分析测试

  • 基于化学-絮凝沉淀法的六氟磷酸锂副产氯化铵脱氟工艺研究

    何兵兵;雷康;王凤丽;彭海南;

    以六氟磷酸锂的氯化铵预处理装置产生的含氟吸收液为处理对象,加入钙源和絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM),采用化学-絮凝沉淀法脱氟,考察了钙源添加量、pH、反应温度、搅拌时间等因素对吸收液脱氟效果的影响,通过响应面试验对各影响因素之间的交互作用和显著性进行分析,并优化其脱氟工艺参数。结果表明:在相同絮凝条件下,各因素对脱氟效果的影响程度排序为pH>氯化钙添加量>反应温度>搅拌时间;最佳脱氟试验条件为氯化钙添加量113%(相较于理论脱氟所需的氯化钙)、pH=7.1、反应温度50℃、搅拌55 min;在最佳工艺条件下,吸收液中残留氟离子质量浓度为3.73 mg/L。

    2025年01期 v.54;No.475 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1287K]
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  • 以碳酸钾为沉淀剂制备碳酸锂及其反应结晶条件优化

    张志强;覃冬兰;王佳琴;成春春;周娜;

    碳酸钠生产过程中会产生大量的碳排放以及废水、废渣,可能会对环境造成危害。本文以碳酸钾代替碳酸钠作为制备碳酸锂的沉淀剂,并在反应结晶过程中加入超声波以控制碳酸锂不产生大的团聚体,采用响应面法优化主要的反应结晶条件,对碳酸锂中的钾含量、粒径D_(50)进行了方差分析,结果表明:钾含量拟合模型显著(P=0.000 2,F=24.47),模型的拟合系数为0.969 2、修正拟合系数为=0.929 6、预测拟合系数为0.875 1,满足方差分析要求;粒径D_(50)拟合模型显著(P=0.000 2,F=24.91),拟合系数为=0.969 7,修正拟合系数R~2=0.930 8,预测拟合系数为0.747 2,满足方差分析要求。碳酸锂中钾含量主要影响因素是温度,反应结晶温度与超声功率有明显的交互作用;碳酸锂粒径D_(50)主要影响因素是温度和超声功率,但是各个因素之间的交互作用不明显。对最优条件进行验证,碳酸锂中钾含量平均值为0.899 mg/g碳酸锂、D_(50)为17.346μm、平均收率为86.91%,预测值与试验值较为接近。

    2025年01期 v.54;No.475 8-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 2603K]
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  • 铁精矿电化学湿法氧化脱硫试验研究

    陈小霞;贾中昊;姚容宇;张勇;程研;马敬旺;罗鹏;

    以鄂东某铁矿磁选和反浮选后的铁精矿为原料,采用电化学湿法氧化脱硫工艺,通过调节催化剂种类、电解质掺量、电解电压、电解温度和电解时间等参数,考察脱硫效果,结果表明:在电化学体系下最佳脱硫反应条件为电解质HCl质量分数2.5%,催化剂MnCl_2掺量2.5%,电解电压3 V,电解温度65℃,电解时间4 h,在该条件下可使高硫铁精矿的硫含量降至0.3%以下,且矿粉经洗涤后氯含量极低,满足冶炼优质钢铁的标准要求;同时,脱硫后铁精矿中的硫以可溶态(SO_3~(2-)和SO_4~(2-))溶解在电解液中,电解液可以循环利用。电化学湿法脱硫相较于其他湿法脱硫方法具有更显著的脱硫效果。

    2025年01期 v.54;No.475 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1015K]
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  • 超声强化EDTA二钠对硫酸钙垢的溶解效果及其机理

    赵鑫;王宇斌;雷大士;张帅;田家怡;桂婉婷;

    为掌握超声预处理EDTA二钠对硫酸钙垢溶解效果的影响规律,开展了超声预处理EDTA二钠溶液溶解硫酸钙垢试验。采用XRD、FTIR等手段分别对垢体和EDTA二钠溶液进行了分析,结果表明:在超声功率为168 W时,硫酸钙垢溶解率最高,达57.40%,溶液电导率为20.10 mS/cm,较未处理时的硫酸钙垢溶解率提高了10.40百分点;超声预处理可使EDTA二钠溶液中亲水性的缔合水羟基及乙二胺四乙酸根的羟基含量升高,促进垢体表面的活性点钙离子的水合作用,吸附水进入垢体内部,使其体积膨胀;溶液中的乙二胺四乙酸根离子可与垢体表面钙离子生成钙盐络合物,促进垢体表面的钙离子向溶液中迁移及垢体溶解。

    2025年01期 v.54;No.475 23-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2513K]
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矿物材料

  • 基于热膨胀-超声剥离法的二维蛭石片高效制备

    王淳;赵白航;张宝玉;

