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复杂铝硅酸盐矿物的提纯及应用

赵国魂  
【摘要】:本论文为“国家重大基础研究发展规划(‘973’计划)”项目资助课题。 随着我国铝氧工业的迅猛发展,铝土矿尾矿的排放数量也日益增大。加上开掘与剥离的废石及表土,占据和污染了大片的土地和良田,破坏了生态环境,严重影响了人们正常生活。因此,把矿山尾矿作为二次资源回收加以利用,可以改善生态环境,化害为利,变废为宝。世界各国已将其纳为资源管理范围,并不同程度的作了研究和综合利用。目前在我国把铝土矿尾矿作为二次资源进行综合利用已引起有关部门的高度重视,因此采用经济合理的方法提高铝土矿尾矿利用价值,降低有害杂质,已成为一个重要的研究课题。 本文采用化学方法对中国长城铝业公司铝土矿尾矿进行除杂(铁、钛),并采用X射线粉晶衍射分析技术研究了除杂后样品的加热相变规律,针对其作为耐火材料原料的可行性进行分析,获得以下的一些主要结果: (1) 除杂方法研究: 高温高压法:实验详细讨论了影响铝土矿尾矿除铁的因素,得出最佳的试验条件:液固比6:1,溶液的硫酸浓度为0.94mol·L~(-1),反应温度为170℃,反应时间为3小时除铁率最佳。 络和酸浸法:试验得出在反应温度80℃、反应时间3h、硫酸浓度2.70mol/L、草酸浓度0.25mol/L、液固比1:6时除铁率可达90%左右。 氯化焙烧法:实验表明,控制温度在800℃—1000℃之间,减小试样粒度,延长反应时间对铝土矿尾矿脱铁、钛的效果为好。 铵化焙烧法:对铁杂质效果不明显。得出脱钛的最佳工艺条件在焙烧温度为350℃,铝土矿尾矿与硫酸铵之比为1:3时最佳。 (2) 用X射线粉晶衍射分析样品: 在700℃—1100℃之间,以100℃为梯度进行焙烧。起始物相为刚玉、方石英、锐钛矿、金红石。在900℃—1000℃时方石英相消失,生成莫来石相。在1000℃—1100℃时锐钛矿转变为金红石。 (3) 样品性能检测: 经国家耐火材料质量监督检验测试中心测定样品耐火度由原来 硕士学位论文 摘要 的1250℃一1280℃升高到1690℃,达到国家生产耐火材料原料标准。


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