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煤炭转化 2024年第2期47卷 57-66页

作者：吴锦文邓小伟陈乐侯迎港仲国龙吕波房朝军张传祥河南理工大学化学化工学院河南焦作454000 矿物加工科学与技术国家重点实验室北京100160 河南理工大学鄂尔多斯煤炭清洁开发利用研究院内蒙古鄂尔多斯017000 鄂尔多斯市炭源科技有限公司内蒙古鄂尔多斯017000

煤气化渣是由煤气化工艺产生的一种富含铝硅酸盐、灰组分及残炭的大宗工业固体废弃物,其规模化生产对生态环境造成了严重的影响。因此,将煤气化渣进行炭-灰分离是实现其减量化、无害化和资源化利用的关键。以煤气化渣为研究对象,采用高... 详细信息

煤气化渣是由煤气化工艺产生的一种富含铝硅酸盐、灰组分及残炭的大宗工业固体废弃物,其规模化生产对生态环境造成了严重的影响。因此,将煤气化渣进行炭-灰分离是实现其减量化、无害化和资源化利用的关键。以煤气化渣为研究对象,采用高效解离-选择性絮凝耦合作用的工艺,为实现煤气化渣更为合理、高效的资源化利用,减少煤气化渣带来的土壤、空气、水体资源等污染问题,对煤气化渣进行提炭实验研究。首先分析了煤气化渣的理化性质,其次采用单因素变量法探究了磨矿时间、pH、絮凝剂种类、絮凝剂用量、高速剪切转速对煤气化渣提炭实验的影响,以实现残余炭产品的高度富集。结果表明:原煤气化渣灰分质量分数为67.19%,普通湿筛筛上物料灰分质量分数为54.3%,当煤气化渣磨矿时间为5 s, pH为7,絮凝剂聚氧化乙烯用量为0.4 kg/t,在转速为4 000 r/min高速剪切15 min的条件下提炭效果最佳,最终可获得产率为26.6%、湿筛筛上灰分质量分数为43.3%的残炭产品。对比普通湿筛法,基于高效解离-选择性絮凝实验方法在普通湿筛的基础上灰分质量分数降低了11%,降灰效果明显。

关键词：煤气化渣高效解离选择性絮凝耦合作用炭-灰分离提炭残炭产品

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高效解离难溶磷素根系分泌物研究进展

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黑龙江农业科学 2018年第12期 157-160页

作者：刘秀林张必弦王广金苗丽丽吴俊江黑龙江省农业科学院博士后科研工作站黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省农业科学院大豆研究所黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省农业科学院作物育种研究所黑龙江哈尔滨150086 农业部大豆栽培重点实验室黑龙江哈尔滨150086

磷是植物所必需的矿质元素之一,在植物生命活动中起重要的作用,但由于其易被土壤中的金属离子吸附、固定,使得施入土壤中的磷肥80%被转化成难溶磷素,不能被植株所吸收利用。植物根系除支撑植物生长外,也是水分、矿质元素吸收的重要器官... 详细信息

磷是植物所必需的矿质元素之一,在植物生命活动中起重要的作用,但由于其易被土壤中的金属离子吸附、固定,使得施入土壤中的磷肥80%被转化成难溶磷素,不能被植株所吸收利用。植物根系除支撑植物生长外,也是水分、矿质元素吸收的重要器官。在土壤有效磷匮乏条件下,植物根系通过大量分泌有机酸类物质来改善根系土壤磷素微环境,促进对难溶磷素的解离,维持了植物体正常的生命活动。为避免磷矿资源浪费和环境污染,从难溶磷素在土壤中的形态及组成、对根系农艺及根系构型、根系分泌物活化难溶磷素、根系分泌物分子生物学研究等方面进行了综述,以期为根解析植物高效解离利用难溶磷素提供借鉴和参考。

