从含钛电炉熔分渣制备纳米结构六钛酸钾晶须

研究了一种通过水热碱法—酸液回流—煅烧,从含钛电炉熔分渣中分离提取、制备纳米结构六钛酸钾晶须材料的新方法.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、X射线荧光光谱等表征手段,详细探讨了煅烧过程中钛钾摩尔比、煅烧温度、保温时间和水浸对最终产物物相和微观形貌的影响.含钛电炉熔分渣在水热温度为200℃,水热反应时间为24 h,碱液浓度达12 mol·L-1时,经酸液回流后所得偏钛酸呈一维单晶纳米棒状结构.随着钛钾摩尔比从1.50增加至1.75,煅烧温度从800℃升高到1100℃,保温时间从0.5h延长至7h,制备得到的六钛酸钾晶须的纯度、结晶性及长径比逐渐提高.当钛钾摩尔比为1.75,煅烧温度为1100℃,保温5 h,水浸2 h后可制备得到尺寸均一的六钛酸钾纳米晶须.     

攀枝花直接还原钛渣的矿物学特征

以中国攀枝花直接还原钛渣为研究对象,采用化学分析、X线衍射分析和矿物解离度分析等对其矿物学性质进行研究。研究结果表明:直接还原钛渣中TiO2品位为46.80%,其中的矿物主要为黑钛石,质量分数为50.28%,其次为尖晶石、中长石、钛辉石、橄榄石和自然铁等。直接还原钛渣中各矿物相互之间均存在共生关系,且部分矿物颗粒共生关系复杂。Ti在各矿物中均有分布,其中绝大部分赋存在黑钛石中,分布率达到94.34%。直接还原钛渣在电炉熔分的过程中,镁等元素通过类质同象掺杂进入黑钛石晶体中,使黑钛石携带杂质元素。     

内蒙古阿拉善右旗陶来北部侵入岩体地球化学特征及构造环境

内蒙古阿拉善右旗陶来北部侵入岩体位于阿拉善地块,宗乃山--沙拉扎山晚古生代陆壳基底火山弧构造带中段,主要由石英闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩组成.通过岩体地球化学特征研究,认为该区梧桐沟石英闪长岩体具有中硅、中等富铝、相对贫钠富钾、钙镁质量分数中等特点.阿门尚德石英闪长岩硅质量分数中等、富铝贫碱、相对富钠贫钾,钙镁质量分数较高.两个石英闪长岩体稀土总量为84.72×10-6～121.79×10-6,轻、重稀土分馏程度较低,重稀土无明显的分馏,具有弱负Eu异常.花岗闪长岩高硅、富铝、碱中等、富钠贫钾,钙镁中等,稀土总量为228.17×10-6,轻、重稀土比值为34.93,轻、重稀土分馏程度高,重稀土分馏较好.花岗岩高硅、富碱、铝中等、贫钠富钾,贫钙镁,稀土总量为89.2×10-6,轻、重稀土比值为20.81,轻、重稀土分馏程度较高,重稀土分馏较好.4个岩体整体表现为对大离子亲石元素:富集Rb,K,中等富集-富集Ba,中等富集Sr;对高场强元素:富集Th,中等富集Zr,亏损Nb,Ti,Y.综合地球化学特征表明,陶来北部岩体属于I型花岗岩体.结合区域地质背景分析研究认为该I型花岗岩形成于大陆边缘弧环境.     

藏东类乌齐地区始新世钾玄质侵入岩特征及构造环境

往过同岩体位于藏东类乌齐地区往过同,岩石类型为斑状中粒黑云母二长花岗岩,黑云母K-Ar同位素年龄为35 Ma,时代为始新世。往过同花岗岩富硅、铝、碱,高钾贫钛,低铁、镁、钙,在SiO2-K2O和K2O-Na2O图解中样品均落在钾玄岩系列区,岩石系列为钾玄质花岗岩。岩石富集大离子亲石元素和轻稀土元素,负Eu异常;在原始地幔蛛网图上Th强烈富集,Sr呈现低谷负异常,高场强元素Nb、Ta、Ti亏损,表现出钾玄岩的地球化学特征。经分析,并应用构造环境判别图解,往过同花岗岩形成于后碰撞的构造环境。     

尖晶石及含钛尖晶石的添加对MgO质材料性能的影响

以电熔氧化镁、电熔镁铝尖晶石和电熔含钛尖晶石为原料,分别在镁质材料中添加15％电熔镁铝尖晶石和电熔含钛尖晶石,研究了两种不同类型的尖晶石的加入对镁质材料性能的影响。结果表明：在MgO质材料中分别加入15％的镁铝尖晶石和含钛尖晶石后,试样的烧结性能和抗渣渗透性提高,而试样的冷态抗折强度和抗渣侵蚀性能变差。且在镁质材料中加入含钛尖晶石后材料的各项性能高于加入镬铝尖晶石后的各项性能。     

低温合成镁铝尖晶石的研究

采用铝厂污泥和碱式碳酸镁为主原料合成镁铝尖晶石,探讨了低温阶段(从800~1500℃)镁铝尖晶石的形成过程,采用XRD和SEM表征不同温度样品的晶相及微观形貌.结果表明:800℃时即可观察到镁铝尖晶石的特征峰,但谱峰不完整,强度不高,且明显宽化,表明晶体尚处于成核期,含量较少;至1400℃镁铝尖晶石谱峰已完整尖锐,继续升高温度,衍射峰强度增加,表明晶相含量增加.SEM观察结果与XRD分析一致,1500℃镁铝尖晶石晶粒发育完整清晰,外形呈典型的八面体形貌,晶粒排列致密.     

