基于扩散偶法的CaO–V2O5和MnO2–V2O5固相界面反应行为比较

钒是我国重要的战略金属资源,广泛应用于钢铁、化工、航空航天等领域。钒渣作为我国最重要的含钒原料,其钙化提钒及锰化提钒工艺在钒的高效分离、尾渣利用和环境保护方面优势显著,但焙烧过程中钒酸钙和钒酸锰始终共存。两种钒酸盐的生成机理及钒与钙、锰反应能力的差异是两种提钒工艺的基本问题和共性问题,这对充实提钒基础理论和促进提钒工艺优化具有重要意义。为此,本文基于扩散偶研究方法,通过制备氧化钙–氧化钒和二氧化锰–氧化钒扩散偶,并在不同时间恒温焙烧,比较研究了钙、锰与钒组元固相反应的界面扩散行为差异;阐明了钒酸钙和钒酸锰的生成机理;进一步基于扫描电子显微镜和能谱分析研究并计算了扩散产物和扩散系数随焙烧时间的变化规律。结果表明,随着焙烧时间的延长,氧化钙–氧化钒、二氧化锰–氧化钒两组扩散反应逐渐进行。氧化钙–氧化钒扩散偶中钙和钒的分布区域边界始终清晰。而对于二氧化锰–氧化钒扩散偶而言,随着恒温焙烧时间的延长,二氧化锰逐渐分解生成三氧化二锰,钒组元能扩散到三氧化二锰内部,但仅有部分钒与锰反应形成扩散产物层。氧化钙–氧化钒、二氧化锰–氧化钒扩散偶的界面反应产物分别是偏钒酸钙和偏钒酸锰。恒温焙烧16 h后,产物厚度分别为39.85和32.13 μm,且由于组元扩散反应能力的限制,两个扩散偶均达到反应平衡。相同恒温焙烧时间内,氧化钙–氧化钒扩散偶的扩散系数略高于二氧化锰–氧化钒扩散偶,这说明钒与钙的扩散反应比钒与锰的扩散反应更易进行。     

氧化钙固体碱催化剂的制备及在制备生物柴油中的应用

实验研究了碳酸钙、氢氧化钙和氧化钙在催化大豆油和甲醇酯交换制备生物柴油的催化活性,并以轻质碳酸钙为原料,经过高温焙烧制备了氧化钙固体碱催化剂,考察了焙烧温度和焙烧时间对催化剂催化活性高低的影响。选取活性最高的氧化钙催化大豆油和甲醇制备生物柴油,利用气相色谱仪检测生成物中甲酯的含量来计算生物柴油的收率,结果表明:催化剂用量为大豆油质量的3.5%、醇油摩尔比为10∶1、回流时间为3.5 h,生物柴油收率可高达97.3%。通过实验进一步证明:在同一反应条件下短链醇的直链越短,支链越少,生物柴油收率越高。     

铁、镧氧化物的相互复合及光催化性能研究

通过实验制备铁的氧化物及复合氧化物并研究其光催化性能．实验中选择均匀沉淀法制备氧化铁与氧化镧,采用共沉淀法制备铁的钙钛矿型复合氧化物一铁酸镧．通过物理机械复合和化学复合制备铁镧简单的复合氧化物,并且利用XRD手段对制备的材料结构进行表征,还以活性翠蓝KGL的水溶液为模拟废水,研究所制备的催化剂光催化降解废水的活性．通过对比研究铁镧的简单氧化物与铁镧复合氧化物的光催化性能。发现物理复合比化学复合光催化效果更好,因为物理复合中掺杂较少量的镧就能达到最佳的催化效果．     

氧化镧对LLDPE热氧化分解行为的影响

 通过热失重、氧化诱导期、流变分析和热重-红外联用分析等方法研究了氧化镧对LLDPE热氧分解行为的影响。在添加氧化镧后,LLDPE的5%和50%失重温度可大幅提高。进一步的研究表明, 氧化镧的存在并不能阻止LLDPE在热氧分解时的氧化反应和交联反应。在LLDPE的初始分解阶段,氧化镧的存在不改变分解所形成的产物,但氧化镧对LLDPE高温阶段的断链反应有抑制作用。这可能是由于氧化镧通过与氧的配位作用而减缓了氧分子在LLDPE热氧化形成的交联结构中的扩散速度,从而阻碍了交联链的热氧分解反应和断裂。     

添加剂条件下氯化钙制备纳米碳酸钙

基于化工生产中大量副产氯化钙,以氯化钙、氨水和二氧化碳为原料,在添加剂条件下对制备纳米碳酸钙进行了研究。实验研究了添加剂种类和用量、反应温度和二氧化碳流量等工艺条件对产物粒径的影响,采用XRD和TEM对产物进行了分析。实验结果表明:在添加剂条件下,以氯化钙、氨水和二氧化碳为原料可以制备纳米碳酸钙,反应条件温和能耗低;实验条件下制备的产物为方解石型近球状纳米碳酸钙。     

