复合磁絮凝剂的制备及其对黄药废水的处理

以磁种(Fe_3O_4)和聚合硫酸铁(PFS)为主原料,通过复配工艺制备新型复合磁絮凝剂(CMF),并将其应用于黄药废水的处理。结果表明:当Fe_3O_4球磨时间为40 h、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和壳聚糖(CTS)在PFS中的添加量分别为480、280和60 g/L时,Fe_3O_4-PDMDAAC-PFS、Fe_3O_4-PVP-PFS和Fe_3O_4-CTS-PFS的沉降时间分别可达248、1035和507 h。当黄药废水初始pH为9、Fe_3O_4-PDMDAAC(240g/L)-PFS和Fe_3O_4-CTS(40 g/L)-PFS中复合絮凝剂投加量分别为180和160 mg/L、Fe_3O_4添加量分别为5%和20%时,与PFS相比,Fe_3O_4-PDMDAAC(240 g/L)-PFS和Fe_3O_4-CTS(40 g/L)-PFS对COD总去除率分别提高17.28%和20.16%,对黄药总去除率分别提高1.91%和2.48%,且Fe_3O_4-PDMDAAC-PFS和Fe_3O_4-CTS-PFS都获得了更快的絮体沉降速度和更密实的絮体结构。     

PVP对石墨烯/Fe3O4复合吸波材料形貌及吸波性能的影响

目的研究分散剂PVP对Fe_3O_4在石墨烯表面分散性的影响,以获得吸波性能良好的吸波材料。方法采用溶剂热法制备石墨烯/Fe_3O_4复合吸波材料,通过扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪、X射线光电子能谱、矢量网络分析仪等对石墨烯/Fe_3O_4复合吸波材料进行表征,并研究了PVP添加与否在石墨烯/Fe_3O_4复合吸波材料形貌及吸波性能的影响。结果添加PVP后的石墨烯/Fe_3O_4复合吸波材料与未添加PVP的相比,Fe_3O_4在石墨烯表面的团聚现象明显减少,尺寸显著减小。通过计算机模拟反射率,未添加PVP的石墨烯/Fe_3O_4复合吸波材料在匹配厚度d=2.00 mm时,在16.25 GHz处达到最大反射损耗-18.79 dB,复合材料反射损耗小于-10 dB的频带宽度可达4.1 GHz。添加PVP的复合材料在匹配厚度d=2.00 mm时,在16.25 GHz处达到最大反射损耗-25.88 dB,复合材料反射损耗小于-10 dB的频带宽度可达4.5 GHz,相比未添加PVP的复合吸波材料,反射损耗小于-10 dB的频带宽度增加0.4 GHz,最大反射损耗提高7.09 dB。结论 PVP能提高Fe_3O_4在石墨烯表面的分散性,并在石墨烯表面形成良好的导电网络,使复合材料的吸波性能明显提升。     

聚乙二醇对CuO/Al_2O_3光催化剂制备与活性的影响

以葡萄糖为模板、聚乙二醇(PEG-4000)为分散剂通过一步水热法所得前驱体,经600℃焙烧4 h得到CuO/Al2O3光催化剂,并对样品进行XRD、SEM、TEM、BET、TG/DTA和XPS等表征分析。在模拟太阳光照射下,以甲基橙溶液的光催化降解考察样品的光催化活性,研究焙烧温度、添加PEG-4000对样品光催化活性的影响。结果表明:PEG-4000的添加对产物的晶相和比表面积有一定影响;当焙烧温度600℃,加入10%PEG-4000到前驱体CuO/Al2O3中时,光催化活性最佳;光照60 min后,0.5 g/L光催化剂用量对甲基橙的脱色率达96.7%,与未加PEG-4000的样品比较,相同条件下对甲基橙的脱色率提高6.5%。     

吐丝温度对高硅焊丝钢氧化皮结构及剥离性的影响

研究了吐丝温度对ER70S-6高硅焊丝钢盘条氧化皮结构的影响,并采用扭转试验评价了氧化皮的机械剥离性。结果表明:高硅焊丝钢盘条轧制后形成的氧化皮具有4层结构,从基体侧向外依次为Fe_2SiO_4、Fe_(1-x)O、Fe_3O_4和Fe_2O_3层;吐丝温度对氧化皮的总厚度及物相比例具有显著影响。当吐丝温度从840℃增加至920℃时,氧化皮总厚度从约7μm增加至13μm,中间层Fe_(1-x)O的厚度比例增加至50%;扭转试验时氧化皮剥离形态由粉末状逐渐转变为块状和长条状,氧化皮残留量逐渐减少,这表明提高吐丝温度可改善盘条表面氧化皮的机械剥离性。     

