插层膨润土负载掺铁TiO_2光催化剂的制备及其对亚甲基蓝的光降解

采用溶胶-凝胶法制备了具有高活性的可见光响应插层膨润土负载掺铁TiO2光催化剂(以下简称光催化剂),利用IR、XRD对光催化剂的组织构造和微观结构进行表征,并以亚甲基蓝为目标降解物,讨论了光催化剂在可见光下的催化活性。结果表明:掺铁TiO2成功负载于插层膨润土片层表面,当有机土和掺铁TiO2的配比为2∶1,烘干温度为80℃,焙烧温度为300℃,所制得光催化剂在可见光下,对pH值为4的亚甲基蓝废水溶液50min的降解率可达99.6%。     

不同酸催化下制备的TiO2纳晶的光催化性能

以两种不同酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法制备出了纳米TiO2光催化剂,以甲基橙的光催化降解为探针反应,评价了其光催化活性。结果表明,采用HCl为酸催化剂的Sol-gel制备工艺较佳,该制备工艺下经400℃焙烧制备得到单一锐钛矿型的TiO2纳米晶样品,其晶粒尺寸为11.69nm,光催化降解甲基橙的活性最高,光催化反应进行20 min后,对甲基橙的表观降解率高达98.9%。     

焙烧铁尾矿制备透水砖试验研究

为了改善尾矿制砖的力学性质，解决尾矿堆积问题，采用焙烧铁尾矿、水泥和粉煤灰为胶凝材料，2.36~4.75 mm粒级铁尾矿为粗骨料，通过搅拌、成型和养护工艺制备透水砖，探究了焙烧铁尾矿用量、水胶比、目标孔隙率和振动时间对透水砖性能的影响，对比未焙烧尾矿制备透水砖的性能。结果表明：① 焙烧尾矿制备透水砖最佳试验条件为：焙烧尾矿掺量60%，振动时间40 s、水胶比0.3，目标孔隙率20%；此时，透水砖抗折强度为3.34 MPa，符合国家标准Rf3.0，抗压强度为15.44 MPa，符合国家标准MU15，透水系数为2.58×10-2 cm/s，符合国家标准A级标准，实测孔隙率为23.41%。② 焙烧尾矿掺量为60%时效果最佳；未焙烧尾矿掺量为50%时效果最佳，抗折、抗压强度分别为3.38 MPa和14.54 MPa，透水系数符合国家A级标准；焙烧尾矿比未焙烧尾矿多替代水泥10%的情况下，力学性能焙烧尾矿透水砖较好，而透水性能则未焙烧尾矿透水砖较好。     

硫酸铵焙烧铝土矿提取氧化铝及氧化铁

以三水铝石矿、硫酸铵为原料,采用硫酸铵两段焙烧法提取铝土矿中的铝和铁,通过单因素试验研究了常压条件下硫酸铵焙烧铝土矿过程中低温段、高温段焙烧温度、低温段、高温段焙烧时间、铵矿比对铝土矿中氧化铝和氧化铁的提取率的影响。结果表明,粒度小于74μm的铝土矿在铵矿比n=4,低温段焙烧温度300℃,焙烧时间60 min,高温段焙烧温度450℃,焙烧时间60 min的条件下,多次验证Al2O3的提取率均在98%以上,Fe2O3的提取率均在88%以上。使铝土矿中的铝、铁、硅得到了有效地分离。     

袁家村铁矿尾矿再选试验研究

袁家村铁矿选矿厂综合尾矿TFe品位17.50%,主要含铁矿物为赤(褐)铁矿和磁铁矿,有害元素硫、磷含量很低,铁矿物嵌布粒度细小,回收难度较大。为了给该尾矿的综合利用提供技术支持,对其进行了预富集-磁化焙烧-磁选工艺研究。结果表明:在磨矿细度为-0.037 mm75%(不磨),强磁选粗选背景磁场强度为478 kA/m,强磁选精选背景磁场强度为398 kA/m的条件下,可获得铁品位为23.24%、铁作业回收率为86.38%的强磁选预富集精矿;强磁选预富集精矿在气体流量5 m3/h、CO浓度30%、磁化焙烧温度560℃、焙烧时间15min、焙烧产物磨矿细度为-0.037 mm90%、弱磁选磁场强度为88 kA/m的条件下,可获得铁品位61.82%、铁作业回收率80.91%、对原矿回收率55.98%的铁精矿产品。     

