熔融还原炉炉渣对镁铝耐火材料的蚀损

经检验在氩气气氛和1500℃温度下,CaO—SiO_2—Al_2O_3—Fe_总O—MgO炉渣侵蚀镁铬耐火材料,所得结果简述如下: 1) 在静态条件下,CaO—SiO_2—Al_2O_3—Fe_总O—MgO炉渣侵蚀镁铬耐火材料的主要形态包括渣表面的局部蚀损、耐火材料表面的孔状蚀损以及渣相本体蚀损。 2) 局部蚀损率和本体蚀损率随着Fe_总密度的提高和渣中MgO、Al_2O_3密度及耐火材料试样中Cr_2O_3含量的降低而增加。 3) 局部蚀损和孔状蚀损主要是由于表面应力沿着渣膜表面递减而形成的马栾哥尼对流所造成的。渣膜形成于局部蚀损的耐火材料试样上,或者耐火材料试样墙附近的发泡区。 4) 渣膜表面上MgO、Cr_2O_3和Al_2O_3浓度递减而造成表面应力递减,这是因为MgO和Cr_2O_3在耐火材料试样中溶解以及Al_2O_3在铝制坩埚上溶解而形成的。     

渣气化器用耐火材料

在渣气化器中进行了现场试验,比较了Cr_2O_3质耐火材料和研制的新型耐火材料以及无Cr_2O_3耐火材料的性能,指出研制的新型耐火材料,其抗侵蚀性和抗渣渗透性得到了改进,延长了使用寿命,且无Cr_2O_3耐火材料具有发展潜力。     

Cr_2O_3在NaCl-KCl-NaF熔盐体系中的溶解特性研究

利用等温饱和法研究温度和熔盐组分对Cr_2O_3在NaCl-KCl-NaF熔盐体系中溶解度的影响。并利用热力学计算软件HSC对熔盐体系各组分之间可能发生的化学反应进行计算,结合X射线衍射对熔盐急冷试样做了分析,确定了Cr_2O_3的溶解机理。结果表明:700℃时,Cr_2O_3在该熔盐体系中的溶解饱和时间为5 h左右,继续升高温度至30℃,达到再饱和需要80 min左右;Cr_2O_3在该熔盐体系中的溶解度随温度的升高而增大,随NaF含量的增加而增大,其溶解机理为物理溶解。     

氧化铬催化剂催化氟化1,1,1-三氟2-氯乙烷性能研究

采用沉淀法制备了晶相Cr_2O_3催化剂,用浸渍法在晶相Cr_2O_3载体上负载无定型Cr_2O_3(所得催化剂以α-Cr_2O_3/Cr_2O_3表示),并考察了2个催化剂对1-氯-2,2,2-三氟乙烷(HCFC-133a)制备1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)的氟氯交换反应性能的不同影响。结果表明,Cr_2O_3催化剂的活性较低但却很稳定,α-Cr_2O_3/Cr_2O_3由于少量高价铬的引入,使得起始活性高于Cr_2O_3催化剂。H2-TPR分析表明,α-Cr_2O_3/Cr_2O_3催化剂中高价态Cr含量明显高于Cr_2O_3催化剂。高价铬在反应过程中容易流失,导致α-Cr_2O_3/Cr_2O_3催化剂催化活性下降。结合XRD和反应活性可以发现,α-Cr_2O_3比晶相Cr_2O_3有着更高的催化活性。     

不同气氛下高铬材料的Cr_2O_3在煤渣中熔蚀行为研究进展

从组成和气氛对熔渣的影响角度出发,结合相图分析了不同气氛条件下Cr_2O_3在煤渣中的熔蚀行为,主要包括Cr_2O_3的溶解以及化学反应形成的铬酸盐的溶解。空气气氛下,铁的Fe~(3+)存在形式使得熔渣的黏度较高,高铬材料表面形成的(Al,Cr,Fe)_2O_3亦会阻碍Cr~(3+)的扩散,从而延缓了Cr_2O_3的熔蚀;在水煤浆气化炉的还原工况条件下,Fe~(2+)的富集会显著降低尖晶石的熔融温度,增加Cr_2O_3的熔蚀;而在更低氧分压条件下,Cr_2O_3的变价熔蚀更明显。水煤浆气化炉条件下,是否形成Cr~(2+)并参与Cr_2O_3的熔蚀过程,仍有待探讨。     

