不同成分Ni-Al合金去合金化过程中的结构演化与机理

采用真空熔炼与快速凝固相结合的方法制备Ni(原子分数)为15%~40%的Ni-Al前驱体合金薄带,通过不同去合金化工艺制备纳米多孔镍,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析多孔镍的相组成和微观形貌,研究前驱体Ni-Al合金成分与去合金化工艺对纳米多孔镍微观结构的影响及其形成机理.结果表明:镍原子分数为15%~30%时,可通过化学去合金化形成纳米多孔Ni,镍原子分数为25%~40%时,可通过电化学去合金化形成纳米多孔结构.相同成分的Ni-Al合金,电化学去合金化较化学去合金化获得的多孔结构更为均匀,骨架尺寸相对较小.2相的协同腐蚀作用对去合金化具有促进作用,且对纳米多孔镍的形貌及多层次纳米多孔结构的形成有重要影响.     

等离子电弧炉回收Ni-Al合金细粉工艺的研究

本文研究了用等离子电弧炉回收 Ni-Al 合金细粉的方法。实验结果表明:用等离子电弧炉回收 Ni-Al 合金细粉工艺上可行,经济效益及社会效益较高;且克服了用电渣石墨坩埚法回收时铝烧损多、合金回收率低、对环境污染严重等缺点。讨论了在实验条件下,装料量、冶炼时间、弧电流及氩气流量等工艺参数对合金回收率、电耗、氩气耗量等口标参数的影响;确定了合理的冶炼工艺制度。     

镍铁替代镍板冶炼耐候钢工艺研究

通过使用镍铁替代镍板冶炼耐候钢工艺,在不改变转炉冶炼工艺和保证钢种成份和性能的基础上,降低了生产成本,减少了对环境的污染。     

电镀条件对镍钼合金镀层结构组织和催化活性的影响

本文较系统地研究了镍钼合金的电镀条件对镀层的化学组成、表面结构和析氢催化活性的影响。镀层中的钼含量和催化活性随镀液中钼含量的增加而增加。在较低ｐＨ值下电镀得到的镍钼合金具有较佳的析氢电催化活性。在１ｍｏｌ／ＬＮａＯＨ溶液，４０℃和１００ｍＡ／ｃｍ２电解条件下，析氢过电位约为１２２ｍＶ。用Ｘ光电子能谱和扫描电镜分别分析了镀层的表面元素价态和表面结构组织。     

电镀条件对镍相合金镀层结构组织和催化活性的影响

本较系统地研究了镍钼合金的电镀条件对镀层的化学组成，表面结构和析氢催化活性的影响。镀层中的钼含量和催化活性随镀液中钼含量的增加而增加。在较低ｐＨ值下电镀得到的镍钼合金具有较佳的析氢电催化活性。在ｌｍｏｌ／Ｌ ＮａＯＨ溶液，４０℃和１００ｍＡ／ｃｍ＾２电解条件下，析氢过电位约为１２２ｍＶ．用Ｘ光电子能谱和扫描电镜分别分析了镀层的表面元素价态和表面结构组织。     

从废旧高温合金中浸出镍钴的实验研究

在比较国内外废旧高温合金的处理工艺的基础上,针对废旧高温合金的物相组成,提出"雾化喷粉-硫酸浸出镍钴"的工艺,重点考察并讨论在镍钴浸出过程中硫酸质量分数、温度、浸出时间、搅拌速度和合金粒度等因素对废旧高温合金中镍钴浸出率的影响。试验确定了从废旧高温合金中浸出镍钴的工艺优化条件。试验结果表明:当硫酸质量分数为40%,浸出温度为85℃,浸出时间为5 h时,镍浸出率为96.68%,钴浸出率为96.63%,浸出渣中镍钴的质量分数分别为6.77%和0.96%,含镍和钴的浸出液可作为加工镍和钴产品的原料。     

可用于固定床加氢的Raney镍催化剂制备方法

以镍铝合金粉末和适当有机聚合物粘结剂为原料 ,制备出可用于固定床加氢的颗粒状RaneyNi催化剂。X射线衍射、热重热差和原子吸收光谱分析结果表明 ,在成型合金颗粒焙烧过程中 ,合金中的NiAl3 相逐渐转化为Ni2 Al3 相。同时 ,有一小部分金属铝逐渐氧化生成α Al2 O3 ,可以提高催化剂的机械强度 ,并能抑制金属镍的氧化。催化剂活性的高压微反评价结果显示 ,固定床Raney镍催化剂的 2 辛酮加氢催化活性高于负载型镍催化剂。     

