肯尼亚天然金红石矿流化床氯化率的研究

对肯尼亚金红石矿加碳氯化体系的热力学和动力学进行了研究,分析表明,C在固相中过量,体系处于平衡态时,TiCl4和CO是仅有的2个稳定的产物,增加C/TiO2比对产物组成影响不大;高温时,TiO2与C和Cl2生成CO的方程是占主导地位的。本实验提出了一个反应速率模型,得到金红石氯化率的公式,与实验数据吻合较好。反应速率与颗粒初始半径和天然金红石密度有关,在900℃到1000℃温度范围内,表观活化能为10.569 kJ/mol,扩散是反应的主要控制步骤。得到了C-Cl2体系中氯气反应率表达式,氯气反应率取决于反应程度、氯气浓度和焦炭粒径。     

利用高压DSC研究一水铝石在碱液中的溶出动力学

研究一水铝石(包括一水软铝石和一水硬铝石)在氢氧化钠溶液中溶出过程的机理函数并确定相应的动力学参数.将一水铝石矿和氢氧化钠溶液在高压DSC设备中以10 ℃/min的速度加热,用微分方程法分析得到DSC曲线,同时借助Matlab程序利用迭代法和线性最小二乘法计算微分方程,从30种机理函数的微分形式中分别逻辑地选择了两种一...     

全水口自旋流连铸水口钢水流动行为

摘要： 全水口自旋流连铸是从源头上优化结晶器流场的重要技术,利用数值模拟手段,研究了拉坯速度和旋流发生装置入口尺寸对自旋流连铸钢水流动行为的影响。研究表明,拉坯速度和入口尺寸对水口内钢水旋流具有重要影响,旋流强度随拉速增大而增大,随入口面积增大而减小,且随钢水向下流动近似呈线性减小;当旋流装置入口流速为1.1m/s时,水口内钢水旋转速度达4.10m/s,受旋流影响水口中心钢水反重力向上流动;水口流场沿径向可分为湍流各向同性区、各向异性区和近壁区,随入口速度增加湍流各向异性区范围增大。研究明确了全水口自旋流连铸过程钢水旋流行为的关键控制因素,为旋流连铸的参数优化提供了支撑。     

钙钛矿型锂离子固体电解质Li2x?ySr1?xTi1?yNbyO3的性能

采用高温固相法成功制备了Li_2x?ySr_1?xTi_1?yNb_yO₃ (x=3y/4, y=0.25, 0.5, 0.6, 0.7, 0.75, 0.8)锂离子固体电解质,并通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、交流阻抗图谱、恒电位极化等分别研究了各个组分的晶体结构、微观形貌、离子电导率和电子电导率。XRD显示当y≤0.70时,材料为立方钙钛矿型结构,几乎没有杂质相生成。SEM表明随着掺杂含量的增加材料的晶粒尺寸逐渐增大。Li_0.35Sr_0.475Ti_0.3Nb_0.7O₃锂离子固体电解质有着高离子电导率,为3.62×10?5 S·cm?1,其电子电导率为2.55×10?9 S·cm?1,活化能仅为0.29 eV。使用以Li_0.35Sr_0.475Ti_0.3Nb_0.7O₃为隔膜的LiFePO₄/Li半电池经过100圈循环后,放电比容量仍有93.9 mA·h·g?1,容量保持率为90.72%。      

含硫铝土矿预焙烧动力学研究

使用马弗炉、旋转管式炉及流化床对我国含硫一水硬铝石型铝土矿进行预焙烧脱硫性能的研究.考察了焙烧温度、焙烧时间和矿石粒度对焙烧矿中硫含量的影响,并根据实验结果对750~800℃温度范围内不同焙烧方式下矿石脱硫预焙烧动力学进行分析.实验和计算结果表明,不同焙烧方式下焙烧矿中硫含量在750和800℃焙烧温度下均随焙烧时间的延长而下降,马弗炉、旋转管式炉焙烧矿在该焙烧条件下反应表观活化能分别为46.895l和33.090kJ/mol,流态化焙烧反应表观活化能为505.727kJ/mol.     

