红土镍矿中镁橄榄石在高浓度氢氧化钠中的浸出过程

根据红土镍矿中镁橄榄石的存在形式,采用高温固相法合成Mg2SiO4,通过正交试验优化Mg2SiO4在高浓度氢氧化钠中的浸出过程,利用XRD对浸出反应渣进行物相分析,探讨了液固比、氢氧化钠浓度、反应时间和反应温度对Mg2SiO4中SiO2的浸出率的影响。结果表明:Mg2SiO4在高浓度氢氧化钠中浸出过程优化实验条件为,反应温度220℃,反应时间120min,液固比6∶1,NaOH浓度85%;浸出反应渣的XRD分析结果表明:NaOH介入硅酸盐晶格中,其中间产物为Na2MgSiO4,Mg2+经过碱熔融过程可以脱离SiO4阵列,以Mg(OH)2形式从其硅酸盐中得以释放。     

从高铝粉煤灰中提取非晶态SiO2的实验研究

为了有效提高高铝粉煤灰的Al/Si比,为提取氧化铝奠定基础,研究了用NaOH从高铝粉煤灰中提取非晶态SiO2的最佳工艺条件,并对提硅反应的机理进行了探讨。首先根据高铝粉煤灰的化学与物相组成特点,确立了利用NaOH提取非晶态SiO2的基本技术路线;然后用正交实验法确定了提硅的最佳条件:NaOH的浓度25%,灰碱质量比1∶0.5,反应温度95℃,反应时间4 h。经最佳条件反应之后,SiO2的提取率达到了41.8%,灰中Al2O3的含量由48.5%增加到了57.38%,Al2O3/SiO2质量比由1.29提高到了2.39。     

下地幔温压下(Mg, Fe)SiO3钙钛矿的相稳定性

在69～100 GPa冲击压力(估算温度为2600～4300 K)范围内进行了初始样品为(Mg0.92, Fe0.08)SiO3顽火辉石和MgO+SiO2的冲击压缩回收实验。对回收样品进行的X射线衍射(XRD)分析结果表明: 两发顽火辉石回收样品的主相均是单链状结构硅酸盐, 而非钙钛矿结构; 另外, 回收样品中均未观察到氧化物SiO2 和(Mg0.92, Fe0.08)O的XRD特征谱线; 两发MgO+SiO2回收样品中均观察到SiO2和镁橄榄石(Mg2SiO4)而没有氧化物MgO。实验结果表明: 在冲击压缩过程中样品处于钙钛矿结构, 在冲击卸载过程中样品发生了由钙钛矿结构向单链状结构的逆转相变; 在实验的温压范围内, 不可能发生由(Mg0.92, Fe0.08)SiO3向SiO2和(Mg0.92, Fe0.08)O的化学分解相变, 顽火辉石的高压相——钙钛矿结构是稳定的。高压加载或卸载过程引起的晶格畸变导致回收样品和原始样品的谱线差异, 而高压加载导致钙钛矿型(Mg0.92, Fe0.08)SiO3晶格畸变的可能性更大。     

直接酸溶法浸取硫铁矿烧渣中铁的实验研究

对常压下用盐酸直接酸溶提取硫铁矿烧渣中的铁进行了实验研究，探讨了影响硫铁矿烧渣酸溶的因素。结果表明，影响铁溶出率的主要因素为液固比、反应时间和温度；当液固比为4．0mL／g、反应温度100℃时，高速搅拌反应2h后，铁的溶出率可达72％，浸取液经进一步处理可生产氯化铁系列产品，有较好的应用前景。     

某锡铁矿尾矿脱铍回收工艺研究

本研究以某锡铁矿尾矿为试验原料,采用高温焙烧-硫酸浸出工艺脱除尾矿中的有毒金属元素铍,考察了焙烧温度、焙烧助剂、浸出时间、浸出温度、液固比、焙烧时间、硫酸浓度等因素对尾矿中铍浸出率的影响.结果表明:尾矿经950℃高温焙烧2h后,以质量浓度30％硫酸作浸出剂,液固比4:1,在90℃高温条件下浸出6h,可获得铍浸出率86....     

陈家岭钒矿选矿工艺试验

采用钙法氧化焙烧——酸浸的方法从钒矿石中浸出钒,克服了钠化焙烧过程中产生的H2S、Cl2,实验了矿石物料粒度、氧化钙添加量、焙烧温度、焙烧时间、漫出温度、浸出时间、酸的浓度、浸出液固比对浸出率的影响,获得了88％的浸出率。实验表明,焙烧温度、酸的浓度、浸出温度、浸出时间、液固比是影响钒浸出率的重要因素。     

