摘要：碳酸锂是制备各种锂化合物的基础锂盐,碳酸锂的制备是锂产业链当中的承前启后的关键技术。以察尔汗盐湖老卤为原料,采用响应曲面法中的central composite design(CCD)设计实验,分别考察了温度、碳酸钠加料速度、碳酸钠浓度和锂离子浓度4个因素及交互作用对反应结晶工艺中碳酸锂的收率和粒度的影响,并分别建立了响应值与影响因素之间的回归方程。响应预测最佳值为:碳酸锂收率93.68%、粒径(d50)16.73μm;相应的实验值分别为94.01%和16.91μm。预测值与实验值接近,误差较小,说明响应曲面法建立的预测碳酸锂反应结晶的模型可靠,在最佳工艺条件下分析所制得的产品,用ICP-AES分析纯度为99.52%,用XRD分析基本无杂峰,说明反应结晶生成Li_2CO_3晶体,其主要晶面为(-1 1 0)、(-2 2 0)和(0 0 2)。

摘要：中国是世界上最大的硫酸法钛白生产国,目前已累计堆积超过千万吨副产品酸解尾渣。酸解尾渣中含有大量未反应的粒径大于25μm的钛铁精矿,酸解尾渣堆积而不利用就造成了严重的环境污染和资源浪费。根据酸解尾渣颗粒沉降实验分析,发现酸解尾渣料浆具有良好的沉降和易分层特性。通过建立干扰沉降末速度计算式,得出酸解尾渣中颗粒切割粒度25μm的沉降速度为0.60 mm·s?1。基于流动、分选机理和沉降特性分析,设计了适用于酸解尾渣分离工艺的新型DTB(draft tube babbled)溢流分离器,并进行了结构参数优化,获得了溢流器最优结构参数和最佳分离效果。结果表明,外排溢流含有极少量大于25μm的钛铁精矿颗粒,回收的钛品位达27%,回收率为73%。这些结果为大规模回收酸解尾渣中钛资源提供了基础数据。

摘要：氯化钙与二氧化碳通过反应-萃取-结晶工艺制备碳酸钙和氯化氢气体是制碱废液资源化利用的有效途径。用响应曲面中的Box-Behnken Design(BBD)设计实验,考察了氯化钙浓度、萃取剂体积分数、相比和温度4个因素对反应-萃取-结晶耦合工艺中氯化钙转化率、有机相中氯化氢浓度以及产物碳酸钙的平均粒度的影响及交互作用,并分别建立了三响应值与影响因素间的回归方程。三响应预测最佳值分别为:氯化钙转化率95.08%、有机相氯化氢浓度1.126 mol·L?1、碳酸钙平均粒度48.71?m;相应的实验值分别为92.35%、1.123 mol·L?1和49.14?m。预测值与实验值接近,误差较小,说明建立的模型对于反应-萃取-结晶工艺的分析和预测准确可靠。

摘要：以氨碳化-钙转化连续法制备碳酸钙工艺为考察对象,利用单因素条件实验考察了停留时间、结晶温度、固液质量比和搅拌转速对二水硫酸钙转化率的影响。利用响应面法实现了实验设计的优化,建立了响应值与影响因子之间的二次多项式回归模型并得到最优影响因子水平。实验结果表明:因素影响的关系为停留时间>结晶温度>固液质量比>搅拌转速;停留时间与结晶温度的交互影响显著,其余项两两交互影响不显著;预测模型的相关系数R^2=98.17%且P值极显著,实验值与预测值的平均绝对误差为0.32%;最优影响因子的水平为停留时间为170 min、结晶温度为316.65 K、固液质量比为0.050、搅拌转速为315 r/min,此时理论钙转化率可达到99.72%、实验值为99.61%。

