水热条件下甲酸还原V2O5制备钒电解液

以V2O5和甲酸为原料,在室温下、水体系中反应制得钒电解液,并以键价理论为基础,对其反应机理进行探讨.采用UV光谱和拉曼光谱对所制备的电解液的价态和浓度以及成键状态进行表征,利用循环伏安对其电化学性能进行测试分析.结果表明,甲酸可以和V2O5以1∶1的物质的量比进行氧化还原反应生成V(Ⅳ)电解液;硫酸会和钒离子形成配合物,提高电解液的稳定性和电化学可逆性;残留的甲酸有利于提高电解液的电导.     

石煤氧化焙烧-酸溶液浸出提钒工艺

针对某地石煤原料组成特点,为提高石煤中钒的浸出率本试验采用氧化焙烧-酸溶液浸出提钒的工艺,研究了焙烧温度,添加剂氯化钠的用量,焙烧时间,酸浸出液用量及浸出温度时间对钒浸出率的影响.结果表明:,焙烧水浸后渣再用稀酸浸出的方法,钒的浸出率可提高10 %左右,钒的浸出率可达到75 %~80 %.     

氩气下Fe2O3-TiO2体系的固相反应

在氩气气氛下,采用扩散偶法研究了1323~1473K下的Fe2O3-TiO2体系的固相反应.使用电子探针对扩散偶的微观形貌进行观察,并对Fe、Ti离子的扩散摩尔分数曲线进行定量分析.动力学分析表明,氩气下体系的固相反应受铁、钛和氧离子的扩散控制.用Boltzmann-Matano法计算了体系的互扩散系数,其数量级在10-13~10-10cm2·s-1范围内,并随着温度和Ti离子摩尔分数的增大而升高.氩气气氛下体系的扩散活化能约为356.06 kJ·mol-1,远比空气下的大,表明外界气氛中氧分压对体系的反应机理有重要影响.     

V2O5/ZrO2-Al2O3催化甲醇选择性氧化合成二甲氧基甲烷

采用浸渍法制备了V₂O₅质量分数不同的V₂O₅/Al₂O₃催化剂,采用Zr对Al₂O₃载体进行改性并应用于催化甲醇选择性氧化制备二甲氧基甲烷(DMM)的反应中。经X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、N₂吸附-脱附(BET)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)和NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)表征分析,结果表明:与单一Al₂O₃负载的钒基催化剂相比,Zr改性提高了钒氧化物的分散性与稳定性,加强了催化剂中各组分间的相互作用,有效调变了催化剂的酸性和氧化性,进而提高了DMM的选择性。考察了反应条件对甲醇选择性氧化制备DMM的影响,最佳反应温度为175 ℃,经20%V₂O₅/12%ZrO₂-Al₂O₃催化氧化,甲醇转化率为27.9%,DMM选择性为99.9%。     

强化氧化对石煤钙化焙烧提钒的影响

研究石煤钙化焙烧参数对提钒效果的影响,确定合理的焙烧参数:当焙烧温度为950℃,焙烧时间3 h,碳酸钙添加量为质量分数6%时,石煤焙烧料中钒的浸出率为63%。在此基础上研究增强氧化对提钒效果的影响,比较通空气和添加MnO2这2种情况下提钒的效果。用化学物相分析和钒价态分析等技术探讨加强氧化提高钒浸出率的原因。空气通入速度为0.48 L/h时,钒的浸出率为69%;MnO2添加量(质量分数)为3%时,钒浸出率为68%。研究结果表明,加强氧化后矿石的结构被破坏,V5+含量提高,生成更多易溶于酸的钒酸钙类物质。     

氧化钙化焙烧法应用于从钒云母矿中提取钒的研究

本文介绍用氧化钙化焙烧法从钒云母矿中提取钒的试验研究,对焙烧、浸出、净化、沉钒过程中各影响因素进行了探讨。研究结果表明,用石灰和钒云母矿混合焙烧生成钒酸钙,然后用碳铵溶液浸出钒,提取率高达78%,工艺简单、可靠,并且对环境污染小,投资少,它不失为一种可取的提钒新方法。     

