碱激发剂对碱矿渣砂浆抗压强度的影响

研究了碱激发剂(Na_2SO_4、Na_2SO_4+NaOH、Na_2SO_4+Na_2SiO_3)对碱矿渣砂浆抗压强度的影响.研究表明,与单独采用Na_2SO_4作为激发剂时的碱矿渣砂浆抗压强度相比,采用Na_2SO_4和NaOH作为复合激发剂,碱矿渣砂浆抗压强度略低;采用Na_2SO_4和Na_SiO_3作为复合激发剂,碱矿渣砂浆抗压强度有明显的提高,但Na_2SiO_3掺量不宜超过2.5%.通过试验结果对比得出碱矿渣水泥最佳配方:普通硅酸盐水泥∶Na_2SO_4∶矿渣∶Na_2SiO_3=10%∶5%∶85%∶2.5%,所配制砂浆(最佳碱矿渣水泥∶砂∶水=492∶522∶168)的28d抗压强度达到53.7MPa.     

一水硬铝石矿-氢氧化钠-氢氧化钙体系在微波场中的物相演变

将一水硬铝石矿与Ca(OH)_2和过饱和NaOH溶液均匀混合后在微波炉中焙烧。利用X线衍射分析技术,研究不同实验因素(微波焙烧温度、NaOH添加量、Ca(OH)_2添加量和保温时间)对一水硬铝石矿-氢氧化钠-氢氧化钙体系相变规律的影响。研究结果表明:升高微波焙烧温度、增加NaOH和Ca(OH)_2的添加量,延长微波保温时间均有利于NaAlO_2和Ca_2SiO_4的形成,从而提高铝硅分离的效果。但当Ca(OH)_2添加过量时反而对熟料的物相结构不利。实验的最优条件为:NaOH与Al和Fe的物质的量比n_(NaOH)/(n_(Al)+n_(Fe))为1.0,CaO与SiO_2的物质的量比n_(CaO)/n_(SiO_2)为2.0,微波焙烧温度为800℃,保温时间为20 min。此时,熟料的结构疏松多孔,浸出效果好。     

含钒钢渣在熔融NaOH体系中的焙烧过程

研究含钒钢渣在熔融NaOH体系中的焙烧过程,考察焙烧温度、碱矿比(NaOH与含钒钢渣的质量比)、焙烧时间对含钒钢渣中钒提取率的影响;获得最佳反应条件,并对反应机理进行解析,建立反应动力学模型。研究结果表明:含钒钢渣在熔融NaOH体系中的焙烧过程最佳反应条件为焙烧温度450℃,碱矿比5:1,焙烧时间60min,在此条件下,钒提取率稳定在90%以上。对钒提取率影响最大的为碱矿比,其次是焙烧温度和焙烧时间;含钒钢渣在熔融NaOH体系中焙烧过程受固体产物层扩散控制,表观活化能为39.4 k J/mol,动力学方程为2/31-2a/3-(1-a)(28)1.239exp[-39.4/(RT)]t。     

TTAC-HPMo/SiO_2催化剂的表征及其氧化脱硫性能分析

以十四烷基三甲基氯化铵(TTAC)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用溶胶-凝胶法制备TTAC-HPMo/SiO_2催化剂,利用FTIR、XRD、SEM和N_2吸附-脱附等技术对其进行表征,并分析催化剂制备条件和反应条件对模型油氧化脱硫性能的影响。结果表明,在m(HPMo)/m(SiO_2)=15%、焙烧温度为400℃条件下所制TTAC-HPMo/SiO_2催化剂,其孔隙结构发达、氧化脱硫性能最佳;对于10mL以二苯并噻吩(DBT)为目标含硫化合物的模型油(硫含量为400μg/g),当m(TTAC-HPMo/SiO_2)/m(模型油)=0.43%、V(H_2O_2)/V(模型油)=0.2%、反应温度为60℃、反应时间为14min时,所制TTAC-HPMo/SiO_2催化剂对模型油中DBT的脱除率达到100%。     

混合碱法制备尖晶石型LiMn_2O_4纳米棒及其表征

以MnSO4·H2O和LiOH·H2O为原料,NaOH和KOH为溶剂,利用混合碱法制备了尖晶石型LiMn2O4纳米棒,并系统地研究了不同反应条件对比表面积的影响.制备LiMn2O4纳米棒的适宜工艺条件:Li和Mn物质的量比为1.1∶2,反应温度200℃,反应时间24h.采用表面与孔径测定仪、X射线衍射仪、红外光谱仪和扫描电镜对产品进行了表征,并得出结论:混合碱法制备的LiMn2O4粒度较小,比表面积大,具有尖晶石型结构,有望成为高性能锂离子电池正极材料.     

