利用电石渣制备球形碳酸钙的研究

为有效利用电石制乙炔的副产物电石渣资源,以电石渣为原料用化学沉淀法合成了球形碳酸钙,并利用X射线衍射、扫描电镜等手段研究了溶液的pH值、电石渣的预处理方式、碳化反应温度、Ca2 浓度、CO2流量等对球形碳酸钙合成的影响.结果表明:电石渣可直接与氯化铵反应,当pH>7时,合成的球形碳酸钙的纯度(质量分数)大于97%,白度大于98;合成球形碳酸钙的最佳碳化反应温度为10℃左右,碳化反应温度是影响球形碳酸钙形成的主要因素;在一定的范围内,随着CO2浓度的提高,球形碳酸钙的分散性变好,粒度变小;当反应溶液中Ca2 的浓度适当时(如0.08 mol/L),球形碳酸钙粒径较均匀,分散性好;利用电石渣可以制备出高质量的球形碳酸钙.     

针状纳米活性碳酸钙合成改性一体化的研究

以电石渣为原料制备纳米活性碳酸钙,不仅能够将电石渣进行循环利用,减少环境污染,同时生成的针状纳米活性碳酸钙,市场需求量大,经济价值高。本研究以电石渣和氯化铵为初始原料首先制备得到CaCl2,然后采用复分解法与（NH4）2CO3反应,选用合适的改性剂,将针状纳米活性碳酸钙合成和改性一体化完成进行。实验综合考察了溶液浓度、改性剂用量、反应温度、滴加速度等反应条件对碳酸钙形貌和粒径的影响,并设计正交实验进行优化,得出最佳反应条件：CaCl2和（NH4）2CO2溶液浓度0．15mol／L,反应温度65℃,改性剂用量1．25％,滴加速度3mL／min。通过验证实验,最终制得平均粒径55nm,长径比15．35,活化度98．86％,吸油值43．75g／100g的针状纳米活性碳酸钙。     

非水条件下有机碱分解氯化铵回收氨的工艺

采用有机碱在非水条件下将纯碱工业副产的NH4Cl分解为NH3和HCl,研究了在异丙醇溶剂中三辛胺(TOA)分解NH4Cl释放NH3的工艺,考察了反应温度、N2流量、TOA与NH4Cl摩尔比、异丙醇与TOA摩尔比、反应时间等对NH4Cl分解反应的影响。结果表明:NH4Cl处理量为0.1 mol时的最佳分解工艺条件为反应温度353 K、N2流量120 mL/min、TOA与NH4Cl摩尔比为1.4∶1、异丙醇与TOA摩尔比为7.1∶1、反应时间8.25 h。在最优条件下,NH3收率达到97%以上,且无废水排放。进一步探讨了极性溶剂下有机碱分解NH4Cl的反应机制,发现溶剂异丙醇中羟基与TOA中N原子上的孤对电子形成氢键,使TOA的碱性增强,与NH4Cl反应更容易释放出NH3。     

Ca3N2在生成BN反应中的作用

研究了Ca3N2对高温常压下B4C与NH4Cl生成hBN反应的作用,在950度,B4C与NH4Cl的反应产物中含少量hBN,加入Ca3N2后hBN含量无明显变化,在1200度,B3C与NH4Cl的反应产物中hBN含量高于950度时的含量,加入Ca3N2后hBN含量明显增加,分析表明：Ca3N2在上述生成hBN的反应中表现出催化作用,Ca3N2对生成hBN反应的催化作用弱于Li3N,而且Ca3N2和Li3N都只有在熔融状态下才能催化作用。     

