响应曲面法优化氨法焙烧后粉煤灰除铁工艺

通过响应曲面法(RSM)对粉煤灰与硫酸铵焙烧产物的浸出液进行除铁工艺参数的优化.以反应温度、溶液pH值和晶种加入量为变量，反应后溶液中铝离子质量浓度和铁离子质量浓度为相应变量，分别对黄铵铁矾法除铁过程和针铁矿法除铁过程建立相应的数学模型，并对影响因素进行了分析.通过实验对模型进行了检验，其误差在5%以内，表明模型具有一定的可靠性.对模型进行求解后，分别得出黄铵铁矾法除铁和针铁矿法除铁最佳工艺条件.     

硫酸铜除铁工艺的研究

在以黄铜矿为原料生产硫酸铜的工艺中，浸取后的硫酸铜母液中铁的含量约为14—18g/L，这严重影响了硫酸铜的结晶和质量；而经过本工艺处理后铁的含量可降至0．01g/L以下。工艺分为两步进行，第一步，先用氨水调pH=1．5左右，且在反应过程中保持溶液pH值在1．0—1．5之间，温度在90—95℃之间，用活性炭、亚硝酸钠作为催化剂，用空气氧化，反应3h，生成黄铵铁矾，进行初步除铁；过滤分离出黄铵铁矾，第二步在pH=1．8～2．2用H2O2氧化稠余的Fe^2 至Fe^3 ，进一步除铁，并升温至85—90℃之间，反应3h，除缺率达99％以上,溶液中铁小于0．01g/L。     

低品位软锰矿浸出液中铁的去除方法研究

采用两矿酸溶法,将湖南某低品位软锰矿与硫铁矿和浓硫酸共同浸出,得到含铁量高的硫酸锰溶液.对其中Fe杂质的深度净化方法及条件进行了研究.通过对中和水解法、部分水解针铁矿法、黄铵铁矾法、黄铵铁矾-针铁矿联合法等方法进行了深入比较,得出采用黄铵铁矾-针铁矿联合法是最适合该溶液的除铁方法.反应温度为90℃,时间为1h时,采用该法除铁率达到99.96%,而且锰的损失率低,铁渣量少,过滤容易.铁的深度去除为制备高纯硫酸锰溶液打下了良好的基础.     

低m(Cr)/m(Fe)铬铁矿除铁工艺的实验研究

以南非铬铁矿为对象,在热力学分析的基础上,采用碳热还原法开展了低m(Cr)/m(Fe)铬铁矿除铁工艺的实验研究.结果表明:实验中铬铁矿选择性除铁的适宜温度为1 100℃左右,符合热力学计算结果.低于此温度时还原出的富铁相与基体分离不彻底,难以结瘤析出;高于此温度时尖晶石相中的铬元素还原严重,影响铬的回收率.在1 100℃还原0.5 h并经酸浸处理后,铬铁矿可由化工级提升至冶金级,在相同温度下还原2 h后,m(Cr)/m(Fe)可由1.7提高至5.8,为实现低m(Cr)/m(Fe)铬铁矿的高效利用提供了新思路.     

铝硅钛合金自然沉降除铁工艺

通过对高铁Ａｌ－ Ｓｉ－ Ｔｉ 合金自然沉降和添加锰再自然沉降后组织的观察和分析发现：自然沉降前后Ａｌ－ Ｓｉ－ Ｔｉ 合金上、下试样中的铁相数量几乎无变化,而经加锰再自然沉降后可使大部分铁相沉降到试样下部。     

高铁低铜溶液磷酸盐除铁工艺

研究以铜萃余液为原料的高铁低铜溶液的处理过程,提出用磷酸盐除铁的工艺技术方案,得出最佳条件。实验结果表明最佳条件如下:除铁时磷酸钠加入量为理论量,pH=1.5,反应时间为20 min,双氧水加入量为5倍理论量,室温。在此条件下,Fe去除率达99%,铜损失率仅2%,可获得良好分离效果。对除铁渣进行磷酸根的回收研究,当氢氧化钠加入0.8倍理论量、反应时间为2.5 h时,磷酸根几乎可以全部回收。该工艺具有操作简便、周期短、能耗低及环境友好等优点,对高效处理工业上常见的高铁低铜溶液具有重要意义。     

