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低铁铝酸钠溶液中针铁矿转化为赤铁矿

中国有色金属学报 2022年

作者：宋舒情刘桂华王效阳齐天贵申雷霆彭志宏中南大学冶金与环境学院

铝酸钠溶液中针铁矿易溶剂化、溶解度高，易导致赤泥絮凝沉降分离难、溶液中铁浓度高。本文研究了合成针铁矿转化赤铁矿的转化规律和机制。热力学上浓碱中针铁矿难转化为赤铁矿。实验结果表明，温度小于210 ℃，150 min内仅在针铁矿表...

铝酸钠溶液中针铁矿易溶剂化、溶解度高，易导致赤泥絮凝沉降分离难、溶液中铁浓度高。本文研究了合成针铁矿转化赤铁矿的转化规律和机制。热力学上浓碱中针铁矿难转化为赤铁矿。实验结果表明，温度小于210 ℃，150 min内仅在针铁矿表面发现微量赤铁矿，没有大量赤铁矿的生成。当溶液中氧化铁浓度为30 mg/L左右时，240 ℃以上，升高温度、延长时间和增大游离碱浓度都将促进针铁矿转化为赤铁矿。铝酸钠溶液中针铁矿向赤铁矿的转化遵循针铁矿溶解-赤铁矿表面成核和赤铁矿析出机制，FeO-2的生成和赤铁矿自催化作用都有利于赤铁矿的生成。此外，加入赤铁矿晶种和提高温度都将强化针铁矿转化为赤铁矿。

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反应结晶法处理含锌废水

中南大学学报（自然科学版） 2015年第1期46卷 351-357页

作者：周秋生张芳李小斌齐天贵刘桂华彭志宏中南大学冶金与环境学院湖南长沙410083

基于结晶学原理,采用低温反应结晶法处理含锌废水,利用扫描电镜、粒度分析和红外光谱等分析手段考察结晶操作方式、添加剂、Ostwald熟化对含锌废水净化过程及颗粒结晶行为的影响。研究结果表明:连续无溢流操作方式下主要以初级成核为主... 详细信息

基于结晶学原理,采用低温反应结晶法处理含锌废水,利用扫描电镜、粒度分析和红外光谱等分析手段考察结晶操作方式、添加剂、Ostwald熟化对含锌废水净化过程及颗粒结晶行为的影响。研究结果表明:连续无溢流操作方式下主要以初级成核为主,反应产物粒度较小,而采用连续溢流操作有利于颗粒附聚和长大;添加相对分子质量适中的聚乙二醇(PEG)系列添加剂能明显提高除锌效果,所得反应产物颗粒粗、结构相对致密且形貌规整;熟化能改善反应结晶产物的粒度分布并增大其平均粒径。

关键词：反应结晶含锌废水操作方式添加剂熟化

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苛碱体系低模数硅酸钠溶液的结构

中南大学学报（自然科学版） 2024年第4期55卷 1281-1290页

作者：连选彭志宏申雷霆齐天贵周秋生李小斌刘桂华中南大学冶金与环境学院湖南长沙410083

通过红外光谱测试技术,研究二氧化硅质量浓度、模数以及放置时间对苛碱体系低模数m(m≤1)硅酸钠溶液结构的影响,比较纯硅酸钠溶液和预脱硅溶液在结构上的差异。研究结果表明:苛碱体系预脱硅溶液结构与纯硅酸钠溶液结构相似,模数0.75≤m... 详细信息

通过红外光谱测试技术,研究二氧化硅质量浓度、模数以及放置时间对苛碱体系低模数m(m≤1)硅酸钠溶液结构的影响,比较纯硅酸钠溶液和预脱硅溶液在结构上的差异。研究结果表明:苛碱体系预脱硅溶液结构与纯硅酸钠溶液结构相似,模数0.75≤m≤1.00,ρ(SiO2)≤20 g/L的硅酸钠溶液主要含有硅氧环状和三元环状这2种复杂阴离子;模数m≤0.50、30≤ρ(SiO2)≤50 g/L的硅酸钠溶液以单体和线型这2种简单形态出现;钠硅渣形成过程主要消耗单体硅酸根离子,ρ(SiO2)=50 g/L左右的预脱硅溶液结构稳定,溶液中的铝酸根离子不会影响硅酸根离子结构。

关键词：苛碱体系纯硅酸钠溶液预脱硅溶液结构红外光谱

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以丝钠铝石为模板相变制备纤维状活性氧化铝

Journal of Central South University 2022年第4期29卷 1147-1160页

作者：唐杰刘桂华齐天贵周秋生彭志宏李小斌 School of Metallurgy and Environment Central South UniversityChangsha 410083China