1623 K时SiO2饱和的MnO–SiO2渣和Al2O3饱和的MnO–SiO2–Al2O3渣中NiO的活度系数

MnO–SiO₂二元系作为废旧锂离子电池、海洋锰结核还原熔炼过程中的基础渣型,测定有价金属（如镍）在渣中的溶解度、活度及活度系数热力学数据十分必要。为此,本文测定了温度1623 K、氧分压10?7,10?6,和10?5 Pa时SiO₂饱和的MnO–SiO₂渣和Al₂O₃饱和的MnO–SiO₂–Al₂O₃渣中NiO的溶解度和活度系数。结果表明:在试验条件下,镍在MnO–SiO₂渣和MnO–SiO₂–Al₂O₃渣中主要以NiO形式存在,且渣中NiO的溶解度随着氧分压增加而增加;向MnO–SiO₂渣中加入Al₂O₃可以降低渣中镍的溶解度,增加NiO的活度系数。此外,SiO₂饱和的MnO–SiO₂渣和Al₂O₃饱和的MnO–SiO₂–Al₂O₃渣中NiO的活度系数（γ_NiO,以纯固体NiO为参考态）可分别按如下公式计算:γ_NiO = 8.58w(NiO) + 3.18; γ_NiO=11.06w(NiO) + 4.07, 其中,w(NiO)为渣中NiO的质量分数。     

岚皋县横沟石煤型钒矿选矿工艺试验及开发利用设想

选择钙法氧化焙烧一酸浸工艺流程从石煤型钒矿石中酸浸提钒,克服了钠化焙烧过程中H2S、Cl2等有毒有害气体的产生。试验表明,焙烧温度、酸的浓度、浸出温度、浸出时间、液固比是影响钒浸出率的重要因素。通过矿石物料粒度、氧化钙添加量、焙烧温度、焙烧时间、浸出温度、浸出时间、酸的浓度、浸出液固比等条件实验,获得了钒79％的浸出率。在此基础上提出了安康市石煤型钒矿综合开发利用的框架思路。     

直接沉淀法制备Pr6O11纳米材料及其表征

研究了直接沉淀法合成纳米结构氧化镨(Pr6O11)的相关工艺参数。通过控制沉淀反应过程中各工艺参数,可制备出组成分布较均匀、良好热稳定性的氧化镨纳米材料。实验结果表明:焙烧反应温度和焙烧反应时间是影响氧化镨粒度和晶型的主要因素。     

钛白废酸无焙烧直接浸出提钒短流程新工艺及装备研究

钒钛磁铁矿是我国主要提钒资源,广泛地分布于我国的攀枝花、承德地区。以钠化焙烧—水浸为代表的焙烧浸出工艺存在着污染环境、金属回收率不高的问题,目前正被逐步改进。据统计每生产1 t钛白粉就会排出20%的废酸8~10 t,而中国钛白行业年产废硫酸达到600万吨,直接排放将造成严重的环境污染。该报告围绕无焙烧直接加压酸浸提钒技术中的直接加压酸浸、浸出液中有价元素分离、新型加压连续浸出反应器研发、系统内物流循环与利用、浸出渣的综合利用、工艺放大等研究内容进行,通过相关研究取得以下成果:(1)研究并对比了无焙烧常压酸浸、无盐氧化焙烧常压酸浸、无焙烧氧压酸浸3种提钒过程的现象,结果表明:相比无焙烧常压酸浸、无盐氧化焙烧常压酸浸等2个工艺,明显地具有反应快速、高效的特点。(2)采用硫酸体系加压浸出四川攀枝花地区的转炉钒渣,矿物学表明,转炉钒渣中的主要物相为尖晶石相、钛铁矿相以及铁橄榄石。加压浸出过程中,铁橄榄石和尖晶石相逐渐分解,钒、铁被浸出进入浸出液,部分未反应的钛、硅相在浸出渣中富集。(3)对该技术核心加压酸浸过程进行了放大实验研究,对实验室研究结果进行了验证,放大实验研究结果表明:钒的浸出率随着初始酸度的增加而增加,随着液固比的增大而增大。在加压温度150℃,硫酸浓度300 g/L,搅拌转速300 rpm,浸出时间90 min,液固比8∶1的条件下,钒的浸出率可达到99.10%。(4)提钒酸浸液萃取最优工艺条件为:常温,还原剂用量20 g/L、浸出液p H=2.0、有机相组成为20%P2O4,5%TBP,75%磺化煤油、相比(O/A)=1∶1、震荡时间5 min,钒的一级萃取率达到74.49%,Fe的萃取率仅为1.92%。在最优条件下,进行4级错流萃取,钒的总萃取率可达97.89%。以硫酸为反萃液进行反萃,其最优工艺条件为:反萃时间t=4 min、反萃液浓度200 g/L、反萃相比(O/A)=1∶1时,钒的反萃率达到98%以上。     