云南汤丹某氧化铜尾矿的浸出研究

以云南汤丹某高碱性低品位氧化铜浸出尾矿为研究对象,采用NH3·H2O-(NH4)2CO3和NH3·H2O-NH4Cl缓冲液添加氧化剂浸出,考察浸出时间、反应温度、液固比、总氨浓度及c(NH4+)/c(NH3)、氧化剂用量、氧化剂添加顺序、氧化时间等因素对铜浸出率的影响,得到该尾矿的最佳浸出条件。研究结果表明:添加H2O2(11.2 mmol/L)能充分氧化次生硫化铜矿,而对原生硫化铜矿的作用有限;在NH3·H2O-(NH4)2CO3中,当液固比为10:1,温度为40℃,加入H2O2的用量为0.3 mL/g,反应2 h,然后,添加NH3·H2O及(NH4)2CO3,c(NH4+)=3.2 mol/L,c(NH3)=0.8 mol/L,继续反应4 h,铜浸出率达69.3%;在NH3·H2O-NH4Cl中,当液固比为10:1,温度为50℃,加入H2O2的用量为0.20 mL/g,反应2 h,然后,添加NH3·H2O及NH4Cl,c(NH4+)=2.25 mol/L,c(NH3)=0.75 mol/L,继续反应6 h,铜的浸出率达70.6%。     

浓盐水制备高纯氢氧化镁过程中钙杂质的去除研究

采用碳酸钠法,对海水淡化后产生的浓盐水制备高纯氢氧化镁过程中的钙杂质去除进行实验研究,并确定去除的最佳工艺条件.结果表明,4种影响因素对Ca2＋去除率影响顺序为：反应时间〉原料卤水的浓度〉反应温度〉Na2CO3与Ca2＋的物质的量之比;对Mg2＋去除率的影响顺序为：原料卤水的浓度〉反应时间〉反应温度〉Na2CO3与Ca2＋的物质的量之比.Ca2＋去除的最佳工艺条件为：相对密度为1.066 5的浓盐水,加入的Na2CO3与Ca2＋物质的量之比为1∶1,反应温度50℃,反应时间30 min.在最佳工艺条件下,Ca2＋去除率为80%左右,Mg2＋去除率为20%左右.     

电化学法原位碳化制备纳米碳酸钙的探索

本文聚焦大理石加工行业废浆的资源化利用问题,以湿法冶金萃取工艺纯化得到的氯化钙溶液为主要原料,重点探索利用电化学原位碳化的方法从氯化钙制备纳米碳酸钙,实现从固废转变成高端钙基材料的目标。研究采用电化学法+原位碳化反应的制备方法,创造适合环境,使得氯化钙与二氧化碳直接发生碳化反应。通过调控直流电压、反应温度、反应时间、晶型控制剂添加量(柠檬酸)和CO2通气速率等影响因素,研究其对生成碳酸钙形貌和粒径的影响。采用X衍射光谱(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)分别对碳酸钙形貌、粒径及比表面积进行表征。实验结果表明,电化学原位碳化反应的较佳工艺条件为直流电压12V、反应温度20℃、反应时间3h、柠檬酸添加量5mmol/L、CO2通气速率30mL/min。该条件下可得到链状纳米碳酸钙,直径30nm,长径比(L/D)约8。利用电化学法原位碳化氯化钙可制备获得链状纳米碳酸钙,不需要外加碱,其碳化过程可表述为电化学复分解反应。     

熔融态高钙高磷钒渣氧化钠化—水浸提钒

采用XRD对钠化高钙高磷钒渣(11.48%V2O3、13.71%Ca O、0.78%P2O5)熟料的物相组成进行了分析,并研究了钒渣熟料提钒的最佳实验参数。结果表明:在Na2CO3加入量相对较少时(35%),V存在于Na4V2O7、Na3VO4、Na1.33V2O5和Na Ca VO4中,随着Na2CO3加入量的增加,Na4V2O7和Na Ca VO4会进一步与Na2CO3反应转化为Na3VO4;钒渣熟料中P存在于水溶性Na3PO4中;当实验条件如下:Na2CO3加入量为40%,液固比为5∶1 m L/g,浸出温度为90℃,浸出时间为4min,搅拌速度为150 r/min,高钙高磷钒渣熟料浸出率可超过90%。可见,熔融态高钙高磷钒渣氧化钠化水浸提钒的方法可行。     

