由铁鳞制备纳米氧化铁可见光光催化剂

以铁鳞为原料,采用水热法成功制备不同形貌的纳米Fe₂O₃光催化剂.探讨了不同浓度的盐酸、液固比及反应时间对铁鳞浸出规律的影响.系统研究了铁鳞浸出液的纯度对于水热法制备纳米Fe₂O₃的微观形貌和光催化性能的影响.结果表明:8 g铁鳞与150 mL浓度为3 mol·L-1的盐酸溶液在100℃回流反应2 h,铁鳞的浸出率达到约93%且浸出液纯度较高.浸出液中的杂质离子改变了纳米Fe₂O₃的微观形貌和晶体的择优生长方向.另外,以铁鳞为原料制备出的纳米Fe₂O₃可见光光催化性能较好,光降解罗丹明B溶液60 min后,其降解率可达87%左右.      

工业级硫酸锰两步法制备高纯四氧化三锰的研究

四氧化三锰(Mn₃O₄)在锂电池正极材料领域有广泛应用，而用目前硫酸锰(MnSO₄)制备Mn₃O₄的方法，产品杂质含量高、活性较低。研究以工业级MnSO₄为原料，经Mn(OH)₂沉淀净化，两步法制备高纯Mn₃O₄,研究反应原料加入方式、氧化pH及时间、反应温度、氨锰比、MnSO₄浓度对产物的影响。最佳工艺条件为20%的MnSO₄溶液和25%氨水，n(NH₃·H₂O)∶n(Mn²⁺)为2.1∶1并流加入，反应温度80℃,氧化pH为7～8、时间4 h。得到产品Mn质量分数为71.32%,平均粒径1.747μm,杂质含量满足高纯Mn₃O₄要求。制备路线具备较好的工业应用前景。     

MnOx?FeOy/TiO2?ZrO2?CeO2低温选择性催化还原NOz和抗毒性研究

用溶胶凝胶法制备TiO₂?ZrO₂?CeO₂（摩尔比4∶1∶1.25）载体,柠檬酸溶液浸渍法进一步负载MnO_x及MnO_x?FeO_y,进而合成了一种Fe掺杂的新型Mn基复合氧化物催化剂,考察其NH₃选择性催化还原NO性能及抗硫性能。它在含硫氛围中有良好的低温选择性催化还原（SCR）能力和抗中毒能力,Fe的引入促进了Mn与TiO₂?ZrO₂?CeO₂载体之间的相互作用,增加了催化剂表面Lewis酸性位点的数量。根据X射线光谱分析,Mn4+,Ce4+和吸附的氧的含量明显增加,对提高催化剂的性能非常有利。根据热重分析,在SO₂和H₂O同时存在的环境下,Fe的存在使硫酸铵和硫酸铈的产生量减少,抑制了锰的硫酸化,进一步提高了催化剂的抗毒性。MnO_x（12.5%）?FeO_y（0.8）/TiO₂?ZrO₂?CeO₂（4∶1∶1.25）催化剂在180 ℃下,同时通入体积分数10% H₂O和125×10?6 SO₂ 240 min,NO_z转化率可保持在75.6%。根据研究成果,新型锰基复合金属氧化物催化剂为进一步探索催化剂的SCR反应和抗毒机理提供了基础,促进了SCR工艺的工业应用。      

碳化分解法提纯碳酸锂的研究

采用碳化分解法对工业级碳酸锂（99.0 %）进行提纯处理,实验主要介绍了碳化分解法提纯Li₂CO₃的工艺过程,并分别研究了碳化温度、固液比(指固体Li₂CO₃的质量与去离子水的体积比,单位g/mL, 下同)、碳化时间等因素对Li₂CO₃纯度和回收率的影响,确定了最佳工艺条件:碳化温度为28 ℃、固液比为1/40、碳化时间为2.0 h、碳化搅拌速率为300 r/min,在此条件下,提纯制备的Li₂CO₃纯度达99.60 %以上,回收率达70.0 %,满足电池级碳酸锂的要求.      

