罗中秋
,
周新涛
,
贾庆明
,
郝旭涛
,
夏举佩
,
陈卓
,
左艳玲
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.09.019
利用砷酸根(AsO3－4)与钠明矾石结构中硫酸根(SO2－4)之间的类质同象取代形成砷钠明矾石固溶体是实现砷固化/稳定化的1种新方法.本文以硫酸钠(Na2 SO4)、硫酸铝(Al2(SO4)3.18H2 O)和砷酸钠(Na3 AsO4.12H2 O)分别作为Na、Al和As源,研究溶液初始n(As/(As＋S))aq对砷钠明矾石合成的影响,同时采用XRD、ICP、SEM-EDS、FT-IR和TG-DSC等手段对其沉淀物进行表征分析.结果表明,当n (As/(As＋S))aq＝0~0．178时,沉淀物为钠明矾石相,砷最大键合率为8％；当n(As/(As＋S))aq＝0．185时,沉淀物为钠明矾石＋无定形相＋砷铝石三相混合物,砷在钠明矾石相中的键合率有所提高,可达14％.AsO3－4在钠明矾石结构中的键合机制为,AsO3－4直接取代结构中 SO2－4,两者的电荷差异通过结构中羟基(OH－)的质子化进行补充.随着AsO3－4对钠明矾石相中 SO2－4取代量的增加,晶胞参数 c、V 呈规律性轻微膨胀,原因归于 As-O 半径(0．1682 nm)大于S-O 半径(0．1473 nm).
关键词:
砷
,
固化/稳定化
,
钠明矾石
,
固溶体
周元康
,
夏举佩
,
周新涛
,
罗中秋
,
朱宏伟
,
冯淼
硅酸盐通报
首先研究了含砷废渣在不同pH值条件下砷毒性浸出特性,结果表明,其砷浸出均远超过国标5 mg/L要求,属危险废弃物.以磷渣为胶凝材料基体材料,在固定含砷废渣∶胶凝材料∶砂=0.3∶0.5∶0.2的配比下,通过单因素实验分别研究了石灰、矿物激发剂及外加剂水玻璃对固化的影响,结果表明,胶凝材料最佳配比为磷渣∶矿物激发剂∶石灰=78∶12∶10,水玻璃用量为4.5％,在此条件下,固化体28 d抗压强度高达26.35 MPa,砷浸出浓度1.86mg/L,在不同pH环境下砷浸出均能满足国标要求(＜5 mg/L).
关键词:
含砷废渣
,
磷渣
,
固化
,
浸出毒性
朱宏伟
,
夏举佩
,
周新涛
,
罗中秋
,
周元康
,
冯淼
硅酸盐通报
利用矿渣基低温陶瓷胶凝材料对硫砷渣进行固化,考察砷渣的石灰预处理、养护条件及砷渣的掺量对固化效果的影响.结果表明:m(石灰)/m(硫砷渣)=0.8是固化硫砷渣最佳的预处理配比;固化体在0.7 MPa压力下养护后强度和As浸出率都较常压养护的好;0.7 MPa压力养护下,随着预处理硫砷渣掺量的增加,固化体的砷浸出浓度逐渐升高,但砷浸出率均低于1％,且预处理硫砷渣掺量小于等于20％时,固化体As浸出浓度能达到国家标准.
关键词:
矿渣
,
胶凝材料
,
固化
,
硫砷渣
,
As浸出
刘成龙
,
夏举佩
硅酸盐通报
本文以高铁钛型煤矸石为研究对象,用煤矸石酸浸液脱除高铁钛型煤矸石中的大部分铁,从而实现钛的富集.研究考察了酸浸液酸浓度、反应温度、反应时间、液固比等因素对煤矸石脱铁富钛的影响规律,在单因素实验的基础上进行了正交实验设计,优化了煤矸石脱铁富钛工艺条件.用扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、能谱仪(energy dispersive spectroscopy,EDS)手段对煤矸石及其脱铁富钛的物相和微观形貌进行表征.实验结果表明:煤矸石脱铁富钛的最佳工艺条件为:酸浓度10％、水浴温度70℃、反应时间5h、液固比7∶1,脱铁率达到89.02％,钛富集率为42.94％.该方法不仅提高了酸的利用率,同时为富钛渣提钛创造了有利条件,为煤矸石的高效资源化综合利用提供了一种新工艺技术.
