Enrichment and separation of iron minerals in gibbsitic bauxite residue based on reductive Bayer digestion

The mineralogical characteristics of three kinds of gibbsitic high-iron bauxite and the effects of various digestion conditions on the enrichment and separation of iron minerals were investigated. The results show that adding an appropriate organic reductant such as glycerol can promote the digestion of concomitant diaspore, boehmite and alumogoethite as well as the conversion of goethite to hematite in the reductive Bayer digestion. Processing Bauxite A with A/S of 25.41 can directly produce qualified iron concentrates(TFe>56%) by the reductive Bayer digestion, and thus realize the zero red mud discharge. For Bauxite B and Bauxite C with A/S of 7.82 and 3.35, the iron recoveries of 65.13% and 79.13% can be achieved with the corresponding TFe of 52.05% and 50.16% in the iron concentrates by gravity separation, respectively, resulting in the red mud discharge reduction of ~50% or above.

陆相断陷咸化湖盆细粒沉积地层有机质富集特征及控制因素分析——以东营凹陷沙河街组第四段上亚段纯上次亚段为例

【目的】湖相细粒沉积泥页岩储层“甜点段”的发育与有机质富集密切相关,但目前针对断陷咸化湖盆泥页岩有机质富集控制因素的探究及富集模式的建立等相关研究较少。【方法】东营凹陷沙河街组第四段上亚段纯上次亚段(Es4scs)时期发育典型的陆相断陷咸化湖盆,为深化对研究该区细粒沉积地层有机质富集规律的认识。从沉积学、地球化学、古生物学及分子地层学等方面入手,利用薄片鉴定、X射线衍射、氩离子抛光—扫描电镜、孢粉鉴定、生物标志物色谱—质谱分析等技术手段,运用各项指标详细探究有机质富集的控制因素,建立适用于研究区各环境演化阶段的有机质富集模式。【结果】(1)有机质具有条带状、充填式、分散式等微观赋存状态,母质来源主要为藻类等低等水生生物,在中上部地层出现少量的陆源高等植物来源;(2)沉积环境经历了较浅水半干旱弱氧环境—深水半湿润还原环境—次深水半干旱贫氧环境三个演化阶段;(3)有机质富集的主要控制因素为古气候、古盐度、古氧化还原性、古生产力和沉积速率,而次要控制因素为古水深、陆源输入、火山作用和热液活动。【结论】本次探究了有机质富集的主控因素,建立了适用于陆相断陷咸化湖盆细粒沉积地层的有机质富集模式,研究成果对我国陆相页岩油气勘探开发具有重要意义,即高生产力、还原环境、适宜的盐度和沉积速率主导了高有机质富集,该环境的沉积产物是页岩油气勘探的有利层段。

盐酸浸出拜耳法赤泥预富集钪的研究

考察盐酸浓度、浸出时间和液固比对拜耳法赤泥中钪浸出率的影响。结果表明,在下述最佳条件下钪浸出率达到96.63%:盐酸浓度7mol/L、80℃浸出90min、液固比8∶1。用P204进行一次萃取,钪萃取率达到97.99%。富钪有机相通过酸洗除杂、烧碱反萃、过滤、烘干后,固体中钪的质量百分数为2.09%,富集了328倍,总回收率97%以上。

从赤泥硫酸熟化浸出液中预富集钪

采用正交试验研究硫酸赤泥熟化浸出液中钪的萃取性能,并通过二次反萃制备出钪富集物。结果表明,当P204浓度10%、相比O/A=1/15、萃取时间5min时,钪萃取率高达99.27%。当反萃剂为2.5mol/L NaOH溶液、反萃相比O/A=1/1.5、反萃时间10min、反应温度95℃至水相微微沸腾、反萃次数2次时,钪反萃率为98.34%,获得的初步富集物中钪含量为0.86%,可用于进一步制作高纯氧化钪产品。

硫酸浸出赤泥富钛渣

制备了赤泥富钛渣,并通过单因素和正交试验考查了硫酸浓度、反应时间、反应温度对二氧化钛酸解率的影响。结果表明,影响二氧化钛酸解率因素的主次顺序为硫酸浓度、反应温度和反应时间。较佳酸化条件是反应温度180℃、反应时间140min和硫酸浓度95%,二氧化钛酸解率为96.32%。