天然低品位氧化锰矿生产活性二氧化锰

为了改变优质电池原料短缺的状况和充分利用低品位锰矿资源 ,研究了天然低品位二氧化锰矿在添加少量无污染添加剂的条件下 ,在 71 0℃下焙烧 2h ,可使矿石中MnO2 转化为Mn2 O3 .其转化率达 99 5 %以上 .同时对焙烧产物进行岐化反应所用的酸介质、酸用量和反应时间与歧化作用的关系进行了研究 .并对氯酸钠氧化歧化液中Mn2 的氧化效果进行了分析 ,提出了分步氧化歧化液中Mn2 的新工艺 .     

复合焙烧添加剂从石煤中提取钒的研究

以石煤为原料,加入碳酸钠和碳酸钙组成的复合添加剂,经焙烧、酸浸后提取石煤中的钒.实验显示,加入4%碳酸钠,1.5%的碳酸钙混合焙烧、酸浸后,钒的转化率提高至70%.结果表明,该方法可得到较高的浸出率,并能减少对环境的污染,具有一定的应用前景.     

微波加热高碳锰铁粉固相脱碳显微结构

对脱碳物料进行碳含量测定并采用电子探针及X线衍射(XRD)进行显微结构和物相分析。研究结果表明:在实验件下,高碳锰铁粉的碳含量由6.61%分别降至1.54%,1.13%,1.05%,0.94%;脱碳物料的显微结构主要为包裹与镶嵌结构、球形层状结构和实心球形结构,物相组成主要为金属锰、金属锰铁、低碳锰铁碳化物和氧化钙。脱碳温度在900℃时的综合脱碳效果最好,脱碳物料的氧化程度低且无锰酸钙等成分。     

高镧稀土添加剂在16Mn钢中的应用

针对高镧稀土添加剂对16Mn钢的夹杂物、力学性能的影响进行分析研究,并与富铈稀土添加剂进行对比.实验表明,高镧稀土添加剂能有效变质16Mn钢中的夹杂物,减少夹杂物的数量,改善钢的力学性能.当La/S(质量比)为2.5时,综合力学性能达到最佳值.高镧稀土添加剂能有效替代富铈稀土添加剂进行稀土钢的开发.     

超声波催化二氧化锰氧化吡哆醇为吡哆醛的简便方法

研究了在超声波辐射条件下，市售二氧化锰在5％HCl溶液中氧化吡哆醇为吡哆醛的反应．结果表明，商品二氧化锰可在温和的条件下被超声波辐射活化，在氧化反应中具有良好的氧化性能．与非超声辐射条件下相比，二氧化锰氧化吡哆醇的氧化速率大大提高，反应时间由5h减至30min。     

高炉喷吹配煤催化燃烧特性的研究

为进一步提高高炉喷吹配煤的燃烧效率,通过在配煤中干法混合不同比率的催化助燃剂轻烧白云石、冷轧酸洗氧化铁粉和锰矿粉,采用热重分析和半工业化沉降炉试验方法,探讨催化助燃剂种类及其添加量对煤粉着火点和燃尽率的影响,以确定匹配的催化助燃剂种类和最佳添加量。结果表明,轻烧白云石、氧化铁粉、锰矿粉及三者的复合催化助燃剂都对煤粉的燃烧反应具有较好的助燃作用;最适宜的催化助燃剂为冷轧酸洗氧化铁粉和复合催化剂,其最佳添加量分别为3.0%和4.5%。     

湿法制取活性氧化锌与重质碳酸锰新工艺

通过硫化锌精矿与软锰矿同槽浸出,制取活性氧化锌和重质碳酸锰．新工艺包括同槽浸出及除铁、深度净化、锌锰分离、酸溶制取活性氧化锌、重质碳酸锰的合成５个部分．通过试验着重分析了锌锰分离、重质碳酸锰的合成２个工序主要因素的影响,确定了时间、温度、氨水过量系数α（ＮＨ３）３个因素在锌锰分离中的控制条件,硫酸锰浓度、溶液ｐＨ值以及时间３个因素在重质碳酸锰的合成中的最佳技术参数,所得产品都达到了工业应用标准．     

