Fe2(SO4)3-ZnSO4-H2O体系中Fe3+水热水解赤铁矿

研究了Fe2(SO4)3?ZnSO4?H2O体系中Fe3+水热水解赤铁矿过程中反应温度、时间、初始Fe3+浓度、Zn2+浓度、晶种用量等对除铁率、赤铁矿沉铁渣物相组成及化学组成的影响规律. 结果表明,升高反应温度、延长反应时间、降低初始Fe3+浓度、增加Zn2+浓度有利于提高除铁率和赤铁矿渣的品质,添加晶种有助于赤铁矿形核并提高赤铁矿纯度. 在反应温度200℃、反应时间4 h、初始Fe3+浓度15 g/L及Zn2+浓度80 g/L、搅拌转速400 r/min的条件下,除铁率可达97.1%,获得了以赤铁矿为主要物相的沉铁渣,其含铁64.73%,含杂质硫1.41%,锌入渣率约为0.2%.     

针铁矿法分离铬铁矿硫酸浸出液中Cr3+与Fe3+

采用针铁矿法分离铬铁矿硫酸浸出溶液中的Cr3+与Fe3+. 结果表明,以Fe2(SO4)3溶液中加入适量KOH后生成的Fe(OH)3为前驱体,在120℃的水热条件下保温8 h后可制备出晶体发育良好的针铁矿晶种. 将铬铁矿硫酸浸出液的Fe3+浓度稀释至1 g/L以下并加入针铁矿晶种,在pH=2.5、温度90℃条件下保温4 h后,Fe3+以针铁矿晶体沉淀析出,能实现铁与铬的分离,除铁率为97%,铬损失率为33%.     

电阻炉在湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理中的应用分析

在湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理中,常规化浸出、高温和高酸化浸出、氧压化浸出都是湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理的基本工作原理。根据各种方法与工艺的技术特点,采用电阻炉对湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣进行焙烧预处理是最具合理性和科学性的。通过对氧气浓度、焙烧温度、时间和气体流量的研究,发现这些因素对沉铁渣脱硫率有着重要的影响。同时,湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理的物相及微观体现都表明:采用电阻炉进行湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理是完全可行的,也是符合其工艺要求的。因此,对湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理工艺方法的选择,主要取决于对锌渣性质的了解。应该根据锌渣的性质,结合各自工厂的生产特点来选择最适合的生产方法。因此,重点阐述电阻炉在湿法炼锌沉铁渣和浸锌渣焙烧预处理中的应用工艺,并提出在其过程中应该注意的问题和环节。     

对苯二甲酸锌初级成核过程研究

为研究对苯二甲酸锌的成核过程,实验采用平衡法测量对苯二甲酸锌在苯二甲酸钠溶液中的溶解度计算成核过程的过饱和度;298.15 K下用聚焦光束发射测量仪在线监测对苯二甲酸锌反应结晶过程中诱导期,并计算临界成核半径和临界成核自由能与过饱和度的关系。结果表明:过饱和度越大,诱导期时间越短;根据经典成核理论,在过饱和度S大于8.16时,发生的是均相成核过程,过饱和度S小于6.66时,发生的是非均相成核过程;其中在均相成核中,临界成核半径和临界成核自由能都是随着过饱和度的增加不断减小。因此,提高过饱和度使成核过程更加容易进行。     

氯化镁-氢氧化钠复合添加剂制备文石型碳酸钙

采用碳化法,使用氯化镁和氢氧化钠复合添加剂,制备含文石相的沉淀碳酸钙。采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）对产物的晶型和形貌进行表征。讨论了氢氧化钠添加比例、氢氧化钙浓度以及碳化反应温度等工艺条件对实验结果的影响,并分析了过程的反应机理。结果表明：产物中的文石相来自于碳酸钙在氢氧化镁沉淀上的异相成核和生长,方解石相来自于碳酸钙在溶液中的均相成核和生长;氢氧化钠的加入降低了溶液中碳酸钙的过饱和度,抑制了均相成核过程,降低了氯化镁的添加比例。在碳化反应温度为30 ℃、氢氧化钙浓度为1.7~ 2.0 mol/L、氢氧化钠与氯化镁物质的量比为2.6条件下,对文石型碳酸钙的生成较为有利。     

