基于自发辐射分析的高碱煤燃烧炉内在线监测技术研究进展

准东煤等高碱煤在新疆地区储量巨大,但其富含的碱金属元素极易导致炉膛受热面沾污、结渣等问题,会影响锅炉运行的安全性,研发高碱煤高效清洁燃烧发电技术对实现“双碳”目标有重要意义。总结了基于自发辐射分析的高碱煤燃烧炉内在线监测技术的研究进展,重点介绍了发射光谱技术、自发辐射图像处理及成像技术在高碱煤燃烧监测领域的研究现状及应用情况,进而对其发展趋势和动态进行探讨。发射光谱技术通过对火焰发出的不同波长光谱辐射信号进行处理获取温度与组分,近期,已广泛用于测量工业炉膛燃烧火焰温度和气相碱金属质量浓度,并基于此对炉内结渣趋势进行定性判断。自发辐射图像处理及成像技术具备信号空间分布的解析能力,利用CCD、CMOS等面阵传感器获取炉内自发辐射图像,基于图像处理与热辐射成像原理,结合辐射反问题求解方法,可以获得燃烧场在三维空间的温度分布以及二维壁温分布,使结渣的三维可视化监测成为可能。未来需基于发射光谱技术、自发辐射图像处理及成像技术对二维或者三维的受热面结渣沾污进行监测,结合炉内燃烧温度与气相碱金属质量浓度等参数分布,建立高碱煤燃烧受热面结渣沾污的定量判断指标,最终达到对受热面结渣沾污在线预测的目标。

铅锌矿无石灰分支快速浮选回收铅

广西盘龙铅锌矿中硫化铅矿物整体嵌布粒度细小,次生泥质高,采用传统的高碱药剂制度产出的铅精矿中铅回收率远低于硫化铅理论回收率,损失在锌尾矿中的铅较多。对原矿和尾矿进行化学成分、物相和筛析分析,并对比研究高碱体系和不添加石灰的无石灰浮选体系下的铅浮选动力学和闭路试验结果。结果表明,铅尾矿中损失的铅矿物中含有部分粒径为19μm以下的单体方铅矿;采用分支快速浮选工艺对盘龙铅锌矿矿石进行浮选试验研究可优化盘龙铅锌矿选矿指标,减少微细粒方铅矿矿物的流失;相较于原来的高碱浮选体系,无石灰浮选体系浮选所得铅精矿中铅回收率可提高8.07个百分点,-19μm部分铅金属损失率降低28.57个百分点;采用分支快速浮选工艺可有效提高微细粒方铅矿的浮选回收率。

高精度硬质阳极氧化零件尺寸的控制

铝制件在不同浓度和温度条件下,碱腐蚀速率不同。使用LY12材料测试,零件精密孔孔径损失一般为3 μm~6 μm,如在槽液工艺允许的极限温度和浓度条件下,孔径损失可达8 μm。硬质阳极氧化后通常研磨5 μm即可满足粗糙度0.8和硬度250HV的要求,镀前尺寸应充分考虑设计装配要求、镀层厚度要求、碱腐蚀工序去除量及预留研磨余量等。同时,为保证硬质阳极氧化后的尺寸要求,可考虑将硬质阳极氧化前尺寸下移13 μm左右。

在高温作用下碱激发胶凝材料矿物相的研究进展

随着国家“碳达峰与碳中和”目标的提出,碱激发胶凝材料作为一种无须高温制备的建筑材料,受到了广泛的关注。文章结合国内外的研究进展,综述了碱激发胶凝材料的耐高温性能、矿物相转变历程,以及其调控机制等几方面的研究进展。

碱酸法制备高纯石墨试验研究

以黑龙江鹤岗某地石墨精粉为原料,采用碱酸法工艺进行高纯石墨制备试验研究。结果表明,碱酸法工艺可以有效去除石墨精粉中的石英、云母等杂质矿物,从而进一步提高固定碳含量;在NaOH用量为500 g/t,煅烧温度为700℃,煅烧时间为1.0 h,HCl用量为1500 g/t,酸浸温度为80℃,酸浸时间为4 h的条件下,可以获得产率为87.20%、固定碳含量为99.92%的提纯产品,达到GB/T 3518-2008《鳞片石墨》标准中高纯石墨的要求。