硫精矿降锌试验研究

针对硫精矿产品中杂质锌含量超标，从实验室小型试验探索硫浮选降锌的最佳组合抑制剂种类及用量。一粗两精一扫闭路试验结果表明，P-Nokes与Na₂SO₃+ZnSO₄组合及与Na₂CO₃+ZnSO₄组合均能使硫精矿中的锌含量达到标准。Na₂CO₃+ZnSO₄组合在精矿品位、杂质含量以及回收率方面均优于Na₂ SO₃+ZnSO₄组合。     

氧化钇微粉的制取

对草酸盐沉淀反应一般规律进行了动力学分析; 通过降低晶体长大速度、增大溶液过饱和度等方法, 研究了降低Y₂O₃粒径尺寸的途径。此法适合于工业大批量生产99.999%的高纯度Y₂O₃, 且不引入杂质。      

全谱电弧发射光谱法测定五氧化二铌中18种杂质元素

基于Nb₂O₅样品溶解困难、测定杂质元素多的特点,研究了全谱电弧发射光谱仪测定Nb₂O₅样品中18种杂质元素的方法。试验了光谱缓冲剂、电极形状、样品装填方式、分析谱线、信号采集时间等对测定效果的影响。结果表明,石墨粉、氟化钠、氧化镓以94∶5∶1的质量比混合作为光谱缓冲剂;采用孔径4mm、深7mm的孔型石墨电极作为下电极;样品装满电极后下压2mm,并滴加蔗糖溶液;各元素最佳分析谱线在各自特征蒸发时间内采集信号强度,测定结果最优。在选定的工作条件下,各元素检出限均小于1.5μg/g,样品加标回收率在86%~118%之间;对合成校准样品进行测定,测定值与理论值基本一致,各元素10次测定结果的相对标准偏差(RSD)均小于10%。     

全谱电弧发射光谱法测定五氧化二铌中18种杂质元素

基于Nb₂O₅样品溶解困难、测定杂质元素多的特点,研究了全谱电弧发射光谱仪测定Nb₂O₅样品中18种杂质元素的方法。试验了光谱缓冲剂、电极形状、样品装填方式、分析谱线、信号采集时间等对测定效果的影响。结果表明,石墨粉、氟化钠、氧化镓以94∶5∶1的质量比混合作为光谱缓冲剂;采用孔径4mm、深7mm的孔型石墨电极作为下电极;样品装满电极后下压2mm,并滴加蔗糖溶液;各元素最佳分析谱线在各自特征蒸发时间内采集信号强度,测定结果最优。在选定的工作条件下,各元素检出限均小于1.5μg/g,样品加标回收率在86%~118%之间;对合成校准样品进行测定,测定值与理论值基本一致,各元素10次测定结果的相对标准偏差(RSD)均小于10%。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定石墨矿中10种主次量组分

石墨是一种特殊的非金属材料，广泛应用于航空、航天等行业，石墨矿中杂质元素(除碳以外)对石墨制品的性能有较大影响，应用时需准确测量杂质元素含量。石墨矿样品中固定碳含量高，直接熔融易导致熔片有黑渣和气泡，因此需对样品进行预氧化。实验选择Li₂B₄O₇-LiBO₂混合熔剂(质量比1∶1),稀释比为20∶1,滴加4滴300 g/L LiBr溶液为脱模剂，先在800℃预氧化30 min,再1 050℃熔融19 min,制备玻璃熔片；选用石墨矿、水系沉积物、岩石、土壤等标准物质/样品得到具有合适梯度范围的系列校准样片，X射线荧光光谱法(XRF)测定石墨矿中Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、MgO、CaO、K₂O、Na₂O、TiO₂、MnO、P等10种主次量组分。实验方法用于测定石墨矿标准物质GBW03118、GBW03120中10种主次量...     

