量可降至1.73%,Mg O含量可降至1.54%,Ca O与Mg O的总脱除率分别达到95.08%与93.21%。对钒精矿采用直接焙烧—酸浸工艺进行了冶炼探索,钒浸出率可达到85.27%,折算成对原矿的浸出率70.85%,浸出率较现有直接冶炼工艺有大幅度提高。

AOD炉用高钙镁钙砖研究

以高钙镁钙砂为原料,制做高钙镁钙砖,研究高钙镁钙砖制备,检测分析制品的常温耐压强度、热震稳定性及抗渣性。结果表明:对于不同CaO含量的镁钙砖而言,CaO含量的增加会降低常温耐压强度,随着CaO含量的提高,镁钙砖的热震稳定性增加;CaO含量为40%、50%、60%的高钙镁钙砖都具有良好的抗渣侵性能,CaO含量越高,抗侵蚀效果越好。

高钙镁钙耐火材料对无取向硅钢中Al质量分数的影响

以合成高钙镁钙砂为原料,制成CaO质量分数分别为40%、50%和60%的高钙镁钙材料,研究不同CaO质量分数的高钙镁钙材料对无取向硅钢中[Al]质量分数的作用。利用电镜扫描及能谱分析,通过测量了在1600℃反应30 min后镁钙材料反应层中Al和钢水中[Al],分析了不同CaO质量分数的高钙镁钙材料对无取向硅钢中[Al]变化的影响。结果表明,无取向硅钢中的[Al]首先氧化生成Al2O3,然后,与高钙镁钙材料中CaO反应生成CaO.Al2O3,CaO.2Al2O3,CaO.6Al2O3等铝酸盐化合物,以实现对钢液中[Al]的减少作用;随着高钙镁钙材料中的CaO质量分数的提高,对钢液中[Al]的减少作用增强,但当CaO质量分数达到40%时,各种高钙镁钙材料对无取向硅钢中的[Al]的作用基本达到平衡,此时,钢液中[Al]减少率超过96%。说明质量分数达到40%的CaO高钙镁钙材料可用于无铝无取向硅钢的深脱铝处理。

高钙镁稠油油藏化学复合驱油体系的研发——以春风油田排601区块为例

国内稠油油藏类型多样,储层物性复杂,其中高钙镁质量浓度等因素会显著降低化学药剂降黏、调堵等功能。文中以春风油田排601浅层高钙镁特稠油区块为例,针对该油藏地层水钙镁质量浓度高、原油黏度大、高渗通道发育等问题,研发了耐钙镁的化学复合驱油体系,并对该体系的稳定性、配伍性及驱油效果等动静态指标开展了综合评价。复合驱油体系在高钙镁质量浓度下,调堵、降黏效果良好,室内驱油实验表明,采收率得到有效提高。该体系为春风油田排601区块的开发打下了基础,同时也为同类型油藏开发提供了参考。

稀土氧化物对高钙镁钙材料结构与性能的影响

研究了添加剂Y_2O_3对高钙镁钙制品力学、烧结性能及抗水化机理微观结构和性能的影响。添加Y_2O_3 1.0%到高钙镁钙试样基质中,在1650℃煅烧,保温5 h,其常温耐压与高温抗折强度分别达到110 MPa和14 MPa以上。制备了结构致密且抗水化效果优于镁钙空白高钙镁钙材料。

不同活性MgO对高钙镁钙耐火材料性能的影响

通过向轻烧白云石中加入不同活性的菱镁矿分解产物,研究了不同活性Mg O粉的引入对高钙镁钙耐火材料的烧结性能和抗水化性能的影响。结果表明:800℃下保温2 h得到的轻烧Mg O活性最高;Mg O粉活性越高,镁钙耐火材料的烧结性能和抗水化性能越好;显微结构分析显示,活性Mg O粉在Ca O晶粒表面形成了薄膜,抑制了Ca O的水化作用。

添加不同活性轻烧氧化镁粉对高钙镁钙材料性能的影响

为了提高高钙镁钙耐火材料的烧结性能和抗水化性能,首先将粒度<100μm的菱镁矿粉分别在700、800和900℃保温2 h制成不同活性的轻烧氧化镁粉,将粒度<100μm的白云石粉在1 100℃保温2 h制成轻烧白云石粉,然后将两种轻烧粉配制成w(Ca O)=50%的混合料,干混6 h后,在100 MPa压力下压制成50 mm×50 mm的试样,分别于1 500和1 600℃保温3 h煅烧,制成高钙镁钙材料,研究了添加不同活性的轻烧氧化镁粉对高钙镁钙材料烧结性能和抗水化性能的影响。结果表明:加入轻烧氧化镁粉有利于提高高钙镁钙材料的烧结性能和抗水化性能。轻烧氧化镁粉的活性越高,高钙镁钙材料的烧结性能和抗水化性能越好。1 600℃烧后镁钙试样的致密化程度和抗水化性能明显优于1 500℃烧后的。

