采用机械活化工艺制备建筑用地聚合物的试验研究

利用钒钛磁铁矿尾矿制备地聚合物,既减轻了尾矿的污染,又实现了尾矿的高效利用。以承德某钒钛磁铁矿尾矿为主要原料,采用机械活化工艺制备地聚合物,探讨活化时间对尾矿的粒度、结构与地聚合物制品抗压强度的影响。结果表明:延长活化时间减小了尾矿粒度,破坏了矿物的晶体结构,从而增大了尾矿中活性硅与活性铝的浸出浓度,赋予地聚合物较高的抗压强度。当尾矿活化3.0 h后,采用尾矿与高岭土的质量比为6:4,Ca(OH)2和Na2SiO3的掺量均为10%、胶砂比为1∶1.5、液固比为0.20的工艺条件,可制备出28 d抗压强度高达50 MPa的地聚合物。样品的重金属离子浸出浓度符合国家标准。无定型的铝硅酸盐凝胶相及少量的沸石结合紧密,赋予制品较高的强度。     

稀土基催化材料及其活化过硫酸盐去除水中活性药物的研究进展

由于稀土基材料具有独特的电子结构特性以及价态可变可调等优势，作为催化剂或助催化剂在活化过硫酸盐去除水中活性药物领域展现出优异的性能。本文概述了稀土基催化剂活化过硫酸盐去除水中活性药物的研究进展。介绍了稀土基催化剂常见的制备方法，讨论了作用于过硫酸盐的活化机制，以及对水中活性药物的降解性能，并基于前沿性、创新性的科研成果对未来稀土基催化剂应用于硫酸根自由基高级氧化技术去除水中活性药物领域的发展趋势进行了总结和展望。为后续稀土基新型催化剂的设计和制备提供参考和借鉴。     

机械活化辅助熔盐法制备WC粉末的研究

采用机械活化辅助熔盐法制备WC粉,即原料W粉和活性C粉先经机械活化后再在熔盐液相中反应生成产物。探讨了熔盐中生成WC的反应机理。研究表明,在1 000℃的熔盐中即可获得W2C和WC,反应温度的升高和机械活化时间的延长均有助于W2C的形成,随着保温时间的进一步延长,W2C逐渐转变为WC。     

钒钛磁铁矿尾矿的活化及用作水泥混合材的试验研究

利用机械活化及化学活化的方法,提高了尾矿的反应活性,并研究了活化方式对尾矿结构及反应活性的影响,分析了活化条件和尾矿掺入量对水泥砂浆力学强度的影响。结果表明:钙铁榴石是该尾矿的主要矿物,它具有优良的化学结构稳定性,从而导致尾矿的胶结性能较差。采用球磨时间5 h或以石灰为激发剂的条件,可明显提高尾矿的反应活性。机械活化的效果明显优于化学活化,掺入35%尾矿(球磨5 h后)的水泥砂浆性能达到了GB 175—2007《通用硅酸盐水泥》中42.5 R复合硅酸盐水泥的标准。本研究为钒钛磁铁矿尾矿用作绿色水泥混合材提供了理论依据。     

锰改性硫酸活化稀土尾矿催化剂的脱硝性能研究

采用浸渍法制备锰改性硫酸活化稀土尾矿催化剂，探究硫酸浓度和锰改性量对催化剂脱硝活性的影响，并通过BET、XRD、H₂-TPR和NH₃-TPD等表征手段对催化剂性能进行分析。结果表明，硫酸浓度为3 mol/L时催化剂的反应温度窗口为350～450℃,在400℃时达到最佳脱硝效率67%;继续添加5%Mn改性后，催化剂的反应温度窗口向低温移动至250～350℃,在此温度范围内N₂选择性保持在70%以上，并在300℃时达到最佳脱硝效率86%。随着硫酸浓度的增加，催化剂的比表面积先增大后减小，孔容、孔径迅速减小。硫酸活化增加了催化剂表面酸性位点的数量，提高了催化剂对NH₃的吸脱附能力。锰元素在催化剂表面以无定形态存在。锰改性催化剂在低温段较强的氧化还原能力是其反应温度窗口较硫酸活化催化剂低的主要原因。     