仲钨酸铵蒸发结晶过程中杂质元素的析出行为

仲钨酸铵(APT)主要采用蒸发钨酸铵溶液的方式制取,是钨冶炼中最重要的中间产品,其化学质量将直接影响后续钨产品的质量。以硫磷混酸协同分解白钨所得钨酸铵溶液为原料,通过研究APT蒸发结晶过程中主要杂质离子的析出规律,获得了制备APT-0级产品所要满足的钨酸铵原料液中各杂质的浓度上限,既为钨酸铵净化工序提供了除杂深度的数据依据,又确保了蒸发结晶工序产品质量的达标。结果表明:对于杂质Na和K,K比Na更易析出;杂质Cu和Mg的析出率和在APT中的含量均随其浓度的增加而增大;杂质Mo在蒸发结晶前、后期的析出方式有所不同;杂质P和Si的析出率随其浓度增大而降低,且P的析出率比Si要大;杂质S以溶解度很大的(NH₄)₂SO₄形式存在,故除了被吸附、夹带以外很少析出。根据GB/T 10116—2007,当溶液中c(Na)＜52 mg/L,c(Cu)＜18 mg/L,c(Mg)＜17 mg/L,c(Mo)＜30 mg/L时,制得的APT产品可满足零级要求,而对溶液中杂质K,P,Si,S的要求须更加苛刻才可能达到产品标准。      

副产硫酸钙室温固相球磨制备氧化钙

以锰尾矿制备硫酸锰过程中副产硫酸钙为原料在室温下与碳酸氢铵进行固相球磨反应,制备出氧化钙的前驱体碳酸钙,然后将其煅烧得到氧化钙.分别考察了物料配比、球磨时间、球料质量比等因素对硫酸钙转化率的影响,采用X射线衍射和化学分析方法对产物进行了分析,并对室温固相球磨反应的机理进行了探讨.在物料配比(摩尔比)为3.5:1、球磨时间为40 min以及球料质量比为5:1时,硫酸钙的转化率可达到99.8%,将固相产物在1000℃热解1 h后所制备的氧化钙纯度为99.2%.室温球磨过程细化了反应物的颗粒尺寸,增加了反应物的接触面积,为引发反应提供了必要的能量,因此提高了化学反应的有效性.      

CeO2/Bi2MoO6纳米复合材料的制备及 其增强光催化降解性能研究

采用水热法制备了一系列不同的CeO₂/Bi₂MoO₆纳米复合材料，分别考察了pH值（2~9）和Ce/Bi摩尔比（3 %~10 %）等因素对其光催化性能的影响.利用X射线粉末衍射、扫描电镜、红外光谱、紫外-可见漫反射光谱、光致发光光谱、瞬态光电流-时间响应等一系列分析测试手段对催化剂的组成、结构、光电性能等进行表征.结果表明，当pH=6时，所制备的Bi₂MoO₆（BMO）晶体形貌为细针状，复合CeO₂后形貌为厚片状，比表面积减小、晶体颗粒增大.在实验室模拟太阳光条件下（300 W氙灯)进行光催化活性测试，分别以罗丹明B（RhB）、亚甲基蓝（MB）和苯酚为模拟污染物，对复合光催化剂的光催化活性进行考察，结果表明，当CeO₂的含量为5 %时呈现出最高的光催化降解活性. 5 % CeO₂/BMO对RhB、MB和苯酚的光催化反应的速率常数分别为0.037 min-1、0.016 min-1和0.007 min-1，相对于纯的BMO分别提高了3.19倍、1.70倍和4.58倍.其光催化性能增强主要原因是CeO₂与Bi₂MoO₆复合后形成异质结有利于光生电子-空穴的有效分离，从而提高了活性自由基的含量.在自由基捕获实验中，超氧根离子自由基（·O2-）、羟基自由基（·OH）和空穴（h+）参与了光催化降解，其影响顺序为:·O2->·OH>h+.      