SrCrO4/Cr2O3复合物电极材料的溶胶凝胶合成及电化学性能研究

采用一步溶胶凝胶法以无水SrCl_2和Cr(NO_3)_3·9H_2O为原材料合成SrCrO_4/Cr_2O_3复合电极材料。XRD结果表明,SrCrO_4/Cr_2O_3复合电极材料的主晶格相为单斜晶系的SrCrO_4和菱方晶系的Cr_2O_3。FTIR和EDX结果进一步揭示SrCrO_4/Cr_2O_3复合电极材料中不含其它任何杂质。SEM结果表明,SrCrO_4/Cr_2O_3复合电极材料形成了多孔结构,颗粒间出现了粘连团聚。电化学性质分析表明,SrCrO_4/Cr_2O_3复合电极材料可响应可见光,阻抗谱几乎为一条直线,具有低的电荷转移阻抗,可作为电池的电极材料。     

浅谈粉煤气化炉用SiC-Al_2O_3-Cr_2O_3系捣打料及其实践应用

介绍粉煤气化炉水冷壁的特点,分析了煤灰的熔点、黏度、灰分含量及炉膛温度、耐火捣打料对水冷壁挂渣的影响。通过引入Cr_2O_3,提高了碳化硅捣打料抗煤渣侵蚀的能力;特种排湿剂的加入,缩短了烘炉时间并降低了烘炉温度。实际运行结果表明,SiC-Al_2O_3-Cr_2O_3系捣打料有助于水冷壁的挂渣,起到了以渣抗渣的效果。     

炉外精炼渣碱度及Al2O3含量对镁铬耐火材料侵蚀的影响

本工作采用旋棒法研究了镁铬耐火材料在不同碱度和不同Al_2O_3含量的炉外精炼渣中的溶解动力学。结果表明:熔渣的CaO/SiO_2值越高,镁铬材料的溶解速度越小,但高CaO/SiO_2渣使试样粉化,故CaO/SiO_2≈1.2时,损毁程度最轻。熔渣Al_2O_3含量对侵蚀的影响因CaO/SiO_2值不同而各异。     

利用工业废渣制作β-CaCO_3/Cr_2O_3双相微晶玻璃

以冶金铬渣、花岗岩尾矿、玻纤废丝等工业废渣为主要原料,经制备配合料、熔制玻璃液、成型、晶化处理制成β-CaCO_3/Cr_2O_3双相微晶玻璃,再以差热分析、x射线衍射分析等手段,研究制成双相微晶玻璃的规律。研究表明,以工业废渣为原料熔制成的玻璃,经四段恒温,可制备β-CaCO_3和Cr_2O_3两种主晶相共存的双相微晶玻璃,并且两种晶相形成过程互相促进。     

电导和Cr2O3晶粒度对催化剂性能的影响

本文利用XRD、TEM、催化剂电导测定及活性评价等实验手段,研究了电导和Cr_2O_3晶粒度对Cr_2O_3/Al_2O_3催化剂催化性能的影响。结果表明,在反应条件下催化剂为n型半导体,其催化活性与Cr_2O_3晶粒大小和催化剂的电导大小密切相关,最大活性对应的具有适宜Cr_2O_3晶粒度的催化剂,其电导值呈现最大,Cr~(3+)和Cr~(2+)均可成为甲苯脱甲基的活性中心,而Cr~(2+)更为有利。     

CaCrO4/Cr2O3的低温燃烧合成及电化学性能研究

采用一步低温燃烧法在300℃合成了CaCrO_4/Cr_2O_3复合电极材料。通过XRD、XPS和EDX对其进行相结构和纯度分析表明,CaCrO_4/Cr_2O_3复合电极材料的主晶格相为四方相的Ca Cr O4和菱方晶系的Cr2O3,仅含Ca、Cr和O元素,不含其它任何杂质元素。通过SEM观察发现,CaCrO_4/Cr_2O_3颗粒间出现了团聚现象。通过紫外可见分光光度计测试了CaCrO_4/Cr_2O_3的光学性质,其具有高的紫外可见光学吸收系数,光学带隙值为2.24e V。通过电化学工作站分析其电化学性质发现,CaCrO_4/Cr_2O_3在可见光辐照下具有高的电荷迁移和分离效率,是一种潜在的电极材料。     