硅灰石形貌对聚丙烯结晶行为的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯（PP）／硅灰石复合材料,并对其结晶行为进行研究。用X-射线衍射（XRD）研究了硅灰石的加入及类型对PP的晶体尺寸及类型的影响。结果显示,硅灰石的加入不改变PP的晶型,仍为α晶,而晶粒尺寸变小,表明硅灰石有异相成核作用。相比较而言,针状硅灰石比颗粒状硅灰石的异相成核作用更明显。采用差示扫描量热仪（DSC）在各种不同冷却速率下对复合材料的非等温结晶动力学过程进行研究,并用Jeziorny法来描述这些样品的非等温结晶过程。在相同的冷却速率下,半结晶时间（t′1/2）、结晶速率常数（Zc）等数据表明复合材料的结晶速率比纯PP的快,说明硅灰石具有异相成核作用,与颗粒硅灰石相比,针状硅灰石异相成核作用更明显。     

PET化学结构与热力学行为的关系

采用差热分析和红外光谱分析、粘均相对分子质量测定的方法,研究了PET的相对分子质量、端羟基和端羧基含量等化学结构与其玻璃化转变、冷结晶、热结晶行为、熔融行为的关系。结果表明:由于玻璃态中分子链段的局部有序性,PET呈现出双玻璃化转变和双冷结晶峰;随着相对分子质量减小,端羟基和端羧基含量相对增加,PET的玻璃化转变温度升高,冷结晶能力和热结晶能力增强,熔点升高,有利于形成结构完善的增强微纤。相对分子质量和端羧基、端羟基含量对热结晶行为影响的程度比对冷结晶行为的大得多,热结晶过程也由均相成核到既有异相成核,又有均相成核,到以异相成核为主。     

共沉淀法制备掺钕钇铝石榴石纳米粉末反应机理的研究

采用共沉淀法,以Al（NO3）·9H2O,Y2O3,Nd2O3和NH4HCO3为原料,正硅酸乙酯为添加剂,制备出Nd：YAG纳米前驱体粉末。探讨了共沉淀法制备Nd：YAG纳米粉末的反应机理。研究结果表明：当pH值达到2．97时溶液出现沉淀;混合溶液生成沉淀物是由Al^3＋的沉淀所决定的;Al^3＋首先均相成核,随后Y和Nd离子以A1沉淀物为异相核发生异相成核,形成的碳酸钇正盐均匀地包覆在碳酸铝沉淀物的表面上,形成核壳结构。     

聚酰胺6/连续碳纤维复合材料的结晶行为

利用自行设计的浸渍装置,通过熔融浸渍法制备了连续碳纤维增强聚酰胺6(PA6/LCF)复合材料。研究了LCF对PA6/LCF复合材料结晶行为的影响。结果表明,LCF的加入对PA6基体具有异相成核作用,增容剂苯乙烯马来酸酐共聚物(SMAH)和聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)的加入均能促进LCF对PA6基体的异相成核作用。PA6的等温结晶均相成核和异相成核共存,PA6/LCF复合材料则以异相成核结晶为主。非等温结晶研究表明,随着冷却速率的增加,PA6,PA6/LCF复合材料的结晶速率变大,半结晶时间降低。     

芘在不同溶剂中的诱导期与晶习

采用目测法测10℃下,芘在甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、甲苯和丙酮等6种溶剂中不同过饱和度下的诱导期.结果表明:芘在这些溶剂中的诱导期比较短,当过饱和度大于1.2,诱导期一般小于500 s;在低过饱和度下以非均相成核为主,在高过饱和度下以均相成核为主.不同溶剂中析出的晶习均为菱形块状晶体,且晶体晶型一致,可见上述几种溶剂对芘不同晶面的生长速率影响不大.     

Determination of Nucleation and Crystal Growth Kinetics in Hostile Environment – Application to the Tetravalent Uranium Oxalate U(C2O4)2. 6H2O

A specific apparatus and an original batch method are developed for, respectively, nucleation and crystal growth rate measurements in a hostile environment, such as glove box. Primary nucleation and crystal growth kinetic rates for uranium oxalate are measured over a wide range of temperatures and solution concentrations. The nucleation rate obeys the Volmer‐Weber equation, with activation energies of 182 kJ.mol^?1 for the homogeneous nucleation and 102 kJ.mol^?1 for the heterogeneous one. The crystal growth rate is first order with respect to the supersaturation and controlled by a surface integration mechanism, characterized by a 29 kJ.mol^?1 activation energy.     