电石渣矿化CO2-可控制备碳酸钙的实验研究

本文提供了一种以电石渣为原料,循环利用氯化铵制备高纯碳酸钙的方法;通过实验系统讨论了碳酸钙制备的工艺条件以及不同工艺条件对所得碳酸钙晶型与形貌的影响. 结果表明：碳酸钙制备的优化工艺条件为CO2流速 80 mL/min, 反应温度30 °C, 反应时间60 min;所得产物为纳米的球形球霰石,产物中CaCO3的含量为99.95%, 白度为99.3%, 产物具有良好的自流动性和自粉化性;整个制备工艺中碳酸化反应滤液可循环利用8次, 此时的反应效能大于50%;通过工艺条件的调控成功制备出高纯纳米碳酸钙、球霰石型碳酸钙、文石型碳酸钙以及方解石型碳酸钙. 论文提出的研究方案有望应用于电石渣的资源化利用与碳酸钙的可控制备.     

氧热法电石合成的反应平衡和热匹配分析

针对氧热法电石合成中吸热的生成反应和放热的碳燃烧反应耦合,从热力学角度对电石生成途径、反应化学计量平衡以及吸、放热反应热耦合进行了分析。结果表明:(1)电石由CaO+3C→CaC2+CO一步直接生成的可能性更大;(2)不同化学计量对应4种不同反应体系,各体系电石平衡转化率都随温度升高而升高,随压强增大而减小,电石与氧化钙发生副反应的转化率大致为随温度升高而先升后降;(3)反应热匹配量和匹配条件取决于电石生成反应物料处理量和电石纯度要求。电石生成反应与燃烧供热反应耦合于同一反应器是可行的。     

电石渣制备高白度板状碳酸钙的研究

以电石渣为原料,在无任何添加剂的情况下,用碳化法制备了高白度板状碳酸钙.探讨了电石渣的处理工艺、碳化温度等对碳酸钙白度和晶形的影响,并初步探讨了不同温度下板状碳酸钙的结晶机理.研究结果表明:用NH4Cl水溶液溶解电石渣可有效去除电石渣中的杂质,提高碳酸钙的白度;低的碳化温度有利于形成板状方解石型碳酸钙,其白度值可达99以上.     

添加剂对改性含钛高炉渣氯化过程的影响

针对高钙镁改性含钛高炉渣氯化过程物料易粘结问题,通过热力学分析及X射线衍射检测研究了添加剂防止粘结的作用机制,并考察了温度、配碳量、气体(N2+Cl2)流量和氯气分压对氯化行为的影响.结果表明:氯化过程中添加剂磷酸优先与CaO作用生成高熔点的Ca3(PO4)2以及后者与CaCl2反应生成Ca5(PO4)3Cl,避免了低熔点钙镁氯化物富集而造成的物料粘结.当反应条件为温度850~900℃、配碳过量15%、气体流量400 mL/min和氯气分压40 kPa,得到最佳的氯化结果,60 min内氯化率可达到90.8%~93.5%.     

碳酸锶渣中锶的氯化铵浸出回收工艺

采用氯化铵做浸煮剂,从锶渣中回收氯化锶.通过正交实验及单因素实验分析了锶渣粒径、反应时间、液固质量比、n(NH4Cl)/n(Sr)对锶转化率的影响.研究结果表明,最佳工艺条件为锶渣粒径0.054 mm、反应时间2 h、液固质量比3.3、n(NH4Cl)/n(Sr)为3.8.从锶渣中回收氯化锶的回收率可达96%,转化过程符合分形动力学特征.     

