利用煅烧镁铝尖晶石制造方镁石-尖晶石砖的研究

作者完成了利用煅烧镁铝尖晶石制造方镁石-尖晶石砖的工艺条件的实验室研究和工业试制。结果表明,采用天然原料(高铝矾土和菱镁矿)煅烧合成的镁铝尖晶石料和制砖镁砂,控制合理的工艺参数,可以制得抗热震性优良、高温性能良好的方镁石-尖晶石砖。文章中提出的合成镁铝尖晶石的配料公式简单、实用,适用于不同品位原料合成镁铝尖晶石的配料计算。     

纳米镁铝尖晶石粉体的低温燃烧合成与表征

以硝酸盐和蔗糖为原料,利用低温燃烧合成制备纳米镁铝尖晶石(MgAl_2O_4)粉体,研究了不同煅烧温度、气氛以及加热速率等因素对纳米MgAl_2O_4粉体特性的影响.结果表明:随着前驱体煅烧温度的升高,纳米MgAl_2O_4晶粒尺寸逐渐增大;在O2环境中煅烧前驱体可以降低纯MgAl_2O_4相的形成温度,促进反应物质扩散、增大晶粒尺寸.在快速升温、蔗糖与硝酸盐物质的量比为2∶1以及通入O2的条件下,在400℃下煅烧生成MgAl_2O_4相,700℃时得到单相MgAl_2O_4纳米粉体.低温燃烧合成制备纳米MgAl_2O_4粉体结晶度高、晶粒尺寸细小,呈松散的软团聚态,有利于降低MgAl_2O_4陶瓷致密化烧结温度.     

煤矸石和用后耐火材料合成多孔堇青石

以煤矸石、用后滑板砖和用后镁碳砖为原料,采用石墨、淀粉和复合添加剂为造孔剂,制备出多孔堇青石材料,并研究造孔剂种类、造孔剂加入量和合成温度对材料合成和材料性能的影响.实验结果表明:采用煤矸石和用后耐火材料为原料,在1350～1400℃高温下可以合成高纯度的堇青石材料;复合添加剂为最佳造孔剂,其合适加入量为15%～25%;当复合添加剂加入量为20%,在1350℃保温3h条件下,合成材料的气孔分布均匀贯通,其显气孔率为44.9%,热膨胀系数为2.14×10-6K-1,荷重软化点为1290℃,综合性能良好,具有优良的高温使用性能.     

莫来石-钛酸铝复相材料的研究

探讨了在莫来石材料的基质中引入TiO2 原位形成钛酸铝对其性能的影响 .结果表明 ,适量钛酸铝可显著提高莫来石制品的抗热震稳定性和在一定程度上提高其荷重软化温度 ,为制备优质莫来石 钛酸铝复相材料提供依据     

水泥窑用方镁石-铁铝尖晶石砖的性能研究

以电熔镁砂、铁粉、氧化铁粉和α-Al2O3粉为原料,制备方镁石-铁铝尖晶石砖,研究了烧结温度和铁加入量对方镁石-铁铝尖晶石砖性能的影响,采用XRD和SEM对试样的物相组成和显微结构进行了分析和表征.结果表明,提高烧结温度有利于方镁石-铁铝尖晶石砖性能的提高,1500℃烧成的试样最致密,综合性能较好,增大铁加入量不利于方镁石-铁铝尖晶石砖性能的提高.与直接结合镁铬砖相比,方镁石-铁铝尖晶石砖的常温耐压强度、抗折强度和热震稳定性较好,挂窑皮性和抗侵蚀性与其相近.     

莫来石-钛酸铝复相材料的研究

探讨了在莫来石材料的基质中引入TiO2原位形成钛酸铝对其性能的影响.结果表明,适量钛酸铝可显著提高莫来石制品的抗热震稳定性和在一定程度上提高其荷重软化温度,为制备优质莫来石-钛酸铝复相材料提供依据.     

基质组成对低水泥浇注料荷重软化温度的影响

研究了基质组成对低水泥浇注料高温荷重软化温度的影响.结果表明,用铝-80铝酸钙水泥代替铝-70铝酸钙水泥可显著提高荷重软化温度;伴随α -Al2O3加入量增加,荷重软化温度提高;蓝晶石加入d和2d时能提高0.6% 变形温度,超过2d时却有降低作用.4%变形温度随着蓝晶石加入量的增加而提高.     

