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Comparison of the effects of Ti-and Si-containing minerals on goethite transformation in the Bayer digestion of goethitic bauxite

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International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2023年第9期30卷 1705-1715页

作者： Guotao Zhou Yilin Wang tiangui qi qiusheng Zhou Guihua Liu Zhihong Peng Xiaobin Li School of Metallurgy and Environment Central South UniversityChangsha 410083China

Goethitic bauxite is a widely used raw material in the alumina *** is an essential prerequisite to clarify the effect of Ti-and Si-containing minerals on goethite transformation in the Bayer digestion process,which could efficiently utilize the Fe-and Al-containing minerals present in goethitic *** this work,the interactions between anatase or kaolinite with goethite during various Bayer digestion processes were investigated using X-ray diffraction (XRD),X-ray photoelectron spectroscopy (XPS),transmission electron microscopy (TEM),and scanning electron microscopy (SEM).The results showed that anatase and kaolinite hindered the transformation of *** exerted more significant effects than kaolinite due to the dense sodium titanate layer on the goethite surface after reacting with the sodium aluminate *** the reductant hydrazine hydrate could eliminate the retarding effect by inducing the transformation of goethite into *** this process,titanium was embedded into the magnetite lattice to form Ti-containing ***,the weakening of the interaction between magnetite and sodium aluminosilicate hydrate reduced the influence of *** a validation of the above results,the reductive Bayer method resulted in the transformation of goethite into goethitic bauxite with 98.87% relative alumina digestion *** obtained red mud with 72.99wt% Fe2O3could be further utilized in the steel *** work provides a clear understanding of the transformative effects of Ti-and Si-containing minerals on iron mineral transformation and aids the comprehensive use of iron and aluminum in goethitic bauxite subjected to the reductive Bayer method.

关键词： goethite magnetite kaolinite anatase Bayer digestion

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无钙焙烧渣作为焙烧填料的贮存期研究

无机盐工业 2013年第6期45卷 36-38页

作者：齐天贵武平中南大学冶金科学与工程学院湖南长沙410083 甘肃锦世化工有限责任公司

研究了焙烧填料贮存期对铬铁矿无钙焙烧过程的影响。结果表明,无钙焙烧浸出渣经分选后粗渣作为氧化焙烧填料时,填料的焙烧活性及填料性能随贮存期的延长而提高。在相同配料及焙烧条件下,随着填料贮存期的延长,氧化焙烧熟料中游离碱含量... 详细信息

研究了焙烧填料贮存期对铬铁矿无钙焙烧过程的影响。结果表明,无钙焙烧浸出渣经分选后粗渣作为氧化焙烧填料时,填料的焙烧活性及填料性能随贮存期的延长而提高。在相同配料及焙烧条件下,随着填料贮存期的延长,氧化焙烧熟料中游离碱含量降低、水溶铬含量升高,回转窑的稳定运行时间增长。结合无钙焙烧生产铬盐的工业实践,填料的贮存风化期以6～8个月为宜。

关键词：铬盐无钙焙烧氧化填料贮存

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CaCO_3在铝酸钠溶液中的反苛化作用

中南大学学报（自然科学版） 2013年第7期44卷 2663-2668页

作者：李小斌郑洁齐天贵王丹琴张海宝中南大学冶金与环境学院湖南长沙410083

在热力学计算的基础上,研究CaCO3在铝酸钠溶液体系中发生反苛化反应的规律。热力学计算表明,低温条件下,CaCO3与游离苛性碱形成Ca(OH)2的反苛化程度较小,而其与Al(OH)4-形成***2O3.6H2O(C3AH6)的反苛化反应显著。CaCO3在纯NaOH溶液中反... 详细信息