可用于固定床加氢的Raney镍催化剂制备方法

以镍铝合金粉末和适当有机聚合物粘结剂为原料，制备出可用于固定床加氢的颗粒状RaneyNi催化剂。X射线衍射、热重-热差和原子吸收光谱分析结果表明，在成型合金颗粒焙烧过程中，合金中的NiAl3相逐渐转化为Ni2Al3相。同时，有一小部分金属铝逐渐氧化生成α—Al2O3，可以提高催化剂的机械强度，并能抑制金属镍的氧化。催化剂活性的高压微反评价结果显示，固定床Raney镍催化剂的2-辛酮加氢催化活性高于负载型镍催化剂。     

稀土-镁-镍基贮氢合金的研究进展

综述了近几年稀土-镁-镍基贮氢合金电极材料相结构与电化学性能等方面的研究进展。介绍了改善合金电化学性能的方法,包括合金组成的改进、热处理、表面处理、制备复合合金等方法。讨论了稀土-镁-镍基贮氢合金研究中的几个重要问题以及发展方向。     

非真空感应熔炼Inconel600镍铬铁合金工艺探索

本文介绍了用中频感应炉熔炼Inconel600镍铬铁合金的工艺方法,通过实验研究确定了该合金的冶炼、锻造、轧制和拉拔工艺参数,采用氮氧分析仪、直读光谱仪、OEM、电子探针和电子万能材料试验机等分析检测手段,分析了试制产品的化学成分、气体含量、夹杂物、内部组织形态、力学性能和断口形貌等。研究结果表明,试制的Inconel600镍铬铁产品符合国家标准,产品的综合性能良好。     

煤灰渣流动性的试验研究

以神木煤灰成分为基础配渣,对煤灰成分渣的粘度和熔化性温度进行了试验研究。试验表明:煤灰炉渣一般碱度较低,为典型的长渣。二炉碱度为0.8左右时,炉渣熔化性温度最低。渣中Al2O3过多,渣量少,是炉渣流动性差的主要原因。可以通过配煤或者配加其他助熔物,降低Al2O3含量。增加Na2O和MgO含量可以明显降低炉渣熔化性温度,改善流动性。增加MgO效果更为明显。     

二次铝灰低温碱性熔炼研究

研究利用低温碱性熔炼法提取二次铝灰中铝的过程.探讨碱灰质量比、盐灰质量比、熔炼温度、熔炼时间、不同添加剂和不同混料方式等因素对铝浸出率的影响.研究结果表明:优化条件为:碱灰质量比1.3、盐灰质量比0.7(NaNO3)或0.4(Na2O2)、熔炼温度500℃、熔炼时间60 min.湿混料可以提高铝浸出率,以NaNO3为添加剂干混料铝浸出率最高可达87.52％,以NaNO3为添加剂湿混料铝浸出率最高可达92.71％,以Na2O2为添加剂湿混料铝浸出率最高可达92.76％.     

红土镍矿深度还原-磁选富集镍铁实验研究

采用深度还原-磁选工艺,以煤粉为还原剂,添加氧化钙作助溶剂,在微熔化,不完全造渣的条件下,将矿石中镍和铁的氧化物还原成金属镍铁,然后经磁选方法使金属镍铁在磁性产品中得到富集.结果表明,深度还原最佳工艺条件为:还原温度1 300℃,还原时间60 min,配煤过剩倍数2.在此工艺条件下得到镍、铁质量分数分别为5.01%,22.46%的镍铁产品,镍、铁回收率分别为96.05%,79.69%.对深度还原过程研究表明,还原物料中镍和铁以金属合金颗粒形式存在,高温有利于镍铁金属相凝聚,适当延长还原反应时间有利于镍铁颗粒的还原和聚集长大,进而有利于磁选富集.     

单组分电炉镍渣基地聚物修补材料制备与性能调控

冶炼镍铁每年生产大量的电炉镍渣,目前对其综合利用率很低,大面积的露天堆放造成的严重环境污染问题日渐突出。电炉镍渣含有大量的玻璃相SiO2和MgO,有一定的火山灰活性,为寻求高效绿色的电炉镍渣利用方式,本文以电炉镍渣为原料,制备单组分地聚物砂浆旨将其应用于修补材料领域。然而,前期工作发现纯电炉镍渣基制备的地聚物修补性能并不理想。本研究基于正交实验和极差分析,通过掺入矿物掺合料,改变碱模数和碱当量等关键影响因素对镍渣基地聚物各项修补性能进行调控,获取满足地聚物修补性能的最优配合比以及各关键影响因素对修补性能的影响主次。结果表明：最优配比是矿渣掺量为30%,粉煤灰掺量为30%,碱模数为1.2,碱当量为0.107mol/100g,其28d的抗压及抗折强度分别为90.29MPa、9.23MPa,粘结强度为6.6MPa,干燥收缩率为560×10^-6,满足修补砂浆规范要求。矿渣掺量对其性能调控影响最为显著。该成果可为单组分镍渣基地聚物制备修补材料的工程应用提供理论依据。     