含钛铁尾矿制纳米级TiO2的结构及性能

以贵州某低品位细粒难选钛铁矿还原焙烧-弱磁选选铁尾矿为原料,采用酸化焙烧-水解工艺制得高品位纳米级TiO2粉末,采用XRD、SEM、TEM和BET等手段对TiO₂粉末进行了结构表征,并以难降解酚类化合物4-硝基酚为对象,评价了TiO₂样品光催化降解4-硝基酚的性能。结果表明：所制备的TiO₂粉末属纳米级锐钛矿精矿,颗粒粒径在几十纳米;TiO2粉末呈介孔结构,平均孔径在5 nm左右;TiO₂粉末对4-硝基酚显示了很好的光催化降解性能,240 min的降解率超过60%。     

含铁铜尾矿选冶联合分选提铁研究

对某含铁铜尾矿进行了选冶联合回收铁的试验研究。结果表明,采用强磁选预富集-焙烧-弱磁选工艺从该含铁铜尾矿中回收有价金属铁,在强磁选磨矿细度-0.06 mm粒级含量90%、磁场强度0.8 T,焙烧温度800 ℃、焙烧时间20 min,弱磁选磨矿细度-0.06 mm粒级占90%、磁场强度0.12 T的综合工艺条件下,获得了铁品位58.38%、铁回收率81.11%的铁精矿产品,提铁效果明显。     

酒钢尾矿悬浮磁化焙烧扩大连续试验研究

酒钢选厂强磁选工艺产生的铁尾矿品位较高，约为21.50%。尾矿大量堆存不仅占用土地、污染环境，还浪费了大量铁资源。为了研究利用悬浮磁化焙烧技术处理该类尾矿的可行性，缓解酒钢原料不足的矛 盾，对该尾矿进行了预富集—悬浮磁化焙烧—磁选—反浮选扩大试验研究。试验结果表明：①酒钢尾矿经一段弱磁—两段强磁预富集工艺分选，获得了铁品位26.01%、回收率82.71%的预富集精矿，预富集精矿中含铁 矿物主要为赤铁矿、磁铁矿和菱铁矿，脉石矿物主要为石英、白云石和重晶石。②预富集精矿在还原温度530 ℃、CO流量2.0 m3/h、N2流量3.0 m3/h、处理量99 kg/h的适宜悬浮焙烧工艺参数下，稳定试验连续运行了 48 h，取得了磁选管磁选铁精矿平均铁品位51.41%、铁回收率72.39%的技术指标。③酒钢总尾矿采用预富集—悬浮焙烧—磁选—反浮选全流程处理，最终可获得铁品位58.67%、铁回收率57.82%、SiO2含量6.48%的铁精 矿，综合尾矿铁品位12.00%，指标良好。该试验结果为酒钢下一步对该类尾矿资源的回收利用提供了技术依据。     

纳米氧化亚铜的制备及其光催化性能研究

通过比较不同的制备方法,选用CuC l水解法制备纳米Cu2O。试验确定了在常压条件下制备纳米Cu2O的最佳反应条件,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对制得的纳米Cu2O进行表征。以该纳米Cu2O为光催化剂,对酸性品红溶液进行光催化氧化降解,考察了纳米Cu2O的加入量、废水浓度、降解时间等对降解性能的影响。结果表明,对于浓度为5 mg/L的酸性品红溶液,当催化剂与酸性品红溶液的固液比为5.6g/L时,太阳光辐照6 h后,降解率能够达到97.96%。另外,重复使用催化剂7次之后,其光催化降解率仍能达到70%以上。     

