中低品位高硫铝土矿溶出液晶种分解同步除硫铁的方法及调控机制

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基本信息

  • 批准号:
    51574053
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0410.冶金物理化学与冶金原理
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Utilization of high-sulfur bauxite with low-median grade is one of important methods to resolve the lackness of bauxite resource in China. But there still exist problems such as excess impurities of sulfur and iron in the alumina product caused by the cocrystallization of Na2[FeS2(OH)2]•2H2O and gibbsite, which dues to lack of regulation of crystallization behavior for Na2[FeS2(OH)2]•2H2O in the sodium aluminate solution containing sulfur. Regarding digestion solution of high-sulfur bauxite in Nanchuan Chongqing as a subject, a method of regulating crystal growth to remove the impurities of sulfur and iron is adopted, and the preparation of Na2[FeS2(OH)2]•2H2O solution and crystal seed is studied. Seeded precipitation process of synthesized and industrial Na2[FeS2(OH)2]•2H2O solution is investigated to reveal the crystallization behavior and rule, and a method of simultaneous removal of sulfur and iron by the seeded precipitation of sodium aluminate solution containing sulfur is established. By controlling the initial supersaturation of the solution and adding the crystal seed, the crystal of Na2[FeS2(OH)2]•2H2O is intensified to precipitation rapidly and fixed-point, and regulation mechanism of crystallization behavior of Na2[FeS2(OH)2]•2H2O is established. The results is a technical support and theory guideline for utilizing the high-sulfur bauxite with low-median grade , which also is helpful to transfer the bauxite resource into economic and social advantage. It is also meaningful for intending the service life of bauxite and ensuring alumina industry to develop continuously, stably, safely and healthily in China.
中低品位高硫铝土矿的利用是缓解我国铝土矿资源供应紧张局面的一项重要措施,但现有生产工艺尚存在羟基硫代铁酸钠共析出而引起的产品硫铁杂质超标等问题,其根源在于未能有效调控含硫铝酸钠溶液中羟基硫代铁酸钠的结晶行为。以重庆南川中低品位高硫铝土矿溶出液为研究对象,采用调控晶体生长以去除硫铁杂质的方法,研究羟基硫代铁酸钠溶液和晶种制备,研究配制羟基硫代铁酸钠溶液加晶种分解过程和工业羟基硫代铁酸钠溶液加晶种分解过程,揭示羟基硫代铁酸钠的结晶行为和规律,建立含硫铝酸钠溶液晶种分解同步除硫铁的方法。通过控制过饱和度和添加晶种,强化羟基硫代铁酸钠晶体快速定点析出,最终建立羟基硫代铁酸钠结晶行为的调控机制。本项目预期研究成果可为利用中低品位高硫铝土矿资源、将地区资源优势转化为经济及社会优势提供技术支撑和理论指导,对延长我国铝土矿资源保障年限,保障我国氧化铝工业持续、稳定、安全及健康发展亦具有重大意义。