高硫铝土矿的焙烧预处理及焙烧矿的溶出性能

采用马弗炉、旋转管式炉和流化床对我国高硫铝土矿进行焙烧预处理.考察焙烧温度、焙烧时间对硫含量以及焙烧矿溶出性能的影响;利用SEM和XRD技术对焙烧矿的微观形貌及晶型结构进行表征;探讨高硫矿焙烧脱硫机理.结果表明:焙烧脱硫处理我国高硫铝土矿是可行的,焙烧预处理矿可满足我国氧化铝生产的工业要求;马弗炉、旋转管式炉焙烧预处理的合适工艺条件为:焙烧温度750 ℃,焙烧时间30 min;流化床焙烧预处理的合适工艺条件为:焙烧温度800 ℃,焙烧时间10 min;流态化焙烧矿溶出效果最好,该焙烧矿在溶出温度220 ℃、溶出配料分子比1.3、苛性碱浓度220 g/L的溶出条件下,矿石中氧化铝的相对溶出率可达到93.7%.     

硼掺杂镍酸锂的改性研究

采用共沉淀法制备了Ni(OH)₂前驱体材料,通过高温固相法制备了LiNiO₂和B掺杂LiNiO₂（B的摩尔分数为1%）,利用X射线衍射（XRD）、里特维尔德（Rietveld）精修、扫描电子显微镜（SEM）、恒流充放电测试、循环伏安（CV）和电化学阻抗谱（EIS）对材料的晶体结构、表面形貌和电化学性能进行了系统性表征。XRD和Rietveld精修结果表明,LiNiO₂和B掺杂LiNiO₂均具有良好的层状结构,B因为占据在过渡金属层和锂层的四面体间隙位而导致掺杂后略微增大材料的晶格参数和晶胞体积,同时增大了LiO₆八面体的间距,进而促进锂离子运输。由于掺杂的B的摩尔分数仅为1%,LiNiO₂和B掺杂LiNiO₂均表现为直径10 μm左右的多晶二次颗粒,且一次颗粒晶粒尺寸没有明显区别。长循环数据表明B掺杂可以有效提高材料的循环容量保持率,经100次循环后,B掺杂样品在40 mA·g?1 电流下的容量保持率为77.5%,优于未掺杂样品（相同条件下容量保持率为66.6%）。微分容量曲线和EIS分析表明B掺杂可以有效抑制循环过程中的阻抗增长。      

高硫铝土矿流化焙烧预处理及溶出性能

对我国高硫型一水硬铝石矿进行流态化焙烧预处理.考察了焙烧温度、焙烧时间和矿石粒度对焙烧矿矿中硫含量的影响以及对矿物溶出性能的影响.实验结果表明,通过流化焙烧的方法,铝土矿中的硫元素可以成功地以气体形态去除.焙烧温度为850℃,焙烧时间为40 min,矿石粒度为165μm时,焙烧后铝土矿中硫含量降低0.19%.经过流化焙烧预处理后,焙烧矿溶出性能得到改善.溶出温度由240℃下降至220℃下,配料分子比从1.5下降至1.4.     

肯尼亚天然金红石矿沸腾氯化热力学和动力学

以焦炭作还原剂,利用天然金红石和氯气制备四氯化钛。在1173到1273 K的温度范围内,对肯尼亚天然金红石颗粒在间歇式流化床中的氯化反应热力学和动力学进行研究。体系的热力学分析显示：生成CO的反应在高温下占主导地位;若生成CO反应的比率η越大,且随着体系反应受温度的影响加剧,高温下反应的吉布斯自由能越负;同时,η增大,产物中TiCl4分压对反应的吉布斯自由能的影响趋于减小。应用气-固多相反应理论和流化床两相模型建立反应的数学模型,计算了气泡相和乳相中模型的各种参数,床层高度范围内氯气的平均浓度为0.3 mol/m^3。结果表明：天然金红石氯化反应主要在乳相中进行,反应速率主要由界面反应控制。     

天然金红石粉体沸腾氯化工艺条件优化研究

采用化学分析、SEM、XRD分析了天然金红石的矿物组成,并对其微观结构进行了表征,采用单因素实验考察了氯化过程参数对其沸腾氯化反应活性的影响.结果表明,天然金红石的表面结构致密,沸腾氯化适宜的工艺参数为反应温度950℃、天然金红石粒径96pm、煅后石油焦粒径150 μm、配碳比30∶100、入口氯气流量0.036 m3...