铝和磷对催化裂化催化剂抗镍性能的影响

选择Ａｌ和Ｐ元素作为催化裂化催化剂的钝镍组分，并用裂化反应产物中氢气含量、微活指数（ＭＡＴ）、积炭量等指标对元素Ａｌ和Ｐ的钝镍效果进行了考察。结果表明，Ａｌ和Ｐ均能降低裂化反应产物中的氢气含量，Ａｌ能提高催化剂的裂解活性，而Ｐ能减少催化剂上的积炭。因此，Ａｌ和Ｐ对抑制Ｎｉ污染都有明显效果。     

正己烷在ZnNi/HZSM-5上芳构化反应的研究

研究了HZSM-5负载型芳构化催化剂中的硅铝比，锌、镍金属质量分数等对正己烷芳构化反应的影响．结果表明：催化剂的硅铝比越大，其稳定性越好，但芳构化能力弱，造成芳烃和BTX收率低；催化剂镍质量分数为1．0％，锌质量分数达到3．0％时，芳烃和BTX收率最高，分别为31．45%6和30．24％，再增大锌的质量分数芳烃和BTX产率保持不变；锌质量分数为3．0％，镍质量分数高于1．0％的情况下芳烃和BTX收率反而下降．因而催化剂中锌、镍的最佳质量分数分别为3．0％和1．0％．此外，还对催化剂的酸性变化对正己烷芳构化的过程进行了初步探讨．     

熔融还原法镍渣炼铁的热力学与动力学

利用熔融还原法进行了闪速炉水淬镍渣提铁的实验研究,探讨了熔渣二元碱度、反应温度和反应时间对提铁效果的影响.XRD测试结果表明水淬镍渣由正硅酸铁FeO.SiO2和玻璃态物质组成.镍渣中的氧化铁主要以FeO.SiO2的形式存在,通过常规的选矿方法很难实现铁氧化物的富集,故采用熔融还原方法进行镍渣提铁实验.实验结果表明增加配合料中CaO的加入量、提高反应温度以及延长熔制时间都能不同程度地提高镍渣中铁的还原率.通过比较1450～1600℃范围内各反应温度下不同类型还原反应的Gibbs自由能,镍渣熔融还原过程的主要反应形式为(FeO)+C(S)→[Fe]+CO.本实验确定的最佳配方组成为:镍渣100g、CaO34.7g、CaF24.04g和焦炭8.5g;最佳反应条件为1500℃熔制180min.以上条件下的渣铁分离效果较好,铁还原率达到96.32%.     

Activity coefficients of NiO and CoO in CaO-Al2O3-SiO2 slag and their application to the recycling of Ni-Co-Fe-based end-of-life superalloys via remelting

To design optimal pyrometallurgical processes for nickel and cobalt recycling, and more particularly for the end-of-life process of Ni–Co–Fe-based end-of-life (EoL) superalloys, knowledge of their activity coefficients in slags is essential. In this study, the activity coeffi-cients of NiO and CoO in CaO–Al2O3–SiO2 slag, a candidate slag used for the EoL superalloy remelting process, were measured using gas/slag/metal equilibrium experiments. These activity coefficients were then used to consider the recycling efficiency of nickel and cobalt by remelting EoL superalloys using CaO–Al2O3–SiO2 slag. The activity coefficients of NiO and CoO in CaO–Al2O3–SiO2 slag both show a positive deviation from Raoult’s law, with values that vary from 1 to 5 depending on the change in basicity. The activity coefficients of NiO and CoO peak in the slag with a composition near B = (%CaO)/(%SiO2) = 1, whereB is the basicity. We observed that controlling the slag composition at approximatelyB = 1 effectively reduces the cobalt and nickel oxidation losses and promotes the oxidation removal of iron during the remelting process of EoL superalloys.     

铝对流化催化裂化催化剂的钝镍机理

以Ａｌ为钝镍组分,利用ＣＨＺ－２平衡催化裂化催化剂考察了不同原子比（钝化剂原子／重金属原子）对钝镍效果的影响。同时采用Ｘ光衍射（ＸＲＤ）物相检测、程序升温还原（ＴＰＲ）等实验方法研究了Ａｌ的钝镍机理。结果表明,在适当的原子比和一定的条件下,Ａｌ有一定的钝镍效果,其机理是沉积在催化剂上的ＮｉＯ与活性氧化铝生成镍铝尖晶石（ＮｉＡｌ２Ｏ４）结构的稳定化合物,使镍处于高价态的Ｎｉ２＋而难以被还原成低价态的Ｎｉ＋和Ｎｉ０,从而减少了镍的脱氢活性,降低了催化剂上的积炭量。