氧化铝熟料溶出二次反应过程SiO_2进入铝酸钠溶液的动力学机理

基于采用较高液固比(20∶1)的实验条件,避免了因硅酸钠与铝酸钠反应形成水合铝硅酸钠(钠硅渣),可将氧化铝熟料溶出二次反应动力学过程分为SiO_2进入铝酸钠溶液和Al_2O_3损失两个动力学过程,详细研究了SiO_2进入铝酸钠溶液过程的动力学行为. 通过选择合适的动力学模型对实验数据进行处理,获得了该过程的动力学方程. 方程表明,该过程的表观活化能较小,仅为24.86kJ·mol~(-1),说明其过程发生需要突破的活化能能垒较小,相应反应较易发生,其动力学机理与表面化学反应有关,也与扩散有关. 铝酸钠溶液中Al_2O_3质量浓度对过程的影响远远大于铝酸钠溶液中Na_2CO_3质量浓度和NaOH质量浓度的影响,因此认为熟料溶出过程中,导致SiO_2进入铝酸钠溶液的原因主要是熟料中的硅酸钙与NaAl(OH)_4相互作用.     

固体碱MgO/ZrO2催化大豆油制备生物柴油

采用共沉淀法制备固体碱催化剂MgO/ZrO2,并以此催化大豆油与甲醇酯交换反应制备生物柴油。考察MgO含量和催化剂焙烧温度对催化剂活性的影响,以及优化酯交换反应的工艺条件,结果表明:在MgO质量分数为15%、焙烧温度700℃、反应时间3 h、反应温度60℃,醇油物质的量比12∶1和催化剂用量为大豆油质量的3%的条件下,生物柴油的产率可以达到82%以上。该催化剂对酯交换反应具有较高的催化活性和较好的稳定性。     

高浓度NaOH浸出红土镍矿中SiO_2的研究

研究了红土镍矿高浓度NaOH浸出的条件.探讨了搅拌强度、温度、NaOH初始质量分数、浸出时间和碱矿质量比对SiO2浸出率的影响.结果表明:搅拌强度600 r/min、浸出温度225℃、初始NaOH质量分数85%、浸出时间90 min、碱矿比5∶1时,SiO2的浸出率可达82.77%.碱浸渣中的铁、镁、镍被富集,其中氧化镍的质量分数由1.29%提高到2.15%.     

菠萝叶纤维脱胶工艺研究

以菠萝叶原麻为原材料,研究不同浸酸、碱煮工艺条件下,菠萝叶纤维抑菌性能及可纺性能变化。实验结果表明,当菠萝叶纤维浸酸工艺条件为:采用25g·L~(-1)的H_2SO_4在浴比为1∶50,温度为55℃的条件下浸酸60min;碱煮工艺条件为:采用15g·L~(-1)的NaOH,4g·L~(-1)的Na_2SO_3,3g·L~(-1)的Na_2SiO_3,2%的JFC渗透剂(对纤维质量比),在浴比1∶30,温度为100℃的条件下煮练120min,菠萝叶纤维的可纺性能及抑菌性能较好。     

凹凸棒石粘土负载SO2-4-Al2O3及H2SO4催化合成氯乙酸异丙酯

用活性凹凸棒石粘土负载SO2-4-Al2O3及H2SO4催化氯乙酸和异丙醇合成氯乙酸异丙酯,通过正交实验,发现重复性较好,确定反应的最佳条件为酸醇物质的量比1∶1.8,催化剂加入量为酸量的4%,活化酸度10%,焙烧温度400 ℃,反应温度为回流温度,反应时间为6 h,酯化率分别达到73.5%和59.6%.通过FTIR、XRD测试,分析活性凹凸棒石粘土负载SO2-4-Al2O3及H2SO4的结构.     