适用于高钙镁离子地层水环境调剖剂的开发

为解决现有常规凝胶调剖剂在高钙镁离子地层水环境下成胶强度弱、稳定性差、脱水断裂等问题,选用金属Cr3＋交联聚合物凝胶体系与无机抗盐屏蔽剂进行复配,并综合考量高水玻璃/钙镁离子配比情况下产生的有利于凝胶生成的碱性环境与大量沉淀物所造成的现场施工困难这一矛盾,设定不同的配比比例,体系黏度可达2500~5000m Pa·s,15d黏损率低于10%。调剖剂体系生成沉淀物以10m L/min的速度,以段塞推进的方式挤替,并通过直径为0.4mm的孔板,其过孔强度可达1.5~2.5MPa,结合其沉淀物质的絮凝形态特征,通过后续注入产生的堆坝效应,可以对地层大孔道产生一定的堵塞作用。岩心物模实验表明,絮状沉淀物堵塞与凝胶成胶堵塞二者共同作用,后续水驱阶段平均升压2.5MPa,对岩心孔道产生一定的堵塞作用,使液流发生转向,扩大了波及体积。

高钙镁钛渣熔盐氯化技术的研究与熔盐氯化炉大型化的探讨

本文通过不同规模和不同内容的工业试验研究,着重论述了钛渣熔盐氯化技术的发展.尤其是高钙镁钛渣采用低浓度氯气(76％和85％)在熔盐氯化技术上应用的成功,不仅解除了人们对氯气中的氧影响四氯化钛质量的顾虑,而且对熔盐氯化炉大型化以及电解镁的阳极氯气直接用于钛渣熔盐氯化炉将具有更重要的现实意义。

高钙镁矿石中钙镁的测定

在一份pH=10的氨缓冲溶液中,分别用乙二醇双(2-氨基)乙醚四乙酸(EGTA)和环已二胺四乙酸(CyDTA)连续测定钙、镁含量。此方法用于钙镁矿石中钙镁的测定,其结果与标准值均在国标允许范围内。

刚果(金)某复杂难选高钙镁铜钴矿选矿工艺研究

对刚果(金)某复杂难选砂岩型高钙镁铜钴矿进行工艺矿物学和选矿试验研究,结果表明,矿石中主要的有价元素铜、钴品位分别为3.01%、0.15%,杂质元素CaO和MgO含量分别为11.22%、10.26%。其中铜主要以辉铜矿、斑铜矿等硫化铜矿形式存在,钴主要以含钴白云石、钴斜硅铜矿等氧化钴矿形式存在。辉铜矿有部分被氧化,在边缘生成了少量孔雀石、赤铜矿等氧化矿,氧化钴矿则与孔雀石连生于一起,两者关系密切。因此采用"优先浮选硫化铜矿,后混合浮选氧化铜钴矿"的工艺流程,并使用六偏磷酸钠抑制钙镁矿的浮选,共获得硫化铜精矿(铜品位34.08%)和低钙镁含量的氧化铜钴精矿(铜钴品位分别为19.47%、1.29%),最终实现了有价元素铜钴的综合回收。

高钙镁肥对酸性耕地玉米产量与效益的影响

在缺乏有效Ca2+、Mg2+酸性土壤耕地上,以氮磷钾肥为基础,增施高钙镁肥,研究其对玉米经济性状、产量及效益的影响。试验结果表明,在3个高钙镁肥施用水平中,用量60 kg/亩的处理产量598.0 kg/亩,净效益1 795.6元/亩,产量效益最好;用量40 kg/亩的处理产量515.4 kg/亩、净效益1 556.5元/亩,产量效益最差;用量80 kg/亩的处理与60 kg/亩的处理比较产量、效益分别下降3.7%和2.0%。因此,高钙镁肥施用量以60 kg/亩为宜。建议在我国南方酸性土壤耕地玉米种植地区应用推广。

高钙镁肥对酸性耕地玉米产量与效益的影响

为了进一步提升农业生产中玉米产量及经济效益,以广西为例,重点围绕酸性耕地条件下,研究施用高钙镁肥时,不同处理对玉米产量及效益的影响,主要包括4种试验方法,分别是常规施肥方案和增施高钙镁肥600 kg/hm^(2)、900 kg/hm^(2)、1200 kg/hm^(2)等处理。结果显示,施用900 kg/hm^(2)高钙镁肥时,玉米产量及效益最佳。