氯盐溶液预氧化—针铁矿法除铁过程的研究

通过试验,对锌、锰氯化物溶液中预氧化—针铁矿法除铁过程进行了研究,探索了在软锰矿作氧化剂和锌焙砂作中和剂等条件下,预氧化过程和针铁矿沉铁过程同槽同时进行的工艺可行性,考察了温度、时间、氧化剂MnO_2量和溶液酸度等因素对预氧化的作用效果、除铁效果以及渣的过滤性能等指标的影响。研究结果表明:氯盐溶液中预氧化—针铁矿法同槽同时除铁过程不仅工艺可行,而且在一定的条件下能获得非常满意的除铁效果。     

镍红土矿硫酸常压浸出液高温水解除杂

以硫酸常压浸出液为原料,以腐殖土为中和剂,采用高温水解法对其进行净化除杂研究。在探讨除杂原理的基础上,考察水解温度、时间、腐殖土加入量和加入方式对杂质脱除率的影响。研究结果表明:水解反应前每升溶液加入腐殖土100 g,在220℃下反应1 h,常压浸出液中的铁、铬、铝的脱除率分别达到96.19%,93.32%和93.99%,同时镍、钴、镁、锰的回收率均在99%以上;水解渣成分以Fe2O3为主,具有良好的过滤性能;高压釜结垢中含有Fe2O3,NaAl3(SO4)2(OH)6和FeOHSO4,结垢方式为沉积式结垢,易清理。     

从金精矿中生产硫酸铜的试验研究

本文研究了从金精矿中提取少量铜的方法,其中包括铜的浓集,铜与杂质铁的分离,制取硫酸铜的原理及方法等。介绍了技术条件和工艺流程。所介绍的工艺方法己被生产实践证明是有效的。     

红土镍矿含碳球团深还原-磁选富集镍铁工艺

以红土镍矿为原料,利用深还原工艺将镍和铁由其矿物还原成金属镍和铁,再通过磁选分离富集得到高品位的镍铁精矿.对深还原焙烧工艺参数进行了优化,得到最佳的工艺条件如下:内配碳量(C/O原子比)为1.3,还原时间为80 min,CaO质量分数为10%,还原温度为1300℃.在此条件下得到的镍铁精矿中镍品位为5.17%,全铁品位为65.38%,镍和铁的回收率分别为89.29%和91.06%.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)对深还原矿及磁选后的镍铁精矿进行了分析,发现深还原矿中出现金属粒,为Ni--Fe合金,镍全部溶于镍铁合金中,铁还有少部分以FeO的形式存在;磁选过程除去大量的脉石,精矿中主要物相为Fe、Ni--Fe、FeO及少量的CaO.MgO.2SiO2.     

Roasting-induced phase change and its influence on phosphorus removal through acid leaching for high-phosphorus iron ore

In the present study, roasting-induced phase change and its influence on phosphorus removal via leaching has been investigated for high-phosphorus iron ore. The findings indicate that phosphorus in the ore is associated with goethite and exists mainly in amorphous Fe₃PO₇ phase. The phosphorus remains in the amorphous phase after being roasted below 300℃. Grattarolaite (Fe₃PO₇) is found in samples roasted at 600-700℃, revealing that phosphorus phase is transformed from the amorphous form to crystalline grattarolaite during roasting. Leaching tests on synthesized pure grattarolaite reveal a low rate of phosphorus removal by sulfuric acid leaching. When the roasting temperature is higher than 800℃, grattarolaite is found to react with alumina to form aluminum phosphate, and the reactivity of grattarolaite with alumina increases with increasing roasting temperature. Consequently, the rate of phosphorus removal also increases with increasing roasting temperature due to the formation of acid-soluble aluminum phosphate.     