CaO-TiO_2-SiO_2-NaAlO_2体系的反应行为研究

研究了Ca O-Ti O2-Si O2-Na Al O2体系下以锐钛矿为主的反应行为:热力学确定了平衡固相及其相对稳定程度;动力学计算反应级数、活化能,判断反应控制机制;钙化实验确定具体反应、分析了反应行为.结果表明Ca O-Ti O2-Si O2-Na Al O2体系的溶出反应行为如下:在质量比m(Ti O2)/m(Ca O)=1.42,m(Ti O2)/m(Si O2)=0.49,时间1 h,搅拌转速300 r/min,Na2O的质量浓度mk=220 g/L,分子比αk=3.1的条件下,Ti O2进入碱液生成Na2Ti O3,然后与Na Al(OH)4,Na2Si O3反应生成Al4Ti2Si O12,随温度升高Al4Ti2Si O12分解,生成钠硅渣和水化石榴石,温度继续升高,Ca Ti O3峰的强度逐渐超过其他物相成为钙化渣的主体,锐钛矿最终转型为稳定的Ca Ti O3,转变起始温度260℃.     

钾长石焙烧熟料中二氧化硅的溶出

以钾长石碱焙烧熟料为原料,研究熟料中二氧化硅的溶出规律.考察了溶出过程中溶出温度、溶出时间、搅拌强度、熟料粒度和Na OH溶液浓度对Si O2溶出率的影响.利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析仪对熟料和碱溶渣的物相结构和微观形貌进行了表征并分析了溶出过程.通过试验得到适合的溶出条件为:溶出温度95℃、溶出时间80 min、搅拌强度400 r/min、熟料粒度74~89μm、Na OH溶液浓度0.2 mol/L.在此条件下,Si O2溶出率可达到99%.溶出后Na2Si O3进入溶液,K和Al在渣中富集,得到分离.     

掺杂预合成添加剂对氧化锌压敏电阻性能影响

为了提高氧化锌(ZnO)压敏电阻的电学性能,采用常规烧结并在ZnO压敏电阻中掺杂预先合成的BiSbO₄和Zn₂SiO₄,研究不同掺杂比例对ZnO压敏电阻的微观结构、电学性能、通流能力的影响.结果表明:ZnO压敏电阻在掺杂BiSbO₄和Zn₂SiO₄后,能够有效抑制ZnO晶粒变大,晶体结构变得致密均匀,致密性有所提高,有效提高压敏特性和通流能力.BiSbO₄和Zn₂SiO₄掺杂比例为3∶1的样品综合性能比较优异,样品的致密度为5.58 g·cm^-3,压敏电位梯度达到425 V·mm^-1,非线性系数为70,漏电流为1.2×10^-7 A·cm^-2,能量耐受能力达到334.21 J·cm^-3,残压比为2.5.     

乙酸香茅酯的绿色合成与结构表征

以香茅醇与乙酸酐为原料, 以NaHSO₄·SiO₂为负载型固体催化剂,采用微波辐射的方式绿色合成乙酸香茅酯.分别考察催化剂中NaHSO₄的质量分数、反应时间、原料用量比、催化剂用量、反应温度、微波辐射功率等因素对酯收率的影响,并采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(¹H NMR)确定产物的结构.结果表明:合成乙酸香茅酯的最佳条件为NaHSO₄质量分数为40%,n(酸酐)∶n(醇)=1     

低钙铝酸钙熟料的物相转变和浸出性能

以分析纯CaCO_3,Al_2O_3和SiO_2为原料,研究了n_(CaO)/n_(Al2O3)=1.0,w_(Al2O3)/w_(SiO2)=3.0时物料的熔化温度以及熟料的物相组成、自粉化性能和氧化铝浸出性能.结果表明:物料熔化温度为1 392℃;烧结温度为1 350℃时熟料物相为CaAl_2O_4,Ca_(12)Al_(14)O_(33)和γ-Ca_2SiO_4,自粉化性能和氧化铝浸出性能良好,氧化铝浸出率为93.37%;1 400℃物料局部熔化,非均相的形成造成物料扩散受阻和物相分布不均匀,阻止β-Ca_2SiO_4向γ-Ca_2SiO_4转化,熟料自粉化性能变差,且有Ca_2Al_2SiO_7生成,二者均使氧化铝浸出性能变差,氧化铝浸出率仅为74.50%;1 450℃物料完全熔化,熟料自粉化性能和氧化铝浸出性能得到改善.     