    二维蛭石片(2D-V)因具有优异的热稳定性、吸附性能和离子交换能力,在环境治理、能源存储和催化等领域显示出了巨大的应用潜力。本文探讨了通过热膨胀-超声剥离法制备2D-V的最佳条件,并采用扫描电镜、物理吸附测试和X射线衍射等手段对膨胀和剥离后的蛭石进行了表征分析,结果表明:最佳的热膨胀温度为700℃,膨胀时间为300 s,此时蛭石膨胀率可达到原始体积的6.32倍,为超声剥离提供了良好的结构基础;经过高速搅拌30 min、超声处理180 min、静置沉淀12 h后,成功制备出了2D-V,产率达22.5%;制备的2D-V具有超薄的厚度、较大的比表面积及介孔结构。研究成果为2D-V的高效制备提供了一条经济可行的新方法。

    2025年01期 v.54;No.475 32-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1789K]
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采矿工程

  • 基于KCC模型-ALE算法的充填体动力响应数值模拟研究

    王平;景瑞华;程爱平;郑先伟;李鑫鹏;骆正杰;

    胶结充填体作为人工矿柱常受到邻近矿房开采的爆破扰动,严重影响其稳定性。基于KCC(Karagozian and Case Concrete)本构模型和ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)流固耦合算法,采用LS-DYNA软件开展胶结充填体受邻近矿房爆破扰动的数值模拟研究,考虑不同边孔间距(0.6、1.2、1.8、2.4 m)及养护龄期(14、21、28 d)影响,揭示充填体中爆破波传播规律,探究爆破扰动对胶结充填体的动力响应及其失稳破坏情况。结果表明:邻近采场爆破对胶结充填体的破坏损伤主要集中在边界处,为提高矿石回收率并保证充填体安全,建议采用边孔间距1.2 m方案;矿山爆破开采中充填体至少需要养护21 d;低龄期充填体矿柱顶底部区域是整个矿柱中的薄弱部分,易发生失稳,应予以重点监测。

    2025年01期 v.54;No.475 39-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 2528K]
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综合利用

  • 黄河泥沙复配生物炭制备缓释肥及其缓释性能研究

    巴图;闫舜龙;柴志福;龚鹏鹏;孙志明;

    黄河在清淤治理过程中会产生大量泥沙,对这些泥沙进行资源化利用和无害化处理,已成为黄河治理的重要环节。本研究将黄河泥沙与生物炭复配,制备了一种复合缓释肥颗粒,考察了不同泥沙掺量、膨润土掺量和炭肥比等因素对颗粒肥缓释性能的影响规律与机理。结果表明:通过改变物料配比及引入膨润土可有效调控物料之间的氢键强度,从而提升颗粒肥的抗压强度,改善其缓释效果;颗粒肥缓释性能的最佳配比为生物炭掺量16.67%、尿素掺量33.33%、黄河泥沙掺量40%、膨润土掺量10%;在土柱试验的前4 d,即大量养分释放阶段,颗粒肥的养分释放速度低于市售复合肥和市售包膜缓释肥产品。研究成果可为黄河泥沙资源化利用提供了一条新途径。

    2025年01期 v.54;No.475 49-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1774K]
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  • 脱硫石膏制备硬石膏粉体试验研究

    刘卓齐;陈秋菊;李静秋;丁文金;

    以脱硫石膏为原料、硫酸为助剂,开展了在低温常压条件下制备硬石膏粉体的工艺试验。通过单因素试验确定硬石膏粉体制备的优化工艺条件,考察了硫酸浓度、液固比、反应温度和反应时间对所得产物物相的影响,并探讨了滤液的循环利用。结果表明:在不添加任何晶型控制剂的情况下,在硫酸浓度8.5 mol/L、液固比10∶1、反应温度30℃、反应时间60 min的条件下,可制得长柱状硬石膏粉体;通过添加碳酸钙,成功实现了滤液中硫酸根的回收利用。研究成果为脱硫石膏的高值化利用提供了新的技术路径。

    2025年01期 v.54;No.475 58-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1564K]
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前沿评述

  • 铜多金属硫化矿浮选工艺研究进展

    瞿俊男;魏志聪;刘洋;环艳;李梦宇;解子花;

    铜多金属硫化矿嵌布关系复杂,传统的浮选工艺已不能完全满足工业生产需要,研发高效新型浮选工艺是该领域的重要研究课题。本文总结了7种新型浮选工艺在铜多金属硫化矿选别中的应用现状,分析了各种工艺的特点及适应性。新型浮选工艺具有适应性强、提质降耗明显等优点,在提高矿石处理能力、平衡循环负荷、缩短工艺流程及强化贵金属综合回收等方面具有明显的技术优势。未来,还需加强新型浮选工艺的联合应用和基础理论研究,为特效浮选药剂、高效浮选装备的研发提供理论支撑。

    2025年01期 v.54;No.475 65-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1255K]
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