基质组成对低水泥浇注料荷重软化温度的影响

研究了基质组成对低水泥浇注料高温荷重软化温度的影响．结果表明．用铝-80铝酸钙水泥代替铝-70铝酸钙水泥可显著提高荷重软化温度;伴随α—A1203加入量增加,荷重软化温度提高;蓝晶石加入d和2d时能提高0．6％变形温度。超过2d时却有降低作用．4％变形温度随着蓝晶石加入量的增加而提高．     

镁质耐火材料的相平衡

本文对镁质耐火材料,包括普通菱镁矿及镁铝-,(CaO)_2SiO_2-及(MgO)_2SiO_2一结合的镁质耐火砖,根据其相平衡关系并由相平关系出发,讨论了上述物料的高温性能。讨论时以业已发表的文扶资料为依据,包括二元、三元、四元等体系的资料(以Mg0一尖晶石一硅酸盐体系为主),所有体系均含有MgO。文中还探讨了杂质对高温性能的影响,以及含MgO/镁铝比不同的镁铝砖的抗渣性能。     

不同耐火原料抗K_2CO_3侵蚀性能分析

以六铝酸钙、镁铝尖晶石、板状刚玉及镁铬砂为耐火原料,在750℃×3h条件下分别对其进行抗K_2CO_3侵蚀试验,分析其抗K_2CO_3侵蚀性能。结果表明,经过K_2CO_3侵蚀后,六铝酸钙、镁铝尖晶石均能保持原料内部原有的形貌,侵蚀程度较小,其中六铝酸钙原料几乎无侵蚀,所引起的体积膨胀较小;而板状刚玉、镁铬砂与K_2CO_3反应后分别生成低密度化合物K_6Al_2O_6和K_2CrO_4,反应程度大,所引起的体积膨胀较大;六铝酸钙、镁铝尖晶石抗K_2CO_3侵蚀性能优于板状刚玉、镁铬砂。     

水热法制备铝掺杂的四氧化三钴的电化学电容性能

以硝酸钴和硝酸铝为原料、六次甲基四胺为沉淀剂,水热制备了铝掺杂的四氧化三钴,研究了铝不同掺杂量对电极电容性能的影响,通过循环伏安、恒电流放电、交流阻抗等方法对样品电化学性能进行测试,研究结果表明,钴铝摩尔比为2：1时制备的四氧化三钴电极电化学性能较好,其单电极质量比电容达645F g-1,是纯四氧化三钴电极的2．66倍,由此说明适量加入铝既可以减少钴的用量,又有利于提高四氧化三钴的质量比电容．     

烧成镁-铝-铁系耐火砖中铁的存在形式

水泥窑烧成带用镁铬砖残砖产生的铬污染已经引起人们的重视,本文主要研究一种可替代镁铬砖在水泥窑上使用的新型耐火材料Mg O-Al2O3-Fe2O3(Fe O)系耐火材料。利用XRD和SEM分别研究了以高纯镁砂与电熔铝铁尖晶石制备的镁-铁铝尖晶石砖和烧结镁铁砂与电熔铝镁尖晶石制备的镁铁砖烧成后铁的存在状态。结果发现:铁铝尖晶石在高温下分解出Fe2+与Al3+,与Mg O相互扩散,Fe2+与Mg O反应生成(Fe,Mg)Oss固溶体,Al3+与Mg O反应,形成Mg Al2O4,试样中Fe2+的扩散速度大于Al3+;在高温状态下,烧结镁铁砂中Mg Fe2O4的Fe3+不稳定转变为Fe2+,Fe2+扩散到镁铝尖晶石表面,取代了部分Mg2+的位置,形成镁铁铝固溶体。     

盐湖提锂工艺——高镁锂比盐湖锂盐吸附剂研发进展

 据2019年美国地质调查局统计全球已查明锂资源量6200万t,其中59%锂资源分布在盐湖中,而绝大部分盐湖为高镁锂比盐湖,高镁锂比盐湖中锂的提取工艺更难,吸附剂可以一步直接提锂,研发循环性能高、稳定性强、制备高效的高镁锂比盐湖锂盐吸附剂迫在眉睫。根据吸附剂的制备材料和吸附机理不同,将现有吸附剂进行分类,总结了离子筛吸附剂、铝盐吸附剂、天然矿物改性吸附剂发展现状及吸附流程。对比研究发现,天然矿物改性吸附剂具有离子筛吸附剂和铝盐吸附剂提锂的所有优势,制备简单不产生废料,经济、环保、高效,在未来高镁锂比盐湖提锂工艺中应予以重点关注。     

活性镁铝尖晶石的合成及其抗铜熔炼渣侵蚀机理

为寻找无铬化耐火材料在铜冶金领域的替代材料,制备高致密度镁铝尖晶石材料,探究镁铝尖晶石材料抗铜熔炼渣侵蚀机理。采用轻烧氧化镁与工业氧化铝为主要原料,经不同轻烧温度合成活性镁铝尖晶石,并对其烧结性能进行表征,利用静态坩埚法,研究镁铝尖晶石材料抗铜熔炼渣侵蚀能力。研究结果表明：合成的活性镁铝尖晶石原料的晶粒粒径小,烧结活性高的标准活性镁铝尖晶石原料的最适宜轻烧温度为1 400℃。所合成活性尖晶石原料在1 750℃保温3 h后可烧结合成致密尖晶石材料,致密尖晶石材料中尖晶石晶粒发育良好,呈致密镶嵌结构,晶粒分布均匀,平均粒径在7.26μm左右,材料密度达3.29 g/cm³,显气孔率为3.53%。镁铝尖晶石与铜熔炼渣反应可形成液相与Mg(Fe²⁺)Al(Fe³⁺)₂O₄尖晶石相;且材料致密化程度对抗渣渗透起关键作用,对比传统工业上应用的电熔尖晶石原料,所合成出的活性尖晶石表现出较高烧结活性,可提高材料致密化程度,从而提高材料抗渣渗透能力。     

