钙硅渣硫酸钙浸出技术的研究本科毕业设计论文.docVIP

钙硅渣硫酸钙浸出技术研究ResearchonLeachingtechnologyofcalciumsulfateincalcium-siliconslag 钙硅渣硫酸钙浸出技术的研究摘要铁铝共生矿经碳热直接还原或高炉冶炼后，得到主要成分为Al2O3、CaO、SiO2的铝硅钙渣，经硫酸浸出处理后，Al2O3浸出进入到溶液，残渣为主要含有CaSO4和SiO2的钙硅渣。传统工艺对此渣一般弃之不作处理，但其中含有的CaSO4和SiO2是工业中大量使用的原料，若能将其分离，将产生很好的经济效益。本实验利用实验室现有条件合成了工业生产中产生的钙硅渣，并用硫酸对其做了浸出研究，利用XRD对其成分及浸出产物进行了分析，并验证了(NH4)2Ca(SO4)2的存在。在不同温度、不同浓度的硫酸铵溶液中分别进行渣中硫酸钙的浸出试验。硫酸铵溶液温度分别设定为30℃、60℃、90℃，浓度分别设定为25%、35%、45%。结果表明：钙硅渣中硫酸钙的浸出率随硫酸铵溶液浓度的增加而增加，当硫酸铵溶液浓度为35%时，其浸出率达到最高，继续提高硫酸铵溶液浓度，硫酸钙浸出率开始下降；在试验温度范围内，溶液温度越高，硫酸钙浸出率越低，30℃时硫酸钙浸出率最好；随搅拌时间的延长，硫酸钙浸出率反而降低。考察了硫酸铵溶液浓度为35%时，渣中硫酸钙在20-40℃时在硫酸铵溶液中的溶解度，分别在10min、30min和60min时取样测定，结果表明：渣中硫酸钙溶解度与溶液温度仍呈负相关，即温度越低，溶解度越高；在1h内，渣中硫酸钙在硫酸铵溶液中的溶解度基本不变。本课题对渣中硫酸钙在硫酸铵溶液中的溶解过程进行了热力学计算，并初步建立了溶解度模型。关键词：钙硅渣，硫酸钙，硫酸铵，浸出，溶解度 ResearchonLeachingtechnologyofcalciumsulfateincalcium-siliconslagAbstractAfterthehigh-ironbauxitereductedbycarbothermicorblastfurnacesmelting,slagwithmainlycomposedofAl2O3,CaO,SiO2isobtained.whatsmore,afterleachingbysulfuricacid,theAl2O3isdissolved,andcalcium-silicateslagmainlycontainingCaSO4andSiO2isobtained.thisslagisgenerallydiscardedwithouttreatmentintraditionalprocess,butCaSO4andSiO2whichcontainsarealargenumberofindustrialrawmaterials,ifseparated,itwillproducegoodeconomicbenefits.Inthisstudy,calcium-silicateslagisproducedandthenleachedbysulfuricacid,itscompositionwereanalyzedbyXRDandverified(NH4)2Ca(SO4)2ispresent.Atdifferenttemperatures,differentconcentrationsofammoniumsulfatesolution,leachingtestsofcalciumsulfateinslagaremade.Ammoniumsulfatesolutiontemperaturewassetat30℃,60℃,90℃,concentrationsweresetto25%,35%,45%.Theresultsshowedthat:Calciumsilicatesolubilityofcalciumsulfatein35%ammoniumsulfatesolutionatthehighest;solutiontemperatureishigher,thelowerthesolubility,30℃Solubilitybest;withstirringtime,butlowersolubility.Theeffectsofsolubilityof35%ammoniumsulfate,calciumsulfateslagwhenthesolubilityat20-40℃,respectively,at10min,30minand60min,samplesmeasured,theresultsshowedthat:Calciumsulfatesolubilityintheslagtemperaturewouldnegativelycorrelatedwi