煅烧三氧化二铬对高氯酸铵燃烧的催化作用

本文研究了煅烧三氧化二铬(Cr_2O_3)对高氯酸铵(AP)燃烧的催化作用,发现Cr_2O_3在研究的煅烧温度范围内,煅温度提高,对AP的燃烧催化作用增加。对Cr_2O_3进行了X射线光电子能谱(XPS),红外光谱(IR)和X-射线衍射分析,表明煅烧Cr_2O_3表面发生了氧化,提出Cr_2O_3表面不同价态铬的共存促进了AP燃烧过程中的电子转移过程,从而提高了Cr_2O_3时AP燃烧的催化作用。     

文摘

研究了在Cr-O系统中生成的氧化铬和其它相的性质。氧化铬耐火材料中的主要相是Cr_2O_3,按照氧的浓度,Cr-O系统可被分为低氧浓度的Cr-Cr_2O_3及高氧浓度的Cr_2O_3-CrO_3二个分系统,Cr及Cr_2O_3在780～1300℃同时并存,Cr_3O_4相仅在高温     

水煤浆气化炉中O_2分压和Cr_2O_3稳定性的热力学计算

为了确定水煤浆气化炉内O_2分压,探究该气氛中Cr_2O_3的稳定性,首先根据不同厂家水煤浆气化炉合成气的化学组成,使用热力学软件Factsage6.4计算了1 300~1 600℃水煤浆气化炉内的O_2分压,然后又计算了不同条件下Cr_2O_3蒸发形成的各种气体的分压及总蒸气压的变化。结果表明:随着温度的升高,O_2分压在带状范围内逐渐增大,气化炉总压力的变化对O_2分压变化的影响很小。在一定条件下,Cr_2O_3的蒸气压会随着温度及O_2分压的变化而发生变化。O_2分压不变时,Cr_2O_3的蒸气压随温度升高逐渐增大;温度不变时,Cr_2O_3的蒸气压随着O_2分压的降低先减小后增大;1 300~1 600℃,Cr_2O_3蒸气压的最小值出现在O_2分压为10-2~10-4Pa;煤气化炉气氛中,随着O_2分压降低,Cr_2O_3蒸气压逐渐升高;不同煤气化炉内,Cr_2O_3蒸气压的高低不同,其内衬高铬材料的服役寿命可能会有所不同。     

Al_2O_3-Cr_2O_3耐火材料与含ZnO的铁橄榄石渣之间的相互作用

在再生铜熔炼工艺中,存在于铁橄榄石渣中的ZnO会改变渣的物理和化学性能。相应地,含ZnO的再生铜熔炼渣也会影响耐火材料炉衬的侵蚀行为。因此,本工作研究了Al_2O_3-Cr2O3耐火材料和含ZnO的铁橄榄石渣之间的相互作用,进行了静态耐火材料浸渣试验以及Ar气氛中1 200℃下的Al_2O_3坩埚试验。使用装备有波长色散光谱仪(EPMA-WDS)的电子探针微观分析仪对侵蚀的耐火材料试样的微观结构和渣组成进行分析。研究了ZnO含量对Al_2O_3溶解和Al_2O_3/渣界面反应的影响。使用热力学计算对Al_2O_3坩埚试验的结果进行了解释。     

