高钛型高炉渣与硫酸铵焙烧过程中反应产物的变化与形成机理研究

高钛型高炉渣富含TiO₂,是一种重要的矿物资源。为实现其中TiO₂的富集,研究了其与硫酸铵的混合物在焙烧过程中反应产物的变化及形成机理。采用TG-DTA和XRD对高钛型高炉渣与硫酸铵混合物的热效应变化和原料及焙烧产物的物相组成进行了表征。结果表明,高钛型高炉渣主要矿物组成为钙钛矿、透辉石和镁铝尖晶石,其与硫酸铵的混合物在加热过程中存在3个明显的吸热效应,为硫酸铵自身分解反应及与高钛型高炉渣中金属氧化物的反应和所形成的中间产物的分解反应所引起。在较低的焙烧温度下,硫酸铵分解产物为(NH₄)₃H(SO₄)₂,其与钙钛矿和透辉石中的金属氧化物反应可形成CaSO₄;在焙烧温度为300～375℃时,镁铝尖晶石中的Al₂O₃与(NH₄)₂SO₄和(NH₄)₃H(SO₄)₂反应形成(NH₄)₃Al(SO₄)₃;在375～425℃时,(NH₄)₃Al(SO₄)₃与Al₂O₃反应形成NH₄Al(SO₄)₂;焙烧温度升高至500℃时,NH₄Al(SO₄)₂发生分解生成Al₂(SO₄)₃。     

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。