预处理对废弃CRT荧光粉中稀土提取的影响

采用稀盐酸预处理工艺,对预处理前后废弃CRT荧光粉中稀土的提取效果进行了比较研究。结果表明,预处理工艺的最佳条件为：盐酸浓度为0.8 mol·L^-1,反应温度为65℃,反应时间为2 h。与未预处理样品相比,预处理样品酸解后得到的浸出液中稀土的浸出率由21.18%提高到60.17%,而杂质的浸出率由45.21%减少到10.43%。经沉淀、煅烧后所得稀土产物为Y₂O₃和Eu₂O₃,总含量为98.20%。其中,Y₂O₃含量为90.25%。稀土产物主要为立方晶型的Y₂O₃,由片状晶体密集堆积而成,片晶之间紧密结合,形成密实的方体结构。稀酸预处理工艺不仅能显著提高废弃CRT荧光粉中稀土提取的效率,实现稀土资源的高效、可持续利用,而且可以减少化学试剂的消耗,为废弃电子产品的综合利用提供研究基础与技术支撑。     

预处理对废弃CRT荧光粉中稀土提取的影响

采用稀盐酸预处理工艺,对预处理前后废弃CRT荧光粉中稀土的提取效果进行了比较研究。结果表明,预处理工艺的最佳条件为:盐酸浓度为0.8 mol·L-1,反应温度为65℃,反应时间为2 h。与未预处理样品相比,预处理样品酸解后得到的浸出液中稀土的浸出率由21.18%提高到60.17%,而杂质的浸出率由45.21%减少到10.43%。经沉淀、煅烧后所得稀土产物为Y2O3和Eu2O3,总含量为98.20%。其中,Y2O3含量为90.25%。稀土产物主要为立方晶型的Y2O3,由片状晶体密集堆积而成,片晶之间紧密结合,形成密实的方体结构。稀酸预处理工艺不仅能显著提高废弃CRT荧光粉中稀土提取的效率,实现稀土资源的高效、可持续利用,而且可以减少化学试剂的消耗,为废弃电子产品的综合利用提供研究基础与技术支撑。     

CuAl2O4和CuAl2O4：Cr荧光粉的合成及发光机理研究

采用温和的溶胶-凝胶法以酒石酸作为螯合剂制备了铝酸铜（CuAl₂O₄）和CuAl₂O₄：Cr荧光粉。X射线粉末衍射结果表明,铝酸铜干凝胶在800 ℃烧结获得了纯的立方相的铝酸铜,而CuAl₂O₄：Cr干凝胶烧结后为铝酸铜和三氧化二铬的混合相。元素组分与电荷态分析表明,铝酸铜和CuAl₂O₄：Cr荧光粉中不含其他杂质元素,且存在少量的吸附氧。扫描电镜分析表明,铝酸铜和CuAl₂O₄：Cr荧光粉的颗粒形状近似呈球形,每个大的颗粒由很多细小的晶粒组成,CuAl₂O₄：Cr荧光粉颗粒间的团聚现象较为明显。光学性质分析发现,CuAl₂O₄：Cr荧光粉颗粒间明显的团聚现象导致它的光学带隙值比铝酸铜小。采用255 nm的光激发CuAl₂O₄：Cr荧光粉,在690 nm处获得了一个强的荧光发射峰,主要归因于Cr³⁺中²E_g→⁴A_2g的跃迁。     

MgAl2O4:Ce荧光粉辐照合成及发光机理研究

通过伽马射线辐照辅助聚丙烯酰胺凝胶法合成了MgAl₂O₄和MgAl₂O₄:Ce荧光粉。通过X射线粉末衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、紫外可见分光光度计和荧光分光光度计研究了MgAl₂O₄:Ce荧光粉的晶体结构、表面形貌、光学性质和发光性质;基于实验所获得的结果,分析了纳米级MgAl₂O₄:Ce荧光粉的发光机理。实验结果表明:采用伽马射线辐照辅助聚丙烯酰胺凝胶法制备纯相MgAl₂O₄和MgAl₂O₄:Ce荧光粉的结晶温度要比传统聚丙烯酰胺凝胶法低100 ℃左右;MgAl₂O₄:Ce荧光粉的平均颗粒尺寸为14 nm,Ce离子掺杂后导致样品颗粒细化;Ce离子的掺入,降低了MgAl₂O₄的能带值,改善了其颜色性质和发光性质;当采用275 nm的光去激发MgAl₂O₄:Ce荧光粉时,获得了425 nm和464 nm的蓝光发射。通过能量传递原理分析认为,杂质缺陷（Ce³⁺）在整个发光过程中扮演了重要角色。MgAl₂O₄:Ce作为一种抗辐射能力强的荧光粉,在空间照明领域具有很好的应用前景。     