工艺对合成宝石级金刚石成核及品质的影响

根据国产六面顶液压机合成宝石级金刚石的合成块腔体内部过剩压减小及电阻变化的特点,使用天宏控制工程第三代操作系统检测六面顶压机设备的合成电流、合成电阻等参数重新编制宝石级大单晶合成工艺曲线.根据所设定的工艺曲线进行分阶段控制合成腔体内部的压力和温度,来稳定合成块内部金刚石的生长环境.研究发现合成宝石级金刚石前期10小时工...     

超声波对甘氨酸溶析结晶过程的影响

以甘氨酸水溶液的丙酮溶析结晶为对象,探讨了超声波对结晶过程的影响. 在超声波作用下,结晶过程经历空泡形成、超声波诱导成核、二次成核多个阶段;在不同的阶段施加超声波,或在相同时刻引入超声波但持续不同的时间,都可能影响晶体的粒径大小和分布. 在自然均相成核点之前施加超声波并持续较短时间,使晶核以超声波诱导成核为主时,可获得较大颗粒的晶体;在接近均相成核点处施加超声波,将产生更多的晶核,使晶体平均粒径降低. 在晶体生长过程中继续使用超声波,因超声波的破碎效应,也将降低晶体的平均粒径.     

均相成核—水热法制备纳米氧化锌

制备纳米氧化锌的关键是成核与生长控制。采用尿素为均相沉淀剂 ,结合水热处理 ,温度 130℃ ,反应时间为 3～ 5h制备了粒径小 ,分布窄的纳米氧化锌。Zn2 +的均相成核与其浓度、OH- 的浓度有关 ,体系中Zn(OH) 2 的过饱和度越大 ,则成核数量越多 ,所制备的氧化锌颗粒越小 ;与以氢氧化锌胶体为前驱体的共沉淀技术相比 ,均相沉淀技术有利于氧化锌纳米晶粒均匀生长 ;此外 ,添加有机物作分散剂可以减弱微小晶粒间的叠合生长 ,有利于制备均一性较好的纳米氧化锌。     

含钴废渣硫酸化焙砂浸出液中钴、铁、锰分离研究

对某锌厂含钴废渣硫酸化焙砂浸出液进行了钴与铁、锰分离工艺研究。研究表明 ,焙砂用水浸出时延长时间为 3.5h,可使大量铁以黄铁矾的形式除去 ,再控制溶液 p H3～ 3.5,温度 1 0 0°C,时间 1 h的条件下 ,采用针铁矿法除铁 ,铁的去除率可达 99.5% ,然后控制溶液 p H4～ 4.5,温度1 0 0°C,用 1 0 % ( NH4 ) 2 S2 O8溶液氧化 Mn2 + 为沉淀而除去 ,锰的去除率为 99.8% ,同时还可氧化Fe2 +达到深度除铁的目的 ,铁的总去除率达 99.9%。在此过程中 ,钴的损失率仅为 2 .5% ,取得了令人满意的结果     

钒铅锌矿硫酸浸出提取钒锌

钒铅锌矿含有多种有价金属,V品位高,具有较高的经济价值。本工作采用硫酸浸出法从该矿中提取钒锌,对浸出过程热力学进行分析,通过条件实验研究硫酸浓度、液固比、浸出时间、搅拌速率、浸出温度等条件对钒、铅、锌等主要有价金属浸出率的影响。结果表明,在较高pH值及较高温度下,浸出液中V会出现水解,含V的水解产物留在浸出渣中影响V浸出率。得到最优浸出条件为：硫酸浓度200 g/L,液固比3:1,浸出时间30 min,搅拌速率200 r/min,浸出温度为30℃。最优条件下V浸出率可达97.90%,Zn浸出率为97.11%,Fe浸出率<1%,Pb浸出率<0.01%。动力学分析结果表明,浸出过程的反应速率受扩散过程控制。酸浸过程使V和Zn进入浸出液,Pb和Fe留在浸出渣中,所得浸出液可使用离子交换或萃取法分离V和Zn。浸出渣中含钒0.41wt%、锌0.61wt%、铁15.50wt%、铅47.70wt%,主要成分为PbSO₄和FeO(OH),可返回火法炼铅系统。     

