煅烧温度和添加剂对提高煤矸石中氧化铝溶出率的实验研究

煤矸石是煤炭在开采、洗选过程中产生的固体废弃物,其中二氧化硅、氧化铝和碳占到矸石总量的90%以上,又是一种可以利用的资源。实验以山西潞安煤矿的洗矸为原料,采用SEM、IR和XRD等分析测试手段对不同煅烧温度下的煤矸石进行微观形貌、化学键变化和矿物组成的分析研究,确定氧化铝的活化温度区间;并根据煤矸石的活化机理,选择提高氧化铝溶出率的添加剂。实验结果为：煤矸石中氧化铝的活化温度区间为600～850℃;酸浸过程中添加氟化钠可以打开煤矸石中的SiO₂—Al₂O₃,使氧化铝溶出率达到90%以上,和通常条件下氧化铝的溶出率相比提高20%左右。本研究为煤矸石高值利用提取氧化铝提供了技术基础,也为粉煤灰等低铝含量矿物的开发利用提供借鉴。     

Mercury removal using ground and calcined mussel shell

We determined mercury retention on calcined and ground mussel shell, in presence and absence of phosphate, using batch and stirred flow chamber experiments. In batch experiments the calcined shell exhibited higher Hg adsorption, with good fitting to Freundlich equation （R^2： 0.925-0.978）; the presence of phosphate increased Hg adsorption; mercury desorption was 13% or lower, diminishing up to 2% under the presence of phosphates. In stirred flow chamber experiments calcined shell retained more Hg than ground shells （6300 vs. 4000-5200 μmol/kg）; Hg retention increased an additional 40% on calcined shell and up to an additional 70% on ground shells when phosphates were present; mercury desorption was quite similar in all shell types （20%-34%）, increasing up to 49%-60% in ground shells when phosphates were present. The higher Hg adsorption on calcined shell would be related to its calcite and dolomite concentrations; mercury-phosphate interactions would cause the increase in Hg retention when phosphates are present. Data on Hg desorption suggest that Hg retention was not easily reversible after batch experiments, increasing in the stirred flow chamber due to convective flow. Calcined and ground mussel shells could be recycled removing Hg from water, with the presence of phosphates in solution improving efficacy.     

鸡蛋壳制备乙酸钙冰雪融化剂的研究

以鸡蛋壳为原料，对高温煅烧分解蛋壳、中和法制备乙酸钙(CA)的最佳反应条件进行了研究，试验结果表明：在反应温度为50℃、配料摩尔比为CaO：乙酸=1：2．8、乙酸浓度为15mol／L、石灰乳浓度(以氧化钙计)为1．3mol／L时CA产量最大。产品融冰试验表明：CA在环境温度-10℃以上使用时，其融冰效果较好。     

利用煤矸石研制新型水泥

利用重庆中梁山煤矿的洗煤矸石为水泥生产的原料和燃料,配以一定比例的石灰石和矿化剂,粉磨成球后,在流化床锅炉中煅烧生产新型煤矸石水泥。研究结果表明,利用煤矸石流化床煅烧水泥是可行的,水泥强度可达425~#。     

利用煤矸石生产新型胶凝材料的研究

设置了一组影响水泥性能的多因素正交试验，研究了“煤矸石－石灰石－ＣａＣｌ２－ＣａＦ２”体系的最佳配料组成，在此基础上进行了流化床锅炉超低温煅烧水泥的半工业性试验，结果表明，利用煤矸石生产新型胶凝材料是可行的。煤矸石的利用率可达５０％以上。     

从废甲醇合成催化剂中回收铜锌

将废RK-05甲醇合成催化剂经过煅烧、浸取、精制等工序回收其中的铜和锌。经正交实验得到煅烧废催化剂的最优工艺参数为:废催化剂筛目100目,煅烧温度950℃,煅烧时间60 min。最佳浸取工艺条件为:废催化剂加入量约4 g/L,浸取温度75℃,浸取剂用量与理论用量体积比2.0~3.0,浸取剂浓度4.0 mol/L,浸取时间10min。精制工序制备CuO的最佳工艺条件为:锌粒与滤渣质量比为1.00,反应时间3 h,煅烧温度450℃,煅烧时间4 h。制备ZnO的最佳工艺条件为:煅烧温度800℃,煅烧时间60 min。回收的产品CuO纯度为99.1%,满足GB/T674—2003《化学试剂粉状氧化铜》中优级品的标准。回收的产品ZnO纯度为99.6%,满足GB/T3185—1992《氧化锌(间接法)》中一级品的标准。     

用含锌废催化剂制备纳米氧化锌

以含锌废催化剂为原料,经酸浸、除杂、锌粉置换、合成等工艺制得碱式碳酸锌,再经过滤、洗涤、干燥、煅烧制备纳米氧化锌。考察了酸浸工艺硫酸溶液含量和液固比（硫酸与含锌废催化剂的质量比）对锌浸出率的影响,以及煅烧温度对纳米氧化锌质量的影响。实验结果表明：在硫酸质量分数为30%、液固比为5的最佳酸浸工艺条件下,锌浸出率为92%;在最佳煅烧温度为400 ℃的条件下,氧化锌质量分数大于95%,比表面积大于50 m²/g;纳米氧化锌颗粒大小均匀,平均粒径小于50 nm。     

用含锌废催化剂制备纳米氧化锌

以含锌废催化剂为原料,经酸浸、除杂、锌粉置换、合成等工艺制得碱式碳酸锌,再经过滤、洗涤、干燥、煅烧制备纳米氧化锌。考察了酸浸工艺硫酸溶液含量和液固比(硫酸与含锌废催化剂的质量比)对锌浸出率的影响,以及煅烧温度对纳米氧化锌质量的影响。实验结果表明:在硫酸质量分数为30%、液固比为5的最佳酸浸工艺条件下,锌浸出率为92%;在最佳煅烧温度为400℃的条件下,氧化锌质量分数大于95%,比表面积大于50 m2/g;纳米氧化锌颗粒大小均匀,平均粒径小于50 nm。