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Precise regulation of the phase transformation for pyrolusite during the reduction roasting process
2024年
The mechanism involved in the phase transformation process of pyrolusite (MnO_(2)) during roasting in a reducing atmosphere was systematically elucidated in this study,with the aim of effectively using low-grade complex manganese ore resources.According to single-factor experiment results,the roasted product with a divalent manganese (Mn^(2+)) distribution rate of 95.30% was obtained at a roasting time of 25 min,a roasting temperature of 700℃,a CO concentration of 20at%,and a total gas volume of 500 mL·min^(-1),in which the manganese was mainly in the form of manganosite (MnO).Scanning electron microscopy and Brunauer–Emmett–Teller theory demonstrated the microstructural evolution of the roasted product and the gradual reduction in the pyrolusite ore from the surface to the core Thermodynamic calculations,X-ray photoelectron spectroscopy,and X-ray diffractometry analyses determined that the phase transformation of pyrolusite followed the order of MnO_(2)→Mn_(2)O_(3)→Mn_(3)O_(4)→MnO phase by phase,and the reduction of manganese oxides in each valence state proceeded simultaneously.
Ruofeng WangPeng GaoShuai YuanYanjun LiYingzhi LiuCheng Huang
关键词:PYROLUSITE
软锰矿协同铬渣水热回收铬和锰
2024年
铬盐的工业生产过程中会产生大量铬渣,铬渣中残留的Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)存在“返黄”的风险,不仅污染生态环境,而且造成了铬资源的浪费.为此,提出了在水热高压反应釜的酸性环境条件下,利用软锰矿中的MnO_(2)将铬渣中残留的Cr(Ⅲ)氧化为Cr(Ⅵ)方法,浸出并回收锰和铬,从而根除铬渣的“返黄”风险.结果表明:在反应温度150℃、反应时间1.5 h、铬渣与软锰矿质量比为1∶1、固液比1∶20、硫酸浓度3.0 mol‧L^(-1)条件下Cr(Ⅵ)的浸出率达到100%,锰的浸出率为89.15%.在此条件下解毒渣中剩余总铬浸出浓度低于ICP检出限(1μg‧L^(-1)),Cr(Ⅵ)和总铬的含量达到国家标准(GB 5085.3—2007),为铬渣的解毒和资源化利用以及软锰矿的有效浸出提供了一条新的途径.
谢雅骐汪岚玢杜亚光
关键词:铬渣软锰矿解毒水热资源化
难选高铁软锰矿流态化磁化焙烧-磁选浸出工艺被引量:1
2024年