摘要：页岩气开发离不开大规模的水力压裂,其压裂返排液具有水量大、水质复杂以及有可能对环境造成不利影响等特点,已逐步成为影响产气工艺的主要问题之一,如不能妥善解决压裂液处置问题,页岩气开发将受到严重制约。为了解决压裂返排液产水集中在短时间内排出、产水规模大、污染物成分复杂、对页岩气开采产能释放形成严重阻碍等问题,基于对压裂返排液产水规律和水质的分析研究,提出了以回用、回注及达标处理外排为目标的处置方法。研究结果表明:①在压裂返排液处理达标外排时,应考虑就高原则,排放水需执行《地表水环境质量标准:GB 3838—2002》中Ⅲ类水标准;②采用预处理+膜浓缩+蒸发结晶的基础工艺路线,应针对实际原水水质对具体处理工艺进行试验验证;③对于压裂返排液处理工艺的可行性,需要在处理达标的基础上,充分考虑各阶段的经济性;④压裂返排液达标处理工艺所涉及的设备设计,还应充分考虑使用场地和运输问题。结论认为,该项研究成果明确提出了预处理、膜浓缩及蒸发结晶的基础工艺路线,可以为页岩气压裂返排液达标处理外排工艺的形成提供支撑。

摘要：为了研究用于氯化钾旋流分离的旋流芯管内部的流场,模拟粗光卤石矿中小颗粒硫酸钙的分离性能,采用Fluent软件,K-ε模型及雷诺应力模型(RSM),数值模拟旋流芯管内颗粒的流动,得其内部流场的轴向速度、切向速度、径向速度和压力分布规律,分析压力场和速度场的分离特征。通过与实验结果的比较,结果表明,上下出口物料中固体颗粒的粒度分布及物料流量与实验结果非常接近,且当进口物料浓度较高时,上出口物料对大颗粒的夹带明显,降低了分离效率。因此,设备放大时溢流口与底流口的直径设计对分离性能影响较大。

摘要：氨气蒸馏是氨碱法生产纯碱的重要工序,其中预处理设备预灰桶的搅拌混合效果会直接影响蒸氨效率。因此,系统研究预灰桶内的流场分布,对纯碱工业的发展具有一定现实意义。基于流体力学对预灰桶内流体流动情况进行了计算,分析了工业常用吊链式搅拌桨预灰桶内流场分布。吊链式搅拌中流体以切向流为主,混合效果差。进一步对预灰桶搅拌桨叶进行了选型,分析了斜叶桨、六斜叶圆盘涡轮桨和六直叶圆盘涡轮桨3种桨型以及不同搅拌层数的流场分布,结果表明双层六斜叶圆盘涡轮桨混合效果最好。研究结果对氨碱法制碱工业中预灰桶搅拌设备的选型和设计提供了参考。

摘要：现有的 2-(4-羟基苯氧基)丙酸甲酯产品质量与后续工艺需求有一定差距,如产品粒度小、粒度分布不均匀等。本文利用工厂提供的原料,采用响应曲面中的CCD(Central Composite Design)设计实验,分析了搅拌速率、降温速率、晶种质量、陈化时间等因素对结晶产品的影响,研究了工艺参数之间的交互影响,确定了多因素下最优工艺操作条件,对优化产品进行了分析,结果表明产品可满足工艺需求。

摘要：鉴于锂辉石中低温碱浸技术浸出液中锂浓度低、杂质离子浓度高、碳酸锂结晶难等问题,测定了磷酸锂在碱性体系中的溶解度;系统研究了磷酸锂反应结晶过程中多工艺参数对磷酸锂收率和粒径的影响;着重考察了K、Si、Al这3种常见杂质元素对磷酸锂粒径和形貌的影响,认为杂质离子的作用机理为离子选择性吸附在晶面和离子嵌入晶格的共同作用。采用中心复合设计(CCD)响应曲面法优化工艺参数,当反应温度为80℃,锂离子初始质量浓度为1.60 g/L,磷酸钠用量为130%(即理论化学计量数的1.3倍),加料速率为10 mL/min时,得到晶体产物收率和平均粒径的预测值分别为97.37%和18.57μm,相应的实验值分别为96.85%和18.70μm。预测值与实验值接近,误差较小。

摘要：能量平衡是镁电解槽设计的基础,本文研究了材料导热系数对电解槽能量平衡的影响。结果表明:材料导热系数增加时,镁电解槽能量输入基本不变,而总散热量随之增加。当阳极、阴极、耐火砖导热系数分别增加时,该材料所在散热面的散热量增加,其余散热面的散热量也有小幅增加,石棉板、保温砖、槽盖导热系数分别增加时,除该材料所在散热面的散热量增加外,其余散热面的散热量却小幅下降,两者之间的差别可用电解槽的传热过程加以解释。