辽东湾蠕虫状地震反射的地质意义研究

常规统计岩石物理学研究缺乏对地质成因的分析及对地震反射特征的物理机理分析,难以建立合理的岩石物理模板,指导地震属性的分析与解释。针对这些问题,基于地震岩石学研究与宏观沉积相相结合的原则,首先将辽东湾东营组蠕虫状反射按宏观沉积环境分为滑塌型、复合型和远岸型;然后结合沉积过程,将蠕虫状反射形态和沉积微相结合起来,分析蠕虫状反射形态与物源方向的关联性;最后总结出蠕虫状反射的地质意义及不同形态蠕虫状反射形成的物理机理。建立了富泥型和富砂型蠕虫状反射的识别模式,为蠕虫状反射的沉积研究、内幕刻画和储层预测打下了基础。

赤泥化学选矿制备富钛渣的研究

研究了盐酸浸出赤泥中杂质成分制备富钛渣的方法,考察了盐酸浓度、浸出温度、液固比和浸出时间对富钛渣中TiO_2品位的影响,通过ICP-AES和XRD检测手段分析了该酸浸过程的物相变化和作用机理。结果表明,在盐酸浓度30%、浸出温度80℃、液固比7∶1和浸出时间60min的条件下,富钛渣中TiO_2品位可达24%。随着盐酸浓度的提高,赤泥中方解石消失,赤铁矿、钙霞石和钙钛矿逐渐溶解,而板钛矿和石英基本没有溶解。

含钛硫酸浸出液的水解研究

制备了含钛硫酸浸出液,并通过单因素和正交试验考查了水解时间、水解温度和钛液浓度对水解率的影响。结果表明,影响二氧化钛水解率因素的主次顺序为:水解温度、钛液浓度和水解时间。较佳水解条件为:水解温度95℃、钛液浓度110g/L,水解时间210min,此时,水解率为97.12%,能满足工业生产要求。

济阳坳陷页岩油富集主控因素

济阳坳陷页岩油类型包括泥页岩型和夹层型2种类型。在分析泥页岩型和夹层型页岩油特征的基础上,通过数理统计、典型解剖、分析测试技术和生排烃模拟实验,明确了济阳坳陷页岩油富集的主控因素。泥页岩型页岩油富集的主控因素是:泥页岩岩相、异常高压、页岩油的可动性和泥页岩(微)裂缝;富有机质纹层状岩相的异常高压过渡段的页岩油可动性好,裂缝越发育越有利于济阳坳陷页岩油的富集。夹层型页岩油富集的主控因素与常规油藏类似,主要受物性和异常高压控制;夹层的物性越好,异常压力越高越有利于夹层型页岩油的富集。该成果对中国东部陆相断陷盆地页岩油勘探有一定指导作用。

赤泥基生物炭载体对厌氧氨氧化污泥富集的影响研究

为了实现厌氧氨氧化(Anammox)污泥的快速富集,以赤泥为铁源、以斑茅秸秆为生物炭前驱体制备赤泥基生物炭载体,并将其与处理养殖沼液的自然塘污泥混合均匀后,投加至上流式厌氧污泥床(UASB)反应器中,考察了Anammox污泥驯化过程中反应器的脱氮性能、污泥性能、微生物群落结构的变化情况,评估了赤泥基生物炭载体对Anammox污泥富集的影响机理.结果表明:历经59d,添加了赤泥基生物炭载体的R2反应器可成功富集Anammox污泥,其NH_(4)^(+)-N和NO_(2)--N去除速率分别为1.47kg/(m^(3)·d)和1.91kg/(m^(3)·d),而未投加的R1反应器至92d时才成功富集Anammox污泥;污泥驯化过程中,R2污泥的胞外聚合物(EPS)分泌量明显高于R1,且R2污泥颗粒粒径大小和颗粒化程度明显大于R1;至驯化末期,观察到R2中有大量的厌氧氨氧化菌(AnAOB)附着在赤泥基生物炭载体的孔道内,且孔道内的AnAOB周边存在大量的铁元素,而R1的AnAOB则相对较少且分散,R2污泥比厌氧氨氧化活性(SAA)是R1的2.3倍,Anammox基因拷贝数是R1的3.8倍.由此可见,赤泥基生物炭载体可明显加快Anammox污泥的富集,其不仅为AnAOB提供了“房子”以抵御不利环境,“房子”内的赤泥活性组分如铁等可能在AnAOB的代谢和团聚生长方面具有促进作用,且赤泥基生物炭载体采用固体废弃物制成,在实际应用中具有经济有效性.