【目的】提高难选高铁软锰矿的资源利用效率,缓解我国锰矿资源依赖进口的现状。【方法】采用流化床反应器作为焙烧装置,模拟发生炉煤气气体组分作为还原气体,对云南省某地区的难选高铁软锰矿进行流态化磁化焙烧。对还原后的焙烧矿进行磨矿-弱磁磁选,得到铁精矿和锰精矿。最后,对锰精矿中的锰进行酸浸浸出。【结果】在500℃流态化还原焙烧10 min,该难选高铁软锰矿即可达到最佳的还原状态效果,当样品的磨矿粒径<30μm的颗粒的质量分数为65%时,即可达到最佳的解离效果。选别后铁精矿铁品位和回收率分别为57.24%和76.55%,锰精矿锰品位和回收率分别为24.41%和73.84%,锰精矿的铁浸出率仅有1.94%。【结论】考察难选高铁软锰矿流态化磁化焙烧-磁选浸出规律,可以降低反应温度,缩短反应时间,低碳节能;抑制过还原反应的发生,可以提高铁资源利用率,降低浸出酸耗和除铁剂消耗。低能耗、低消耗和高利用率可以极大地提高难选高铁软锰矿的经济性,解决这部分资源难于利用的困境。
邵国强邹正朱庆山
关键词:流态化磁化焙烧锰精矿
盐酸预处理—软锰矿+硫酸协同浸出钼钨矿工艺研究
2024年
针对国内某公司低品位混合型钨钼矿结构和成分复杂、难浮选且难浸出等问题,研究了盐酸预处理—软锰矿+硫酸协同浸出钼钨矿中的钼钨,考察了各因素对钨钼浸出率的影响。结果表明:在盐酸浓度1.5mol/L、液固体积质量比6.5/1、常压条件下,对钨钼矿石进行盐酸预处理;在盐酸预处理后滤渣20g、矿石粒度200目、软锰矿用量4g、硫酸浓度8mol/L,液固质量体积比5/1、温度90℃、浸出时间3h的最佳条件下,钼、钨浸出率分别为83%、73%。
陶乐张勤张勤高瀚杰刘海鹏杨洪英
关键词:软锰矿硫酸
含油污泥-软锰矿炭材料对亚甲基蓝的催化降解
2024年
本文在含油污泥中掺杂软锰矿热解制备出炭材料,通过XRD、SEM和FTIR对炭材料的官能团、形貌特征和金属负载情况进行表征,并对亚甲基蓝进行类芬顿体系催化降解试验。结果表明,由于软锰矿的掺杂,该炭材料具有催化性能,在35℃温度下,加入196 mmol·L^(-1)H_(2)O_(2)和0.4 g·L^(-1)炭材料,在8 h内对其的降解率可达93.8%。炭材料在降解过程中即刻将亚甲基蓝分解为CO_(2),且其具有较好的稳定性,经过五次循环降解后,炭材料对亚甲基蓝降解率仍能达到91.4%。结合自由基猝灭实验及XPS分析,炭材料/H_(2)O_(2)非均相类芬顿体系降解亚甲基蓝的主要机理为,通过催化H_(2)O_(2)产生羟基自由基·OH,·OH将亚甲基蓝氧化为小分子CO_(2)和H_(2)O,实现对亚甲基蓝的降解。
刘昱婷羊依金樊相汝郭旭晶
关键词:催化降解亚甲基蓝
CFD simulation for reduction of pyrolusite in fluidized beds被引量:1
2023年
In this study,a CFD model coupled with heterogeneous flow structure,mass transfer equations,and chemical reaction kinetics is established to forecast the pyrolusite reduction reaction behavior.Compared with the previous studies which ignore the volume change of solids phase,the influence of volume shrinkage on reaction and flow behavior is explored in this research.Volume shrinkage of pyrolusite is proved to be non-negligible in predicting the conversion rate.The negligence of volume shrinkage leads to the overestimation of conversion rate for its inaccurate estimation of surface area for reaction.Besides,the influence of volume shrinkage on the reaction is found smaller in the scaled-up reactor.
Jingyi ZhuQi LiuZheng ZouQingshan ZhuHongzhong LiHaoran Li
关键词:CFD
微波-刚柔组合桨强化软锰矿浸出实验研究
2023年
用黄铁矿-硫酸还原浸出软锰矿过程中存在锰浸出率低、硫转化不完全等问题,本研究将微波-刚柔组合桨作为强化手段应用于软锰矿的还原浸出过程,结果表明:在反应温度90℃,硫酸浓度1.5mol/L、黄铁矿与软锰矿质量比0.2、液固比10、微波功率550W、搅拌速率250r/min条件下反应180min,浸出率可达到91.64%。该工艺可以有效减少反应中硫单质的生成,提高浸出效率。