Mg粉对Al2O3-C滑板材料性能的影响

以板状刚玉、α-Al₂O₃微粉、鳞片石墨和Mg粉为原料,以酚醛树脂为结合剂,制备了添加Mg粉的Al₂O₃-C材料,研究了不同温度埋炭处理后（600～1 400℃）Mg粉对不烧Al₂O₃-C材料性能的影响。结果表明：金属Mg活性高,Mg在600℃即可与O₂、CO或CO₂反应生成MgO陶瓷相,保护树脂碳不被氧化,且原位形成的MgO陶瓷相形成了紧密结合,产生强化作用,使不烧Al₂O₃-C材料的中低温强度提高;在1 000～1400℃,MgO和Al₂O₃生成MgAl₂O₄,且MgAl₂O₄的晶粒尺寸和生成量随着温度的升高而增加,对材料有增强作用;但1 400℃烧后试样的强度明显下降,这是由于生成MgAl₂O₄     

酸浸工艺脱除微硅粉杂质离子及其对热碱溶解过程的强化

针对热碱溶解微硅粉制备水玻璃的过程中存在Si转化率较低的问题,提出了采用酸浸预处理的方法脱除微硅粉中的金属杂质,强化其热碱溶出过程,以提高Si的转化率。本研究通过采用X射线荧光仪(XRF)、冷场发射扫描电子显微镜与能谱分析仪(SEM-EDS)、X射线衍射仪(XRD)以及滴定分析检测方法,研究了酸种类、酸浓度、反应温度、固液比、反应时间对金属杂质浸出率的影响和酸浸工艺对微硅粉热碱溶出过程的强化作用,得出适宜的酸浸条件:HCl浓度2mol/L、反应温度60℃、固液比1:(6～8)、反应时间40～60min。在碱溶出过程初期,酸浸处理后的微硅粉中SiO₂的溶出率由46.62%增至61.91%,得到了显著提高。结果表明:酸浸预处理对微硅粉的碱溶过程起到很好的强化作用,提高了Si的转化率,这将在增大微硅粉利用率的同时也有利于满足工业水玻璃[Na₂O·(2.5～3)SiO₂]对模数的要求。     

煤矸石焙烧活化-酸浸提取氧化铝的实验研究

从煤矸石中提取有价金属元素是实现煤矸石综合利用的重要途径之一。以高铁低铝煤矸石中的Al₂O₃为研究对象，采用焙烧法活化煤矸石，以盐酸为浸出介质，研究了焙烧温度、焙烧时间、酸浸温度、盐酸体积分数、酸浸时间和液固比(酸浸1 g煤矸石所用盐酸的体积)对活化物料煤矸石中Al₂O₃浸出的影响，并对煤矸石中Al₂O₃的浸出动力学进行了研究。其中，焙烧温度设置5个水平(550℃,650℃,750℃,850℃,950℃),焙烧时间设置5个水平(0.5 h, 1.5 h, 2.5 h, 3.5 h, 4.5 h),酸浸温度设置5个水平(60℃,80℃,100℃,109℃,120℃),盐酸体积分数设置5个水平(36%,43%,49%,57%,64%),酸浸时间设置5个水平(0.5 h, 1.5 h, 2.5 h, 3.5 h, 4.5 h),液固比设置5个水平(2 mL/g, 3 mL/g, 4 mL/g, 5 mL/g, 6 mL/g)。利用扫描电镜(SEM)和X-射线衍射...     

燃煤电厂废旧SCR脱硝催化剂中TiO2载体的回收与再利用

以燃煤电厂废弃SCR脱硝催化剂为研究对象,考察了浸出时间、温度、液固比和NaOH浓度对碱浸过程Al、Si、V、W、Ti等元素浸出率以及浸出渣比表面积、孔容的影响。结果表明,碱浸的最优工艺条件为反应时间180 min、温度160℃、液固比15 ml·g^-1、NaOH浓度2.5 mol·L^-1。在最优工艺条件下得到的浸出渣主要成分为锐钛矿型TiO₂,经稀硫酸洗涤后作为载体,通过负载与新鲜催化剂相同含量的WO₃和V₂O₅,制备了V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂。对催化剂进行脱硝活性评价,结果表明,再生载体制备的催化剂脱硝活性恢复至新鲜催化剂水平,300℃时NO转化率达到97.8%,且具有良好的抗硫抗水性。     