钒渣钙化焙烧的影响因素及焙烧氧化动力学

采用钙化焙烧方式处理转炉钒渣以提高钒的浸出率,考察了焙烧参数(渣样粒度,升温速率,焙烧保温温度及保温时间,配钙量)对钒浸出率的影响,根据钒渣氧化的TG-DSC曲线对钒渣氧化变温动力学进行了分析.结果表明:降低升温速率可提高钒氧化率,保温温度高于600℃时钒浸出率迅速增加.在钒渣粒径48~75μm,外配钙m(CaO)/m(V2O5)为042,升温速率2℃·min-1,保温温度850℃,保温时间150min的条件下,钒浸出率达9331%.钒尖晶石氧化过程受三级化学反应控制,升温速率为5和10℃·min-1的表观活化能分别为26765,25603kJ·mol-1.     

TaC及Ta2O5涂覆纳米碳管的制备与表征

以纳米碳管为反应性模板、金属钽粉为金属源,采用熔盐法在纳米碳管表面反应原位生成TaC涂层,在混合空气下将TaC涂层于不同温度氧化转化为Ta2O5涂层,并运用XRD和SEM对生成产物的晶体组成和形貌进行表征。结果表明,采用熔盐反应法可在纳米碳管表面生成较为均匀的TaC涂层,经不同温度氧化后生成Ta2O5涂覆纳米碳管复合材料,在较高温度下其仍能保持纳米碳管原有的形貌。     

V2O5液相催化氧化甲烷制甲醇动力学影响

研究了甲烷和发烟硫酸以V2O5为催化剂合成甲醇的反应动力学,考察了反应温度、反应初始压力和催化剂用量对甲烷转化率和目的产物收率的影响。结果表明,高温有利于甲烷转化率的提高,但过高的温度会导致目的产物收率降低;甲烷转化率随着初始反应压力的增大而提高,而甲醇收率随压力的变化趋势则是先提高,后趋于平缓;随着V2O5用量的增加,甲烷转化率增大,但当V2O5的添加量超过0.014 mol时,V2O5用量对甲醇收率的影响变得不显著。     

Fe2O3转变为Fe3O4粉末的微波碳热还原

以活性炭为还原剂及以氩气为保护气,采用微波碳热还原的方法,将弱磁性的Fe2O3还原成强磁性的Fe3O4,并研究焙烧温度、保温时间以及SiO2粉末的加入对其还原焙烧成分及磁化效果的影响规律.结果表明:在配碳量一定的条件下,焙烧温度是微波碳热还原的关键因素,随着温度的升高,还原产物中Fe3O4的含量发生有规律的变化;650℃、保温5 min的条件下经微波还原后生成了纯Fe3O4粉末,其磁化率和还原度分别达到理论值2.33和11.11%;含SiO2的Fe2O3粉末在750℃以上进行微波还原,会生成大量的硅酸亚铁和氧化亚铁,导致Fe3O4含量降低,恶化还原焙烧指标,所以微波磁化焙烧的最佳温度应在570~650℃.     