富氧底吹熔炼处理铅阳极泥的工艺革新与试验研究

传统的阳极泥熔炼存在物料占用多,生产周期长,生产成本高、产能低等问题。根据富氧底吹强化熔炼提高系统处理能力、满足生产要求的思路,对富氧强化引起的渣线侵蚀问题进行了试验研究。通过在渣中配入一定量的PbO替代侵蚀性强的纯碱与萤石,取得了良好效果。研究了氧化铅配入量、熔炼时间、熔化温度、焦丁的配入及其反应温度、氧气参与等条件对还原熔炼的影响。

萃取富集-8-羟基喹啉显色光度法测定赤泥中微量Ga(Ⅲ)

研究了8-羟基喹啉与Ga（Ⅲ）的显色反应,在pH=4.0的HAc-NaAc缓冲溶液中,在表面活性剂Tween 80存在下,8-羟基喹啉与Ga（Ⅲ）反应生成2∶1的稳定络合物,络合物最大吸收波长为416nm,表观摩尔吸光系数为2.69×105 L·mol-1·cm-1。Ga（Ⅲ）含量在0~2.4 mg/L的范围内符合比耳定律。结合乙酸丁酯萃取富集,Ga（Ⅲ）的测定灵敏度可提高数倍,大多数常见离子不干扰测定。方法已应用于赤泥中微量Ga（Ⅲ）的测定,结果与罗丹明B法相一致。实际样品6次测定值的相对标准偏差小于1%,加标回收率为98.0%~103.6%。

一种处理酸泥的冶炼新工艺

一种处理酸泥的冶炼新工艺是用富氧侧吹熔炼炉和富氧侧吹还原炉代替传统技术中使用的烧结机和密闭鼓风炉,同时在熔炼过程中加入硫铁矿使物料在炉内完全达到自热,熔炼炉产生的烟气能够满足制酸要求。该工艺改善了传统技术中存在的高焦率、烟气含硫低、大量返尘及高能耗等问题,具有可行性及潜在市场。

溶出条件对铝土矿氧化铝溶出及赤泥中氧化铁富集的影响

采用拜尔法高压溶出广西平果铝土矿,考察了溶出时间、溶出温度、石灰添加量以及苛碱浓度对氧化铝溶出及赤泥中氧化铁富集的影响。结果表明,最佳溶出条件为:溶出时间50min、溶出温度260℃、石灰添加量6%、苛碱浓度235g/L,在该条件下,氧化铝实际溶出率可达79.6%,赤泥中氧化铁含量达32.1%。

白酒酿造窖泥未培养微生物菌群的可培养化策略

窖泥是厌氧微生物的重要栖息地,厌氧微生物菌群的代谢活动对浓香型白酒的香气和风味形成起着重要作用。但大多数窖泥厌氧微生物尚未能在人工实验室培养条件下培养,这严重阻碍了对窖泥厌氧菌群功能的解析。采用CGM、NBM和MCI三种营养成分丰富度不同的培养基,以典型窖泥作为菌群接种源,探索富集菌群的种类与动力学变化。扩增子测序分析表明,寡营养的MCI培养基对于富集窖泥主体菌群是较为有效的,可以同时富集得到产甲烷菌群和细菌菌群,主要包括古菌的广古菌门(Euyarchaeota)、细菌的拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)。使用基于MCI培养基的寡营养技术能有效富集窖泥中高丰度和低丰度厌氧菌,如普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)、理研菌科(Rikenellaceae)、Dysgonomonadaceae、太阳杆菌科(Heliobacteriaceae)、瘤胃菌科(Ruminococcaceae)和甲烷八叠球菌科(Methanosarcinaceae)等;同时对扩增子测序无法检测的稀有微生物,包括甲烷鬃菌科(Methanosaetaceae)、消化链球菌科(Peptostreptococcaceae)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、Oligosphaeraceae、Cloacimonadaceae、纤维杆菌科(Fibrobacteraceae)和Pedosphaeraceae等也具有良好的富集作用。结合宏基因组学技术,寡培养技术展现出在解析窖泥微生物菌群的物种组成、菌群结构和代谢潜能等方面的重要价值,为深入剖析窖泥未培养厌氧菌对窖泥依赖型白酒风味物质合成贡献起到重要作用。