镁铝尖晶石的铝铬渣与用后镁碳砖低温合成

用铝铬渣和转炉用后镁碳砖细粉为主要原料,通过固相烧结反应合成MgAl2O4材料.用X射线衍射、扫描电镜及X'Pert plus软件对材料中主晶相进行表征.结果表明:当烧成温度为1 400℃,镁碳砖与铝铬渣摩尔比为5∶1时,生成的镁铝尖晶石晶粒发育完整清晰,排列致密,外貌呈典型的八面体形貌.镁铝尖晶石质量百分数达到92％.     

六钛酸钾纳米晶须的水热反应相转变行为

以偏钛酸为钛源,与无水碳酸钾混合,利用高温固相法成功制备了六钛酸钾(K2Ti6O13)纳米晶须,并通过不同的水热反应条件考察了K2Ti6O13晶须相转变过程.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段表征了K2Ti6O13水热反应过程中的物相转变与形貌变化.结果表明:在不同酸介质水热反应条件下,K2Ti6O13发生相转变,并可控得到锐钛矿相TiO2纳米颗粒、纳米棒及纺锤体金红石TiO2,这种相转变过程可归结为K2Ti6O13风洞结构的溶解-重组机制;在浓NaOH作用下,K2Ti6O13通过剥离与重组作用,向Na2Ti3O7相转变.此外,考察了酸介质水热产物的催化性能,可见光条件下,1mol/LHCl、130℃保温12h得到锐钛矿纳米TiO2颗粒具有优异的光催化性能.     

牛膝道地与非道地产区药材及土壤中无机元素分析

目的:通过分析牛膝在不同产区土壤与药材中无机元素的含量,探讨牛膝药材道地性与土壤无机元素的关系.方法:应用电感耦合等离子光谱仪对牛膝药材和土壤样品进行无机元素含量分析.结果:道地产区土壤中钙、镁、锌、铝、硼、铬的含量高,而铅和铜的含量较低;道地药材中钾、铜、铬的含量高,锌和铅的含量低,对磷、铜、铁的富集能力强.结论:牛膝药材与土壤中无机元素的含量密切相关,但牛膝对钠和铁、铝、镉、钛;钙和镁、铝、硼、镉、钛;镁和硼、镉;铜和铬;锌和铅;铝和镉、钛;硼和镉;镉和钛的吸收积累有很好的协同作用,而对铅和铜、钾、铬;铬和硼、锌的吸收和积累则呈明显的拮抗关系.     

Ce对Cu-14Al-X合金涂层组织的影响

利用等离子喷焊技术,将含Ce的铝青铜合金粉末涂覆在45#钢表面,通过对熔覆层表面金相组织观察、XRD分析、表面EDS分析、界面金相观察、界面EPMA线分析和表面硬度测试,研究元素Ce对铝青铜粉末熔覆层组织和性能的影响.结果表明:元素Ce能够促进熔覆层硬质相(K相)的生成,使K相分布均匀,细化晶粒,减少其他元素的偏聚,提高熔覆层的表面硬度.     

从攀钢高炉渣中提取分离TiO_2制备高钛渣研究

研究利用TjO_2对酸碱的稳定性,采用低温下酸解、熔融状态下碱熔的方法除去高炉渣中除TiO_2以外的所有可溶性杂质,从而制备出高钛渣。其具体方法是:将粒度为80目～200目的高炉渣用5mol/L～7mol/L的盐酸在60℃～100℃的条件下反应4h～8h,除去钙、镁、铝、铁等元素的酸溶性杂质,酸分解后的产物经过滤、酸洗后,滤渣与1:1.6～1:1.8的NaOH在600℃～800℃共熔1小时左右后用pH=11～13的NaOH溶液洗涤,使SiO_2以NaSiO_3的方式除去,从而得到二氧化钛质量百分比为70%左右的高钛渣。     

干燥方法对氢氧化铝和氧化铝形貌的影响

运用异丙醇铝(AIP)作为铝的母体、聚乙二醇辛基苯基醚(OP)作为表面活性剂,使用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备出氢氧化铝的溶胶和凝胶,然后用不同的干燥方法将所得的氢氧化铝溶胶干燥,然后得到氢氧化铝颗粒,再将其煅烧后得到氧化铝介孔材料.     