碱熔-氟离子选择电极法测定煤中氟含量

氟离子选择电极法是常用的测定氟含量的方法,高温水解是目前标准中规定的测定煤中氟含量的前处理方法,但该前处理过程操作繁琐、费时,为了实现快速测定煤中氟含量,对前处理过程进行研究,利用碱熔融煤样,并与高温水解方法进行对比研究。通过研究碱熔法中样品量和氢氧化钠比例、灰化温度及时间、熔融温度和定量分析方法对煤中氟含量测定的影响,确定了碱熔法的实验条件,同时讨论了方法检出限、方法准确度、精密度和稳定性。结果表明,称取样品量0.5~1.0 g与6.0 g氢氧化钠混匀,灰化温度为400℃,熔融过程控制在600℃,10 min,然后用热水浸取,加柠檬酸钠溶液,以苯酚红为指示剂,调节溶液pH值,选用氟离子选择电极标准溶液加入法测定氟离子浓度。方法的检出限为8.5μg/g,具有良好的准确度、精密度和稳定性,而且操作简便、干扰少、能快速批量处理煤样,能够满足进出口煤炭的快速检测。

高铝粉煤灰碱溶法制备氢氧化铝的研究

实验研究了采用两步碱溶法从高铝粉煤灰中提取氢氧化铝的可行性。首先采用浓度为8 mol/L的NaOH溶液,在95℃的条件下溶出高铝粉煤灰中部分非晶态SiO2;所得脱硅粉煤灰再与适量CaO混合均匀,在260~280℃下以浓度18~20 mol/L的NaOH溶液溶出Al2O3,得到高苛性比的铝酸钠溶液;经降低苛性比、脱硅和碳酸化分解,制得氢氧化铝制品。化学成分分析结果表明,该氢氧化铝制品符合GB/T 4294-1997规定的一级标准。与其他从高铝粉煤灰中提取氧化铝的工艺相比,该方法避免了粉煤灰原料的高温烧结过程,生产能耗显著降低,加工过程的环境相容性良好。

高铝煤矸石脱硅滤饼碱石灰烧结法制备氢氧化铝的实验研究

采用碱石灰烧结法从内蒙古三道沟地区的高铝煤矸石中提取了氢氧化铝,实验原料经过碱液预处理,使其中的铝硅质量比(Al2O3/SiO2)由原来的0.86提高到2.21。实验研究了烧结过程中烧结温度为1100℃、1200℃、1250℃、1300℃以及生料中Na2O/Al2O3摩尔比为0.94～1.0,CaO/SiO2摩尔比为1.90～2.10时,对熟料烧结质量的影响。结果表明,在烧结温度为1200℃、Na2O/Al2O3摩尔比为1.0,CaO/SiO2摩尔比为2.1时,熟料的烧结质量最好,其中氧化铝的溶出率最高达到94%。最佳条件下得到的溶出液以一水铝石为晶种,在添加甲醇并于30℃下分解5h,铝酸钠溶液中氧化铝的分解率达到88.9%;扫面电镜结果显示,生成的铝氧水合物呈片状生长。

利用水合硅酸钠钙渣回收碱并用于制备硅灰石纳米粉体的实验研究

从高硅含铝原料霓辉正长岩中提取氧化铝时,硅以水合硅酸钠钙的形式排出。实验研究了水合硅酸钠钙渣的高效利用技术。利用水合硅酸钠钙自身的水解作用和在NaOH溶液中使之分解两种方法来回收其中的Na2O,所得NaOH溶液经蒸发浓缩后可循环利用。回收碱后剩余的固体渣用来制备硅灰石粉体。实验得出回收碱的优化条件为温度180℃,起始溶液的Na2O浓度为20 g/L,液固比为4∶1,洗涤6~7次。在此条件下,碱回收率可达90%以上。对回收碱后所得固体渣进行差热-热重分析,确定制备硅灰石粉体的煅烧温度。在820℃下煅烧2 h,制得颗粒尺寸为50~100 nm的α-CaS iO3纳米粉体,对其反应机理进行了初步的探讨。

