低温可膨胀石墨的制备

本实验以HClO4/NaBrO3/KMnO4/CrO3/FeCl3为氧化插层体系制备低温可膨胀石墨,研究了氧化插层试剂对膨胀容积的影响.其最佳工艺条件是在常温下反应40min,石墨、高氯酸、溴酸钠、高锰酸钾、三氧化铬、三氯化铁的最佳质量比为1∶4∶0.15∶0.15∶0.13∶0.03,制得的可膨胀石墨在220℃时膨胀...     

低能耗型可膨胀石墨的制备研究

以HClO4/CH3COOH/KMnO4为氧化插层体系制备低温可膨胀石墨, 从HClO4用量、CH3COOH用量、高锰酸钾用量、反应温度和反应时间等方面讨论了制备低温可膨胀石墨的较佳条件和物料配比。研究结果表明,制备低温可膨胀石墨的较佳反应条件为温度35℃,反应时间60 min,石墨(g)、HClO4(mL)、CH3COOH(mL)、高锰酸钾(g)的较佳配比为1:4:1.5:0.15, 由此方法制得的可膨胀石墨在400℃膨胀容积可达到423mL/g。该研究未使用任何含硫的试剂,因而制备的可膨胀石墨不含硫。      

HClO4/H2SO4体系制备的低硫可膨胀石墨的结构与性能

采用多种分析手段,对HClO4/H2SO4/KMnO4/CH3COOH氧化插层体系制备的低硫可膨胀石墨的结构和性能进行了研究。发现制备的可膨胀石墨从181.2℃开始发生明显的热失重,具有低温膨胀性能,300℃时的膨胀容积为115mL/g,400℃时可达263mL/g,可膨胀石墨的石墨片层间存在SO42-、ClO4-、CH3COO-阴离子插层物和H2SO4、HClO4、CH3COOH等中性分子插层物,可膨胀石墨的X射线衍射图谱在2θ为29.25°处出现一个不太强的衍射特征峰。     

复合插层剂制备可膨胀石墨研究

无机化合物与有机化合物联合作复合插层剂使用,与天然鳞片石墨、浓硝酸(浓HNO3)、高锰酸钾(KMnO4)等原料经氧化酸化插层、水洗、干燥过程制备无硫可膨胀石墨,利用正交试验方法确定了最佳工艺条件:天然石墨、KMnO4、浓HNO3、P2O5、冰HAc的质量比为1∶0.08∶3.4∶0.4∶0.6,产品膨胀容积可达300 ml/g,挥发分和灰分分别比单一插层剂制得的产品低。     

混酸系(HNO3/H3PO4)制备无硫可膨胀石墨

用混酸系（HNO3/H3PO4）在强氧化剂KMnO4作用下，与天然鳞片石墨反应制备无硫可膨胀石墨，最佳反应条件为：石墨：HNO3：H3PO4：KMno4=1:0.75:0.75:0.08(质量比），反应时间为40-60min，膨胀容积最最高可达280ml/g，最终产品不含硫，含氮量为1.15%。     

以四氯化钛为插层剂制备插钛膨胀石墨的实验研究

以高锰酸钾为氧化刺,硫酸、四氯化钛作插层剂,制备了插钛膨胀石墨.分别以石墨膨胀容积和插钛膨胀石墨对酸性桃红的脱色率为优化目标,通过正交实验确定了高锰酸钾、硫酸、四氯化钛与原料石墨的最佳配比以及反应温度;对各种形式的石墨进行了XRD表征.实验确定以膨胀容积为目标制备插钛膨胀石墨的适宜反应条件为:石墨:KMnO4:H2SO4(75%):TiCl4=1:0.5:3.0:0.35,反应温度45℃,反应时间60min,膨胀石墨的膨胀容积为410mL/g;以脱色率为考察目标制备插钛膨胀石墨适宜条件为:质量比石墨:KMnO4:H2SO4(75%):TiCl4=1:0.5:4.0:0.4,反应温度为45℃,反应时间60min,浓度为100mg/L酸性桃红12h脱色率为56.5%.XRD证实了石墨层间化合物的生成,可膨胀石墨中钛以Ti(SO4)2以及锐钛型TiO2形式存在,膨胀石墨中以钛氧化物形式存在.热重-质谱联用(TG-MS)分析证实了可膨胀石墨膨胀过程中SO2的产生.     

低碳含量石墨制备可膨胀石墨研究

为解决低碳含量石墨采用环保氧化剂膨胀容积低的问题,本研究采用低碳含量(93%)石墨,以H2O2-H2SO4-(NH4)2S2O7作复合氧化插层剂,得到一种由低碳含量石墨制造膨胀石墨的技经最佳的工艺方法.石墨、H2O2、H2SO4、(NH4)2S2O7的最佳质量比为1∶0.18∶3.0∶0.10,最佳反应温度为50℃,最佳干燥温度为30℃.在此最佳工艺条件下,石墨的膨胀容积不低于210ml/g,满足了柔性石墨生产的需要.     