SiO2:Eu3+荧光粉的制备及其发光性能的研究

采用stober溶胶-凝胶法制备以SiO₂为基质,Eu³⁺为激活剂的红色荧光粉。研究了退火温度,稀土Eu³⁺掺杂量对荧光粉发光性能的影响。研究表明：制备出了分散度高,形貌好的球形SiO₂粒子,粒径分布单一,几乎均在613 nm左右,SiO₂粒子为非晶态,稀土离子的掺杂并未改变SiO₂的结构。稀土离子掺杂量与退火温度仅影响发射峰的强度,并未影响发射峰的位置。SiO₂:Eu³⁺最佳退火温度为600℃、最佳掺杂量为6 mol%,位于橙红光区。     

不同改性剂对ZrO2陶瓷烧结性能与微观结构的影响

通过在ZrO₂陶瓷粉体中添加不同量的CeO₂、MgO、Y₂O₃,探讨了不同改性剂对ZrO₂陶瓷烧结性能与微观结构的影响规律。结果发现,添加CeO₂作为改性剂能有效细化ZrO₂的陶瓷晶粒,并提高陶瓷的体积密度,但不能消除陶瓷中裂纹的产生;适量MgO的添加,可以有效防止ZrO₂陶瓷中出现裂纹,但对陶瓷晶粒的细化作用有限,且添加量过大后将导致陶瓷晶粒发生急剧生长;少量Y₂O₃的添加,即可有效细化ZrO₂陶瓷的晶粒大小并消除陶瓷中裂纹的产生,其最佳添加量在3mol%。适量MgO的添加可以将陶瓷的致密化温度降至1450℃,而添加Y₂O₃陶瓷的致密化温度均在1550℃以上。     

废纸脱墨浆预处理及其酶解性能研究

以预处理后的废纸脱墨浆为底物,纤维素酶和纤维二糖酶为水解酶,研究了不同预处理方法（包括Na₂SO₃、H₂O₂、HCl）对酶解得率的影响。结果表明：与原料相比,3种预处理方法都不同程度地提高了纤维素含量,增加底物的比表面积,降低纤维素的结晶度,促进酶水解;其中,H₂O₂预处理后的废纸脱墨浆的酶解得率最高,为91.67%,其次是亚硫酸钠预处理和盐酸预处理,得率分别为87.57%和82.49%。     

硫酸盐熔融反应法从钛铁矿中提取钛的研究

以海南万宁的钛铁矿和硫酸铵为主要原料,通过熔融反应法使钛铁矿中的钛转化为易溶于稀酸的硫酸氧钛,用稀硫酸浸取,达到提高钛浸取率的目的。考察了硫酸铵加入量、焦硫酸钾加入量、反应温度、稀硫酸浸取浓度对钛浸取率的影响。实验结果表明：硫酸铵和焦硫酸钾的加入量、反应温度对钛浸取率的影响较大。提高钛浸取率的最佳条件为：m（钛铁矿）∶m（硫酸铵）∶m（焦硫酸钾）=1∶6∶0.5,反应温度为450 ℃,保温时间为30 min,稀硫酸浸取浓度为2.32 mol/L,在此条件下钛的浸取率达到96.82%。     

响应面法优化微波热解剩余污泥产酸

目前微波预处理污泥主要局限在污泥水解率及其对厌氧消化的影响, 常用溶解性COD来进行表征预处理效果, 在污泥产酸方向少有报道。为了确定微波热解剩余污泥产酸的最佳工艺条件, 通过单因素实验选取实验因素与水平, 根据中心组合设计原理, 在单因素试验的基础上采用四因素三水平的响应面分析法, 考察了微波加热温度、微波加热时间、过氧化氢投加量和乙酸投加量对污泥产酸的影响。微波热解剩余污泥产酸的最佳工艺条件为:加热温度180℃, 加热时间21min, 过氧化氢投加量0.18g/(gSS), 乙酸投加量49mg/(gSS), 最大预测乙酸增量值581mg/L, 试验值与预测值之间的相对偏差在0.033～0.074之间。研究结果表明:本工艺可有效提高污泥有机酸产率, 试验值与预测值吻合较好, 可为污泥原位碳源开发提供理论和实际指导。     