铜渣在CO2-CO混合气体中焙烧实验研究

铜渣是极有价值的冶金二次资源,铜渣的主要矿物成分是铁橄榄石、磁铁矿、铜锍及一些脉石组成的无定形玻璃体.本实验基于热力学分析,用CO₂和CO混合气体来控制体系内的氧势来焙烧铜渣样品.在600℃~9000℃时,焙烧产物为单质铁,此时是混合气体起还原作用.在1000℃,焙烧渣中重新出现了FeO,说明CO₂-CO混合气体体系中产生的氧起了作用.在1100℃时,焙烧4h,焙烧渣中产生了Fe₃O₄,此时焙烧铜渣磁选后全铁含量94.35%,铁的回收率达到了90.8%.在600℃~1100℃,适当条件下焙烧时,铁橄榄石的物相变化为:2FeO·SiO₂→FeO+SiO₂→Fe→FeO→Fe₃O₄, 铁的回收率是随着温度的升高而升高的.在适当范围内, 延长焙烧时间、增大分压比都有利于Fe₃O₄的生成.      

FeTiO3--Fe2 O3固溶体等温碳热还原

基于粉末煅烧技术合成FeTiO₃和FeTiO₃-Fe₂O₃固溶体体系,在热力学分析的基础上,选取1150℃,以固溶体合成物为原料研究FeTiO₃-Fe₂O₃固溶体体系等温碳热还原过程,并采用X射线衍射仪和扫描电镜-能谱仪对还原产物进行系统分析.研究结果表明:合成产物内部成分均匀.钛铁矿的摩尔分数x越小,xFeTiO₃-(1-x) Fe₂O₃固溶体碳热还原反应越易进行,并且反应速率最大值越大.在反应初期,假板钛矿相(FeTi₂O₅-Fe₂TiO₅(Fe₃Ti₃O₁₀))作为过渡相一直存在,至金属Fe和钛铁晶石Fe₂TiO₄生成后逐渐消失.      

用Na2SO3与NH3分银实验研究

介绍了阳极泥处理过程中, 氯化分金渣用Na₂SO₃分银与NH₃分银的工艺过程; 研究了Na₂SO₃分银Na₂SO₃用量、pH、时间对分银效果的影响, 以及甲醛还原温度、pH对银还原率的影响, 以及NH₃分银NH₃浓度、时间对分银效果的影响, 并对水合肼还原水合肼用量、时间、温度对银还原率进行了研究.结果表明, 用Na₂SO₃分银-甲醛还原, 当Na₂SO₃的用量为理论量1.3倍, pH值为9.2, 浸出时间4h时, 银浸出率可达97.39 %, 当甲醛用量为(甲醛:银=1:2.5), pH值为10.5, 反应4 h, 温度为30~40 ℃时, 银还原率可达96.33 %; 用NH3分银-水合肼还原, 当NH₃浓度为8 %~10 %, 温度为室温, 反应时间为4 h时, 银浸出率可达96.23 %, 当水合肼用量为理论量2倍, 温度60 ℃, 还原0.5 h时, 银还原率可达98.1 %.      

Preparation of Mesoporous Ce0.5Zr0.5O2 Mixed Oxide by Hydrothermal Templating Method

Mesoporous Ce0.5Zr0.5O2 mixed oxide with high specific surface area was synthesized under basic condition in the presence of non-ionic surfactant PEG-4000. The effect of synthesis conditions, such as synthesis temperature and the molar ratio of PEG-4000/（[ Ce] ＋ [ Zr] ）, on specific surface area were investigated. The products were characterized by transmission electron microscopy, powder X-ray diffraction, and nitrogen adsorption-desorption measurements, respectively. The results showed that synthesis temperature and the molar ratio of PEG-4000/（[ Ce] ＋ [ Zr] ） had great influence on specific surface area. Under the optimum synthesis conditions, the prepared Ce0.5Zr0.5O2 mixed oxide presented cubic fluorite-type structure and possessed high surface area of 148.6 m2·g^-1 with wormlike pores.     

