300kA铝电解槽阴极破损机理研究

研究了300 kA大型铝电解预焙槽的阴极破损机理,电解槽停止运行后通过干法剖炉,现场取样分析与观测,研究阴极炭块破损现象,阴极炭块发生断裂、漏眼,表面存在腐蚀坑.由钠渗透、阴极生成碳化铝、电毛细现象、铝和电解质等向阴极炭块缝隙渗透是造成阴极膨胀开裂的原因.分析了影响槽寿命的因素,认为提高阴极质量,加强电解槽启动初期管理,并通过采用石墨化阴极等新材料新技术,不但可降低炉底压降,形成完好的炉帮,而且有效地提高槽寿命.     

铜氨溶液电积铜的研究

工业铜渣和软锰矿在硫酸介质中经氧化还原,得到硫酸铜和硫酸锰混合溶液,净化过滤后,用氨与碳酸氢铵混合溶液分离锰得到的铜氨溶液,通过控制电解技术参数电解制得铜。研究表明在50℃、电流密度为150 A/m2条件下可以得到2#阴极铜。     

辉光放电等离子体引发制备丙烯酸酯类高吸油树脂及其性能研究

用辉光放电等离子体引发悬浮聚合法制备了丙烯酸酯类高吸油树脂,用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)对产品的结构、热稳定性和表面形貌进行了表征,对放电参数、交联剂的量进行了考察和讨论,同时研究了吸油速率和吸油动力学.结果表明,此法制备的高吸油树脂具有较高的吸油倍率和较快...     

稀土磁性材料的电沉积制备和机理研究

稀土元素因在电、光、磁等方面具有独特性质,故在高新材料领域获得了广泛的应用.文章综述了稀土磁性材料的应用、电沉积制备的常用体系和电解共沉积机理的研究进展.     

铝电解槽电热场计算精度与网格密度的关系

以某300 kA铝电解槽为实验对象,利用有限元商业软件ANSYS12.0建立其1/4槽电热模型,研究电热场计算精度与网格密度的关系.首先,通过在同一模型但不同网格划分策略下的计算结果和计算时间的实验比较,初步确定整体网格划分方案,再在模型局部区域进行网格疏密的探索研究.研究结果表明:对于铝电解槽电热场仿真精度而言,电流密度越大的区域受网格密度影响越大,应采用较细的网格;而电势梯度和温度梯度并非网格密度的决定性因素;最终确定所用算例模型的网格划分方案为:x和y方向单元尺寸均为30mm,z方向阳极钢爪与阳极炭块接触部分取40 mm,z方向其余部分取70 mm,此时,计算精度高且计算效率最高.     

熔盐电解法制备PPy/3R-MoS2纳米片及对U(VI)吸附效果的研究

为提高水溶液中铀的分离能力,本文采用熔盐电解法制备3R-MoS₂纳米片,并用聚吡咯(PPy)对其进行改性,采用水热法合成了复合纳米吸附剂(PPy/3R-MoS₂)。在700 K温度下,以Mo丝为阴极,C棒为阳极,调节恒电流电位仪电流大小为2 A,对KCl–NaCl–Na₂MoO₄–KSCN熔盐体系进行恒电流电解1 h。待电解产物冷却至室温后,用去离子水洗涤过滤,在60℃下真空干燥2 h,得到3R-MoS₂纳米片。将制备的3R-MoS₂纳米片(1.0 g)分散在50 mL含PPy(2.34 mL)的去离子水中,加入10 mL(1 mol/L) FeCl₃溶液,在10℃下放置24 h。将反应后的样品在5000 r/min下离心20 min,用无水乙醇和去离子水分散两次后,在70°C下真空干燥2 h,得到PPy/3R-MoS₂纳米片。通过批次吸附实验,探究了制备的纳米片在不同pH、反应时间、U(VI)初始浓度和温度条件下对U(VI)的吸附效果,并利用SEM、HRTEM、XRD、FTIR和XPS对其进行表征。在不同实验条件下,与3R-MoS₂和聚吡咯(PPy)相比,复合纳米吸附剂(PPy/3R-MoS₂)对U(VI)的吸附能力增强。当U(VI)初始浓度为80–100 mg/L时, PPy、3R-MoS₂和PPy/3R-MoS₂的吸附均达到平衡,最大吸附量分别为30.9、58.7和200.4 mg/g。XPS和FTIR分析阐明了其吸附机理:1) 带负电的PPy/3R-MoS₂纳米片通过静电吸引捕获UO₂2+);2) 裸露的C,N,Mo,S原子通过配位作用与U(VI)络合;3) 络合物中的Mo将吸附的U(VI)部分还原为U(IV),再生了吸附位点,从而连续吸附U(VI)。具有高吸附容量和化学稳定性的PPy/3R-MoS₂复合材料的设计为放射性核素的去除提供了新的方向。     