铁矾渣微波硫酸化焙烧水浸液的深度除铁

采用微波低温硫酸化焙烧-水浸和针铁矿除铁方法将Zn、Cu等富集到浸出液中,Pb和Ag富集到浸出渣中,使有价金属得到清洁的回收利用.研究了上述工艺中浸出液除铁的优化工艺条件,探究了反应体系的pH值、浸出液单次滴加量、浸出液的铁含量等因素对除铁效果的影响,并采用X射线衍射分析、扫描电子显微镜观察等手段对得到的沉淀渣进行了表征.研究获得的优化实验条件为：以200 mL的0.01 mol·L-1 ZnSO4溶液为底液,晶种添加量为20 g·L-1,除铁体系pH值控制在3左右,温度90℃,每隔5 min滴加3 mL水浸液(保持反应体系中铁的浓度<1 g·L-1).在此条件下,除铁后溶液残铁量仅为0.065 g·L-1,去除率可达99.3%,达到了深度除铁效果.除铁过程中,Zn的损失率仅为4.1%.     

Influence of acid leaching and calcination on iron removal of coal kaolin

Calcination and acid leaching of coal kaolin were studied to determine an effective and economical preparation method of calcined kaolin. Thermogravimetric-differential thermal analysis (TG-DTA) and X-ray diffraction (XRD) demonstrated that 900℃ was the suitable temperature for the calcination. Leaching tests showed that hydrochloric acid was more effective for iron dissolution from raw coal kaolin (RCK), whereas oxalic acid was more effective on iron dissolution from calcined coal kaolin (CCK). The iron dissolution from CCK was 28.78wt%, which is far less effective than the 54.86wt% of RCK under their respective optimal conditions. Through analysis by using M?ssbauer spectroscopy, it is detected that nearly all of the structural ferrous ions in RCK were removed by hydrochloric acid. However, iron sites in CCK changed slightly by oxalic acid leaching because nearly all ferrous ions were transformed into ferric species after firing at 900℃. It can be concluded that it is difficult to remove the structural ferric ions and ferric oxides evolved from the structural ferrous ions. Thus, iron removal by acids should be conducted prior to calcination.     

用铁屑烟气脱硝过程中生成沉淀物制铁红颜料

用X-射线衍射分析了用铁屑进行烟气脱硝过程中形成铁沉淀物的结构和组成,重点研究了采用过程中生成的铁沉淀物制备氧化铁红颜料的工艺．研究结果表明,过程中所得的铁沉淀物经风干后外观为桔黄色,化学成分与铁黄相同;用该沉淀物制备铁红颜料的最佳条件为煅烧温度600～700℃,煅烧时间50min,水悬浮液pH值为7,在此条件下,可生产出符合国家一级品标准的氧化铁红颜料．     

大型水厂二氧化氯应用中的问题及对策

通过对水厂一年多的生产运行状况的考察,总结了二氧化氯替代氯气预氧化、消毒工艺中遇到的问题.根据水厂的实际情况,提出了预热原料和空气、在二氧化氯发生器的空气管路上加装流量计和报警装置、改善管路设计、多点投加二氧化氯和对反应沉淀池和滤池进行遮光处理等多项措施,达到提高二氧化氯产率、保证工艺的稳定性、确保二氧化氯发生器的安全性,降低二氧化氯的衰减速率的目的.     

基于针铁矿法的沉铁过程动态建模

针对针铁矿法沉铁过程要求苛刻的沉铁环境,为了实现先进优化控制技术在湿法炼锌过程中针铁矿法沉铁过程中的应用,通过分析针铁矿法沉铁过程中气-液和固-液两相反应特点,根据串联连续搅拌槽式反应器(n-CSTR)的特性,基于化学反应动力学和质量守恒定律,分别建立针铁矿法沉铁过程中氧化反应、水解反应和中和反应的动态微分方程;然后,通过带多重时滞的动态微分方程组建立针铁矿法沉铁过程的机理模型,并且由动态微分方程组得到针铁矿法沉铁过程输入、输出关系的状态方程.最后,对该模型的计算值和实际测量值进行比较.研究结果表明:该模型能较好地表征各反应器溶液中Fe2+质量浓度和H+浓度的变化过程,为下一步先进优化控制技术的实施打下了良好的基础.     

