铬铁矿无钙氧化焙烧生产铬酸钠新工艺及反应机理和动力学研究

摘要

该文首先确定了无钙氧化焙烧生产铬盐的适宜工艺条件,针对生产工艺中反应机理复杂、反应动力学研究不够完善等问题,进行了初步的机理分析,着重研究了铬铁矿无钙填料高温氧化焙烧反应的动力学,为指导工业化反应装置的设计提供了必要的理论依据和相关参数.考察了不同填料、填料加入量、炉料含铬量、炉料配碱量、以及焙烧温度、焙烧时间等因素对铬铁矿碱性氧化焙烧反应铬氧化率的影响,所确定的适宜工艺参数为：填矿比1.8～2.0、炉料配碱量100～110﹪、焙烧温度1100～1150℃、焙烧时间1.5～2.0小时,铬氧化率可达85﹪以上,熟料中水溶性SiO<,2>含量小于0.1﹪,水溶性Al<,2>O<,3>含量小于0.3﹪,该工艺的各项指标均优于传统的有钙生产工艺.对铬铁矿的矿物学及其组成组分进行了分析.对铬铁矿碱性氧化反应过程进行了分析,确定了影响铬铁矿氧化焙烧的因素和程度;推导出了氧化反应动力学方程,确定了反应速率常数和反应的活化能;建立了铬铁矿氧化反应传质过程模型.

目录

文摘

英文文摘

前言

第一章文献综述

1.1由铬铁矿生产重铬酸钠工艺的发展历史及研究现状

1.1.1有钙填料焙烧法

1.1.2少钙填料焙烧法

1.2各种无钙氧化法

1.2.1烧碱—熔盐液相氧化法

1.2.2烧碱—硝酸钠氧化法

1.2.3熔盐(盐浴)法

1.2.4水热(浸煮)法

1.2.5电解氧化法

1.2.6低温催化氧化法

1.2.7次氯酸钠法

1.3无钙碱性氧化焙烧法

1.3.1多次焙烧浸滤法

1.3.2无钙一次碱性氧化焙烧法

1.3.3添加硅、铝预烧法

1.3.4不加填料造球氧化焙烧法

1.4无钙填料碱性氧化焙烧法

1.5铬铁矿氧化焙烧反应机理及动力学研究现状

1.6本研究的目标及需解决的问题

第二章实验部分

2.1实验

2.1.1实验方案的确定

2.1.2实验对象

2.1.3实验仪器、设备

2.1.4分析方法

2.1.5实验流程和实验方法

2.2实验结果与分析

2.2.1不同填料的焙烧效果

2.2.2炉料含铬量对焙烧的影响

2.2.3填料加入量对焙烧的影响

2.2.4配碱量的影响

2.2.5焙烧温度及时间的影响

2.3本章小结

第三章铬铁矿氧化焙烧反应机理分析

3.1铬铁矿的矿物学简介

3.2铬铁矿氧化焙烧过程的物理化学原理

3.3杂质在铬铁矿无钙焙烧循环渣中的积累

3.3.1杂质积累方程

3.3.2实验验证及结果讨论

3.3.3铬渣分选试验

3.4本章小结

第四章铬铁矿焙烧氧化反应动力学

4.1影响铬铁矿氧化焙烧的因素

4.2动力学试验的基本内容

4.3铬铁矿氧化动力学数据处理

4.4铬铁矿氧化反应传质过程模型

4.5本章小结

第五章结论

符号说明

参考文献

致谢