关键词:
高铁钛型煤矸石
,
脱铁
,
富钛
,
正交设计
司常钧
,
张召述
,
罗中秋
,
夏举佩
硅酸盐通报
本文以拜耳法赤泥固化堆存为背景,研究了拜耳法赤泥的物理特性和自然沉降特性,比较了不同促沉剂在不同掺量条件下对赤泥浆体沉降性能的影响；通过正交试验优选出赤泥促沉剂的合理配比:腐植酸钠/萘系减水剂/六偏磷酸钠/十二烷基苯磺酸钠=1/11/2/3,在浓度为40％的赤泥浆体中掺用3.4‰的促沉剂,沉降8h后沉降层浆体浓度可以达到52.6％,24h后沉降层浓度可以达到59.8％；与自然沉降24h相比,沉降层浓度提高了27％；对强化浓缩赤泥进行固化,并与自然沉降赤泥固化体相比,内聚力提高了50％,提高了固化堆存的稳定性和安全性.
关键词:
拜耳法赤泥
,
沉降
,
堆存
陆占清
,
夏举佩
,
张召述
,
刘帆
硅酸盐通报
本文研究出了用铝土矿选尾矿制备低温陶瓷泡沫材料工艺条件.探讨了尾矿活化条件、矿物组成、激发剂用量、水胶比、胶骨比的影响机理.分析了材料的矿物组成和微观结构.制备出了以尾矿为胶凝材料主原料、煤渣为骨料、铝粉为发泡剂的新型高强轻质泡沫复合材料.其抗压强度10.78 MPa、密度0.94 g/cm3、平均孔径2～5 mm.
关键词:
铝土矿
,
尾矿
,
低温陶瓷
,
泡沫材料
,
化学键合
自桂芹
,
夏举佩
,
彭健
,
周新涛
硅酸盐通报
以低值煤矸石为原料,98％硫酸作酸浸介质,采用微波加热方式提取煤矸石中酸溶物,经溶解制备酸浸液.利用煤矸石酸浸液中Fe2和Al3+、Ti4水解pH值的差异分离铝、铁、钛,制备氧化铝、氧化铁和二氧化钛产品.实验研究了煤矸石酸浸液初步分离的pH值、温度、时间对Al3+、Ti4+的水解率及铁损失的影响,并对分离液制备氧化铁红、铝钛混合物二次分离及铝、钛产品的制备工艺进行了研究,结果表明:水解最佳条件为pH =4.5、温度90℃、时间3h,水合二氧化钛洗涤pH值为1.5,此条件下获得了符合国家相关标准的氧化铝和氧化铁红产品,钛初产品二氧化钛含量达94.75％.
关键词:
煤矸石
,
酸浸液
,
氧化铝
,
二氧化钛
夏举佩
,
苏毅
,
周新涛
,
李国斌
,
师垒垒
,
刘成龙
硅酸盐通报
本文研究以高铁低铝煤矸石酸浸液为对象,根据铝、铁离子水解pH差异,提出了采用先还原Fe3+再进行分离的思路.研究用纯物质模拟酸浸液组成进行铝铁分离,再将结果用于实际溶液,结果表明:对Fe3+已还原的酸浸液,在90℃、pH =4.5时可制备氢氧化铝,过滤,在90℃下滤液通入空气制备水合氧化铁,产品经煅烧,制备的氧化铝产品纯度达到了国标GB/T24487-2009二级品要求,铁红性能指标超过了一级品要求,研究结果对拓展煤矸石资源化应用途径、提高煤矸石综合利用率具有重大意义.
关键词:
煤矸石
,
酸浸液
,
分离
,
氧化铝
,
氧化铁
钟晨
,
夏举佩
硅酸盐通报
本文通过H2O、NH4Cl和柠檬酸三种浸取剂分别浸取对赤泥中的Na+,并通过XRD分析了浸取前后赤泥中矿物组成的变化来研究拜耳法赤泥中Na+的浸出特性.结果表明,NH4 C1对赤泥中Na+的一次浸取率与赤泥经多次水洗的浸取率之和相同;柠檬酸对赤泥中Na+的一次浸取率可达到95.56％.从XRD图上发现NH4Cl可不破坏[A16Si6O24]结构而浸出可溶性的Na+,而柠檬酸则会破坏[Al6Si6O24]结构使赤泥中Na+完全浸出.
关键词:
赤泥
,
Na+浸出
,
NH4Cl
,
柠檬酸
夏举佩
,
任雪娇
,
阳超琴
,
李国斌
,
张召述
硅酸盐通报
在分析目前硫酸钾的主要生产工艺技术特点的基础上,提出了磷石膏、钾长石制备硫酸钾的新工艺构想,实验结果表明:在1200℃下焙烧,硫酸钙分解率达85.56％时,钾转化率可达92.17％,继续升高温度,二者没明显变化.焙烧温度低,易实现磷石膏分解率要求,同时生产硫酸钾和硫酸,更具工业化应用前景.
关键词:
硫酸钾
,
磷石膏
,
钾长石
,
新工艺
