一氧化碳还原热解硫酸镁制备高纯氧化镁

利用菱镁矿和工业纯硫酸制备七水硫酸镁,进一步脱水得到无水硫酸镁。以无水硫酸镁和CO气体为原料,经高温煅烧制备高纯氧化镁,考察硫酸镁粒径、CO气体流量、煅烧温度和煅烧时间对硫酸镁转化率的影响。通过单因素实验确定的最佳工艺条件为:粒径51.8μm,CO气体流量30 mL/min,煅烧温度800℃,煅烧时间2.0 h。样品氧化镁经X射线衍射和扫描电镜表征,纯度达到99%,其平均粒径为40nm,单分子表面为多孔蓬松状。经实验和动力学推导得到描述热解过程的经验方程,CO气体还原热解硫酸镁的动力学模型为收缩核动力学模型,热解表观活化能为234.055 kJ/mol,该模型表明热解过程中的控制步骤决定于氧化还原速率。     

菱镁矿煅烧浮选除钙及其机理

对浮选脱硅后在850℃下煅烧3 h的菱镁矿精矿进行浮选试验,分别以油酸钠和十二胺为捕收剂,水玻璃和六偏磷酸钠为调整剂研究了含钙杂质的可选性。通过ζ电位测定分析了浮选机理。结果表明:以十二胺和水玻璃为捕收剂和活化剂进行的反浮选,可以得到MgO品位和回收率分别为76.48%和79.75%,CaO含量为0.24%的MgO与Mg(OH)2混合物精矿。煅烧后的白云石表面因包裹了氢氧化钙薄膜而吸附了水玻璃水解产物H2SiO3和SiO32聚合成的胶粒被活化,活化的煅烧白云石再次吸附十二胺,表面变得疏水而上浮。运用Material Studio软件模拟了十二胺对经活化后的煅烧白云石的吸附,比较了六偏磷酸钠与水玻璃两种调整剂的优劣。     

La掺杂TiO_2/石英砂的制备及其光催化性能

采用超声强化溶胶-凝胶法,以硝酸镧和钛酸丁酯为前驱体,选取石英砂作为载体,制备了La掺杂TiO2/石英砂复合光催化材料,通过XRD、DSC-TG和SEM等测试手段对复合材料的结构和理化性质进行了表征分析,并选取TNT废液作为目标污染物,考察复合了光催化材料的光催化性能。结果表明,在紫外光照射下,适量的镧掺杂能够提高TiO2/石英砂的光催化活性,当镧掺杂量为1.5%(摩尔分数),焙烧温度为400℃时,复合材料的光催化性能最佳。     

选矿厂循环水研究现状及其处理技术

选矿生产过程中耗水量大，为响应国家环保政策，实现选矿厂废水闭路循环，概述了铁矿石选厂、有色金属选矿厂、选煤厂及非金属选矿厂4种类型循环水特点及研究现状，讨论了混凝沉淀法、中和法、吸附法和膜分离法在循环水高效澄清方面的利用情况及存在的不足。指出去除可溶离子、残余药剂，降低循环水中的固体含量是循环水澄清回用的基本要求。对不同的循环水特性应使用不同的处理方法，一般需要联合使用。开发新型高效的澄清技术及工艺，改善现有循环水系统存在的不足将是推进绿色矿山建设重点与热点。     

D2000-MIBK/3HDI固化体系非等温DSC固化研究

以由聚醚胺D2000和甲基异丁基甲酮(MIBK)自制的固化剂与六亚甲基二异氰酸酯三聚体(3HDI)进行固化,并与D2000/3HDI体系和3HDI/空气体系进行室温凝胶时间和高温固化时间比较,同时采用非等温差示扫描量热法(DSC)对D2000-MIBK/3HDI体系进行不同升温速率下的固化研究。结果表明:D2000-MIBK/3HDI体系具有低温潜伏性和高温固化性,在室温时相对稳定,凝胶时间长,在高温时固化加快。结合FWO和Crane方程求得反应平均活化能Ea=84.35 kJ/mol,反应级数n=1.23,指前因子A=7.50×10~6 min~(-1),并得到了表观动力学方程。在实验条件下,当环境温度为352.42 K时,D2000-MIBK/3HDI体系固化开始有较快的起始反应速度,达到最大放热速率时的温度为410.52 K,温度为496.86 K时反应结束。     