硫酸化焙烧-水浸处理废稀土荧光粉工艺

针对当前废稀土荧光粉综合回收利用率低、不当处理造成环境污染严重等问题,采用硫酸化焙烧?水浸法处理废稀土荧光粉,考察了焙烧温度对物料形态的影响及焙烧温度、浓硫酸添加量对稀土氧化物浸出效果的影响,并对该工艺进行了初步环保评估。结果表明,在焙烧温度300℃、时间120 min、浓硫酸与废粉质量比为1.85及浸出温度25℃、时间120 min、液固质量比2:1的条件下,4种稀土氧化物的回收率分别为Y2O3 98.82%, Eu2O3 97.39%, CeO2 96.58%和Tb4O7 98.77%。硫酸化焙烧可使稀土分解为可溶性的硫酸盐和磷酸盐,并保证渣为环保的低放渣。浓硫酸添加量对4种稀土氧化物浸出率影响较大,焙烧温度对CeO2和Tb4O7浸出效果影响显著,在浓硫酸与废粉质量比1.85、浸出温度25℃、时间均为120 min的条件下,CeO2和Tb4O7的浸出率分别由焙烧温度200℃时的40.18%和37.18%提高至300℃时的96.58%和98.77%。稀土荧光粉在300℃下焙烧不会产生SO2和SO3等有害气体,焙烧过程中放出的气体主要为水蒸气和挥发的硫酸,物料失重约为10%。该工艺避免了焙烧过程中产生大量含硫、含氟、强酸性废气及难溶解的焙烧废渣,同时减少了环境污染及部分稀土资源浪费,具有广阔的工业应用前景。     

含钛高炉渣制备SCR烟气脱硝催化剂

以含钛高炉渣为原料,稀硫酸为溶剂提取钛液,钛液经水解、高温焙烧后制得高比表面积的TiO₂,并以其为载体采用分步浸渍法制备了V₂O₅-WO₃/ TiO₂催化剂。优化了含钛高炉渣的酸解条件,对所得TiO₂进行了XRD、XRF、BET表征,用自制催化剂评价系统考察了所制备催化剂的脱硝性能及抗硫抗水性能。结果表明：H₂SO₄浓度40%、酸渣比1.5、酸解温度80℃、酸解时间3 h条件下,TiO₂浸出率可达90%,水解产物主要为锐钛型TiO₂,纯度达到74%,含有21.2%无定形SiO₂及少量其他杂质。SiO₂的存在提高了产物的比表面积、孔径,有利于活性组分的负载。以含钛高炉渣基TiO₂为原料制备的V₂O₅-WO₃/TiO₂脱硝催化剂相比于以商业TiO₂和TiOSO₄制备的催化剂,在250～450℃具有更高的催化活性,且在300℃具有较好的抗硫抗水性能。     

Structural and chemical promoter effects of alkali (earth) and cerium oxides in CO oxidation on supported gold

Nanostructured Au/Al₂O₃ catalysts prepared by deposition–precipitation with urea were characterized by X-ray diffraction (XRD) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and tested for low temperature CO oxidation. The paper is focused on the effect of two different kinds of additives on the structure and reactivity of Au/Al₂O₃ for CO oxidation: (1) alkali (earth) metal oxides and (2) ceria. The structural properties of nanosized Au particles are drastically affected by the presence of additives. The main role of the alkali (earth) metal oxides is to stabilize the small Au particles against sintering, such that when BaO is added to Au/Al₂O₃, full CO conversion is already achieved at room temperature. For this reaction ceria addition does not result in a higher activity. However, when both BaO and CeO_x are added to Au/Al₂O₃, the catalytic performance of the multicomponent catalyst resembles that of Au/BaO/Al₂O₃.     

Thermochemical decomposition of phosphogypsum with Fe-P slag via a solid-state reaction

Phosphogypsum is a solid waste sourced from the wet-process phosphoric acid industry, which causes severe environmental damages. Its utilization was limited by its high decomposition temperature and high energy consumption. Herein, an Fe-P slag, which is a solid waste that mainly comprises iron phosphide(FeP) and diiron phosphide(Fe₂ P), can dramatically decrease the decomposition temperature of phosphogypsum. It was found that the Fe-P slag and CaSO₄ can react as shown in ...     

废旧混合锂电池正极材料还原酸浸行为研究

针对废旧混合锂电池正极材料中有价金属元素镍钴锰的高效分离浸出,设计开发了2种不同混合废料体系：LiCoO₂与Li （Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3） O₂、LiMn₂O₄与Li （Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3） O₂,研究了还原剂用量、硫酸初始浓度、浸出温度、液固比对浸出过程的影响。LiCoO₂与Li （Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3） O₂混合废料较适宜浸出参数为：浸出温度80℃、反应时间90 min、H₂SO₄浓度2.3 mol·L^-1,液固比R=8 mL·g^-1、还原剂Na₂SO₃用量=1.2倍理论量;LiMn₂O₄与Li （Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3） O₂组成的混合废料的较适宜浸出实验参数为：浸出温度60℃、反应时间90 min、H₂SO₄浓度2.3 mol·L^-1,R=8 mL·g^-1、还原剂Na₂SO₃用量=1.2倍理论量。得到的浸出规律为混合锂离子电池正极废料回收工艺的广泛适应性提供了参考思路。