凹凸棒土负载硫化纳米零价铁对水中Cu(Ⅱ)的去除机理研究

针对纳米零价铁易团聚及表面形成钝化层的缺点,本文以凹凸棒土为载体、以硫代硫酸钠为硫化试剂,制备了凹凸棒土负载硫化纳米零价铁(S-nZVI@ATP)复合材料,并考察了复合材料对水中Cu(Ⅱ)的去除效果。由SEM可观察到,经过凹凸棒土负载及硫化改性后的纳米零价铁串珠状结构变短,且被分散为单个的球形颗粒;比表面积测定结果表明,S-nZVI@ATP复合材料的BET比表面积为46.04m~2/g,与纳米零价铁相比提高了约1.35倍;由TEM观察到,经硫化的纳米零价铁颗粒界面处包裹了一层FeS,粒径由57.6nm增至118.5nm。S-nZVI@ATP复合材料去除水中Cu(Ⅱ)的机理主要是硫化纳米铁界面处的Fe~0将Cu~(2+)还原为Cu~0以及FeS转化为溶度积更小的CuS,该过程符合Langmuir-Hinshelwood吸附/还原模型和Langmuir等温吸附模型。本实验条件下,复合材料对Cu(Ⅱ)的最大吸附-还原量可达9.25mmol/g(587.8mg/g)。     

铜冶炼闪速炉烟尘氧化浸出与中和脱砷

介绍了废酸氧化浸出铜冶炼闪速炉烟尘和漫出液中和沉淀砷、铁过程。从化学热力学和实验2方面研究了浸出液中以砷酸铁形式中和沉淀脱砷过程，并对砷酸铁沉淀的稳定性进行了研究。研究结果表明：闪速炉烟尘中铜、砷和铁的浸出率分别可达到83％，92％和30％，浸出液中的铁和砷的量比n（Fe）／n（As）约为1．50；控制适当的pH值中和沉淀砷、铁，可使铜存留于溶液中，而砷以砷酸铁形式进入固相中，从而达到铜、砷分离的目的；不稳定的砷酸铁沉淀物进一步转型后，则可作为无毒稳定渣丢弃。     

复杂钪精矿碱熔合焙烧-水解-盐酸浸出工艺分离钪

川西含钪精矿含钪为189.80g/t,主要含钪的载体矿物为绿泥石、蒙脱石、滑石和角闪石,且铁、钙、镁等元素的含量较高,钪的分离难度较大。采用碱熔合—水解—盐酸浸出工艺分离川西含钪精矿中的钪,结果表明:在焙烧温度650℃、焙烧时间15min、碳酸氢钠用量100%、盐酸用量15%、浸出时间75min、浸出温度45℃、液固比为1.5∶1的工艺条件下,获得了钪浸出率99.56%的钪分离指标。浸出渣的化学成分、形貌及能谱分析显示:浸出渣中主要的成分为硅、铝、镁、钪,且钪的含量较低为4.32g/t,浸出渣的扫描电镜分析图谱中没有明显的Sc谱线峰值,这也说明绝大部分钪被溶解进入液相,从理论上验证了钪精矿采用碱熔合焙烧-水解-盐酸浸出工艺分离钪的可行性。     

零价铁法处理垃圾填埋场渗滤液

为解决垃圾渗滤液尤其是回灌后渗滤液存在可生化性差的问题,研究了一种可行的渗滤液物化处理工艺。采用零价铁法工艺,利用废旧铁屑处理渗滤液。实验考察找到了处理效果随铁屑投加量,焦炭投加量、反应时间及pH值变化的规律,并通过正交实验找到了最佳的反应条件组合。实验结果表明:当pH控制在7.4左右,反应时间3 h,铁屑和焦炭投加量分别在175 g.L-1和0.3 g.L-1的时候,能达到60%的化学需氧量去除率。结果表明,零价铁法处理渗滤液效果明显,价格适中,操作简单,应用前景广阔。