硅灰石与盐酸快速反应规律及应用研究

在反应体系pH≤1．5时，硅灰石与盐酸快速反应，经40－100min反应后，体系分为固液两相，固相为水合 二氧化硅沉淀及少量酸不溶性杂质矿物，液相为以溶胶形式存在的二氧化硅和大量CaCl2；当反应pH值在0．3－0．6时，液相中以硅溶胶形式存在的二氧化硅量最大，占总量46％以上。快速反应中仍存在少量具有慢速反应特征的柱状颗粒，该颗粒中心CaSiO3很难反应完全。快速反应产物经表面积较大，若在酸反应前添加有机助剂聚乙二醇（PEG）,反应pH值在0．3－0．6。反应时间40－100min，反应后用KOH溶液中和到pH＝4，可制备高比表面积多孔SiO2，比表面积＞430m^2／g，孔径1－2nm。     

硅灰石与盐酸快速反应规律及应用研究

反应体系pH≤1．5时，硅灰石与盐酸快速反应，反应后体系中Si,Ca,Fe,Mg等元素在固液两相中化学状态及分布不同，当pH值为0．3－0．6时，液相中SiO2(硅溶胶）比例最大，Ca主要存在于液相中，但固相中总有少量Ca存在。快速反应固相比表面积较大，若反应前添加PEG，反应后中和到pH=4，可制备高比表面多孔SiO2，其比表面积＞430m^2/g，孔径1－2nm，该产物在合成以二氧化硅为基质的纳米复合材料及用作催化剂载体等方面有较好的应用前景。     

水热活化法提取粉煤灰中的氧化铝

采用高压水热活化法对预先烧制的粉煤灰进行碱溶实验,探讨钙硅摩尔比、碱液浓度、液固比、苛性比、反应温度、反应时间等影响因素对于氧化铝溶出率的影响。考虑到氧化铝溶出率及反应成本等各方面因素,得出氧化铝溶出的适宜条件。结果表明:碱溶条件下,钙硅摩尔比为1.0,溶液碱浓度为350 g/L,液固比为10∶1,苛性比为14,反应温度280℃,活化时间为2 h。通过氧化铝溶出工艺条件的优化,可使氧化铝提取率达到95%以上。     

某蛇纹石型红土镍矿常压硫酸溶解浸出实验研究

随着高品位硫化镍资源的日益减少及社会发展对镍需求量的日益增加,低品位红土镍矿的开发利用受到人们的日益关注。本文在对某蛇纹石型红土镍矿详细的矿物学研究基础上,进行了常压硫酸溶解浸出实验研究,获得硫酸浓度1 mol/L、液固比10、浸出反应温度70℃以上、反应时间6 h左右、磨矿细度65%(76μm以下含量)左右的最佳硫酸溶解浸出实验条件;该实验条件下,红土镍矿中Ni、Fe、Mg的浸出率分别为94.4%、72.1%和88.64%。本研究可为该类型红土镍矿的经济回收利用提供科学依据。     

蛇纹石微波辐照硫酸浸出的实验研究

通过蛇纹石微波辐照硫酸浸出新方法的实验，研究了微波辐照强度、辐照时间、硫酸浓度、液固比及矿石粒度等因素对蛇纹石中氧化镁浸出率的影响，结果表明：与传统加热方式相比，微波辐照加热可显著提高蛇纹石酸浸速率；在最佳工艺条件下，氧化镁浸出率可达97％以上；蛇纹石酸浸渣的主要成分为无定形SiO2，化学成分与沉淀白炭黑相同。     

零价铁去除Cr（Ⅵ）的批实验研究

零价铁去除Cr(Ⅵ)的一系列批实验结果表明：水溶液中发生的氧化还原反应符合准一级反应；对于相同粒度的铁屑(比表面积2．89m^2／g)，固液比由05g／100mL增加到2．0g／100mL，Cr(Ⅵ)质量浓度达到排放标准所需反应时间从26．7min降为3．6min；在固液比相同、原水中Cr(Ⅵ)质量浓度不超过30mg／L时，原水质量浓度增大，达到饮用水标准的反应时间增加；其他条件相同，升高温度可提高零价铁与Cr(Ⅵ)的反应速率。     

磷石膏碳酸化固定二氧化碳的实验研究

基于"以废治废"的理念,通过湿式碳酸化法对磷石膏固定CO₂的反应温度、时间、液固比和氮硫比对固碳率的影响进行了研究。采用XRD和SEM-EDS对磷石膏原料和碳酸化产物的物相组成、显微形貌等进行了分析与表征。结果表明: 磷石膏中的石膏在碳酸化过程中全部转化为方解石,而硬石膏由于溶解度小仅有部分转化为方解石,石英对于碳酸化反应是惰性的。优化的碳酸化工艺条件为: 反应温度为65℃,碳酸化时间为60 min,液固比为3.0,氮硫比为2.25,固碳率达到95.24%。实验结果对固碳减排和磷石膏的进一步资源化利用具有一定的实际意义。     