用细鳞片石墨制备无硫可膨胀石墨

以天然鳞片石墨为原料,硝酸、磷酸为插层剂,高锰酸钾为氧化剂,采用化学法经氧化酸化插层制备无硫可膨胀石墨,利用正交试验方法确定最佳工艺条件,并对产品进行XRD、SEM测试。结果表明：在反应温度75℃,反应时间30min,石墨（g）︰KMnO4（g）︰HNO3（ml）︰H3PO4（ml）=10︰1.0︰22︰32条件下,可以制备出膨胀体积达150ml/g的无硫膨胀石墨。相关影响因素的大小依次为：高锰酸钾、反应温度、反应时间、硝酸用量、磷酸用量。XRD测试表明膨胀石墨晶体未受破坏,SEM可见蠕虫状膨胀石墨结构。     

膨胀石墨制备及其对柔性石墨抗拉强度的影响

以莫桑比克某鳞片石墨为原料,采用层压粉碎-分质分选工艺提纯,筛选+0.30 mm精矿制备膨胀石墨.结果表明,一次插层采用硫酸-过氧化氢氧化插层工艺;二次插层最佳条件:鳞片石墨10 g,KMnO4与石墨质量比为3:10,冰乙酸44 mL,硝酸6 mL,反应温度20℃,反应时间2 h.制得的膨胀石墨膨胀容积为420 mL/...     

氯酸钾制备膨胀石墨的研究

以氯酸钾为固体氧化剂,制备了高起始膨胀温度的低温可膨胀石墨。考察了反应条件对可膨胀石墨低温膨胀体积的影响,确定了最佳工艺条件:5 g石墨配以0.6 g氯酸钾、13.5 mL浓硫酸、4.5mL浓硝酸、在20℃时反应60min。此条件下得到的可膨胀石墨起始膨胀温度为260℃,在400℃时膨胀体积为300 mL/g。X射线衍射证实了石墨层间化合物的生成,并利用SEM扫描电镜分析了膨胀石墨的微观结构。     

扩散渗析法回收高砷污酸中的硫酸

在实验室条件下,考察分析了静态扩散渗析中砷(Ⅲ)和硫酸的扩散渗析现象及通量、砷(Ⅲ)与硫酸之间的相互影响关系。结果表明,在3%～15%硫酸和1～3g/L砷(Ⅲ)的浓度范围内,砷(Ⅲ)显示为定量扩散的特征,硫酸浓度对实验结果影响较k·CAs·V/S砷(Ⅲ)泄漏;硫酸渗析系数随砷(Ⅲ)浓度增加而减少约5%～25%。综合实验数据,在24h静态扩散渗析基本稳定时,硫酸的平均回收率约50%,砷(Ⅲ)的平均泄漏率低于15%,可为实际工业提供指导借鉴。     

油酸与亚油酸对一水硬铝石捕收性能的研究

以油酸与亚油酸为捕收剂浮选一水硬铝石,通过红外分析与动电位分析,研究两捕收剂在一水硬铝石表面的吸附行为,了解两者对一水硬铝石的捕收性能,并通过实际矿石的冻点试验进行验证,旨在为用亚油酸浮选某些氧化矿提供借鉴及依据.纯矿物实验结果表明,油酸对一水硬铝石的捕收性能强于亚油酸,且经红外光谱与动电位分析证明,油酸与亚油酸在一水硬铝石表面均发生了微弱的化学吸附,但亚油酸的吸附量较油酸少,故其捕收性能比油酸弱.工业油酸的冻点实验表明,工业油酸的捕收性能随亚油酸含量的增加而减弱,随油酸含量的增加而增强,这间接地证明了油酸的捕收性能强于亚油酸.     

磷酸体系下白云石与脂肪酸类捕收剂作用研究

采用单矿物浮选试验、Zeta电位测试和分子模拟手段研究了磷酸对白云石表面吸附油酸阴离子的影响。浮选试验和Zeta电位测试结果显示,磷酸导致白云石电负性增强,可浮性降低。分子模拟结果显示,白云石表面形成CO₃^2-空位缺陷,磷酸离子与缺陷处的Ca、Mg原子形成桥位吸附,缺陷处剩余的Ca、Mg原子可以进一步吸附油酸阴离子。油酸阴离子和H₂PO₄^-可以共同吸附在白云石表面导致白云石疏水; H₂PO₄^-的预先作用导致油酸根离子吸附能减小可能是白云石可浮性下降的原因。     