高铝粉煤灰两步碱水热法浸出氧化铝工艺研究

本文以高铝粉煤灰为研究对象,提出了预脱硅-两步碱水热法提取氧化铝工艺,分别对第一、二步碱水热过程进行了详细研究。结果表明,预脱硅后,非晶态氧化硅得到有效脱除,铝硅比从1.2提高到1.8。第一步碱水热过程优化工艺条件为:反应温度220℃,液固比8,反应时间为1 h,苛性比14;第二步碱水热过程优化工艺条件为:反应温度260℃,液固比8,钙硅比1.0,反应时间为0.75 h。基于两步碱水热法的优化工艺条件,将两步反应耦合,氧化铝的总提取率达94.9%,提取液中氧化铝的浓度为78.8 g/L,苛性比从一步碱水热法的11.5降低到7.2,实现了苛性比的大幅降低,为碱水热法提取氧化铝开辟了新路线。

高硅铝土矿制取氧化铝两种烧结工艺对比评价

我国铝土矿矿石类型以硬水铝石型为主,平均品位较低。本文以河南省登封高硅铝土矿为原料,采用低钙烧结法制取氧化铝,并与传统的碱石灰烧结法进行对比评价。结果表明,与碱石灰烧结法相比,低钙烧结法的一次性资源消耗和物料总量分别降低12.98%、19.97%,石灰石用量减少51.4%。因此,低钙烧结法符合资源节约和清洁生产的要求,有望得到应用。

河北某低品位铅锌矿选矿工艺试验研究

河北某低品位铅锌矿金属矿物嵌布粒度大小不等,共生关系复杂,部分锌矿物可浮性好,含有大量易泥化的绢云母和可溶性盐类。多种选矿流程方案的对比试验结果表明,高碱下优先浮选流程的分选指标优于其它方案。闭路试验可获得铅品位55.37%、回收率为83.65%,含银417g/t、银回收率为67.36%的铅精矿;以及锌品位45.25%、回收率82.46%的锌精矿。采用乙硫氮+丁铵黑药作为铅矿物的捕收剂,可提高伴生银的回收率。

双流法高温碱液预热器材质选择——耐均匀腐蚀性试验研究(一)

本文选用压力容器常用钢——— 12CrMoV、2 0 g、16MnR三种材质 ,按照适于我国一水硬铝石型铝土矿的双流法溶出工艺条件 ,在铝土矿溶出实验用的钢弹中 ,测定了 2 70℃、2 90℃温度下三种材质的耐均匀腐蚀性。结果表明 ,在2 70℃温度下均匀腐蚀速率不大于 0 16mm/a ,在 2 90℃温度下均匀腐蚀速率不大于 0 2 6mm/a ,按耐 10级标准衡量三种试验材质均属耐蚀的第 6级 ;在 2 70℃温度下试验未发现点蚀 ,在 2

模拟高放废物碱矿渣水泥固化体抗冲击性能的研究

研究了模拟高放废物碱矿渣水泥固化体的抗冲击性能。实验结果表明：固化体的固化工艺对其抗冲击性能有很大影响，水泥固化体的抗冲击性能优于玻璃固化体。

高温热解过程中新疆高碱煤中钙的演变

以新疆准东地区高碱煤（五彩湾煤和天池能源煤）为实验煤种,通过萃取法研究煤中钙的存在形式及其在热解过程中的演变规律。研究表明,本实验中两种高碱煤中钙主要为醋酸铵溶钙和盐酸溶钙,其中天池能源煤含有较多的水溶钙。1 500℃热解后天池能源煤焦炭中水溶钙的含量明显较高,主要是因为天池能源煤中本身存在一定量的硫化钙,在高温热解的过程中保存在焦炭中;五彩湾煤焦炭中的醋酸铵溶钙含量高于其它煤种,主要是因为五彩湾煤中硅铝的含量较少导致部分钙仍以氧化钙的形式存在于焦炭中。高温热解过程中,煤焦中钙均以较为稳定的形式存在,随着热解温度的上升,焦炭中钙的含量呈上升趋势。1 200℃时焦炭中的钙主要以硬石膏和氧化钙等醋酸铵溶钙为主;1 200～1 400℃硫酸钙分解,导致水溶钙小幅上升,但整体依然以醋酸铵溶钙为主,此时的醋酸铵溶钙主要以氧化钙形式存在;1 400～1 500℃氧化钙与硅、铝等物质反应使醋酸铵溶钙转化为盐酸溶钙。

高铝粉煤灰提取氧化铝工艺的经济性分析

文章针对高铝粉煤灰提取氧化铝的工艺技术,介绍了粉煤灰提取氧化铝的主要工艺,分析了直接消耗成本,对比了生产成本,阐述了单位投资成本。最后得出各工艺生产成本、单位投资成本普遍较高的结论。