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.     

一水硬铝石赤泥钙化转型过程的实验研究

针对拜耳法生产氧化铝过程中排放的高碱性赤泥无法大规模处理这一世界性难题,提出了钙化-碳化法处理赤泥新工艺.首先将赤泥进行钙化转型,脱去其中的碱;再将转型后的钙化赤泥与CO₂反应,回收赤泥中的氧化铝.并考察了温度、钙硅比及液固比等重要条件对赤泥钙化转型过程的影响.实验表明,一水硬铝石赤泥适宜的钙化条件为:温度160℃,钙硅物质的量比2.5∶1,液固比3∶1.钙化转型后,赤泥中的w(Na₂O)由6.70%降至0.35%.XRD分析表明,赤泥经钙化转型后原先含碱的物相消失,钙化过程产生的主要物相为水化石榴石.     

氢氧化钾-硅酸钠溶液对碱矿渣水泥水化行为的影响

固定水灰比为0.35,研究了氢氧化钾-水玻璃复合碱组分作用下碱矿渣水泥的凝结时间和抗压强度的变化规律。通过水化放热实验研究了4%碱当量不同模数的复合碱组分作用下碱矿渣水泥的水化动力学过程。结果表明：以氢氧化钾-水玻璃复合作为碱组分的碱矿渣水泥,低水玻璃模数条件下,溶液中氢氧根离子浓度高,矿渣溶解速度快,水化放热增长迅速,凝结时间短,强度高;高模数条件下,溶液粘度高,氢氧根离子浓度低,凝结时间长,强度较低;对比而言,溶液模数为1.5时,碱矿渣水泥的综合性能最佳。     

钛精粉氧化过程中物相转变

采用热重分析和恒温实验法研究了攀枝花钛精粉氧化过程中相的存在形式及其转变规律.X射线衍射结果和微观形貌分析表明:温度低于500℃,钛精粉未发生氧化反应;600℃时产生Fe2Ti3O9和TiO2相,其和原相Fe2O3相衍射峰强度均随温度的升高而增强;900℃时,Fe2Ti3O9相完全转变为Fe2TiO5相,且随温度的升高,TiO2相和Fe2O3相衍射峰强度逐渐减弱;在整个氧化过程中存在四个化学反应,其与烧结作用相互关联,使得氧化产物表面形成较多孔隙,变得凹凸不平且疏松.     

钠镁诱导合成碱式碳酸铝铵及热解中自分散行为研究

对合成碱式碳酸铝铵及α纳米氧化铝的新方法进行了研究.基于室温固相反应的应用,在试验中有意识地引入钠镁诱导碱式碳酸铝铵的合成,从而得到不含结晶水的纤维状碱式碳酸铝铵微晶.试验还表明,经过钠镁诱导得到的纤维状碱式碳酸铝铵在裂解为α氧化铝的过程中呈现自分散行为,从而有效地克服了纳米氧化铝制备过程中的团聚问题,获得了尺寸均匀、分散良好、团聚较小的α相纳米氧化铝.     

Preparation and visible-light photocatalytic property of nanostructured Fe-doped TiO2 from titanium containing electric furnace molten slag

Nanostructured Fe-doped titanium dioxide was synthesized from titanium containing electric furnace molten slag (TCEFMS) by using an alkali fusion, followed by a hydrolyzation-acidolysis-calcination route. The effects of alkali/slag mass ratio, calcinating temperature, calcinating time, and water/slag mass ratio on the extraction efficiency and purity of products were systematically studied in this paper. It is indicated that the best extraction efficiency of nanostructured Fedoped titanium dioxide is 99.35%, when the molten slag is calcinated at 700°C for 1 h with the mass ratio of alkali/molten slag of 1.5:1. The influence of alkali/slag mass ratio on the photocatalytic activity of final products was evaluated by the photodegradation of methyl blue under visible light irradiation. A maximum photodegradation efficiency of 88.12% over 30 min was achieved under the optimum conditions.     

Extraction of vanadium from vanadium slag by high pressure oxidative acid leaching

To extract vanadium in an environment friendly manner, this study focuses on the process of leaching vanadium from vanadium slag by high pressure oxidative acid leaching. Characterizations of the raw slag, mineralogy transformation, and the form of leach residues were made by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and energy dispersive X-ray spectroscopy. The result shows that the vanadium slag is composed of major phases of fayalite, titanomagnetite, and spinel. During the high pressure oxidative acid leaching process, the fayalite and spinel phases are gradually decomposed by sulfuric acid, causing the release of vanadium and iron in the solution. Meanwhile, unreacted silicon and titanium are enriched in the leach residues. With the initial concentration of sulfuric acid at 250 g·L-1, a leaching temperature of 140℃, a leaching time of 50 min, a liquid-solid ratio of 10:1 mL·g-1, and oxygen pressure at 0.2 MPa, the leaching rate of vanadium reaches 97.69%.