制备条件对CuO-Co3O4-ZnO-CeO2催化剂CO脱除性能的影响

采用共沉淀法制备CuO-Co_3O_4-ZnO-CeO_2双活性组分中心催化剂,通过比表面积测定、X射线衍射、H2程序升温还原及扫描电镜对催化剂进行表征,考察了不同制备条件(沉淀剂种类、不同焙烧温度及不同活性组分中心比例)对催化剂CO脱除性能的影响。结果表明:活性组分物质的量比为CuO∶Co_3O_4=7.21∶0.95时,采用碳酸铵为沉淀剂,焙烧温度为400℃时,催化剂各组分(CuO、Co_3O_4、ZnO、CeO_2)间相互作用明显,还原性能较优,具有较大的比表面积。活性组分CuO、Co_3O_4分散均匀,显著提升催化剂还原性能和CO脱除能力,可以在80℃下将含有3%CO原料气中的CO脱除(CO转化率97%~99%),2 000min内稳定性能良好,工业前景应用良好。     

用低品位菱镁矿制取高纯镁砂

研究一种以低品位菱镁矿为原料制取高纯镁砂的新方法。首先，用氯化铵溶液作浸出剂与菱镁矿轻烧粉反应分离硅、铁和铝等杂质，得到以氯化镁为主要成分的浸出液，将反应过程中产生的氨用纯水吸收；然后，将浸出液直接与回收氨进行沉镁反应制备氢氧化镁；最后，将氢氧化镁进行两步煅烧得到高纯镁砂。沉镁反应产生的氯化铵母液可循环使用。研究结果表明：在800℃将氢氧化镁轻烧2．5h，得到的轻烧粉活性最高。在温度为110℃、液目比为9、时间为60min时，一段浸出时镁浸出率可这80％，浸出液中Mg^2＋质量浓度为65．6g／L。用氨法沉镁制备的Mg（OH）2颗粒大、过滤性能好，滤饼含水率为12％；镁砂产品的氧化镁含量高达99．97％。     

MgO对含钛烧结矿矿相结构及软熔滴落性能的影响

为了深入探究MgO对烧结矿矿物组成及冶金性能的影响,采用扫描电子显微镜和荷重软化熔滴设备研究了MgO对含钛烧结矿矿相结构与软熔滴落性能影响.实验结果表明,随着烧结料中MgO质量分数从2.04％增加到3.96％,烧结过程液相生成量逐渐减少,烧结矿中的赤铁矿和铁酸钙等含量都有不同程度的降低,赤铁矿质量分数从13.57％降低到9.99％,铁酸钙的质量分数由38.7％降低到30.17％,磁铁矿、硅酸盐和烧结矿中的孔洞逐步增加.因此,增加烧结矿中MgO会降低烧结矿中液相生成量,不利于烧结矿转鼓强度和还原性的提高.高碱度含钛烧结矿中的镁主要分布于烧结矿中复合铁酸钙相中,进一步提高烧结矿中镁的质量分数,烧结矿的磁铁矿相比例将增加,有一部分镁固溶于磁铁矿中;在高镁烧结矿中,也会形成一定量的橄榄石,其中固溶有少量镁、钛等元素.随着烧结矿中MgO质量分数的增加,开始软化温度逐渐升高,试样软化开始温度均在1120℃以上,软化温度区间△tA随着MgO含量的升高而逐渐变宽.     

Fe含量对Al-Fe合金加工软化的影响

研究了在纯铝(99．96％Al)中加入不同含量Fe的Al-Fe合金加工软化规律．结果表明：纯铝中加八2％Fe的Al—Fe合金，在轧剖率达90％以上时出现加工软化现象；多边化回复是加工软化的主要原因；第二相的存在有利于多边化回复．     

难选锡中矿球团软化性能的研究

本文采用荷重变形法测定锡中矿球团的软化温度,研究物料软化性能与组成之间的关系,探索原料配比、氯化剂、固定碳和碱度等因素对球团软化温度的影响,从中寻求了改善球团软化性能的途径。研究证明,加入适量矿物添加剂,可改善锡中矿球团的高温软化性能。     

制取稳定铝溶胶的研究

研制了稳定的铝溶胶,在130℃下进行水热处理1～2小时结果最佳,所得制品呈白色粉末状。使用时加水即得不同浓度的铝溶胶,呈半透明,分散率高,性质稳定。经分析检验,制品成分为I-Al_2O_3;逐渐加热,由γ-AlOOH转化为γ-Al_2O_3,δ-Al_2O_3,θ-Al_2O_3和α-Al_2O_3。