試驗工藝流程圖

根據(jù)前人的研究成果以及本試驗所用赤泥的物相組成、化學成分、物理化學特性等，本試驗擬采用工藝流程，以實現(xiàn)赤泥的無廢綜合利用。

根據(jù)現(xiàn)有文獻和探索性試驗，在赤泥中有用元素提取過程中，主要有反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、反應(yīng)物固液質(zhì)量比等幾個因素會對物質(zhì)的形成過程、反應(yīng)程度、有用元素提取率有較大的影響。

鐵回收率的單因素條件試驗

本文所選用的赤泥中鐵中的含量超過赤泥重量的 20%，鐵化合物的應(yīng)用范圍也較廣，同時鐵也是首當其沖提取的金屬，它的回收率的高低也決定了鋁、鈣等化合物的純度與回收率。所以選用鐵的回收率作為單因素條件試驗和正交試驗的結(jié)果指標。赤泥處理生產(chǎn)線上的要求比較的嚴格，事實上，赤泥處理工藝也是比較復雜的。在本次試驗中，把反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、反應(yīng)物固液質(zhì)量比這些單因素作為控制條件，進行鐵回收率單因素條件試驗。

a.反應(yīng)固液質(zhì)量比：反應(yīng)固液質(zhì)量比的影響非常大，這里面的固液質(zhì)量比指的是參加反應(yīng)的固體赤泥與液體濃鹽酸的質(zhì)量之比。固液質(zhì)量比在 1:1 時，赤泥中的有用礦物不能完全反應(yīng)，酸浸不充分，鐵鋁鈣的氧化物大部分沒有來得及反應(yīng)，有的反應(yīng)了一部分就被二氧化硅包裹一起沉淀出來，造成有用物質(zhì)回收產(chǎn)率低，也不能得到純凈的二氧化硅。反之，如果固液質(zhì)量比過高達到 1:6，雖然赤泥中的有用物質(zhì)能反應(yīng)充分完全，但液體濃度高了就更容易揮發(fā)，不但造成經(jīng)濟上的浪費，同時也造成了環(huán)境污染。

b.反應(yīng)時間(min)：反應(yīng)時間是指赤泥與濃鹽酸反應(yīng)攪拌時間。反應(yīng)時間過短，將影響反應(yīng)進行的速度，反應(yīng)效率以及反應(yīng)的均勻程度。在滿足非常大效率回收有用物質(zhì)要求的前提下，應(yīng)盡可能選擇適當?shù)臅r間，降低能耗。在其它條件變化時，本試驗中固定反應(yīng)時間為 90min。

c.反應(yīng)溫度(℃)：反應(yīng)溫度的影響也比較顯著，反應(yīng)溫度低于 20℃，反應(yīng)不完全。反應(yīng)溫度的高低還將影響反應(yīng)進行的程度，樣品回收的產(chǎn)率、粒度、形貌、結(jié)晶性能以及產(chǎn)品生產(chǎn)的能耗和成本。因此，反應(yīng)溫度的選擇，應(yīng)盡可能以獲得理想產(chǎn)率的有用物質(zhì)為目的，反應(yīng)溫度更不宜過高。赤泥與濃鹽酸反應(yīng)本來就是放熱反應(yīng)，溫度過高濃鹽酸來不及反應(yīng)就直接揮發(fā)了。在其它條件變化時，本試驗固定反應(yīng)溫度為 70℃。

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