煤矸石低温中和过程铁、钙、镁的溶出及动力学

作者：郑光亚; 李银; 夏举佩^*; 李宛霖; 辜芳; 王伟杰; 杨劲; 刘成龙

来源：化工进展, 2019, 38(12): 5594-5602.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2019-0491

• 煤矸石
• 中和
• 溶出
• 铁、钙、镁
• 动力学

立足于贵州盘州丰富的煤矸石资源,为探求其高值化开发利用途径,采用硫酸浸取法对煤矸石中铁、钙、镁的提取过程进行研究。研究结果表明:在中和反应过程中,随着温度的升高,铁、钙、镁的溶出逐渐增加,最后趋于平稳,温度对铁、镁溶出率的影响较为显著,对钙溶出的影响相对较小。因此,选择低温中和过程作为铁、钙、镁溶出动力学研究。动力学研究结果表明:煤矸石中和过程中铁、钙、镁溶出的活化能分别为19.523kJ/mol、8.300 kJ/mol和27.565 kJ/mol,Ea钙<Ea铁<Ea镁,说明在煤矸石硫酸浸出中和反应过程中钙的溶出最容易,铁次之,镁的溶出相对较难;浸出过程的动力学控制类型属于内扩散控制,可用动力学方程1-2/3x-(1-x)2/3=kt来描述。通过对固相物质XRD、SEM的表征,初步对煤矸石中的碳酸盐酸浸溶出过程进行了机理分析,为工业生产中煤矸石的高效利用提供了技术指导和理论支撑。

• 单位
  宁夏师范学院; 昆明理工大学; 化学化工学院