化工进展 ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (9): 5320-5328.DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2023-1429
收稿日期:
2023-08-16
修回日期:
2024-03-06
出版日期:
2024-09-15
发布日期:
2024-10-08
通讯作者:
舒建成
作者简介:
李子寒(1999—),女,硕士研究生,研究方向为电解锰渣污染治理。E-mail:cdlizihan@163.com。
基金资助:
LI Zihan(), SHU Jiancheng(
), CAO Wenxing, YANG Huimin, CHEN Mengjun
Received:
2023-08-16
Revised:
2024-03-06
Online:
2024-09-15
Published:
2024-10-08
Contact:
SHU Jiancheng
摘要:
高含水率电解锰渣已成为制约我国电解锰行业发展的瓶颈。本研究分析了菱锰矿浸出前后矿物组成、微观形貌等理化特性,同时考察了菱锰矿浸出前后亲水系数、润湿热、含水率以及过滤性能。研究结果表明:菱锰矿浸出后得到的电解锰渣中出现了高岭石、水钙沸石等亲水性黏土矿物,同时得到的电解锰渣中出现了结构水和结晶水的红外特征峰,含水率由菱锰矿浸出前的17.68%增加至32.67%,润湿热由0.743J/g增加至3.879J/g,亲水系数由1.117增加至2.233;此外,菱锰矿浸出后得到的电解锰渣渣浆过滤性能受黏土矿物影响,过滤速率由菱锰矿浸出前的10.318mL/min下降到5.296mL/min。本研究为电解锰渣含水率控制技术研发提供了理论支持。
中图分类号:
李子寒, 舒建成, 曹文星, 杨慧敏, 陈梦君. 菱锰矿浸出前后理化特性及界面水化行为变化规律[J]. 化工进展, 2024, 43(9): 5320-5328.
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样品 | 成分质量分数/% | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SiO2 | MnO | CaO | Fe2O3 | Al2O3 | MgO | SO3 | 其他 | |
菱锰矿 | 33.46 | 30.53 | 15.68 | 10.77 | 3.44 | 2.85 | 0.94 | 2.33 |
电解锰渣 | 23.32 | 8.14 | 20.90 | 11.87 | 2.42 | 1.43 | 30.57 | 1.35 |
表1 菱锰矿浸出前后XRF分析
样品 | 成分质量分数/% | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SiO2 | MnO | CaO | Fe2O3 | Al2O3 | MgO | SO3 | 其他 | |
菱锰矿 | 33.46 | 30.53 | 15.68 | 10.77 | 3.44 | 2.85 | 0.94 | 2.33 |
电解锰渣 | 23.32 | 8.14 | 20.90 | 11.87 | 2.42 | 1.43 | 30.57 | 1.35 |
参数 | 浸出前 | 浸出后 |
---|---|---|
平均孔径/nm | 10.165 | 14.328 |
比表面积/m2∙g-1 | 8.20 | 17.06 |
孔容/cm2·g-1 | 1.88 | 3.92 |
表2 菱锰矿和电解锰渣平均孔径、比表面积以及孔容
参数 | 浸出前 | 浸出后 |
---|---|---|
平均孔径/nm | 10.165 | 14.328 |
比表面积/m2∙g-1 | 8.20 | 17.06 |
孔容/cm2·g-1 | 1.88 | 3.92 |
参数 | 浸出前 | 浸出后 |
---|---|---|
亲水系数 | 1.117 | 2.233 |
含水率/% | 17.68 | 32.67 |
润湿热/J·g-1 | 0.743 | 3.879 |
恒压过滤常数K | 1.72×10-5 | 1.34×10-5 |
过滤速率/mL·min-1 | 10.318 | 5.296 |
滤饼比阻/m·kg-1 | 2.00×107 | 4.86×107 |
表3 菱锰矿和电解锰渣水化参数
参数 | 浸出前 | 浸出后 |
---|---|---|
亲水系数 | 1.117 | 2.233 |
含水率/% | 17.68 | 32.67 |
润湿热/J·g-1 | 0.743 | 3.879 |
恒压过滤常数K | 1.72×10-5 | 1.34×10-5 |
过滤速率/mL·min-1 | 10.318 | 5.296 |
滤饼比阻/m·kg-1 | 2.00×107 | 4.86×107 |
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