关键词：根系分泌物难溶磷素高效解离

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含钛高炉渣中钙钛矿的直接提取研究

含钛高炉渣中钙钛矿的直接提取研究

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作者：吴敏智安徽工业大学

学位级别：硕士

脱硅是高硅冶金渣(及矿物)湿法资源化过程中棘手的传统命题,其本质原因在于:溶出的硅酸分子存在复杂的聚合胶凝行为。而攀枝花地区的含钛高炉渣作为我国典型难处理的高硅冶金渣,使我国成为全球最大的二次钛资源拥有国,由于有价值组元“T... 详细信息

脱硅是高硅冶金渣(及矿物)湿法资源化过程中棘手的传统命题,其本质原因在于:溶出的硅酸分子存在复杂的聚合胶凝行为。而攀枝花地区的含钛高炉渣作为我国典型难处理的高硅冶金渣,使我国成为全球最大的二次钛资源拥有国,由于有价值组元“Ti”赋存于不同的硅酸盐矿物之中,以及不同矿物相之间存在复杂的相互嵌布关系,使得我国存量巨大的含钛高炉渣的综合利用至今未能得到有效的解决,不仅造成资源的浪费,而且产生严重环境污染问题。因此,基于直接提取渣中目标组分的探索,本论文以难处理高硅冶金渣-含钛高炉渣为研究对象,设计渣中的钙钛矿Ca Ti O3为目标组分,通过创造适宜的物理化学条件对渣进行热态改性,同时实现硅酸盐矿物的重构及有价组元在目标组分的富集;查明硅酸盐矿物重构与目标组分富集析出的相互作用;阐明硅酸盐矿物的成分、形态及矿相组成对酸溶性硅酸盐矿物在溶液中定向迁移规律的影响;运用核收缩模型(SCM),探明硅酸盐矿物的直接酸解行为,揭示酸溶出硅酸聚合和目标组分解离的控制机制,实现目标组分与硅酸盐矿物的高效分离。主要研究内容及成果如下:(1)添加NaNO、NaSO、Na OH、NaCO四种不同的改性剂对模拟含钛高炉渣改性,考察了淬冷温度、改性剂含量对钙钛矿的富集长大以及硅酸盐矿物重构的影响。研究结果表明:改性促进钙钛矿的富集长大,形成易被酸溶解的硅酸盐矿物(铝硅酸盐、无定型硅酸盐、镁橄榄石、钙镁橄榄石、镁硅酸盐),在30%NaNO 1250℃淬冷条件下,得到最大的钙钛矿含量和尺寸,分别为53%和83.3μm,钙钛矿的析晶过程受晶体成核和生长阶段共同控制。(2)通过酸浸实验,研究了不同条件对钙钛矿的提取以及硅酸盐解离的影响。研究结果表明:添加30%NaNO 1250℃淬冷条件下,可形成能被稀盐酸完全溶解的晶相硅酸盐(AlSiNaO)和无定型硅酸盐,酸浸渣中钙钛矿含量可达到88.3%和1.4%SiO,钙钛矿的回收率可达到55%。适宜的浸出条件:浸出温度25℃,盐酸浓度8%,渣酸比1g:15ml。通过实验判定酸浸过程符合核收缩模型,浸出过程受界面传质和固体产物层扩散混合控制,动力学方程为(1/3)ln(1-x)+(1-x)-1。根据阿伦尼布斯公式,求得Si的浸出表观活化能为17.23k J/mol。(3)以30%NaNO对攀钢含钛高炉渣进行热态改性,其结果与改性模拟渣相似,均能对渣中的硅酸盐矿物进行有效的解离,酸浸渣中SiO的品位1.28%,钙钛矿的含量和回收率分别为77.79%和46.45%。综上所述,本课题的研究成果不仅可以为含钛高炉渣中目标组分的直接提取提供理论基础,开辟该类渣直接材料化新途径,破解硅酸聚合胶凝难题,并且对低品位高硅冶金渣的资源化利用具有重要借鉴意义。

关键词：含钛高炉渣硅酸盐矿物高效解离矿物相重构宏观动力学

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