Nucleation and growth mechanism of cefodizime sodium at different solvent compositions

The induction time of cefodizime sodium was measured in ethanol-water at different solvent compositions by the laser technology measurement. The results indicate that the solvent composition played an important role in the supersaturation and the nucleation process of cefodizime sodium solution. According to the modified classical nucleation theory, the nucleation and growth mechanism were identified. The correlation results show that heterogeneous nucleation dominated the nucleation process at lower supersaturation, where homogeneous nucleation is the most important mechanism at higher supersaturation. Based on the correlated results, the 2D mediated growth mechanism had the highest correlation coefficients (R²), so this mechanism was selected as the proper growth mechanism for cefodizime sodium.     

Nucleation truncation by time-dependent supersaturation: a unified model for homogeneous and heterogeneous nucleation

In this paper, a unified model for heterogeneous, as well as for homogeneous two-dimensional nucleation and growth processes for electrochemical phase transitions is derived. It accounts for three different mechanisms of the termination of nucleation and growth: the geometric mechanism by surface exhausting, the stoichiometric mechanism by the consumption of active surface sites and the systemic mechanism by the time dependence of the supersaturation of the initial phase as the thermodynamic driving force of the phase transition. The special role of time-dependent supersaturation in truncating the nucleation process is discussed by means of numerical simulations of the model equations. It could be shown that some—until now—poorly understood experimental findings concerning phase transition kinetics at electrodes, as for example, the occurrence of instantaneous homogeneous nucleation at the mercury electrode or of non-integer Avrami slopes for heterogeneous nucleation at single crystal electrodes, can be explained easily in the frame of the presented model.     

Crystal morphology and transcrystallization mechanism of isotactic polypropylene induced by fibres: interface nucleation versus bulk nucleation

Using polarized optical microscopy (POM) equipped with a hot stage, morphological investigations of an isotactic polypropylene (iPP) matrix, induced by a homogeneous iPP fibre and heterogeneous pure/modified nylon 6 fibres, were carried out. With respect to transcrystallization related to heterogeneous nucleation on the surface of the fibre, the nucleation mode was found to be different for iPP fibres and nylon 6 fibres. An iPP fibre can serve as a macroscopic linear nucleus, similarly to the shish‐type structure formed in stress‐induced crystallization, to induce kebab‐like growth of lamellae, whereas numerous closely packed spherulites along nylon 6 fibres resulted in macroscopic transverse growth to form a transcrystallite owing to the limitation along the fibre axis. The difference in nature between these two transcrystallites can be further demonstrated by their optical characters related to the lamellar arrangement inside the transcrystallite. As for homogeneous iPP composites, the formation of transcrystallites results from lattice matching, in consideration of the same chemical structure and lattice parameters between fibre and matrix. The incorporation of calcium chloride into a nylon 6 fibre—to destroy its crystal structure—confirmed the role of lattice matching between nylon 6 fibre and iPP matrix. The addition of atactic polypropylene (aPP) in order to enhance the nucleation ability of the iPP matrix also greatly weakened transcrystallization. Our work demonstrates that transcrystallization is just a matter of competition between interface nucleation and bulk nucleation, namely, if interface nucleation is faster than bulk nucleation, transcrystallization will develop. If not, it will be suppressed. Copyright © 2006 Society of Chemical Industry     

结晶成核与生长两阶段的模型识别研究

针对溶液间歇结晶过程的特点,定义并关联了无因次变量K和K^ ,用于对结晶过程中成核和生长两阶段进行定量识别。对于添加晶种的KNO3-H2O间歇结晶过程,模拟分析的结果表明：无因次变量K和K*的数值均随着晶核形成过程而减小,随着晶核生长过程而增大。由实验测定的动态透光率和溶液浓度,即可对结晶过程中的成核和生长两阶段进行定量识别。