新型捕收剂Y2提高四川某铅锌硫化矿浮选指标的研究

四川某铅锌硫化矿方铅矿、闪锌矿和黄铁矿嵌布关系复杂。现场在中性条件下,以25^#黑药作铅捕收剂浮铅,浮铅尾矿再选锌,获得的铅、锌精矿品位偏低、且精矿中铅、锌互含严重,难以实现高效回收铅、锌资源。为此,针对该铅锌硫化矿矿石性质,在高碱条件下,以具有较好选择性和捕收性的铅高效捕收剂Y2浮铅,硫酸锌作锌矿物抑制剂,经一次粗选、三精精选获得铅精矿,粗选尾矿经两次扫选后再选锌。试验室小型闭路试验研究结果表明,在原矿含铅1.39%、含锌2.38%的情况下,可获得铅精矿含铅50.34%、含锌6.59%、铅回收率80.61%,锌精矿含锌49.44%、含铅1.94%、锌回收率88.60%的较好指标。与现场工艺相比,铅精矿中铅品位提高了6.46%、铅回收率提高了7.04%、杂质锌含量降低2.23%,锌精矿中锌品位提高6.02%、锌回收率提高5.06%、杂质铅含量降低0.9%,使用新型捕收剂Y2的优越性明显。

湖南某铅锌矿无碱浮选试验研究

针对硫化铅锌矿浮选分离过程中,传统石灰高碱工艺石灰配制和使用困难、石灰对单质银矿物抑制以及铅锌浮选工艺造成的环境污染等问题,开展了寻找替代传统石灰高碱工艺、开发新型硫化铅锌矿无石灰清洁生产新工艺(以下简称无碱工艺)的试验研究,确定了环保型方铅矿捕收剂HQ77,pH值中性条件下抑制黄铁矿和闪锌矿的高效抑制剂HQD82-1、HQD82-2及HQD52,闪锌矿捕收剂HQ66,并对湖南某铅锌矿样开展了采用"HQ77+HQD82-1+HQD82-2"组方替代"乙硫氮+硫酸锌+石灰+松醇油"组方选铅及"硫酸铜+HQD52+HQ66"组方替代"硫酸铜+MB+石灰+松醇油"组方选锌的清洁生产新工艺小型试验研究,对铅品位2.80%、锌品位6.30%、银品位67 g/t的硫化铅锌矿样进行试验研究,取得了铅精矿铅品位大于65%、回收率大于91%、铅精矿中银回收率大于42%,锌精矿锌品位大于45%、回收率大于93%的理想指标。试验结果表明,无碱工艺能够取代原选厂的传统石灰高碱工艺,与旧工艺相比,铅锌浮选指标相当,但可显著提高银回收率,同时大大减轻选厂环保压力,选厂废水经简单处理(甚至不需处理)便可直接达标外排。

染整过程资源综合回收利用技术研究及应用

针对染整过程中丝光过程中碱回用率低且回用碱品质差、染色过程中的耗盐量大和各印染车间耗水量大等突出问题,重点介绍了高膜法回收碱技术获得清洁碱、高效臭氧脱色实现高盐短程回用等清洁技术,并对该技术的技术优势和市场前景进行了分析,可为今后的纺织企业实施清洁生产技术提供一些思路和借鉴。

提高某高硫铜矿石伴生金银指标的试验研究

对某高硫铜矿石进行了提高伴生金银回收率的试验研究。现场采用高碱(p H=12~13)工艺选铜,会对金、银产生较强的抑制作用,不利于金、银的回收。针对原流程存在的问题,提出在保持现场铜浮选工艺流程不变的基础上,适当降低矿浆碱度(p H值在10.5~12),采用铜选择性捕收剂、高效组合抑制剂选铜,从而在保证铜品位和回收率基础上提高金、银的回收率。通过系统试验研究,新工艺获得了含铜20.39%、铜回收率88.80%、金2.55 g/t、金回收率37.78%、银144.70 g/t、银回收率47.36%的铜精矿;与现场高碱工艺相比,铜精矿品位和铜回收率分别提高了1.78和0.96个百分点,伴生金、银的回收率分别提高了2.07、2.38个百分点。现场原浆试验也验证了新工艺的可行性。