利用粉煤灰合成4A沸石分子筛的研究

以粉煤灰(coal fly ash,CFA)为原料,采用碱熔融-水热法合成4A沸石分子筛,系统研究了碱熔温度、碱度、陈化时间、晶化温度和晶化时间对合成4A分子筛的影响。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的结构、组成和形貌进行了表征。研究结果表明,无需外加硅铝组分,通过控制合成条件,可对产品结构进行调控。在粉煤灰与氢氧化钠质量比为1∶1.2,碱熔温度850℃,NaOH浓度2.14mol/L,陈化时间6h,晶化温度90℃,晶化时间12h的条件下,用粉煤灰成功合成了晶相单一且晶型完整的4A沸石分子筛。     

煅烧参数对粉煤灰活性的影响

以粉煤灰为原料,采用碱熔融法活化粉煤灰中的硅铝组分。分析了煅烧时间、煅烧温度和碱添加量对粉煤灰中活性SiO_2和活性Al_2O_3溶出率的影响,并利用XRD、SEM等手段表征了产物的物相组成和微观形貌。结果表明,粉煤灰碱熔融活化过程中对活化效果影响较大的因素是煅烧温度和碱添加量。在碱添加量为40%,800℃煅烧2h时,SiO_2和Al_2O_3的溶出率最高分别为27.47%、19.74%。     

活化粉煤灰超细粉体的制备技术

采用高温煅烧与控制C2S晶相转变来活化粉煤灰及制备粉煤灰超细粉体,用X射线衍射法对粉煤灰及活化粉煤灰的矿物组成进行了测定,结果显示:活化粉煤灰的主要矿物为硅酸二钙(C2S)和七铝十二钙(C12A7).研究结果显示影响硅酸二钙晶相转变的主要因素有钙硅比、煅烧温度、煅烧时间、样品冷却方式等,并给出了有利于硅酸二钙晶相转变的最佳参数.通过有效消除阻止C2S晶相转变的干扰因素,粉煤灰高温烧结料自粉化率可达到100%,自粉化料平均粒径小于1.0μm.     

从粉煤灰中提取氧化铝熟料溶出过程工艺研究

对粉煤灰和石灰石烧成的熟料在碳酸钠溶液中的溶出过程进行研究,探讨碳酸钠用量、溶出温度、溶出时间及液固比等工艺条件对熟料溶出中Al2O3和SiO2溶出效果的影响。研究结果表明:在碳酸钠用量约为理论量的1.0倍,溶出温度为50～60℃,保温时间为40～60 min,液固比为3～4的条件下,熟料中Al2O3的溶出率大于82%,溶出液中Al2O3质量浓度约为36 g/L,溶液的硅量指数铝、硅质量比大于46;溶出产生的钙硅渣成分及其质量分数为:Al2O3 2.60%,SiO2 24.31%,CaO 58.40%,Fe2O3 1.79%,TiO2。0.49%,Na2O 0.53%;熟料的主要物相为γ-2CaO.SiO2和CaCO3。     

粉煤灰活化提取铝铁的研究

粉煤灰中含有大量的铝、铁等有用资源,其资源化利用对环境、社会、经济都有很重要的意义。采用盐酸溶解的方法从粉煤灰中提取氧化铝和氧化铁,结果表明,不经活化的粉煤灰很难将其中的铝、铁溶解出来,仅凭借煅烧对铝、铁溶出的效果影响不大,在煅烧的同时添加碳酸钠和氢氧化钠助剂可以显著提高其中氧化铝和氧化铁的溶出率,同时添加碳酸钠和氢氧化钠助剂,在700℃即可达到95%的高溶出率。     

桂西拜耳法赤泥静态淋溶碱释放影响因素试验

为研究桂西拜耳法赤泥中碱的溶出规律及影响因素,采用浸出试验分析了赤泥中碱的赋存状态及含量,通过静态淋溶试验并改变初始溶液pH、固液比、粒径大小、环境温度、是否搅动等条件,研究赤泥中碱释放随时间变化的规律及溶出机制并使用正交分析法分析赤泥中碱释放主要影响因素.结果 表明:赤泥中的可溶性碱占总碱含量的30.45％,主要赋存于氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠及可溶钙霞石中;非可溶性碱占总碱含量的69.55％,主要赋存于方钠石及难溶钙霞石中.溶液中初始溶液pH、固液比、溶液温度对赤泥中碱释放影响较大,而是否搅动及赤泥粒径对其影响较小;影响赤泥溶液中碱浓度及碱溶出率的因素依次为液固比、环境温度、初始溶液pH.研究结论可为解决桂西拜耳法赤泥对周边环境效应影响及脱碱提供必要的科学依据.     