电石渣脱硫制备石膏的工艺研究

为解决工业固体污染物电石渣和气体污染物二氧化硫对环境的污染,利用实验室模拟二氧化硫通入电石渣浆液反应制得工业重要产品石膏,考察电石渣浆浓度、吸收温度和氯化钙浓度对石膏的产率的影响,并通过正交实验得出最优方案。利用红外光谱和扫描电镜分析石膏的品质,结果表明制得石膏产品纯度很高。     

多孔性球形超细碳酸钙制备及其生成机理

通过将CaCl2水溶液与混有结晶控制剂H2SO4的NH4HCO3水溶液进行撞击反应,制得了疏松均匀的多孔性球形超细碳酸钙粉体.在撞击反应体系中CaCl2浓度为1 mol/L,NH4HCO3浓度为2 mol/L,H2SO4浓度为0.4 mmol/L.扫描电镜(SEM)分析结果表明,制得的碳酸钙为内部结构疏松的球形颗粒.对多孔性球形碳酸钙的生成机理进行探讨的结果表明,在碳酸钙制备过程中,采用撞击反应以减少反应物接触时间、反应过程中CO2逸出形成爆破力以及适当浓度的结晶控制剂硫酸,对制得的碳酸钙颗粒形貌有着至关重要的影响.     

柠檬酸三丁酯的新合成法

SO2 -4 /Zr O2 、Fe Cl3· 6H2 O、NH4 Fe(SO4 ) 2 · 1 2 H2 O三种催化剂对柠檬酸与正丁醇酯化反应的催化性能 ,结果表明 ,Fe Cl3· 6H2 O催化活性最高。通过系统地研究Fe Cl3· 6H2 O催化合成柠檬酸三丁酯的工艺条件 ,确定其适合的工艺流程为 :酸醇比 1∶1 2 .5,催化剂用量为 3% ,反应温度为 1 2 5℃ ,反应时间为 3h,这样酯化率可达 95%以上。     

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℃.     

使用CO2对拜尔法赤泥脱钠的无害化工艺

通过使用CO2脱钠实验对拜尔法赤泥脱钠无害化工艺进行探讨,以脱钠率为研究指标,分析反应温度、反应时间、固液比、CO2气流量和赤泥粒度5个因素对脱钠率的影响。研究结果表明,合理的脱钠工艺参数为：反应温度25℃、反应时间100min、固液比1/5、CO2气体流量0.8L/min和细磨的赤泥粒度;该工艺下的脱钠率为76.12%,残余Na2O含量为2.5%,NaHCO3溶液浓度约为4%。相比传统工艺,该处理工艺简单,经该工艺处理赤泥浆pH值由10.2降至7.1,实现了赤泥无害化,又降低了温室气体CO2排放,并可进行回收NaHCO3,有利于资源的循环利用。     

钛白废盐制备MnCO3粉体的研究

以钛白废盐为原料,采用沉淀法制备了MnCO3粉体,研究了工艺条件对MnCO3产率和纯度的影响,对制备的样品进行了XRD、TEM和FT-IR表征.研究结果表明,随着NaHCO3加入量的增加,MnCO3产率逐渐升高;随着反应温度升高,MnCO3产率逐渐增大,而纯度略有所降低;随着反应时间延长,MnCO3产率升高,纯度基本保持不变.样品的表征结果表明所制备的粉体为MnCO3晶体,为具有较好的分散状态的无规则的纳米颗粒和直径约为10 nm的条形纳米棒.     

采用硫化砷渣制备三氧化二砷工艺

硫化砷渣经氢氧化钠溶液浸出、空气氧化脱硫和SO2还原制备得到As2O3。研究结果表明：当NaOH与AS2S3物质的量比为7．2：1,固体质量与液体体积之比为1：6,反应温度为90℃,反应时间为2h,转速为300r／min时,用氢氧化钠溶液浸取硫化砷渣,其砷的浸取率达到95．90％;过滤后在碱浸液中通空气脱除碱浸液中Na3AsS3中的硫;当反应时间为10h,反应温度为30℃,空气流量为120L／h,对苯二酚和高锰酸钾质量浓度分别为1．5g／L和0．5g/L,木质素磺酸钠质量浓度为0．13g／L时,脱硫率可达到96．00％;当pH值为0,反应时间为1h,反应温度为30℃,砷质量浓度为60．00g/L时通入SO2还原溶液中AsO4^3-,产物中As2O3含量和砷回收率分别达到92．14％和95．21％;稀硫酸洗涤后,As2O3纯度达95．14％。