钒渣钙化酸浸液制备高纯V2O5的工艺研究

钒电解液是钒电池储能系统的关键材料,钒电解液中Mn,Cr,Ti等杂质元素含量对钒电池性能影响很大。高纯V₂O₅作为钒电解液的重要原料,主要从钒渣钠化焙烧-水浸或者钙化焙烧-酸浸两种工艺获得。本文选取钙化焙烧-酸浸含钒浸出液进行研究,针对其中Mn,Cr,Ti等杂质离子的除杂,形成浸出液水解沉钒—碱溶和净化—铵盐沉钒—煅烧的工艺流程,制备高纯V₂O₅。确定优化的钒浸出液水解沉钒制备粗V₂O₅条件为:反应时间为2.0 h,反应pH值为2.2,反应温度为80℃;将获得的粗V₂O₅进行碱溶二次净化,在优化条件为:NaOH浓度为1%,碱溶终点pH值为8.0,加入阴离子型絮凝剂,温度为60℃时,Mn,Cr,Ti等杂质均得到进一步去除;以经过二次净化后的钒浸出液为原料,在条件为反应时间为60 min,pH值为2.0,温度为90℃,加铵系数(K)为1.2时制备多钒酸铵,再得到高纯V₂O₅,Mn,Cr,Ti等杂质离子都得到了有效去除。     

缺碳预还原MoO3+氢气深脱氧工艺制备超细钼粉

以炭黑为还原剂还原MoO₃制备存在少量MoO₂的预还原Mo粉,然后对预还原Mo粉进行氢气深还原,成功制备出平均粒径为99～190 nm的超细钼粉,研究了碳热还原温度对Mo粉平均粒度和残碳量的影响。结果表明,在同一还原温度下,当C/MoO₃摩尔比从2.0增加到2.1时,产物的粒径变化很小。碳热还原温度对产物粒径和纯度有显著影响。当C/MoO₃摩尔比为2.1时,还原温度从950 ℃增加到1150 ℃,氢还原后钼粉的平均粒径从100 nm增加到190 nm,且残碳量（质量分数）由0.030%降低到0.009%。     

微波辅助液相沉淀法合成Ca(MoO4)1-x(WO4)x:Eu3+红色荧光粉

以尿素为沉淀剂，采用微波辅助液相沉淀法合成了类球状双基质Ca(MoO₄)_1-x(WO₄)_x:Eu3+红色荧光粉，通过采用XRD、SEM、荧光光谱(PL)等现代分析技术对荧光粉的结构、形貌及发光性能进行了表征.结果表明，制备的Ca(MoO₄)_1-x(WO₄)_x:Eu3+红色荧光粉晶型完整，纯度高，为白钨矿结构；掺杂WO₄2-离子后，CaMoO₄:Eu3+红色荧光粉的发光性能明显增强，当WO₄2-离子的掺杂量x=0.4时，在395 nm激发下，在616 nm处的主发射峰的发光强度达到最大，掺杂浓度过高时会出现浓度淬灭现象.其较优的煅烧温度为1 000 ℃，煅烧时间为4 h.      

Influence of NaCl-CaCl2 on Decomposing REPO4 with CaO

The influence of NaCl-CaCl2 on thermal decomposition of REPO4（RE： Ce, La, Nd, Th） with CaO was studied. The heat decomposing process of REPO4 was tested with TG-DTA experiments. The results showed that the decomposition temperature of REPO4 with CaO was reduced because of adding NaCl-CaCl2 mixture （NaCl：CaCl2 = 1：1 ）. The influence of the addition of NaCl-CaCl2, roasting temperature and roasting time on decomposition ratio of REPO4 with CaO was studied. The results showed that the decomposition ratio of REPO4with CaO was 79% when the addition percentage of NaCl-CaCl2 was 10%, the roasting temperature was 750℃, and the roasting time was 1 h.