复合固体超强酸S2O82-/Fe2O3/ZnO/ZrO2催化合成乙酸异戊酯

采用沉淀、老化、浸渍、干燥、焙烧等方法制备复合固体超强酸催化剂S2O28-/Fe2O3/ZnO/ZrO2,在该固体超强酸的催化作用下,由异戊醇和冰乙酸合成乙酸异戊酯,探讨醇酸摩尔配比、反应温度、反应时间、不同焙烧温度以及催化剂用量等条件对酯化率的影响。结果表明,此催化剂制备的最优条件为:焙烧温度为650℃,(NH4)2S2O8浸渍浓度为0.5 mol/L,焙烧时间为3 h。合成乙酸异戊酯适宜的反应条件是:反应时间50 min,原料异戊醇与冰乙酸的摩尔配比为2:1,用量为1 g,用复合固体超强酸S2O28-/Fe2O3/ZnO/ZrO2催化剂催化合成乙酸异戊酯的产率是88.5%。     

TiSiW12O40/TiO2催化合成肉桂酸甲酯

采用高压微波辐射技术，以固载杂多酸盐TiSiW12O40／TiO2为多相催化剂，通过甲醇和肉桂酸反应合成肉桂酸甲酯。实验结果表明，TiSiW12O40／TiO2是合成肉桂酸甲酯的良好催化剂，最佳反应条件为：n(醇)：n(酸)=5：1，催化剂用量为反应物料总质量的2．0％，微波功率729W，辐射时间3min．产品平均收率97．4％。     

非均相Fenton反应催化剂Fe2O3/γ-Al2O3的制备及其性能

采用等体积浸渍法制备非均相Fenton反应催化剂Fe2O3/γ-Al2O3,以对羟基苯丙酸为降解目标物,考察了γ-Al2O3粒径的大小、浸渍时间、焙烧温度、焙烧时间、负载量等因素对催化剂催化活性的影响.通过热重、XRD、电镜扫描对催化剂形貌和特征的分析以及催化反应的结果分析可知,在γ-Al2O3上负载了催化剂Fe2O3,但Fe2O3并不均匀,在γ-Al2O3为100~120目,负载量为11.7%,浸渍10,h,焙烧温度为550,℃,焙烧4,h,与60,mg/L的对羟基苯丙酸反应60,min的条件下,催化剂的活性最好,对羟基苯丙酸的去除率可达到70.26%.重复实验说明催化剂的稳定性较好.     

ZnFe2O4与CaCl2氯化反应机理

利用CaCl2为氯源与含锌冶金粉尘的重要组分ZnFe2O4进行反应,并利用扫描电镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)分析了ZnFe2O4粉体与CaCl2反应面和反应产物微观形貌的变化,讨论了ZnFe2O4与CaCl2的反应机理.认为反应过程包括一个固液反应和气体挥发过程.ZnFe2O4颗粒被熔融CaCl2包裹,在固液界面发生氯化反应,生成的ZnCl2溶解在CaCl2液膜中,并在气液界面挥发逸出,而CaFe2O4的产物层不断增大,同时伴随着多个颗粒间的黏结和融合长大.     

CH3COOH/H2O2体系氧化苯乙烯制苯甲醛

在合适条件下CH3COOH与H2O2反应生成过氧乙酸(CH3COOOH),过氧乙酸氧化苯乙烯生成苯甲醛.研究了反应温度、反应时间、过氧化氢用量、加料顺序及添加乙腈和水等对CH3COOH/H2O2体系氧化苯乙烯制苯甲醛反应的影响.结果表明:当苯乙烯为0.5mL,乙酸5mL,H2O22mL,反应时间为5h,反应温度为60℃,苯乙烯的转化率可以达到99.6%,苯甲醛的过氧乙酸选择性大于60%.     

过氧化物模拟酶MnTSPc-L-Tyr-H2O2体系的催化荧光反应

以四磺基锰酞菁为过氧化物模拟酶, 研究其对Ｈ２ Ｏ２ 氧化酪氨酸反应的催化作用, 建立了测定雨水中Ｈ２Ｏ２ 的方法, 结果满意．