煤田火区烧变岩成岩机理与利用

烧变岩是一种在以煤田火区为主要环境背景的复杂条件下,受燃烧变质作用和气液变质作用等影响产生的变质岩类。目前研究多聚焦于死火区岩层的岩石性质及水文地质意义,而缺乏对活火区烧变岩利用体系的研究。为了促进对烧变岩的研究,以砂岩为例分析了烧变岩的矿物成分与呈色,总结了以烧变岩为媒介探测火区的方法及其局限性,最后讨论了烧变岩层的热能回收及资源化利用。结果表明:在活火区新生的烧变岩其矿物成分随温度变化明显,而颜色随温度上升主要由铁、锰氧化物控制;根据矿物特性及热特征,烧变岩可以作为对煤火的探测依据,但探测方法均存在缺陷;热特征也体现了烧变岩蕴含一定体量的热能,可进行回收利用,而冷却后的烧变岩也具有丰富的用途。     

金属彩光云母铁珠光颜料的制备

以云母为基材，用液相沉积法在其表面包膜透明氧化铁薄膜，控制反应条件，制得高性能的古铜、红棕、酒红、紫红等金属彩光云母铁珠光颜料，探讨了影响包膜氧化铁薄膜的各种因素，获得最佳工艺参数。     

由生产高锰酸钾过程中产生的锰泥制取碳酸锰

本文提出了用轧钢废酸处理高锰酸钾生产过程中产生的废渣—锰泥—制取工业级碳酸锰的方法。其流程可分为三段:(1)还原浸出与沉铁;(2)浸出液的净化;(3)工业级碳酸锰的制备。 在第一段中,只要控制好轧钢废酸中的[H~+]/[Fe~(2+)]比就可使浸出、沉铁同时进行,使沉铁的碱用量大大减少,加Na_2S除去浸出除铁液中其它重金属。用NH_4HCO_3制取MnCO_3避免水中Ca~(2+)带入MnCO_3。所得碳酸锰符合工业级碳酸锰部颁标准的要求。     

Synthesis, characterization and size control of zerovalent iron nanoparticles anchored on montmorillonite

Zerovalent iron nanoparticles have been successfully synthesized using sodium borohydride solution reduction of ferric trichloride hexahydrate in the presence of montmorillonite as an effective protective reagent and support as well. A combination of characterizations reveals that with high monodispersity these obtained iron nanoparticles are well dispersed on clay surface, virginal from boron related impurity, and oxidation resistant well with iron core-iron oxide shell structure. The shell thickness of 3 ...     

添加剂对石灰含硼高硅高硫铁水脱硫的影响

采用喷吹方法,研究了添加剂对活性石灰脱硫的影响.结果表明,当铁水中添加0.1%Al,活性石灰用量仅为13 kg/t时,即可使硫质量分数从0.1%降至0.005%;铁水中添加Al后石灰界面反应层主要由铝酸钙、铁酸钙及硫化钙组成,在1 400℃实验温度下为熔融态,有利于硫的扩散;当活性石灰中添加25%CaCO3,3%CaF2粉,石灰用量为15 kg/t时,也能使硫质量分数从0.1%降至0.01%以下;含硼铁水温度高是采用活性石灰脱硫的有利条件.     

水蒸汽对碳酸锰热分解反应的影响

用热重及差热分析法研究了在空气流和氢气流中及有无水蒸汽存在的四种情况下碳酸锰热分解的历程,分别求出了不同情况反应的动力学方程和表观活化能。说明了水蒸汽的作用主要在于催化碳酸锰分解为氧化亚锰的过程。     

几种含铁化合物对煤燃烧特性的影响

利用热重－差热－热重微分仪实验研究了几种含铁化合物,如ＦｅＣｌ３、ＦｅＣｌ２和Ｆｅ２Ｏ３等对煤燃烧特性的影响。结果表明,含铁化合物能够发迹煤的燃烧特性,不同种类的含铁化合物对煤燃烧特性的影响不同。ＦｅＣｌ３和ＦｅＣｌ２能够提高煤燃烧过程低温段的燃烧反应速率,其机理是ＦｅＣｌ３和ＦｅＣｌ２起催化剂的作用,改变了燃烧过程化学反应的动力学参数,从而加快了煤的燃烧速率。ＦｅＣｌ３和ＦｅＣｌ２的催化能力随其     

铜冶炼闪速炉烟尘氧化浸出与中和脱砷

介绍了废酸氧化浸出铜冶炼闪速炉烟尘和漫出液中和沉淀砷、铁过程。从化学热力学和实验2方面研究了浸出液中以砷酸铁形式中和沉淀脱砷过程，并对砷酸铁沉淀的稳定性进行了研究。研究结果表明：闪速炉烟尘中铜、砷和铁的浸出率分别可达到83％，92％和30％，浸出液中的铁和砷的量比n（Fe）／n（As）约为1．50；控制适当的pH值中和沉淀砷、铁，可使铜存留于溶液中，而砷以砷酸铁形式进入固相中，从而达到铜、砷分离的目的；不稳定的砷酸铁沉淀物进一步转型后，则可作为无毒稳定渣丢弃。