硫酸铵焙烧铝土矿提取氧化铝

以三水铝石矿、硫酸铵为原料,采用硫酸铵两段焙烧法提取铝土矿中的铝和铁,通过单因素试验研究了常压条件下硫酸铵焙烧铝土矿过程中低温段、高温段焙烧温度、低温段、高温段焙烧时间、铵矿比对铝土矿中氧化铝和氧化铁的提取率的影响.结果表明,粒度小于74 μm的铝土矿在铵矿比n=4,低温段焙烧温度300℃,焙烧时间60 min,高温段焙烧温度450℃,焙烧时间60 min的条件下,多次验证Al2O3的提取率均在98％以上,Fe2O3的提取率均在88％以上.使铝土矿中的铝、铁、硅得到了有效地分离.     

二氧化钛/累托石复合光催化剂制备及对酸性红的催化降解试验研究

采用钠基累托石与二氧化钛反应制备光催化剂 ,并用于光催化降解有机染料酸性红。结果表明 ,降解 2h脱色率为 91.7%。影响光催化剂光降解性能的主要因素 ,是焙烧温度、复合反应温度。使用中光催化剂用量、溶液 pH值对降解效果有重要影响。该催化剂再生使用 ,亦具有良好的降解效果     

蒙脱土负载TiO_2光催化降解苯酚性能研究

采用溶胶-凝胶法制备TiO_2/MMT光催化复合材料,考察TiO_2负载量、焙烧温度和时间、p H值、苯酚溶液初始质量浓度、MMT添加量对光催化降解苯酚活性的影响。结果表明,TiO_2负载量为60%,焙烧温度为500℃,焙烧时间为4 h,制备的TiO_2/MMT对苯酚降解活性最佳,在p H值为6,溶液初始质量浓度为10 mg/L,光催化剂用量为2 g/L条件下,对苯酚溶液光催化降解150 min降解率为86.1%。采用傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜对复合材料进行表征。结果表明,TiO_2与MMT复合后均为锐钛矿相,粒径减小,60%TiO_2/MMT复合材料对苯酚的光催化降解活性优于纯TiO_2,降解过程遵循准一级动力学方程。     

焙烧温度对钨酸铅的结构及光催化活性的影响

采用沉淀法合成PbWO4光催化剂,以极难降解的糖蜜酒精废水为降解对象,研究PbWO4光催化剂的光催化性能.研究结果表明:在焙烧温度为730 K时,光催化剂PbWO4的晶体形成;光催化剂PbWO4的适宜焙烧温度为773 K,在该温度下焙烧2 h后获得的光催化剂PbWO4的禁带宽度为2.84 eV,该催化剂可在2 h内使糖蜜酒精废水的色度催化降解90.2%.     

溶胶凝胶-交联制备H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2/膨润土的研究

采用溶胶凝胶法制备H3PW12O40-Ti(OH)4凝胶,并交联于由季铵盐预插层的有机膨润土层间,制备了H3PW12O40/TiO2/膨润土复合光催化剂。通过考察制备工艺中主要因素焙烧温度、十六烷基三甲基溴化铵用量、酯醇体积比、H3PW12O40用量、焙烧时间等对催化剂光催化活性的影响,确定最佳制备工艺为焙烧温度400℃、十六烷基三甲基溴化铵用量7%、酯醇体积比8.5∶10、H3PW12O40用量0.6 g、焙烧时间2 h。H3PW12O40/TiO2/膨润土复合光催化剂的XRD、EDS表征表明,Keggin结构H3PW12O40和锐钛矿结构TiO2成功固载于膨润土。     

焙烧法制备铁酸锌试验研究

以分析纯的ZnO和Fe₂O₃为原料, 采用预处理-焙烧工艺制备铁酸锌, 研究了研磨时间、球径配比、原料配比、焙烧温度、焙烧时间等工艺参数的影响。结果表明, 焙烧法制备铁酸锌的优化条件为: 反应物摩尔比1∶1, 装入Φ16.8 mm、25.55 g钢球6个, Φ8.15 mm、3.97 g钢球3个, Φ7.95 mm、3.665 g钢球4个, 转速200 r/min, 球磨预处理0.5 h; 焙烧温度720 ℃, 焙烧时间1 h。此条件下可获得结晶度好、纯度高的铁酸锌产品。     