高温高压下Mg2SiO4-MgAlO4体系相变的实验研究

采用多顶砧高压实验装置研究了Mg2SiO4-MgAl2O4体系在压力为22 GPa,温度为1550～1750℃条件下的相变,并考查了Al2O3在γ相中的固溶度.结果表明,随着体系中MgAl2O4组分含量的增加,相组合发生了变化,依次为γ相+镁铝硅酸盐固溶体+方镁石→镁铝硅酸盐固溶体+方镁石→镁铝硅酸盐固溶体+方镁石+刚玉固溶体;镁铝硅酸盐固溶体具有石榴子石结构,其化学成分随着体系中共存相的改变而有所变化;Al2O3在γ相中的固溶度很低(其重量百分比＜0.8%),因此,在Mg2SiO4-MgAl2O4体系中Al2O3可能对γ相超尖晶石分解转变的压力不会有很大的影响.     

系列富硅铝矿石水热晶化法合成纳米莫来石复相粉体的研究

分别以粉煤灰、煤矸石、红柱石千枚岩、油页岩渣等富硅铝矿石为原料,经过除杂、煅烧活化后,利用水热晶化法制备出纳米莫来石复相粉体。采用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、能量色散X射线荧光光谱分析(EDX)和选区电子衍射(SAED)等手段研究了复相粉体的物相组成与显微结构,并用魔角旋转核磁(MAS~NMR)分析水热晶化反应机理。结果表明:经过一定温度煅烧活化后,当NaOH溶液浓度为2~3 mol/L、搅拌温度80~90℃、恒温3 h、液固比为10 mL/g时,上述四种原料均可制得以莫来石为主晶相的纳米复相粉体,其中以煤矸石、红柱石千枚岩、油页岩渣为原料制备的晶体均为结晶良好的柱状晶,平均长度分别为50、300和150 nm,平均长径比分别为4、3.5和3.75;以粉煤灰为原料制备的晶体主要呈现棒状、针状和纤维状,其棒状晶长度约30~80 nm、直径约4.5~30 nm。     

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-CaSiO3纳米粉体,对其反应机理进行了初步的探讨。     

高氯酸-盐酸体系-火焰原子吸收光谱法测定铅精粉中的银

采用X射线衍射技术(XRD)对水镁石原矿和不同工艺条件生产的出口镁砂产品进行了物相组成分析,水镁石原矿粉中主相Mg(OH)2含量达到85.9%,杂质主要是Mg3Si2(OH)4O5、CaCO3和CaMg(CO3)2;轻烧镁砂中的Mg(OH)2大部分已经分解为MgO,但还有12.3%的Mg(OH)2未分解,并在低温煅烧的情况下生成了微量的新相Mg2SiO4;重烧镁砂中的Mg(OH)2已经完全分解为MgO,杂质主要存在形式是Mg2SiO4和CaCO3,占总量的18.5%。实验结果将成为提高水镁石矿煅烧生产的镁砂品质而改进提纯工艺的参考依据。     

准格尔地区粉煤灰中镓的浸出率影响因素研究

为了粉煤灰的高附加值综合利用,采用酸浸法对准格尔地区循环流化床粉煤灰进行了镓的浸出实验研究,考察了多种因素对镓的浸出率的影响,包括粉煤灰粒度,酸的种类与浓度、酸浸温度与时间、固液比等。结果表明,提高镓的浸出率的适宜条件为:粉煤灰粒度200目,盐酸的浓度6 mol/L,酸浸温度应大于160℃,酸浸时间6 h,液固比在5∶1~6∶1之间为宜。在优选的工艺条件下,镓的浸出率可达80%以上。从粉煤灰中提取镓,使其作为一种资源加以利用,是提高粉煤灰综合利用价值的有效途径。     

低温烧结成瓷实验中黄磷渣的热转变

利用X射线衍射和红外光谱分析研究黄磷渣及其与多种粘土配比样在室温至1230℃温度范围内的热转变规律,表明在成瓷温度范围内黄磷渣参与成瓷作用的主要矿物成分为环硅灰石,其次为硅酸钙（Ca8Si5O(18)和Ca2SiO4）及变针硅钙石;黄磷渣能在较低温度下与高岭石、伊利石等粘土矿物发生固相反应,生成钙长石、白榴石、方英石和变针硅钙石,这是黄磷渣被应用于低温快烧生产陶瓷墙外砖的理论依据,研究有利于揭示黄磷渣在陶瓷工业中获得应用的机理。     

水热条件对纤蛇纹石纳米管合成的影响研究

采用水热法在不同反应条件下合成了一系列纤蛇纹石纳米管.利用红外吸收光谱、扫描电镜和透射电镜系统地研究了水热反应中,反应温度、Si/Mg比、反应时间等不同反应参数对合成纤蛇纹石纳米管的晶体生长及其结构的影响.结果表明,温度的升高、Si/Mg比趋近0.68及反应时间的延长均有利于纤蛇纹石的生长,并获得最佳条件下合成的纤蛇纹石条件.