在热力学计算的基础上,研究CaCO3在铝酸钠溶液体系中发生反苛化反应的规律。热力学计算表明,低温条件下,CaCO3与游离苛性碱形成Ca(OH)2的反苛化程度较小,而其与Al(OH)4-形成***2O3.6H2O(C3AH6)的反苛化反应显著。CaCO3在纯NaOH溶液中反苛化反应的反应率小于5%,而在铝酸钠溶液中其反苛化率可达50%以上,说明Al(OH)4-对CaCO3的反苛化具有显著的促进作用;CaCO3的反苛化率随温度的升高而升高,随铝酸钠溶液苛性比αk的升高呈先升高后降低的规律,当αk为3时,出现极大值;常压条件下,CaCO3在铝酸钠溶液中发生反苛化反应形成C3AH6,而造成氧化铝损失。

关键词：碳酸钙反苛化铝酸根离子(Al(OH)4-) 六水合铝酸三钙(C3AH6)

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

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铝酸钠溶液碳分母液深度碳分制备片钠铝石

中南大学学报（自然科学版） 2016年第1期47卷 20-32页

作者：李小斌刘楠周秋生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

对铝酸钠溶液碳酸化分解制备冶金级氢氧化铝后所得碳分母液进行深度碳分制备片钠铝石纤维,研究深度碳分过程中铝和硅的析出行为;通过FTIR,XRD和SEM等分析手段,研究深度碳分所得最终产物物相及其形貌的主要影响因素。研究结果表明:在深... 详细信息

对铝酸钠溶液碳酸化分解制备冶金级氢氧化铝后所得碳分母液进行深度碳分制备片钠铝石纤维,研究深度碳分过程中铝和硅的析出行为;通过FTIR,XRD和SEM等分析手段,研究深度碳分所得最终产物物相及其形貌的主要影响因素。研究结果表明:在深度碳分过程中,溶液中铝的析出存在一临界pH,即随着CO_2气体的通入,当溶液pH降低到11.8以下时,溶液中铝迅速析出;溶液中硅的析出趋势与铝的析出趋势基本相同;控制深度碳分终点pH为10.5左右,所得最终产物均为片钠铝石;随着深度碳分温度升高,最终产物由颗粒状向纤维状转变;随着初始Al_2O_3质量浓度的增加,所得片钠铝石纤维的直径变小,长径比增大,且其均匀性提高。

关键词：铝酸钠溶液深度碳分片钠铝石

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浮选法脱除铝酸钠溶液中可溶性铁化合物

中南大学学报（自然科学版） 2014年第4期45卷 1021-1027页

作者：李小斌李重洋齐天贵周秋生彭志宏刘桂华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

采用吸附胶体浮选法(ACF)直接脱除高浓度铝酸钠溶液中的可溶性铁化合物,探讨浮选过程中各因素对除铁效果的影响,并对浮选过程的机理进行研究。研究结果表明:在铝酸钠溶液晶种分解之前,当活化剂硫酸铜用量为85 mg/L,作用时间为3 min,浮... 详细信息

采用吸附胶体浮选法(ACF)直接脱除高浓度铝酸钠溶液中的可溶性铁化合物,探讨浮选过程中各因素对除铁效果的影响,并对浮选过程的机理进行研究。研究结果表明:在铝酸钠溶液晶种分解之前,当活化剂硫酸铜用量为85 mg/L,作用时间为3 min,浮选温度为90℃,空气流量为200 L/h,捕收剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)用量为200 mg/L时,浮选5 min后溶液中Fe2O3质量浓度由138 mg/L降低至21 mg/L;溶液中S2-质量浓度对浮选没有影响,而SO42-和CO32-质量浓度对浮选效果有不同程度的影响;在浮选过程中,硫酸铜与铁化合物的作用机理为共沉淀/吸附作用,捕收剂与杂质沉淀物的作用机理为化学吸附。

关键词：铝酸钠铁化合物吸附胶体浮选

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高比表面积氧化铝微粉从碱性废水中除氟

材料导报 2020年第4期34卷 20-24,55页

作者：张婷刘桂华陈斌斌齐天贵周秋生彭志宏李小斌中南大学冶金与环境学院

以合成的活性氧化铝微粉为吸附剂,研究了碱性含氟废水中pH值、初始氟浓度、吸附时间、氧化铝添加量等对除氟率和吸附容量的影响,讨论了其吸附机理。以铝酸钠溶液为原料,经氢氧化铝、丝钠铝石、碳酸铝铵和氧化铝等物相转化,制备了比表面... 详细信息

