菱镁矿制备轻烧氧化镁及其水化动力学研究

以菱镁矿为原料,制备轻烧氧化镁,并对轻烧氧化镁的水化动力学进行研究,考察水化温度,氧化镁质量浓度和颗粒度对水化过程的影响.研究结果表明:煅烧温度和保温时间对氧化镁活性影响要比颗粒度的大,最佳煅烧条件是温度为750℃,煅烧时间为1.5h,颗粒度为1 mm;氧化镁的水化反应过程为内扩散控制类型,表观反应活化能为23.78 kJ/mol,在此基础上,用MATLAB做多元线性归回分析,得到表观反应速率常数关于水化温度、氧化镁浓度和颗粒度的经验表达式.     

煅烧制度对MgO活性的影响

以菱镁矿为原料,煅烧温度800～1200℃,保温时间分别为30、60和 90min制备MgO3应用X射线衍射分析不同煅烧温度、不同保温时间对MgO的影响,柠檬酸法测定MgO的活性,谢乐公式等计算MgO的晶粒尺寸.讨论了煅烧温度、保温时间、晶粒尺寸与MgO活性之间的关系.结果表明:煅烧温度在950℃以上时,任何保温时间的MgCO3均已完全分解.煅烧温度越高,保温时间越长,MgO的活性越差;晶粒尺寸越大,MgO的活性越差.     

微正压、流动氩气下碳热还原法制备碳氧化铝的研究

研究了1 300～1 500℃、微正压+15 kPa、0.1 L/min流动氩气下,碳热还原法制备碳氧化铝.结果表明,以α-氧化铝和石墨为原料,1 400℃时开始生成Al_4O_4C,1 500℃时Al_4O_4C的含量反而降低,合成温度升高可能导致Al_4O_4C分解;以α-氧化铝、铝和石墨为原料,1 300℃时开始生成Al_4O_4C,Al粉的添加显著降低了Al_4O_4C的形成温度.1 500℃、60 min时,配比为n(α-Al_2O_3):n(Al):n(C)=4:4:3,Al_2O_3几乎完全反应,以Al_4O_4C为主要相,存在少量Al_4C_3;配比达到n(α-Al_2O_3):n(Al):n(C)=1:4:3时,Al_4O_4C消失,以Al_4C_3为主;原料中Al配比升高,Al_2O_3配比降低,产物中Al_4C_3含量增加.制备碳氧化铝的最佳条件是原料配比为n(α-Al_2O_3):n(Al):n(C)=4:4:3,合成温度1 500℃,保温时间90 min时,Al_4C_3消失,形成了含少量Al_2O_3的Al_4O_4C材料.不同原料配比下形成的碳氧化铝均以Al_4O_4C为主,未发现Al_2OC.     

多孔陶瓷基锂离子吸附剂的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法在不同条件下制备Li_4Ti_5O_(12),通过XRD分析寻找出制备Li_4Ti_5O_(12)的理想条件.将高岭土、滑石粉、氧化铝和碳粉制备的多孔陶瓷在前驱体溶胶中进行浸渍负载,经干燥、煅烧制备得到多孔陶瓷基Li_4Ti_5O_(12),进行酸改性得到锂离子吸附剂,测定其对Li~+的吸附容量.实验结果表明,在一定范围内提高煅烧温度和增加保温时间有利于Li_4Ti_5O_(12)的生成,在750~800℃下保温5~8h得到的产品结晶度好、晶相纯度高.洗脱率和吸附容量随着煅烧温度和保温时间的增加而增加,在800℃下保温5h得到的样品经过酸洗后洗脱率为51.7%,对Li~+的吸附容量为12.2mg Li+/g Li_4Ti_5O_(12).     

煅烧工艺对溶胶-凝胶制备微球形氧化铝的影响

以工业级拟薄水铝石为原料,采用溶胶-凝胶及喷雾造粒技术制备球形氧化铝粉料,将粉料置于马弗炉中,分别在不同温度下煅烧,采用SEM观察获得粉体的微观形貌,XRD分析了不同煅烧温度粉体的相组成,马尔文激光粒度仪测定粉体的粒度组成,集成表面粗糙度仪测定被抛光工件的表面粗糙度.结果表明:经喷雾造粒和煅烧后制得的粉料外形为球体;煅烧温度逐步提高时,其物相的变化规律由γ-Al2O3转变为θ-Al2O3,再转变为α-Al2O3相;煅烧温度过高时,将造成粉料颗粒间相互粘结,适当延长保温时间会促使粒子沿着致密区长大.并且,结晶度较好、粒度分布均匀的粉料抛光性能较好.     