深海富REY泥中稀土元素赋存载体及其富集机制研究进展

综合前人发表的关于太平洋、大西洋以及印度洋等深海沉积物中稀土元素含量的数据,本文较为系统地阐述了全球深海富REY泥(REY-rich mud)的分布,分析了不同沉积环境下富REY泥中稀土元素的赋存载体及其控制因素,并进一步探讨了赋存载体中稀土元素的富集机制。研究发现深海富REY泥主要分布在太平洋和印度洋的深海盆地中,其中西北太平洋南鸟岛附近海域沉积物中稀土元素最为富集,是较为有利的稀土资源勘探潜力区。邻近热液区,深海沉积物中稀土元素含量受热液活动影响较大,稀土元素的主要赋存相是Fe-Mn水合(氢)氧化物,可能是热液流体扩散过程中,颗粒物中的Fe-Mn水合(氢)氧化物等吸附(scavenge)海水中的稀土元素所致。而在远离热液区的正常深海富REY泥中,高磷含量以及低沉积速率是导致其稀土含量相对较高的主要因素,赋存载体主要是生物成因磷灰石(鱼牙骨碎屑)。在磷灰石早期成岩阶段,海水和孔隙水中的REY进入磷灰石,在羟基磷灰石晶格中REE3+与磷灰石中的Ca2+发生类质同象替代:REE3++Na+?2Ca2+和REE3++Si4+?Ca2++P5+,使其不断地富集稀土元素,但这还需要进一步研究。

银电解过程中钯的回收

针对金银冶金过程中铂钯的分布特点,提出了采用黄药富集分离、氯钯酸铵—二氯二氨络亚钯联合沉淀、水合肼还原的方法从银电解阳极泥中回收钯的新工艺。结果表明,所得海绵钯纯度大于99.95%,直收率大于97%。该工艺具有选择性分离钯效果好、过程无需赶硝、产品质量稳定等优点。

铜冶炼制酸酸泥中汞富集试验研究

采用常压浸出—还原富集的方法,以次氯酸钠与硝酸为混合浸出剂,将铜冶炼酸泥中的汞转化为Hg2+转移至浸出液中,再将其还原富集为零价汞而分离。结果表明,铜酸泥中汞浸出的最佳条件为:液固比5mL/g、搅拌速度500r/min、浸出温度20℃、浸出时间30min、浸出液硝酸与次氯酸钠体积比4∶1,铜酸泥中汞浸出率可达93.6%。在浸出液中添加0.1%浓度为10%的次亚磷酸钠,絮凝沉降后,富汞渣中汞品位高达20.6%,达到制汞原料的需求,实现了酸泥中汞的净化与资源化。

从黑铜泥中加压氧化浸出铜和砷

研究了从铜冶炼黑铜泥中低温加压氧化浸出铜、砷,考察了温度、初始硫酸质量浓度、氧分压、液固体积质量比对铜、砷浸出的影响。结果表明:在初始硫酸质量浓度80 g/L、液固体积质量比10/1、温度120℃、氧分压0.3 MPa、反应时间60 min条件下,黑铜泥中的铜、砷浸出率分别达99.5%和98.5%。浸出渣中锑和铋质量分数较原料(黑铜泥)富集8.5倍和14.9倍。

“工业味精”之硼

硼是一种非常特殊的元素,有着"工业味精"的美誉之称,其广泛分布于矿石中。对硼资源进行了概述,并介绍了硼矿的国内外分布现状、硼化合物产品的应用、以及国内硼酸和硼砂的生产工艺发展概况。从尾矿的富集、硼酸和硼砂的酸碱法工艺、硼泥的处理使用进行了描述,对硼资源的综合利用具有一定的指导意义。