稀土熔盐渣碳酸钠焙烧转型机理及浸出规律

借助反应热力学计算和动力学分析,研究碳酸钠焙烧稀土熔盐的转型机理和焙烧条件对稀土浸出的影响。研究结果表明:碳酸钠焙烧稀土熔盐渣反应的活化能(E_a)约为174.31k J/mol,受化学界面反应控制,温度升高可促进氟化稀土向氧化稀土转变;提高焙烧温度,延长焙烧时间,增加碳酸钠添加量均有利于提高稀土浸出率。稀土熔盐渣焙烧转化的优选条件如下:焙烧温度为700℃,反应时间为60 min,碳酸钠添加量为原料质量的30%。碳酸钠焙烧—水洗除氟—盐酸优溶可使熔盐渣中含稀土物在较低温度下发生物相转化,进而实现稀土的高效回收。     

乙酸盐对拜耳法脱硅产物析出行为的影响

研究了145℃下铝酸钠溶液中乙酸盐浓度对拜耳法脱硅产物矿相组成、微观组织和析出活性的影响规律.铝酸钠溶液中含有乙酸盐时，结晶水合铝硅酸钠主要由沸石和羟甲基方钠石组成，其晶格常数随着乙酸根浓度的增加而增加;随着乙酸根浓度的增加，沸石和羟甲基方钠石的结晶度逐渐降低，羟甲基方钠石的生成量逐渐增加，而沸石的生成量逐渐降低.乙酸盐对水合铝硅酸钠的微观形貌和官能团结构影响不大，但能提高水合铝硅酸钠的碱铝比，并降低硅铝比，使硅缺位程度增加;随着乙酸根浓度的增加，水合铝硅酸钠的粒度降低，在铝酸钠溶液中的活性增加.     

氢氟酸在湿法磷酸净化中的应用研究

采用氢氟酸和碳酸钠作为沉淀剂,对湿法磷酸进行了脱除金属杂质的试验研究.考察了氢氟酸和碳酸钠的添加量、搅拌速度、反应时间和温度以及静置时间对湿法磷酸中铝、镁、铁脱除率的影响.研究表明,在反应温度为40℃,搅拌速度为50 r/min,反应时间为10 min,氢氟酸和碳酸钠的添加量分别为化学计量的1.2倍和0.2倍,静置时间为1 d的工艺条件下,铝、镁和铁的去除率分别为49.2%,26.9%和21.9%,磷酸的回收率可达到90.7%.     

水泥—粉煤灰和水泥—硅粉浆体的XRD及SEM研究

本文应用XRD和SEM现代测试手段对粉煤灰和硅粉分别在水泥-粉煤灰和水泥-硅粉水化系统中的行为进行了研究.分别以水化1天、3天、7天、28天和90天的图形和照片,比较系统地显示了粉煤灰和硅粉不同的水化活性以及硬化浆体中各主要反应物和产物相的演变动力学.     

碳酸钠和硫酸钠对铝酸钠溶液结构的影响

利用红外光谱,研究碳酸钠和硫酸钠对铝酸钠溶液结构的影响.同时,研究当有碳酸钠和硫酸钠存在时,铝酸钠溶液的结构变化对其物理化学性质和分解过程的影响.研究结果表明:碳酸钠和硫酸钠均会改变铝酸钠溶液的结构,随着碳酸钠和硫酸钠浓度的增加,铝酸钠溶液中四面体离子Al(OH)4-明显减少,低波数段Al-O-Al结构的Al2O(OH)62-离子明显增多.同时,加入碳酸钠和硫酸钠后,铝酸钠溶液结构上的变化将导致铝酸钠溶液黏度升高,电导率下降,并对晶种分解过程产生抑制作用.由此说明,铝酸钠溶液的结构变化对其物理化学性质及分解过程有很大影响.即铝酸钠溶液中聚合离子增多,不利于铝酸钠溶液的晶种分解.     

甲酸钠热分解行为的实验研究

用差热—热重方法对甲酸钠的热分解过程进行了实验研究,采用滴定分析技术分析了甲酸钠在不同条件下热分解产物的组成。研究发现：在甲酸钠脱氢制草酸钠的工艺中,加热速率和反应温度是影响草酸钠收率的重要因素。纯甲酸钠在253℃熔融,在330℃左右缓慢分解为碳酸钠、氢气、一氧化碳和少量草酸钠;高于400℃发生激烈的放热反应,甲酸钠脱氢转化为草酸钠;高于440℃,草酸钠分解生成碳酸钠。因此,为了高收率的获得目的产物草酸钠,需要快速升温,生成草酸钠的最佳温度为400～420℃,过度加热将导致草酸钠深度分解。     