高纯硅酸三钙矿物的制备及其早期水化特性

为制备高纯度硅酸三钙矿物并研究其早期水化特性,采用溶胶-凝胶法制备硅酸三钙单矿,通过X射线衍射、扫描电镜、差热分析以及乙二醇-乙醇法、激光粒度分析等测试手段,研究制备高纯硅酸三钙的最佳工艺以及其早期水化特性。结果表明:制备高纯硅酸三钙的最佳预烧温度为540℃,最佳煅烧温度为1 450℃并保温12 h;制备的硅酸三钙样品中游离CaO质量分数为0.2%,平均粒径为9.67μm,比表面积为15.16 cm~2/kg;硅酸三钙具有良好的水化活性,早期水化产物C-S-H微观形貌的演变规律是花瓣状—片状—片层纤维,另一水化产物Ca(OH)_2发生了择优取向,沿着(001)晶面定向生长。     

固相反应制备铬铝锌红色料的研究

以氧化铝、氧化锌、氧化铬为原料,硼砂为矿化剂,在1 230℃下煅烧2 h通过固相反应制备了铬铝锌红色料。由X-衍射分析证明该红色料为尖晶石型色料。色度分析表明,红色料呈色效果可以通过反应温度、保温时间、呈色氧化物氧化铬的加入量及Zn O/Al2O3的分子数比值来调节。     

低温合成白水泥的形成机理的研究

采用优质生石灰、低铁粘土和石膏为原料 ,通过水热合成、低温煅烧工艺 ,初步探索了低温合成白水泥的可行性 ,并用 XRD和 DTA分析了水热合成的产物及低温煅烧形成的矿物 .分析认为水热反应形成的产物是 C3AH6和 C2 SH(A) ,低温煅烧后形成的矿物是结晶程度极差的 C12 A7和 β-C2 S及部分 f Ca O(游离 Ca O) .通过测定净浆水泥的力学性能 ,分析了水泥的水化产物 ,从理论上探讨了水泥的形成及水化机理 .     

ATO粉体的制备工艺及其导电性能的研究

以SnCl4·5H2O和SbCl3为原料,采用化学共沉淀法制备纳米ATO粉体,考察了pH值、氨水体积比、锑的掺杂量、煅烧温度及煅烧时间对粉体导电性能的影响.运用DDS-12A型数显电导率仪测试了ATO粉体的电导率,运用了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试方法对粉体的晶型、粒径及形貌进行了表征.研究结果表明,氨水体积比为1∶3,pH值为8,煅烧温度600℃,煅烧时间4 h时所制备的纳米ATO粉体电导率值最大,即导电性能最佳.     

低温固相反应制备氧化锌微粉研究

以Zn(NO3)2、Zn(Ac)2、ZnCl2和Na2CO3为原料，通过低温固相反应方法制备出了ZnO超细粉体。讨论了制备过程中不同的反应体系、反应物配比、煅烧温度和保温时间对ZnO粉体平均粒径的影响，并对其作用机理进行了分析。实验结果表明：在低温下，固相反应能快速进行；以Zn(NO3)2和Na2CO3为反应体系，能得到结晶度好、分散性较好、平均粒径为20nm左右的ZnO粉体。     

成型和烧结工艺对高纯氧化铝磨球性能的影响

为研究成型和烧结工艺对高纯氧化铝磨球性能的影响,采用团粒法制备形状良好的球坯,利用常压烧结方法制备高纯氧化铝磨球。结果表明,成型机转速和旋转时间对磨球粒径分布有较大的影响。随着烧结温度的提高以及保温时间的延长,高纯氧化铝磨球的质量密度逐渐增加,磨损率逐渐减小。在1 500℃保温210 min制得高纯氧化铝磨球的质量密度为3.15 g/cm3,磨损率为0.63%。     

Low-temperature densification sintering and properties of CaAl2Si2O8 ceramics with MeO·2B2O3 (Me=Ca,Sr, Ba)

Dense CaAl2Si2O8 ceramics were prepared via a two-step sintering process at temperatures below 1000°C. First, pre-sintered CaAl2Si2O8 powders containing small amounts of other crystal phases were obtained by sintering a mixture of calcium hydroxide and kaolin powders at 950°C for 6 h. Subsequently, the combination of the pre-sintered ceramic powders with MeO·2B2O3 (Me=Ca, Sr, Ba) flux agents enabled the low-temperature densification sintering of the CaAl2Si2O8 ceramics at 950°C. The sintering behavior and phase formation of the CaAl2Si2O8 ceramics were investigated in terms of the addition of the three MeO·2B2O3 flux agents. Furthermore, alumina and quartz were introduced into the three flux agents to investigate the sintering behaviors, phase evolvements, microstructures, and physical properties of the resulting CaAl2Si2O8 ceramics. The results showed that, because of their low-melting characteristics, the MeO·2B2O3 (Me=Ca, Sr, Ba) flux agents facilitated the formation of the CaAl2Si2O8 ceramics with a dense microstructure via liquid-phase sintering. The addition of alu-mina and quartz to the flux agents also strongly affected the microstructures, phase formation, and physical properties of the CaAl2Si2O8 ce-ramics.     