利用二元钠盐体系处理钒渣的清洁焙烧工艺

试验研究了利用二元钠盐(NaOH-Na₂CO₃)对钒渣进行焙烧,并分析了相关动力学参数对焙烧效果的影响.结果表明:在二元钠盐焙烧过程中,焙烧温度、焙烧时间及NaOH与Na₂CO₃质量比对渣中钒、铬的浸出率影响重大;焙烧过程中,Fe₃O₄被氧化为Fe₂O₃,V₂O₅和Cr₂O₃分别被氧化为β钒酸钠型结构的Na₃VO₄与正交晶系结构的Na₂CrO₄;最佳焙烧条件下,NaOH与 Na₂CO₃质量比为1.5∶1,焙烧温度为600℃,焙烧时间为60min,此时钒与铬的浸出率分别为98.66%与83.57%;浸出尾渣的主要金属元素为Fe.     

从硼泥中提取硅、硼的新工艺

以硼泥为原料,硼泥与碳酸钠混合后在900℃下焙烧2h,采用碱浸法回收焙烧后硼泥中的SiO₂和B₂O₃.通过TG-DSC曲线分析了焙烧阶段的反应过程.通过单因素试验研究了碱浸阶段:n(NaOH)/n(SiO₂)、反应温度、反应时间、液固质量比等条件对硼泥中的SiO₂和B₂O₃提取率的影响.通过正交试验,确定了影响SiO₂提取率各因素之间的主次关系依次为:n(NaOH)/n(SiO₂)＞液固质量比＞反应时间＞反应温度,影响B₂O₃提取率各因素之间的主次关系为:反应时间＞反应温度＞n(NaOH)/n(SiO₂)＞液固质量比.最佳的回收条件:n(NaOH)/n(SiO₂)为25,反应温度为50℃,反应时间为40min,液固质量比为8,在此条件下SiO₂的提取率为83.11%,B₂O₃的提取率为75.28%.     

锐钛矿型氧化钛在高钙体系下的反应行为

对锐钛矿型Ti O2在高钙体系下的反应进行了热力学和动力学分析,确定了理论上能发生的反应,计算了活化能和反应级数并判断出反应控制类型.通过实验研究了锐钛矿型Ti O2在Ti O2-Ca O-Na Al O2体系下的反应行为.结果表明,在Ti O2与Ca O物质量的比为1,反应1 h,铝酸钠溶液中Na2O的质量浓度为220 g/L,Na2O与Al2O3物质量的比为3.1的条件下,随着温度的升高,首先Ti O2与Na OH反应生成Na2Ti O3,Ca(OH)2和Na Al(OH)4反应生成3Ca O·Al2O3·6H2O,反应产物3Ca O·Al2O3·6H2O与Na2Ti O3反应最终可以得到稳定的Ca Ti O3.锐钛矿型Ti O2可在220℃以上完全转型为Ca Ti O3,升高温度能促进钛向最终物相Ca Ti O3的转型.     

块状低密度C/SiO2复合气凝胶的制备

采用溶胶凝胶法结合CO₂超临界干燥工艺制备间苯二酚甲醛/SiO₂（RF/SiO₂）复合气凝胶,RF/SiO₂气凝胶高温炭化得到块状低密度C/SiO₂复合气凝胶研究反应物质量分数对溶胶凝胶过程和热处理过程的影响,考察不同热处理温度对C/SiO₂复合气凝胶孔结构的影响。结果表明:反应物质量分数为13%时,RF/SiO₂气凝胶受热处理工艺的影响较小,炭化温度升高至1200℃对C/SiO₂气凝胶网络结构有明显的改善作用。     

稻壳碱溶活化制备P型分子筛

以农业副产物稻壳为硅源、 硫酸铝为铝源, 通过炭化、 碱溶和水热合成工艺, 无需老化过程及添加晶种制备了洗涤助剂P型分子筛, 并考察了硅铝比、 碱度比、 反应时间和反应温度对合成分子筛的影响. 实验结果表明, 分子筛合成的最佳条件为： n(Na₂O) ∶n(SiO₂)=1.43, n(SiO₂) ∶n(Al₂O₃)=4,  n(H₂O) ∶n(Na₂O)=18.3, 在85 ℃反应8 h. 产品的XRD和SEM表征表明, 上述条件下合成的P型分子筛产品具有较高的结晶度, 无杂相且晶粒细小, 其Ca^2+交换容量可达330 mg/g.