陶星宇刘仁龙岑少斗陈书锦
关键词:软锰矿微波还原浸出
从软锰矿到锰同位素:锰元素的发现及其概念的发展
2023年
1771年,瑞典化学家托伯恩·伯格曼明确提出软锰矿中含有新元素的假说,并将之初步命名为manganese(锰)。1774年,瑞典矿物学家甘恩首次制取出锰单质,锰元素假说得以验证。同年,瑞典化学家舍勒对锰单质的性质进行了表征,并确认manganese(锰)一词为该元素命名,锰元素的概念正式形成。同位素化学兴起后,1923年至今共发现25种锰的同位素,锰元素被明确定义为质子数为25的所有原子的总称。锰元素的发现浓缩了19世纪初系统分析法形成以前早期分析化学的发展,其概念的演变渗透出系统分析法的形成以及同位素化学的兴起,在定性到定量的研究过程中体现了科学思想和方法的进步。
王茜袁振东
关键词:软锰矿金属锰锰同位素
SO_(2)浸出软锰矿体系连二硫酸锰的生成机制
2023年
副产物连二硫酸锰(MnS_(2)O^(6))的生成是限制软锰矿烟气脱硫技术广泛工业化应用的关键科学问题。迄今,MnS_(2)O^(6)的生成机制尚未阐明,难以为控制MnS_(2)O^(6)的生成提供有效的理论依据。本文采用理论分析与实验验证相结合的方法研究了SO_(2)浸出软锰矿体系MnS_(2)O^(6)的生成机制,阐明了MnS_(2)O^(6)生成速率的控制步骤和动力学过程。首先,通过文献研究对反应体系进行了理论分析,并基于SO_(2)氧化的HSO_(3)自由基机理及表面吸附和电化学模型提出的SO_(2)还原浸出二氧化锰(MnO_(2))的动力学模型,提出MnS_(2)O^(6)的生成机制可用HSO_(3)自由基生成机理进行解释,MnS_(2)O^(6)生成速率微观上取决于HSO_(3)生成速率,宏观上主要取决于体系H^(+)和HSO_(3)^(-)浓度,理论推导的生成速率方程为RMnS_(2)O_(6)=k·[H^(+)],H^(+)和HSO_(3)^(-)的理论反应级数均为1.0。然后,通过动力学实验研究考察了体系SO_(2)浓度、pH和温度对MnS_(2)O^(6)生成的影响和动力学过程,结果表明:MnS_(2)O^(6)生成速率随体系SO_(2)浓度的增大而增加,随体系酸度和温度的升高呈现先快速减小后下降趋缓的趋势,H^(+)和SO_(2)浓度对MnS_(2)O^(6)生成速率的反应级数分别为–0.059和1.014,反应活化能为7068.98 J/mol。最后,结合动力学实验研究结果和SO_(2)溶解平衡分析,推导出体系H^(+)浓度和HSO_(3)^(-)浓度的反应级数分别为0.955和1.014,与理论推导出的反应级数非常接近。研究结果验证了理论分析所得动力学方程的准确性,表明MnS_(2)O^(6)生成机制可用HSO_(3)自由基生成机理进行解释,可为MnS_(2)O^(6)生成特性及抑制方法研究提供理论依据和有效途径。
何克杰苏仕军苏仕军丁桑岚
关键词:二氧化硫软锰矿动力学
软锰矿、菱锰矿联合脱硫制备电池用硫酸锰的工业化试验探讨
2023年
在贵州某火电厂开展了软锰矿、菱锰矿联合烟气脱硫,同时制备电池用硫酸锰的工业化试验研究,结果表明,采用软锰矿进行氧化还原脱硫和菱锰矿调节矿浆pH,通过两级脱硫装置能实现高效脱硫(SO_(2)的吸收率可达99%以上)。该工艺不仅能实现贫锰矿资源的综合利用,而且还能实现SO_(2)烟气的资源化利用。脱硫产品硫酸锰通过深度净化后能达到电池用硫酸锰的要求。通过工业化试验进一步修订和规范了工艺操作规程,为工业设计及生产奠定了坚实基础。
唐道文董雄文李军旗陈肖虎姚金华申喜元雷尚荣谌红玉
关键词:软锰矿菱锰矿烟气脱硫

相关作者

冯雅丽
作品数:237被引量:990H指数:17
供职机构:中国科学院过程工程研究所
研究主题:软锰矿 浸出 微生物燃料电池 微生物浸出 氧化亚铁硫杆菌
李浩然
作品数:322被引量:1,075H指数:18
供职机构:中国科学院过程工程研究所
研究主题:微生物燃料电池 浸出 软锰矿 钒 有价金属
滕青
作品数:12被引量:40H指数:4
供职机构:北京科技大学
研究主题:碳 量子点 生物质焦油 氧化亚铁硫杆菌 变径
杨志超
作品数:26被引量:89H指数:6
供职机构:中国科学院过程工程研究所
研究主题:矿样 氧化亚铁硫杆菌 浸出 FES 软锰矿
吕小艳
作品数:64被引量:183H指数:7
供职机构:广西大学
研究主题:锂离子电池 正极材料 高校 负极材料 地方高校