铁尾矿无溶剂法绿色高效制备ZSM-5分子筛

针对河北承德某地区铁尾矿硅铝含量高的特点，以该尾矿为原料制备ZSM-5分子筛。目前，以固体废弃物为原料合成分子筛通常采用水热法，合成工艺复杂、单釜利用率低且产生废水，严重限制了以固体废弃物为原料合成分子筛的大规模应用。该研究提出以无溶剂法合成ZSM-5分子筛，在分子筛合成过程中无液体溶剂参与，因此更加绿色环保。研究表明，ZSM-5分子筛最佳合成参数为：HDA/SiO₂=0.1、Na₂CO₃·10H₂O/SiO₂=0.4,150℃晶化6 d，此时得到的ZSM-5分子筛同时具有介、微复合孔结构，其中微孔表面积为213.2 m²/g，外表面积为95.53 m²/g。此外，无溶剂法合成分子筛的元素利用率高于传统水热法，无溶剂法Si和Al的元素利用率分别为94.83%、95.89%，而水热法仅为80%左右。     

含稀土铁尾矿回收与利用的研究进展

以含稀土铁尾矿的资源回收与利用为对象,综述了含稀土铁尾矿中稀土、铌的回收工艺。研究表明:MgO固氟-NH4Cl焙烧法提取稀土,可使稀土回收率达85%以上,是一种绿色的稀土提取工艺;碱金属亚熔盐液相法回收尾矿中铌的工艺使难处理铌矿的分解率和回收率都在95%以上,具有广阔的应用前景;同时也综述了二氧化钛、锌的回收工艺。     

硅铝协同利用制备高钙粉煤灰基ZSM-5分子筛

利用粉煤灰（CFA）生产分子筛是实现其高附加值利用的有效途径。以高钙粉煤灰为原料,结合高温焙烧、酸浸纯化和碱熔活化等预处理技术,采用变温水热晶化法制备了纯净的ZSM-5分子筛。采用XRD、XRF、FTIR、SEM、NH3-TPD、OH-FTIR及N2吸附-脱附等手段对样品的组成、结构、形貌和酸性质进行了表征。结果表明,酸浸纯化可以去除96%以上的氧化钙,碱熔活化将惰性的莫来石晶相转变为可溶性硅铝酸盐。低温-高温两步水热晶化法制备的ZSM-5分子筛结晶度高、粒径小（800 nm×300 nm×100 nm）且分散度好,具有较高的比表面积（319.22 m2/g）、外表面积（48.28 m2/g）和丰富的微孔结构（0.16 cm3/g）。与化学试剂为原料一步水热法合成的HZSM-5相比,高钙粉煤灰基HZSM-5酸强度略有下降,总酸量和Bronsted酸量降低,弱酸占比增加,在吸附和催化等领域具有很好的应用潜力。     

CO气氛下稀土尾矿的催化脱硝特性研究

对白云鄂博稀土尾矿的催化脱硝性能进行了研究。结果表明:该稀土尾矿具有良好的催化脱硝性能;随着温度的升高和碳氮比的增大,尾矿的脱硝效率明显提升,当碳氮比为4∶1、温度为900℃时,未焙烧尾矿催化下NO转化率高达97%。稀土尾矿中的Fe元素主要以Fe_2O_3和Fe_3O_4形式存在,在尾矿催化CO还原NO过程中,Fe元素向低价态转变;Fe类物质的增多以及多种物质的协同作用均可提高尾矿的催化脱硝活性。天然尾矿中含有大量的Ce~(3+);在CO还原气氛下,尾矿中Ce~(3+)含量进一步增加,提高了尾矿的脱硝性能。程序升温还原实验结果表明尾矿具有优异的还原能力。     

水蒸气活化对活性炭电吸附脱盐性能的影响

用硝酸对活性炭进行去灰分处理,并用水蒸气进行二次活化,将活性炭制成电极,在电吸附装置中进行电吸附测试.结果表明,二次活化可以提高活性炭的比表面积和孔容,并使得活性炭的单位吸附量从2.92 mg/g提高到4.55 mg/g.活化效果受活化时间和活化温度共同影响,活化1h的效果最好,提高活化温度有利于提高吸附性能.     