利用菱镁矿制备氢氧化镁

以菱镁矿为原料,研究常压下制备氢氧化镁的新方法.首先通过煅烧试验,得出保证菱镁矿达到充分分解且其分解产物氧化镁具有较高活性的煅烧条件是煅烧温度600℃,煅烧时间9 h;提高煅烧温度到700~750℃,煅烧时间为2~4 h时,菱镁矿的分解率也达到最高值,但其氧化镁活性有所降低;其次以氧化镁粉为原料,研究常温下化学合成氢氧化镁粉剂的制备方法.结果表明对快速合成的絮状氢氧化镁沉淀物进行80℃水热老化处理30 min,可得到过滤性能较好、纯度较高、均一规则六边形薄片状氢氧化镁粉体,从而得出水热老化反应是制备较规则形貌氢氧化镁的重要方法.     

Thermal treatment and utilization of Al-rich waste in high calcium fly ash geopolymeric materials

The Al-rich waste with aluminium and hydrocarbon as the major contaminant is generated at the wastewater treatment unit of a polymer processing plant. In this research, the heat treatment of this Al-rich waste and its use to adjust the silica/alumina ratio of the high calcium fly ash geopolymer were studied. To recycle the raw Al-rich waste, the waste was dried at 110℃ and calcined at 400 to 1000℃. Mineralogical analyses were conducted using X-ray diffraction (XRD) to study the phase change. The increase in calcination temperature to 600, 800, and 1000℃ resulted in the phase transformation. The more active alumina phase of active θ-Al₂O₃ was obtained with the increase in calcination temperature. The calcined Al-rich waste was then used as an additive to the fly ash geopolymer by mixing with high calcium fly ash, water glass, 10 M sodium hydroxide (NaOH), and sand. Test results indicated that the calcined Al-rich waste could be used as an aluminium source to adjust the silica/alumina ratio and the strength of geopolymeric materials. The fly ash geopolymer mortar with 2.5wt% of the Al-rich waste calcined at 1000℃ possessed the 7-d compressive strength of 34.2 MPa.     

工业氢氧化铝制备高纯超细氧化铝

以工业氢氧化铝为原料,在500℃到600℃之间,将其分解为超细的氧化铝,在微酸性水溶液中,在超声波的作用下,将其杂质洗脱出来并分离,经过此反复处理,最后在900℃焙烧、球磨,制得纯度在99.95%以上,粒径在1μm左右的高纯超细氧化铝,并测试其成分,粒径分布和微观结构。     

XRD技术在铝工业中的应用

介绍了X射线衍射技术（XRD）在烧结法、混联法氧化铝生产、电解铝生产研究以及新产品开发中的主要应用．对氧化铝生产设备器壁上结疤进行了相组成分析和成因研究。利用高温衍射装置研究了铝土矿升温过程中重要相变温度区域的实时相变化、烧结法生料烧结过程中的相变行为、常规氢氧化铝和氢氧化铝微粉焙烧过程的快速实时分析．     

尖晶石-氧化锆复合材料的制备与性能

以高纯镁砂、煅烧Al2O3、稳定氧化锆为原料,以2%的TiO2为烧结添加剂,试样经100 MPa压力成形后,在1600℃3 h下烧成,制备出尖晶石-氧化锆复合材料。研究了氧化锆及氧化钛烧结添加剂对复合材料烧结性能、抗热震性能等的影响。试验研究结果表明：在MA尖晶石配料中引入10%的ZrO2,MAZ试样的抗热震性能优于MA尖晶石试样。引入TiO22%的MAZ-T复合材料试样结构致密,晶粒间为直接结合状态,体积密度达3.42g.cm-3,抗折强度为48.54 MPa,抗热震性能提高,该MAZ-T复合材料有希望用作水泥回转窑烧成带耐火材料。     

工艺因素对合成镁铝尖晶石性能的影响

以轻烧镁砂、工业氧化铝和α-Al2O3为原料,采用一步烧成法合成镁铝尖晶石,结果表明：通过合理的工艺控制,特别是MgO/Al2O3的值,原料粒度,烧成温度和成型压力,可烧结制得尖晶石含量较高的致密镁铝尖晶石,体积密度可达3.30g/cm^3以上.     

水相合成3-羧甲基-5，5-二苯基海因的绿色工艺

以5，5-二苯基乙内酰脲为起始原料，在碱性条件下，经一步法合成重要的化工原料3-羧甲基-5，5-二苯基海因．通过考察碱的种类、5，5-二苯基乙内酰脲用量和回流反应时间对产率的影响，确定较佳工艺条件为：5，5-二苯基乙内酰脲与氯乙酸钠摩尔比为1：1．1，在氢氧化钠水溶液中回流反应3h，可得到产率为68％的高纯度3-羧甲基-5，5-二苯基海因．产品结构经IR、1HNMR．13CNMR及MS进行了表征．     

生物磷制备羟基磷灰石工艺研究

探索了以生物来源的植酸为磷源，Ca(OH)₂为钙源的羟基磷灰石制备路线，发现采用固液混合球磨结合煅烧可成功制得羟基磷灰石．结果表明，最佳煅烧温度为1 100 ℃，球磨时间为2 h，在此条件下制得的羟基磷灰石具有较高的纯度，可替代目前市售产品．