纤维状活性氧化铝被广泛应用于催化剂、吸附剂和复合材料等领域。本文提出了一种绿色方法,以中间体丝钠铝石为模板,通过含铝物相的多步相变制备具有高纯度和高比表面积的纤维状活性氧化铝。热力学计算和实验结果表明,提高Na_(2)CO_(3)和... 详细信息

纤维状活性氧化铝被广泛应用于催化剂、吸附剂和复合材料等领域。本文提出了一种绿色方法,以中间体丝钠铝石为模板,通过含铝物相的多步相变制备具有高纯度和高比表面积的纤维状活性氧化铝。热力学计算和实验结果表明,提高Na_(2)CO_(3)和(NH_(4))_(2)CO_(3)的浓度分别有利于丝钠铝石和碳酸铝铵的形成。根据溶解和沉淀机理,超细粒状氢氧化铝可以转变为长径比大于50的纤维状丝钠铝石,而纤维状丝钠铝石在70 g/L以上的(NH_(4))_(2)CO_(3)溶液中又可以转变为长径比约80的纤维状碳酸铝铵。此外,纤维状碳酸铝铵经缓慢加热分解后得到的活性氧化铝仍可以保持纤维状形态,且大量开放的介孔结构和颗粒间的弱聚集使活性氧化铝在1273 K的焙烧温度下仍具有159.37 m^(2)/g的高比表面积。丝钠铝石完全转化为碳酸铝铵和高比表面积使纤维状活性氧化铝的纯度超过99.9%,且Na和Fe含量较低。

关键词：纤维活性氧化铝比表面积丝钠铝石碳酸铝铵

低铁铝酸钠溶液中针铁矿向赤铁矿转化的规律和机制

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中国有色金属学报 2023年第6期33卷 1935-1946页

作者：宋舒情刘桂华王效阳齐天贵申雷霆彭志宏中南大学冶金与环境学院长沙410083

本文研究了高温铝酸钠溶液中针铁矿向铁矿转化的规律和机制。结果表明,当温度低于210℃时,针铁矿难转化为赤铁矿,但通过红外光谱发现有极少量赤铁矿在针铁矿表面生成。当温度高于240℃、溶液中氧化铁浓度为30 mg/L左右时,升高温度、延... 详细信息

本文研究了高温铝酸钠溶液中针铁矿向铁矿转化的规律和机制。结果表明,当温度低于210℃时,针铁矿难转化为赤铁矿,但通过红外光谱发现有极少量赤铁矿在针铁矿表面生成。当温度高于240℃、溶液中氧化铁浓度为30 mg/L左右时,升高温度、延长时间和增大游离碱浓度均可促进针铁矿转化为赤铁矿。铝酸钠溶液中针铁矿向赤铁矿的转化过程遵循针铁矿溶解-赤铁矿表面成核和赤铁矿析出机制,FeO^(-)_(2)的生成和赤铁矿自催化作用都有利于赤铁矿的生成。此外,加入赤铁矿晶种和提高温度都将促进针铁矿转化为赤铁矿。

关键词：铝酸钠溶液赤铁矿针铁矿铁浓度

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粉煤灰中铝硅高效分离的动态扩大试验

中国有色金属学报 2022年第1期32卷 173-182页

作者：黄庆平周秋生李小斌齐天贵彭志宏刘桂华中南大学冶金与环境学院长沙410083

为缓解我国氧化铝工业存在的铝土矿需求量大与国内铝土矿供应严重不足间的矛盾和粉煤灰大量堆积造成的环境问题,基于粉煤灰还原−氧化焙烧−碱浸实现铝硅分离的全新工艺路线,在已有静态小实验基础上,开展了实验室回转窑动态扩大试验研究... 详细信息

为缓解我国氧化铝工业存在的铝土矿需求量大与国内铝土矿供应严重不足间的矛盾和粉煤灰大量堆积造成的环境问题,基于粉煤灰还原−氧化焙烧−碱浸实现铝硅分离的全新工艺路线,在已有静态小实验基础上,开展了实验室回转窑动态扩大试验研究。结果表明:在1100℃、配料比n(Fe):n(Al):n(C)=1.2:2:1.2、进料量75 g、还原焙烧1 h条件下得到的焙烧熟料,在Na_(2)O浓度为77.5 g/L的NaOH溶液中、液固比为20 mL/g时在130℃下溶出60 min,熟料中硅溶出率达92%;在Na_(2)O浓度100 g/L、模数为1.0的硅酸钠溶液中130℃溶出2 h,硅溶出率达60%以上,获得模数为2.4的硅酸钠溶液。对比分析物料焙烧过程和熟料溶出前后的形貌、粒度变化情况表明,物料粒度较大和溶液结构变化将导致硅溶出率下降。