含铟转炉渣的热活化浸出

以硫酸为浸出剂,采用热活化浸出的方法处理含铟0.4%的转炉渣回收铟。考察了热活化温度、热活化时间、硫酸初始浓度、液固比、浸出温度、浸出时间等因素对铟浸出率的影响,并比较了热活化浸出和常规浸出的试验结果,确定了热活化浸出的最佳条件:液固比(mL/g)5∶1、初始酸浓度6 mol/L、浸出温度363 K、浸出时间5 h、热活化温度1 323 K、热活化时间3 h。在最佳试验条件下,铟的浸出率由常规浸出时的50.32%提高到81.32%。     

高品位低活性NMD的活化研究：I焙烧条件的热力学分析与实验确定

论文报道了利用高品位低活性的天然二氧化锰（ＮＭＤ）制备锌锰电池用活化天然二氧化锰（ＡＮＭＤ）的研究结果，就制备过程的第一步骤ＮＭＤ焙烧转化ＭｎＯ２成Ｍｎ２Ｏ３的内容，首先从热力学分析焙烧转化的理论条件，然后用确定焙烧转化率的简单分析法研究焙烧温度和焙烧时间两因素对转化率的影响，从而确定将高品位低活性ＮＭＤ转变ＭｎＯ２或Ｍｎ２Ｏ３的焙烧条件。     

机械活化强化铌钽矿碱性水热体系浸出

针对现行铌钽矿HF酸处理工艺氟污染严重的问题,提出以KOH溶液替代高毒性HF介质的铌钽矿碱性水热体系浸出新方法,研究了铌钽矿在KOH碱性水热体系浸出规律.结果表明,在KOH质量分数50%范围内,KOH质量分数和反应温度的提高会促进铌钽矿分解生成可溶性六铌(钽)酸钾,但过高的KOH质量分数和反应温度会使可溶性六铌(钽)酸钾向不溶性偏铌(钽)酸钾转化,造成铌、钽浸出率的下降.在KOH质量分数35%、反应温度200℃、碱矿质量比4:1以及反应时间2 h的最佳浸出条件下,铌和钽浸出率仅为18.73%和9.4%;通过机械活化对铌钽矿进行预处理后,铌和钽浸出率可大幅度提高至95%和60%,说明机械活化可显著强化铌钽矿碱性水热浸出过程.铌钽矿经机械活化后,矿物粒度减小,比表面积增加,晶格畸变增大,无定形化程度增加,内部缺陷程度增加,矿物的反应活性大大增加,铌钽矿的浸出率显著提高.      

机械活化对石煤物化性质及提钒浸出的影响

采用比表面积(BET)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、红外分析(FTIR)、差示扫描量热(TG-DSC)等检测方法,对石煤矿样进行粒度、表面形态、矿物结构及热稳定性的分析,探索了活化前后含钒石煤物化性质的变化,并通过硫酸浸出工艺,研究了机械活化对含钒石煤钒浸出率的影响。研究结果表明,机械活化不仅能使矿样粒度变细,表面形态结构发生相应的变化,还能造成矿样内部化学键的破坏,晶格缺陷的产生等,主要表现为白云母层间吸附水的脱除及羟基结构的破坏,石英趋于非晶化;由于晶格缺陷的产生,使得部分机械能转化为内能储存在晶格中,矿样活性增强,热稳定性变差。受粒度、晶格结构及矿样活性等因素的影响,浸出剂与颗粒的接触面积增加,同时对目的矿物破坏的难度降低,浸出反应速率加快,从而达到强化提钒浸出的效果。在浸出剂浓度为15%(体积分数)的H2SO4,液固比1.5ml·g-1,5%(质量分数)助浸剂,搅拌强度200 r·min-1,浸出温度95℃,浸出时间6 h的条件下,随着活化时间的延长,钒浸出率逐渐增加,且浸出率变化与粒度的增加呈正相关;活化30 min时,浸出率达81.82%,与未活化时相比,提高了约10%。     