利用焙烧铁尾矿制备透水砖的水化特征研究

利用铁尾矿制备透水砖是尾矿资源二次利用的重要途径之一，与普通铁尾矿相比，经焙 烧后的铁尾矿 可有效提高透水砖的强度。为查明焙烧铁尾矿提高透水砖性能指标的原因，在透水砖抗折强度 和抗压强度分析的基 础上，借助 X射线衍射分析和扫描电子显微镜分析技术，系统研究了铁尾矿用量和养护时间对 水化产物物相组成和 微观结构的影响。结果表明：增加尾矿用量使透水砖强度降低，延长养护时间则使透水砖强度 增加，焙烧铁尾矿用量 60%、养护 28 d时，透水砖的抗折强度和抗压强度分别为 3.34 MPa和 15.44 MPa。过量添加 焙烧铁尾矿不利于水化反 应的进行，导致水化产物的生成量减少，焙烧铁尾矿用量超过 60% 时尤为明显，而延长养护 时间可促进水化反应的 发生。水化产物呈现出 3种微观形貌，即簇状结构、网状结构和针状结构，此 3种形貌水化产 物的形成使砖体结构变 得密实，从而提高了透水砖的强度。研究结果对采用焙烧铁尾矿制备高性能透水砖有一定的指 导意义。     

改性膨润土负载TiO2光催化剂处理含酚废水的研究

以钛酸四丁酯和乙醇为原料,采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备以改性膨润土为载体的负载型TiO2光催化剂,通过自行设计的光催化反应器考查了焙烧温度、焙烧时间、光催化剂用量、酸化时间、通气量及双氧水浓度等因素对光催化剂降解苯酚废水性能的影响,确定了制备改性膨润土负载TiO2光催化剂的最佳实验条件。实验结果表明:膨润土/TiO2对苯酚废水的光催化降解率可达80%。     

TiO_2/EP复合光催化材料的制备及其催化性能研究

以膨胀珍珠岩(EP)为载体,用微波合成了TiO2/EP光催化材料。研究结果表明:微波功率240W,加热时间5m in,焙烧温度550℃,焙烧时间2h为制备TiO2/EP复合光催化材料的最佳条件。将制得的催化剂进行光催化降解实验,可使浓度为15mg/L的罗丹明B的去除率达90%以上。     

选择性还原法分离高炉粉尘中锌和铁的研究

采用兰炭作还原剂,对高炉粉尘进行还原焙烧,再对焙砂进行磁选,然后浸出磁选尾矿中的锌,实现锌、铁分离。在热力学计算的基础上,研究了焙烧条件对锌、铁浸出率的影响,结果表明:加碳焙烧可使高炉粉尘中的铁酸锌选择性还原为磁性氧化铁和氧化锌,较优的焙烧工艺参数为:焙烧温度800 ℃,焙烧时间2 h,配炭量50%。磁选可分离出焙砂中的磁性氧化铁。采用1 mol/L的硫酸在室温下浸出磁选尾矿1 h,锌、铁浸出率分别为75.39%和27.46%。     

焙烧法制备铁酸锌及氧化铝杂质的影响规律研究

以纯ZnO、Fe_2O_3和Al_2O_3为原料模拟铁帽成分,采用焙烧法制备铁酸锌。研究了原料配比、活化时间、焙烧温度、焙烧时间等因素对铁酸锌的生成和Al_2O_3杂质的影响。结果表明,在不同原料摩尔比下,Al_2O_3会优先与ZnO结合生成锌尖晶石,当混合物中的Al_2O_3完全反应后,才能生成铁酸锌。机械活化时间在60 min和焙烧时间为120 min时,生成的铁酸锌量最大。焙烧温度是影响铁酸锌生成的主要因素,在750℃的焙烧条件下,反应生成的铁酸锌量最多,Al_2O_3对铁酸锌的生成影响最小。