关键词：粉煤灰方石英铝酸亚铁还原焙烧铝硅分离

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含硫铝酸钠溶液中铁质量浓度的变化规律

中南大学学报（自然科学版） 2015年第12期46卷 4398-4403页

作者：牛飞李小斌周秋生齐天贵刘桂华彭志宏中南大学冶金与环境学院难冶有色金属资源高效利用国家工程实验室湖南长沙410083

在260℃高压溶出黄铁矿制备高硫高铁的铝酸钠溶液,研究溶液温度、保温时间、苛性比（αk）以及Na_2CO_3,Na_2SO_4和Na_2C_2O_4等杂质对溶出液中铁质量浓度的影响。研究结果表明：溶液温度为50℃和60℃时,随着保温时间的延长,溶液中铁质... 详细信息

在260℃高压溶出黄铁矿制备高硫高铁的铝酸钠溶液,研究溶液温度、保温时间、苛性比（αk）以及Na_2CO_3,Na_2SO_4和Na_2C_2O_4等杂质对溶出液中铁质量浓度的影响。研究结果表明：溶液温度为50℃和60℃时,随着保温时间的延长,溶液中铁质量浓度略有降低;苛性比为3.0左右时,随着Na_2CO_3质量浓度的升高,溶液中铁质量浓度略有升高,而Na_2SO_4和Na_2C_2O_4质量浓度的升高则能显著提高溶液中的铁质量浓度;随着溶液苛性比的升高,溶液中铁质量浓度在苛性比为2.0~2.5之间有1个急剧升高的区间,然后逐渐趋于稳定。

关键词：黄铁矿铝酸钠溶液铁质量浓度高压溶出

钨酸铵-硝酸铵溶液体系结晶制备仲钨酸铵过程中钠/钾的析出行为（英文）

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过程工程学报 2018年第1期18卷 118-125页

作者：周秋生李栋朱志成李小斌齐天贵中南大学冶金与环境学院

研究了在钨酸铵-硝酸铵溶液体系制备仲钨酸铵过程中,硝酸铵添加量、杂钨比、反应温度等因素对钠/钾析出的影响.结果表明,仲钨酸钠/钾比仲钨酸铵更易沉淀,且仲钨酸钾最易沉淀.添加硝酸铵可有效抑制钠/钾沉淀,且抑制作用随硝酸铵浓度增加... 详细信息

研究了在钨酸铵-硝酸铵溶液体系制备仲钨酸铵过程中,硝酸铵添加量、杂钨比、反应温度等因素对钠/钾析出的影响.结果表明,仲钨酸钠/钾比仲钨酸铵更易沉淀,且仲钨酸钾最易沉淀.添加硝酸铵可有效抑制钠/钾沉淀,且抑制作用随硝酸铵浓度增加而增大.随温度升高和钠/钾含量降低,析出物中钠/钾含量降低.在硝酸铵添加量20 g/L、初始钠含量0.100 g/L、初始钾含量0.030 g/L、反应温度95℃的条件下反应,产品中的钠/钾含量能达到国家标准.

关键词：仲钨酸铵钨冶金析出结晶

铝酸钠溶液中草酸钠溶解度计算模型的建立及应用

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中国有色金属学报 2014年第10期24卷 2652-2657页

作者：李小斌徐旺张玉通齐天贵中南大学冶金与环境学院长沙410083 中南大学难冶有色金属资源高效利用国家工程实验室长沙410083

应用Bromley方程,结合草酸钠溶解热力学理论及其在水溶液、氢氧化钠溶液中的溶解度数据,得出草酸钠的Bromley参数为-0.045,并以此为基础建立铝酸钠溶液中草酸钠的溶解度计算模型。应用该模型计算纯铝酸钠溶液体系中草酸钠的溶解度,结果... 详细信息

应用Bromley方程,结合草酸钠溶解热力学理论及其在水溶液、氢氧化钠溶液中的溶解度数据,得出草酸钠的Bromley参数为-0.045,并以此为基础建立铝酸钠溶液中草酸钠的溶解度计算模型。应用该模型计算纯铝酸钠溶液体系中草酸钠的溶解度,结果与文献数据吻合较好。在此基础上,模拟计算了拜耳法氧化铝生产过程中草酸钠平衡浓度的变化规律。结果表明:碱浓度越高、温度越低、苛性比越高,铝酸钠溶液中草酸钠平衡浓度越低;铝酸钠溶液体系中,碳酸钠、硫酸钠对草酸钠溶解度的影响很小。这些结果可以解释草酸钠在生产氧化铝过程中的积累和析出规律,有助于生产过程铝酸钠溶液中草酸钠含量的控制。

关键词：草酸钠溶解度计算模型铝酸钠溶液