双极膜电渗析制备偏钨酸铵溶液的初步研究

提出了一种双极膜电渗析制备偏钨酸铵的新工艺并对该工艺进行了初步的试验研究。结果表明,双极膜电渗析能有效将钨酸铵溶液转化为偏钨酸铵溶液,过程运行稳定,电流效率达73.84%,每吨WO3直流电耗仅为864.3 kW·h,WO3直收率大于99.5%。新工艺直接采用工业钨酸铵溶液为原料,具有原料成本低、收率高,产品质量好和环境友好等特点。     

纳滤法处理仲钨酸铵结晶母液的研究

研究了纳滤法处理仲钨酸铵结晶母液。采用工业实际料液在工业试验装置内试验研究了料液pH值、操作压力对渗透通量、钨损与除氯率的影响并考察了硫酸根在纳滤过程中的行为。结果表明，纳滤膜法可有效分离APT结晶母液中的钨与氯化铵并浓缩钨，过程流程短，试剂消耗小；采用合适的操作条件，过程的除氯率可大于90％，钨的损失小于1％，浓缩液中的WO3可达50～100g·L^-1。     

溶剂萃取法回收不锈钢酸洗废液中再生H2SO4的研究

随着我国不锈钢粗钢产量逐年增大，对不锈钢进行酸洗而产生的酸洗废酸也在逐年增多。不锈钢酸洗排放的废硫酸溶液中含大量游离酸，根据本课题组开发的酸再生循环工艺，在有效回收废酸中有价金属离子的同时，使酸洗废酸中游离酸浓度增大得到再生硫酸。针对不锈钢酸洗废液中再生硫酸浓度较高、中和处理试剂消耗高、废渣产生量大的问题，研究了溶剂萃取法回收不锈钢酸洗废液中硫酸的工艺。研究发现，有机体系40%(体积分数)三(2-乙基己基)胺(TEHA)+50%异构十三醇+10% Exxsol D110为最优化组成，硫酸萃取率随TEHA浓度增加而升高，随温度升高萃取率降低，表明萃取反应为放热反应，计算所得萃取反应的ΔH=?7.5708 kJ/mol。根据萃取和反萃分配曲线分别绘制了McCabe-Thiele图，在30℃、相比A/O=1:2条件下，经过3级(理论)萃取，硫酸的萃取率可达79.8%以上；采用水作反萃剂，在30℃、相比A/O=1:1条件下，经过3级(理论)反萃，硫酸的反萃率可达85.5%。萃取、反萃动力学快，分相迅速，可满足工业连续生产要求。     

水口结构对板坯结晶器液面流动行为的影响

针对不锈钢板坯轧材经常出现的夹渣和表面翘皮现象,以实际生产条件为背景,对其连铸结晶器内钢液流动行为与水口工艺的相关性进行了试验研究。基于相似原理建立了相似比0.65∶1的物理模型,对不同浸入式水口结构和浇注工艺参数下的结晶器液面状态进行了流体动力学行为评价与比较优化。其中,主要研究了拉速、浸入深度、水口倾孔倾角(4°、8°、15°)、侧孔形状(矩形、倒梯形)等对结晶器内液面波动和表面流速的影响。结果表明,连铸拉速和水口浸入深度对液面波动的影响比水口结构显著;水口上倾角由4°增大到8°、15°,结晶器表面流速有减小趋势,但因流股冲击深度减小,导致在结晶器弯月面处的波高增大。综合表明,针对实际连铸拉速1.10 m/min的需要,其适宜的水口结构为倒梯形水口侧孔、上倾8°,其在水口浸入深度110~120 mm范围内,液面平均波高为1.1~1.2 mm,平均表面流速约为0.103 m/s。同时用数值模拟方法比较了优化方案和原方案,同样表明优化方案液面较平稳,剪切卷渣概率较低。     

季铵盐从碱性钨酸钠溶液中萃取钨的研究

研究了以季铵盐三辛基甲基氯化铵为萃取剂从碱性钨酸钠溶液中萃取钨的过程。考察了萃取剂含量、仲辛醇含量、相比、萃取时间、料液中NaOH浓度对萃取钨过程的影响,并绘制了萃取等温线。结果表明,组成为50%三辛基甲基氯化铵+20%仲辛醇+30%磺化煤油的有机相具有良好的萃钨性能与分相性能,萃取反应在1min内即达到平衡,钨的萃取率和有机相的萃钨饱和容量随料液中NaOH浓度的升高略有下降。该萃取体系能够满足从钨矿氢氧化钠浸出液中深度提取钨的需要。     

双极膜电去离子技术处理模拟低浓度含镍废水

采用双极膜电去离子技术(EDI-BP)处理低浓度模拟含镍废水,研究了Ni(OH)2沉淀产生的原因及消除措施。结果表明:沿膜器高度的电流密度分布不均匀;浓水室靠近产水出水端阴膜面产生的Ni(OH)2沉淀由于局部Ni2+、OH-离子浓度过高造成。第一脱盐室进水端阳膜面产生的Ni(OH)2沉淀由水解离造成。采用降低原水pH、浓水pH等措施能够有效地避免沉淀的产生;在原水Ni2+浓度30 mg/L、流速0.317 cm/s、pH值2.77,浓水pH 1.18和电流密度9.5 mA/cm2的条件下进行浓缩试验,试验稳定运行285 h,得到的产水电导率约为1.5μS/cm,产水中未检测出Ni2+离子,浓水中Ni2+浓度可达2.7 g/L,浓缩倍数达90倍。     

节镍型奥氏体不锈钢轧板表面脱皮缺陷特征与成因

节镍型奥氏体不锈钢热轧板和冷轧板常见的表面脱皮缺陷对后续产品合格率有着极大的影响。采用金相显微镜、扫描电镜和电子背散射衍射等手段,观察并分析该脱皮缺陷处的宏观形貌、微观组织及元素成分,探究脱皮缺陷的形成原因。结果表明,热轧板脱皮缺陷表面及纵截面存在明显的嵌入型Cr、Mn金属氧化物,其化学组成与其常见氧化铁皮高度一致。此外,在热轧板脱皮缺陷纵截面EBSD扫描中发现有残余铁素体组织,轧制过程中该处两相组织热塑性差异可能导致微裂纹产生及后续高温氧化,从而表现为热轧板常见的氧化型脱皮缺陷。冷轧板脱皮缺陷来源于热轧板的隐性缺陷,其异常成分与中间包覆盖剂、结晶器保护渣等外来夹杂物基本一致,这些夹杂物在浇注过程卷入铸坯内部且多在冷轧过程得以暴露,并表现为夹杂型脱皮缺陷,形貌上包括直线型脱皮和剥落型脱皮。通过改进连铸中间包与浸入式水口工艺,可有效降低这类不锈钢轧材表面的脱皮缺陷比例。