纳米Cu-Cr复合金属氧化物的机械研磨制备及对AP的催化性能

为了增强纳米氧化铜对高氯酸铵(AP)热分解的催化作用,采用机械研磨法批量制备了一系列摩尔比分别为1∶2, 1∶1, 1∶0.5, 1∶0.25的CuO/Cr_2O_3纳米Cu-Cr复合金属氧化物(纳米CuO/Cr_2O_3);采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征样品的微结构、表面元素和形态;通过热重(TG)分析和差示扫描量热(DSC)技术研究了纳米Cu-Cr复合金属氧化物对AP热分解的催化作用,讨论了纳米CuO/Cr_2O_3含量对AP热分解的影响。结果表明,与其他纳米Cu-Cr复合金属氧化物、单一纳米CuO和纳米Cr_2O_3相比,质量分数2%的CuO/Cr_2O_3(摩尔比1∶0.25)复合金属氧化物对AP热分解具有最佳催化效果,可使AP的分解温度从441.3℃下降到351.1℃,吉布斯自由能从199.8kJ/mol降至172.1kJ/mol,同时表观分解热从941J/g升至1778J/g,这可能是由于在高能研磨力场下,纳米CuO和纳米Cr_2O_3发生晶格变化促进其对AP热分解的协同催化作用。     

煅烧三氧化二铬对高氯酸铵燃烧的催化作用

本文研究了煅烧三氧化二铬(Cr_2O_3)对高氯酸铵(AP)燃烧的催化作用,发现Cr_2O_3在研究的煅烧温度范围内,煅烧温度提高,对AP的燃烧催化作用增加。对Cr_2O_3进行了X射线光电子能谱(XPS),红外光谱(IR)和X-射线衍射分析,表明煅烧Cr_2O_3表面发生了氧化,提出Cr_2O_3表面不同价态铬的共存促进了AP燃烧过程中的电子转移过程,从而提高了Cr_2O_3时AP燃烧的催化作用。     

铬矿渣及掺有铬矿渣的水泥中Al2O3,CaO和MgO的测定

水淬精炼铬矿渣是由微碳铬铁精炼工艺生成的废渣。铬矿渣既含有一定量的铬,又具有高炉矿渣硅钙含量高的特点。因此铬矿渣的分析既不能套用铬铁矿化学分析方法,也不能套用高炉矿渣的分析方法。由于铬渣样品含1～5.5％Cr_2O_3(多数情况下含Cr_2O_3为3.5％),因此分解样品较高炉矿渣困难,除试样必须磨得很细、熔融温度稍高以外,熔剂的选择尤为重要,若套用铬铁矿分析方法用Na_2O_2作熔剂存在两个问题:①对各类坩埚损耗较大(见表1)。②在熔样过程中引入大量坩埚材料,不宜作系统分析,若按高炉矿渣分析方法,则样品分解不完全。     

Cr_2O_3催化剂催化氟化2-氯-1,1,1-三氟乙烷合成四氟乙烷

以SBA-15为模板剂、蔗糖为造孔剂,采用超声辅助的真空浸渍法制备了高比表面积的Cr_2O_3纳米棒催化剂(Cr_2O_3-MR),用于气相氟化2-氯-1,1,1-三氟乙烷(HCFC-133a)合成四氟乙烷(HFC-134a)的反应,并与Cr_2O_3纳米棒催化剂(Cr_2O_3-R)进行对比。结果表明:Cr_2O_3-MR催化剂的比表面积为55.5 m~2·g~(-1),明显高于Cr_2O_3-R的比表面积(16.4 m~2·g~(-1))。同时在反应温度为320℃时,Cr_2O_3-MR上HCFC-133a的转化率(28.0%)也高于Cr_2O_3-R催化剂(24.0%),这归因于该催化剂较大的比表面积和表面酸量。进一步根据催化剂表面酸量计算的转化频率(TOF)发现,Cr_2O_3-MR上的TOF(1.08×10~(-4)s~(-1))略高于Cr_2O_3-R(1.06×10~(-4)s~(-1)),表明催化剂活性与表面酸性密切相关,且表面强酸性可能比表面弱酸性具有更高的催化活性。     

含铬废渣处理

<正> 一、铬渣情况制造重铬酸钠的主要原料为铬铁矿(FeO·Cr_2O_3)、纯碱及白云石等,经高温氧化焙烧,加水浸取得铬酸钠溶液,不溶残渣即为铬渣。铬渣的组分比较复杂,主要为方镁石(MgO)、硅酸二钙(2CaO·SiO_2)、硅酸三钙(3CaO·SiO_2)、铁铝酸四钙(4CaO·Al_2O_3·Fe_2O_3)、游离氧化钙及少量未分解