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一、鋁土礦尾礦的除雜處理
試驗(yàn)設(shè)計(jì)了鈣比(n(CaO )/[n(SiO2)+ n(TiO2)])分別為 1.0、1.1、1.2,堿比([n(Na2O)+n(K2O)]/[n(Al2O3)+n(SiO2)+n(Fe2O3)])分別為1.0、1.1、1.2的9組鋁土礦尾礦-氫氧化鈉-碳酸鈣混合料配方,具體配料組成見(jiàn)表1。
表1鋁土礦尾礦-氫氧化鈉-碳酸鈣混合料的配比.
鋁土礦尾礦-氫氧化鈉-碳酸鈣混合料的配比
按表1配方,混合均勻后放入坩堝中,分別在950、1000、1050、1000、1150、1200 和1250℃煅燒保溫2 h,以使尾礦中的氧化鋁轉(zhuǎn)化為可溶性的Na2O • Al2O3 ,而二氧化硅和二氧化鈦則分別轉(zhuǎn)化為比較難溶的Na2CaSiO4和很難溶的CaTiO3;鐵轉(zhuǎn)化為可溶的Na2O • Fe2O3,但其在隨后的溶解、過(guò)濾過(guò)程中水解成沉淀而進(jìn)入濾渣。相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)式如下:
化學(xué)反應(yīng)式
將鍛燒后的鋁土礦尾礦熟料(燒結(jié)料)破粉碎并過(guò)0.074 mm(200目)標(biāo)準(zhǔn)篩,進(jìn)行XRF分析。將熟料粉加入一定量的去離子水中攪拌一定時(shí)間,使Na2O • Al2O3 溶解,雜質(zhì) CaO • TiO2、Na2O • Fe2O3經(jīng)溶解-水解后形成沉淀,然后過(guò)濾去除。Na2CaSiO4則部分進(jìn)入濾渣,部分進(jìn)入濾液。將濾液蒸干得到鋁土礦尾礦精礦粉,并將雜質(zhì)濾渣烘干,然后對(duì)二者進(jìn)行XRF分析。根據(jù)熟料、濾液、濾渣中Al2O3、SiO2、 Fe2O3、TiO2等的含量(w),按下式計(jì)算Al2O3、SiO2、 Fe2O3、TiO2的溶出率(或去除率):溶出率=(燒結(jié)料 中含量×燒結(jié)料的質(zhì)量一濾渣中含量×濾渣的質(zhì)量)÷燒結(jié)料中含量×燒結(jié)料的質(zhì)量;去除率=1-溶出率。
二、剛玉-莫來(lái)石復(fù)相材料的合成
將在佳條件下制備的鋁土礦尾礦精礦粉配加聚乙烯醇結(jié)合劑(精礦粉與聚乙烯醇的質(zhì)量比為20:1),采用JLYYJ型壓樣機(jī)在120 MPa壓力下壓制成型為60 mm×18 mm×(10 ~ 12)mm的條樣,豎直放入底部鋪有氧化鋁粉薄層的剛玉坩堝中,把坩堝放入硅鉬棒高溫爐中,分別在1300、1350、1400、1450、 1500℃保溫4 h,然后隨爐降溫,得到剛玉-莫來(lái)石合成料,并進(jìn)行XRD分析。
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