DSA电化学法及絮凝Fenton法联用处理轻油废水的实验研究

某企业将汽车4S店回收的油水混合物,经过蒸馏得到的最轻组分,即轻油废水,其COD值高,气味重。采用絮凝剂、铁碳微电解、Fenton试剂与DSA电化学法多级复合方法,通过单因素试验与正交试验,确定了絮凝剂最佳的量(聚合氯化铝浓度5%∶180 mL·L~(-1)、聚丙烯酰胺浓度1%∶4 mL·L~(-1)),在加入絮凝剂的条件下,COD_(cr)去除率可达到38.5%;铁碳微电解的最佳反应条件为铁碳投加量为30 g·L~(-1),铁碳质量比为1∶1,反应时间为1.5 h,pH为5,此时COD_(cr)去除率可达到61.5%;铁碳微电解/过氧化氢类Fenton法的最佳反应条件为过氧化氢(30%)167 mL·L~(-1),pH为5,反应时间为0.5 h,此时COD_(cr)去除率可达到85.4%;DSA电化学法电解3 h,总的COD_(cr)去除率可达到92.31%。     

基于电解技术的可移动式铀钚污染金属部件去污方法研究

为了实现铀钚污染金属设备的深度去污,利用电解去污技术,通过实验室模拟试验,获取了适用的电解工艺参数、电解液成分和吸附阻滞材料,以钚做实验得到其平均去污效率为99.8%.自主设计加工了可移动式电解去污工程试验装置,并根据模拟试验得到的工艺参数,通过实验室冷去污试验和现场验证试验,对装置的去污性能、操作性能和安全性能进行了考核.结果表明:可移动式电解去污装置的运行良好,去污操作简便、安全,通过1～2次去污,可将初始污染程度为2～8 cpm/cm2的铀钚污染导电设备去污至本底水平0.04～0.08 cpm/cm2,废物产生量少,易于处理,可以满足较平整铀钚污染导电材料(如金属手套箱等)深度去污的要求.     

铝电解槽废旧阴极炭块中有价组分的回收

铝电解槽废旧阴极炭块是铝电解生产最大宗的固体废弃物,并且是含氟量极高的危险固体废料,严重污染周围的环境.采用水洗—化学浸出—煅烧工艺回收铝电解槽废旧阴极炭块中的氟化物和碳粉,采用硫酸铝溶液浸出废旧阴极炭块,实验得到适宜的浸出条件为25℃浸出24h,碳的回收率达到88%,最终产物碳的纯度从61.3%提高到89.6%.考察了溶液温度、溶液pH值和时间与氟回收率之间的关系,浸出溶液中氟化物以Al₂((OH)_0.46F_0.54)₆H₂O和Na₅Al₃F₁₄形式析出,回收的最佳条件为溶液温度90℃,pH值为5.5,180min得到氟离子回收率最大为99.7%,高温煅烧后所得产品为AlF₃和Na₅Al₃F₁₄.