低成本一步法合金灰树脂的制备及应用研究

为替代进口合金灰树脂,采用丙二醇、乙二醇、二乙二醇、季戊四醇、四氢苯酐、己二酸、反丁烯二酸、顺丁烯二酸酐和苯乙烯等常规原材料,通过一步法合成了不饱和聚酯树脂;通过改变原料用量、配比和固化体系的协同作用制备成合金灰,研究了其固化体系和固化性能;采用动态差示扫描量热法(DSC)确定自制合金灰树脂的固化温度。比较自制合金灰树脂与进口树脂性能发现:其附着性、表干性和打磨性等主要技术指标与进口树脂相当,可完全替代进口树脂,降低国内合金灰成本。     

TiO_2/电气石复合材料的制备及其光催化性能

以电气石为复合载体,钛酸丁酯为原料,采用超声辅助溶胶-凝胶法制备了TiO_2/电气石复合材料。用XRD、FT-IR、UV-Vis DRS、SEM等测试手段对复合材料的微观结构、光吸收性能及元素组成等进行了表征。以TNT作为目标污染物,考察了复合材料的光催化性能。结果表明,TiO_2复合电气石后,晶粒细化,材料吸收光谱产生红移,光催化活性显著提高,且具有良好的稳定性。     

N、La共掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

以钛酸丁酯、尿素、硝酸镧为原料,采用超声辅助溶胶-凝胶法制备了N、La共掺杂纳米TiO_2光催化材料。用XRD、DSC-TG、UV-Vis DRS、FT-IR、SEM、EDS对材料结构和性能进行了表征。以苯酚为目标污染物,考察材料的光催化性能。结果表明:N、La共掺杂协同作用使晶粒细化,材料的光催化活性显著提高;当N掺杂摩尔分数为5%、La掺杂摩尔分数为1%、催化剂用量为1.5 g/L、焙烧温度为500℃时,光催化降解5 mg/L苯酚的效果最佳。     

基于固液两相流模拟的选矿循环水深度澄清装置优化

部分选矿循环水中含一定量的高分散性悬浮颗粒,仅依靠简单浓缩沉降难以澄清,无法达到回用要求。针对这一难题,提出了一种选矿循环水固体悬浮物澄清装置。为优化装置的结构参数与运行参数,建立了选矿循环水深度澄清装置的二维物理模型,基于计算流体力学（CFD）的方法,选用Mixture和RNG k?ε 模型对装置主要的结构参数与运行参数展开了数值模拟研究。研究发现适当降低水力循环区喷嘴长度,增加喉管与喷嘴管径比、颗粒沉降区开口尺寸、装置直径等结构,能够降低颗粒沉降区平均湍动能,由于湍动能为单位质量流体由于紊流脉动所具有的动能,故降低了颗粒沉降区流场的紊流程度,增加了水流的稳定性,提高了装置对悬浮颗粒的去除效果;同时发现降低入口流速、增加悬浮颗粒粒径有助于提高悬浮物的去除率,当进水流速为0.1 m·s?1、经过混凝的悬浮颗粒形成粒径大于100 μm时,装置对选矿循环水中的悬浮颗粒去除效果显著。      

燃料电池汽车PTCM硬件在环仿真系统开发

一种燃料电池汽车PTCM硬件在环仿真系统以PC机作为宿主计算机,建立了燃料电池汽车各部件的仿真模型,并采用LabVIEW编制了友好的图形化仿真和监测平台,系统中各控制器与PC机通过CAN总线构成网络。试验表明,利用该系统可进行FCEV性能仿真、PTCM及动力系统中其它子系统控制器的软硬件测试、控制策略研究,并对各种各子系统进行极限条件测试。