用酸性吸附-碱性淋洗工艺从硫酸浸出液中提铀

研究了用弱碱性阴离子交换树脂从硫酸浸出液中吸附铀,NaOH预处理负载树脂,碳酸钠和碳酸氢钠解析负载树脂的酸性吸附-碱性淋洗工艺。研究结果表明:该工艺能有效吸附溶液中的铀酰离子,选择性高;NaOH预处理工艺在中和树脂中氢离子的同时,能有效去除硫酸根离子,并降低钼、硅、铁等杂项元素含量;通过控制碳酸钠和碳酸氢钠溶液的流速,可成功将树脂上的铀淋洗到溶液中,实现铀的净化提取。     

硫化铟氧化酸浸与常规酸浸的动力学比较

为了提高硫化铟的浸出率,从研究硫化铟常规酸浸、高锰酸钾或双氧水氧化酸浸的晶粒参数、表观活化能、反应级数的变化规律入手,对不同状态下硫化铟的浸出动力学进行了研究。结果表明：①硫化铟浸出反应的表观活化能、反应级数、晶粒参数,在常规酸浸状态下分别为35.6 kJ/mol、0.770、0.576,高锰酸钾氧化酸浸状态下分别为13.9 kJ/mol、0.390、0.366,双氧水氧化酸浸状态下分别为17.5 kJ/mol、0.220、0.466。②硫化铟常规酸浸的铟浸出率对浸出温度、硫酸初始浓度的变化比较敏感;而硫化铟氧化酸浸的表观活化能和反应级数均大幅度下降,化学活性显著增强,反应速率明显加快,浸出温度和硫酸初始浓度对铟浸出影响的敏感度下降。③硫化铟的常规酸浸及氧化酸浸动力学模型符合n＜1的Avrami方程,常规酸浸受化学反应与扩散混合控制,而氧化酸浸则受扩散控制,因此,强化搅拌扩散有利于提高铟浸出率。     

甲酸还原硫酸浸出低品位氧化锰矿

研究了甲酸作为还原剂在硫酸介质中还原浸出低品位氧化锰矿的工艺。采用单因素试验研究了甲酸用量、硫酸浓度、反应温度、反应时间及液固比对锰、铁、铝3种金属浸出率的影响。利用XRD和SEM对矿粉和矿渣的成分和表面形貌进行了分析和表征, 利用响应曲面法对还原浸出条件进行了优化。结果表明, 各因素影响浸出率的主次顺序为甲酸用量>硫酸浓度>反应温度>反应时间。当硫酸体积分数为15%, 液固比为6, 甲酸用量0.4 mL/g, 反应时间2 h, 反应温度90 ℃时, 锰浸出率最大, 为90.05%, 此时铁和铝浸出率为80.07%和31.55%。     

石煤酸浸过程酸浓度与电位变化

研究了浸出时间、浸出温度、H2SO4初始浓度与浸出液剩余酸浓度的关系,考查了浸出过程中浸出矿浆电位变化。结果表明,浸出液剩余酸浓度不随浸出时间、浸出温度变化,酸浸过程中消耗的H2SO4量占初始H2SO4量的66%左右;浸出4 h后,矿浆电位发生变化,由610 mV降低到480 mV,钒浸出率达到平衡时,矿浆电位亦保持不变。     

扩散渗析法回收高砷污酸中硫酸的实验研究

扩散渗析法回收高砷污酸中硫酸具有良好的市场前景。本文主要考察实验室条件下静态扩散渗析中砷（Ⅲ）和硫酸的扩散渗析现象及通量、砷（Ⅲ）与硫酸之间的相互影响关系,该研究成果可为实际工业提供指导借鉴。结果表明：在3-15 %硫酸和1-3 g/L砷（Ⅲ）的浓度范围内,砷（Ⅲ）显示为定量扩散的特征,硫酸浓度对实验结果影响较小,砷（Ⅲ）通量增加幅度与初始砷（Ⅲ）浓度增加幅度基本一致,建立关联公式： （k≈7.0）,可以采用此参数预估砷（Ⅲ）泄漏;硫酸渗析系数随砷（Ⅲ）浓度增加而减少约5~25 %。综合本文实验数据,在24h静态扩散渗析基本稳定时硫酸的平均回收率约50 %,砷（Ⅲ）的平均泄漏率低于15 %。     

Removal of Zinc Ions from Acid Aqueous Solutions and Acid Mine Drainage Using Zeolite-Bearing Tuff

Mine Water and the Environment - Zeolite-bearing tuff (stilbite) was shown to be an effective and efficient adsorbent for treating acid mine drainage (AMD). We tested the adsorption of zinc ions...