Patterning of sodium ions and the control of electrons in sodium cobaltate

Sodium cobaltate (Na(x)CoO2) has emerged as a material of exceptional scientific interest due to the potential for thermoelectric applications, and because the strong interplay between the magnetic and superconducting properties has led to close comparisons with the physics of the superconducting copper oxides. The density x of the sodium in the intercalation layers can be altered electrochemically, directly changing the number of conduction electrons on the triangular Co layers. Recent electron diffraction measurements reveal a kaleidoscope of Na+ ion patterns as a function of concentration. Here we use single-crystal neutron diffraction supported by numerical simulations to determine the long-range three-dimensional superstructures of these ions. We show that the sodium ordering and its associated distortion field are governed by pure electrostatics, and that the organizational principle is the stabilization of charge droplets that order long range at some simple fractional fillings. Our results provide a good starting point to understand the electronic properties in terms of a Hubbard hamiltonian that takes into account the electrostatic potential from the Na superstructures. The resulting depth of potential wells in the Co layer is greater than the single-particle hopping kinetic energy and as a consequence, holes preferentially occupy the lowest potential regions. Thus we conclude that the Na+ ion patterning has a decisive role in the transport and magnetic properties.     

铝酸钠溶液种分过程中草酸钠结晶析出的行为

拜耳法氧化铝生产过程中,草酸钠在铝酸钠溶液晶种分解工序造成诸多负面影响.本文对种分过程草酸钠结晶析出的行为进行研究.用含草酸钠的合成和工业铝酸钠溶液分别进行分解实验,考察草酸钠对分解产物粒度和形貌的影响,并对草酸钠的结晶习性、草酸钠与氢氧化铝之间的相互作用规律进行探究.结果表明,草酸钠在氢氧化铝表面或颗粒间隙结晶析出,使氢氧化铝二次成核增加,并严重阻碍氢氧化铝的附聚,这是其造成产品氢氧化铝粒度细化的主要原因.     

西司他丁钠的合成

(R)-1,1′-联萘酚((R)-BINOL)与2,2-二甲基环丙烷甲酰氯反应,高收率地得到2个非对映体单酯,柱色谱分离出单一对映体,氨解得到光学纯的S构型的2,2-二甲基环丙烷甲酰胺;半胱氨酸甲酯盐酸盐和7-氯-2-((1S)-2,2-二甲基环丙烷甲酰胺)-2-庚烯酸乙酯在不同的条件下反应,得到了合成西司他丁钠的较优路线.     

双乙酸钠的醋酸钠-醋酸法合成研究

以醋酸和三水醋酸钠为原料,在无溶剂的条件下制备双乙酸钠,系统地研究了原料配比、反应时间和水含量等因素对产品质量及收率的影响;得到的优化工艺条件如下:n(醋酸)∶n(醋酸钠)=1.1∶1,反应时间为30 min,水的质量分数为10%,产物收率为96%以上,产品质量达到美国食品级标准。     

Cementing properties of steel slag activated by sodium silicates and sodium hydroxide

Steel slag which is mainly composed of γ-Ca₂SiO₄ and other silicates or alumino-silicates is activated by sodium silicates and sodium hydroxide. The powders of such steel slag are usually inert to hydrate and subsequently have very low ability of cementing. But when sodium silicates and sodium hydroxide are used as activators the steel slag shows very good properties of cementing. When activated with NaOH solution the hardened slurry of the steel slag has a compressive strength of 11.13 MPa after being cured for 28 days. When activated with Na₂SiO₃ solution the samples after being cured for 28 days have an average compressive strength of 40.23 MPa. While the steel slag slurry which is only mixed with water has a compressive of 0.88 MPa after being cured for 28 days.     

青霉素钠与氯化钠对N-乙酰神经氨酸发酵的影响

重组枯草芽孢杆菌生产N-乙酰神经氨酸的过程中,通过加入表面活性剂和抗生素等方法来改善细胞通透性,以减少产物和副产物所带来的反馈抑制,从而促进细胞生长和产物的合成.对比研究了吐温20、吐温60、吐温80及青霉素钠对重组枯草芽孢杆菌摇瓶和5L发酵罐发酵的影响,确定青霉素钠具有明显增强该菌种发酵产N-乙酰神经氨酸的效果.通过对青霉素钠的添加时间和添加量进行了优化,确定在10h和34h均添加200mg·L-1青霉素钠最优,使N-乙酰神经氨酸的产量达到7.17g·L-1,相比对照提高了38.42%.在利用青霉素钠提高目标产物的基础上,又通过在发酵培养基成分中添加0.75%氯化钠来改变细胞渗透压,从而增强细胞通透性.实验证明,N-乙酰神经氨酸的产量进一步增加,最终达到7.96g·L-1.