结项摘要

中低品位高硫铝土矿综合利用是缓解我国铝土矿供应紧张局面的一项重要措施,但现有生产工艺尚存在羟基硫代铁酸钠共析出而引起的产品硫铁杂质超标问题,其根源在于未能有效调控含硫铝酸钠溶液中羟基硫代铁酸钠结晶行为。本项目以中低品位高硫铝土矿溶出液为研究对象,采用了调控晶体生长以去除硫铁杂质的方法,研究了羟基硫代铁酸钠溶液和晶种制备、配制羟基硫代铁酸钠溶液和工业溶液加晶种分解过程。采用黄铁矿高温高压碱性溶出制备了羟基硫代铁酸钠溶液,较优的制备条件为270℃、2h、苛性碱浓度260g/L、100 r/min、液固比100:1。降温制备了羟基硫代铁酸钠晶种,为墨绿色结晶度不高的混合物,主要由Fe、S、Na、O元素组成。较优的晶种制备条件为60℃、100 r/·min和96小时。硫、铁结晶过程过程表观活化能分别为16.31 kJ/mol和13.26 kJ/mol。对于配制溶液晶种分解过程,可通过优化过程参数缩短成核和晶体长大期以加速晶体析出。较优脱硫条件为24℃、晶种添加量12.5g/L、50ppm聚丙烯酰胺和40min,较优除铁条件为30℃、晶种添加量5g/L、50ppm聚丙烯酰胺和10min,较优的赤泥晶种脱硫条件为60℃、晶种添加量50g/L、100r/min和60min。工业溶液加晶种脱硫的较优条件为60℃、晶桨添加量8mL/L、200r/min和30min,硫和铁去除率达73%和83%,脱硫除铁效果明显;75 °C时硫、铁脱除率亦可达52%和65%。赤泥晶种也具有较好效果,适量添加赤泥晶种,80 min后硫、铁脱除率可达65%和68%。提出了一种中低品位高硫铝土矿溶出液晶种分解同步除硫铁的新方法,通过控制过饱和度和在稀释沉降工序添加晶种,可使硫铁杂质同时快速定点析出,赤泥可作为晶种循环使用,实现了铝酸钠溶液中硫铁结晶行为的工业调控。研究结果可为我国高硫铝土矿资源综合利用提供技术支撑。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(1)
专利数量(13)
Stability analysis of hydroxyapatite in the system P-Ca-H2O aided prediction of the mechanisms of dephosphorization from the high phosphorus iron ore by hydrometallurgy process
P-Ca-H2O体系中羟基磷灰石稳定性分析辅助预测高磷铁矿湿法脱磷机理
  • DOI:
    10.1051/metal/2016010
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Metallurgical Research & Technology
  • 影响因子:
    1.1
  • 作者:
    Zhou Xuejiao;Xia Wentang;Chen Yongli;Yin Jianguo;Yuan Xiaoli
  • 通讯作者:
    Yuan Xiaoli
Adsorption characteristics of Pb(II) ions onto wasted iron ore tailing with phosphorus used as natural adsorbent from aqueous solution
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  • DOI:
    10.5004/dwt.2017.21602
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Desalination and Water Treatment
  • 影响因子:
    1.1
  • 作者:
    Yuan Xiaoli;Xia Wentang;An Juan;Zhou Xuejiao;Xiang Xiaoyan;Yin Jianguo;Yang Wenqian
  • 通讯作者:
    Yang Wenqian
Study on Bayer digestion behaviour of low grade bauxite with high sulphur
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  • DOI:
    10.1504/ijmmp.2018.10017401
  • 发表时间:
    2018-11
  • 期刊:
    International Journal of Microstructure and Material Properties
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Xuejiao Zhou;Yongli Chen;Jianguo Yin;Wentang Xia;Xiaoli Yuan;Xiaoli Yuan
  • 通讯作者:
    Xiaoli Yuan
An efficient technology of phosphorous removal from wastewater by the low-grade oolitic hematite with high phosphorous
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  • DOI:
    10.1051/metal/2018027
  • 发表时间:
    2019-03
  • 期刊:
    Metallurgical Research & Technology
  • 影响因子:
    1.1
  • 作者:
    Zhou Xuejiao;Chen Yongli;Xia Wentang;Yin Jianguo;Yuan Xiaoli
  • 通讯作者:
    Yuan Xiaoli
Leaching kinetics of cobalt from the scraps of spent aerospace magnetic materials
废航天磁性材料废料中钴的浸出动力学
  • DOI:
    10.1016/j.wasman.2018.03.051
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Waste Management
  • 影响因子:
    8.1
  • 作者:
    Zhou Xuejiao;Chen Yongli;Yin Jianguo;Xia Wentang;Yuan Xiaoli;Xiang Xiaoyan
  • 通讯作者:
    Xiang Xiaoyan

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尹建国的其他基金

结晶助剂对过饱和铝酸钠溶液结构的影响规律及作用机理
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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