以合成的活性氧化铝微粉为吸附剂,研究了碱性含氟废水中pH值、初始氟浓度、吸附时间、氧化铝添加量等对除氟率和吸附容量的影响,讨论了其吸附机理。以铝酸钠溶液为原料,经氢氧化铝、丝钠铝石、碳酸铝铵和氧化铝等物相转化,制备了比表面积为409.03 m^2·g^-1的介孔氧化铝微粉。当pH值为7.0~9.4时,氧化铝微粉的除氟率较高。延长吸附时间、降低氟浓度或提高微粉加入量有利于提高除氟率。Zeta电位随溶液pH值的增大而减小,等电点为9.77。当pH值为8.1时,高比表面积、静电吸引、多层吸附是碱性条件下氧化铝微粉吸附容量大(9.28 mg·g^-1)、除氟率高(94.20%)的主要原因。同时,吸附也符合拟二级动力学模型,对氟的吸附受化学吸附控制。

关键词：活性氧化铝比表面积氟碱性溶液脱除

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粉煤灰组成结构及其对碱溶预脱硅性能的影响

中南大学学报（自然科学版） 2018年第7期49卷 1590-1597页

作者：连选彭志宏齐天贵周秋生刘桂华李小斌肖小龙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

采用傅里叶红外光谱和核磁共振波谱仪等现代检测技术,研究3种不同类型高铝粉煤灰的组成结构及其对碱溶预脱硅过程中溶出性能的影响。研究结果表明:粉煤灰中的硅主要以Q^2(架状硅酸盐)和Q^4(链状硅酸盐)的形式存在,铝主要形成四配位的[Al... 详细信息

采用傅里叶红外光谱和核磁共振波谱仪等现代检测技术,研究3种不同类型高铝粉煤灰的组成结构及其对碱溶预脱硅过程中溶出性能的影响。研究结果表明:粉煤灰中的硅主要以Q^2(架状硅酸盐)和Q^4(链状硅酸盐)的形式存在,铝主要形成四配位的[AlO_4]四面体和六配位的[AlO_6]八面体。低温形成的粉煤灰中硅和铝主要以非晶态玻璃体形式存在,对碱溶预脱硅过程不利,预脱硅率低;经高温热处理活化后,非晶态玻璃体转化为稳定的γ-Al_2O_3、β-石英、Al-Si尖晶石和莫来石相,可以明显改善粉煤灰预脱硅性能。钙对碱溶预脱硅过程不利,粉煤灰中的钙易与溶出的硅和铝发生反应形成大量的钙硅渣,导致预脱硅率降低。

关键词：高铝粉煤灰结构碱溶液预脱硅莫来石

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铁基脱硫渣的再生循环

过程工程学报 2017年第6期17卷 1227-1232页

作者：胡鹏举彭志宏周秋生齐天贵刘桂华李小斌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

采用氧化方式对铁基脱硫渣进行再生和循环脱硫.结果表明,在Na OH浓度50 g/L、温度50℃的条件下,用1倍理论量的双氧水氧化脱硫渣,脱硫渣中硫的去除率和再生后的循环除硫率分别为97.70%和40.90%;在Na OH浓度50 g/L、温度70℃、通气速率1.2... 详细信息

采用氧化方式对铁基脱硫渣进行再生和循环脱硫.结果表明,在Na OH浓度50 g/L、温度50℃的条件下,用1倍理论量的双氧水氧化脱硫渣,脱硫渣中硫的去除率和再生后的循环除硫率分别为97.70%和40.90%;在Na OH浓度50 g/L、温度70℃、通气速率1.2 L/min和通气时间110 min的条件下,用氧气氧化脱硫渣,硫去除率和循环除硫率分别为83.71%和52.74%.脱硫渣在碱性体系中被氧化,其中的硫主要以S2O32-形式进入液相,固相中的铁转变为Fe OOH.

关键词：铁基脱硫渣氧化再生循环脱硫碱性体系