重庆南山马尾松衰亡与铝中毒

通过土壤铝释放试验、马尾松幼苗铝处理试验和马尾松林地土壤抗铝处理试验，以及对南山土壤活性铝含量的测定，从正反两方面剖析了南山马尾松衰亡与铝中毒的关系。试验结果表明：南山土壤中活性铝的含量很高，大量的活性铝是在土壤酸化条件下矿物铝活化造成的，铝（特别是Ａｌ３＋）对马尾松有较强的毒害作用，铝中毒是南山马尾松衰亡的主要原因。在此基础上，选用石灰、有机肥和磷酸盐等处理南山土壤，抗铝效果显著     

硅热还原三硫化二铈制备单硫化铈

研究了硅热还原三硫化二铈制备单硫化铈的新方法。理论计算确定了反应的热力学条件，试验确定了反应温度、时间和还原剂硅过量值等反应条件。分析了反应过程的动力学影响因素并提出了二次反应法减少单硫化铈产物中杂相三硫化二铈的方法，研究了单硫化铈中残留的还原剂硅的分离净化方法。与文献报道的其它方法比较，结果表明：与铝热还原法和碳热还原法相比，硅热还原法制备的单硫化铈纯度高——杂相三硫化二铈低，残留的硅容易分离。与稀土金属和硫黄直接反应法、氢化铈和三硫化二铈合成法以及电解法比较，硅热还原法所需的设备更为简单实用。     

La/ZSM-5分子筛上1-己烯活化的理论研究

基于54T团簇模型,采用ONIOM分层计算方法,研究了1-己烯分子与镧改性ZSM-5分子筛的相互作用,并详细描述了1-己烯分子在镧改性ZSM-5分子筛上的催化活化反应机理.计算结果表明,1-己烯与镧改性ZSM-5分子筛之间没有发生π配位吸附,只存在更加微弱的物理吸附,从而导致了镧改性ZSM-5分子筛烯烃吸附能力的降低.镧物种酸性中心的O-H键在活化能作用下通过极性分解直接发生质子迁移使1-己烯被质子化,经过碳正离子过渡态,形成稳定的烷氧基活化产物,从而使1-己烯被活化.计算得到的1-己烯的活化能垒是160.64kJ/mol,这为文献中报道的镧改性ZSM-5分子筛的烯烃吸附能力和催化活性降低提供理论支持,有助于探究镧改性前后ZSM-5分子筛催化性能改变的原因.     

二氧化碳活化制备烟杆基颗粒活性炭的研究

进行了以烟杆废弃物为原料、木焦油为主的复合黏结剂、二氧化碳为活化剂制备颗粒活性炭的研究。系统地研究了活化温度、活化时间、二氧化碳流量等因素对烟杆基颗粒活性炭活化效果的影响，得到了该试验条件下最佳工艺条件：活化温度为900℃，活化时间为100min，二氧化碳流量为0．5L／min。该工艺条件下制备的颗粒活性炭碘吸附值为901．36mg／g，亚甲基蓝吸附值为80ml/g，活性炭得率为38.53％。同时，测定了该活性炭氮吸附，通过BET计算了活性炭的比表面积，并通过密度函数理论（DFT）表征了活性炭的孔结构。结果表明：制备的活性炭为微孔型，BET比表面积为947.81m^2／g，总孔容为0．48ml／g。     

利用粉煤灰水热法制备分子筛

以低成本的流化床粉煤灰为基本原料,利用封团式水热合成法,直接与碱液反应,成功合成了分子筛.使用X射线粉末衍射仪分析了实验中得到的分子筛的结构,研究了碱度时合成沸石的影响,硅铝比对合成的影响以及反应时间对合成的影响,并用结论证明了以粉煤灰为原料制备分子筛的理论基础和可行性.     

高品位低活性NMD的活化研究──Ⅰ焙烧条件的热力学分析与实验确定

论文报道了利用高品位低活性的天然二氧化锰（ＮＭＤ）制备锌锰电池用活化天然二氧化锰（ＡＮＭＤ）的研究结果。就制备过程的第一步骤ＮＭＤ焙烧转化ＭｎＯ２成Ｍｎ２Ｏ３的内容，首先从热力学分析焙烧转化的理论条件，然后用确定焙烧转化率的简单分析法研究焙烧温度和焙烧时间两因素对转化率的影响，从而确定将高品位低活性ＮＭＤ转变ＭｎＯ２成Ｍｎ２Ｏ３的焙烧条件。