高铬铸铁在液-固两相流中的冲蚀磨损行为

研究不同Cr含量的高铬铸铁(Cr12、Cr15、Cr23和Cr28)在液固两相流(浓度为3.5的H2SO4+石英砂)的冲刷腐蚀磨损行为。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段观察表面形貌特征和分析腐蚀产物的相组成,通过分析单位面积的质量损失研究冲蚀磨损行为。结果表明,基体首先遭受腐蚀,当Cr含量≤15%时,高铬铸铁腐蚀产物中无氧化膜或氧化膜为不致密的Fe_2O_3时,腐蚀和冲刷磨损之间的交互作用使单位面积的质量损失率不断增加。Cr含量≥23%时,高铬铸铁腐蚀产物主要为Fe_2O_3和Cr_2O_3,当Cr_2O_3膜的厚度增加到一定程度后,延缓了冲蚀磨损进程,单位面积的质量损失表现为先增加后又降低。     

磁性Fe3O4/活性炭对电镀废水中Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

目的获得吸附性能、磁分离性能和再生性能较佳的磁性Fe_3O_4/活性炭吸附剂(MAC)。方法通过化学共沉淀法制备出磁性Fe_3O_4/活性炭吸附剂。采用X-射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对活性炭进行表征。使用磁性Fe_3O_4/活性炭吸附电镀废水中的Cr(Ⅵ),考察吸附剂用量、吸附pH值和吸附时间对吸附性能的影响,并研究了吸附动力学模型。利用磁铁对磁性Fe_3O_4/活性炭进行了回收。结果制备的磁性Fe_3O_4/活性炭中含有纯度较高的立方相磁性Fe_3O_4粒子。在温度为25℃、pH=3、吸附时间为120 min、吸附剂用量为0.15 g时,对Cr(Ⅵ)的去除率最高,达到了97.44%,吸附动力学符合拟二级动力学模型。电镀废水中共存阳离子会使吸附性能增强,共存阴离子会使吸附性能降低。磁性Fe_3O_4/活性炭的回收率达93.58%,6次解吸-再生后,吸附量仍较高,为27.17 mg/g。结论磁性Fe_3O_4/活性炭吸附剂对电镀废水中的Cr(Ⅵ)具有较高的去除率,吸附剂回收方法简单,回收率高,具有较好的应用前景。     

铁酸钠对含铁矿物碳热还原过程铁粒形成的影响

通过热力学计算、动力学试验以及还原产物微观形貌扫描电镜分析,研究Na_2O·Fe_2O_3在Fe_2O_3/MgFe_2O_4-Na_2CO_3-C还原体系中的作用。结果表明:在该体系中,Na_2CO_3与Fe_2O_3或MgFe_2O_4快速反应生成更易被碳还原的Na_2O·Fe_2O_3,从而降低还原反应的起始温度,并加速反应的进行;Na_2O·Fe_2O_3还能促进含铁矿物碳热还原过程中铁晶粒的长大,有利于后续铁矿物的磁选分离。     

铁酸钠的制备及应用

本论文研究了"高压水化学法回收赤泥中氧化铝和碱"工艺中添加剂-铁酸钠的制备工艺。重点研究了原料配比、烧结温度、保温时间对制备产物中铁酸钠含量的影响规律。结果表明,铁酸钠制备最佳条件为[Na_2CO_3∶Fe_2O_3](碳酸钠和氧化铁的摩尔比)1.2,烧结温度1000℃,保温时间60 min,此条件下制备的铁酸钠的相对百分含量为100%。添加该铁酸钠进行回收赤泥中氧化铝和碱实验,赤泥中氧化铝和碱回收率分别为74%和91%。     

还原剂对高磷鲕状赤铁矿直接还原同步脱磷的影响

讨论还原剂对鄂西高磷鲕状赤铁矿直接还原同步脱磷的影响,研究在固定脱磷剂用量下,还原剂用量对还原铁中铁、磷含量及铁回收率的影响,并研究其焙烧产物。结果表明:还原剂中固定碳及挥发分对还原铁中铁品位及铁回收率的影响较大,灰分对还原铁中磷品位的影响较大;当使用同一还原剂时,焙烧产物中金属铁含量随还原剂用量的增加而增加,浮氏体含量随还原剂用量的增加而降低,还原剂用量的增加会减弱脱磷剂与矿石中主要脉石矿物生成铝硅酸钠的趋势;当还原剂用量相同时,活性炭、焦炭、无烟煤和褐煤所得焙烧产物中金属铁含量逐渐增加,浮氏体含量逐渐降低;在这4种还原剂中,褐煤直接还原同步脱磷的效果最好,无烟煤和焦炭次之,活性炭的效果最差。     

红土镍矿高温硫化熔炼镍锍EI北大核心CSCD

本文通过热力学分析,揭示了红土镍矿硫化熔炼低镍锍过程物相演变规律,阐明了硫化熔炼过程机理。结果表明:在一定硫化熔炼条件下,红土镍矿中镍氧化物转变历程为NiO→Ni→Ni_(3)S_(2),钴氧化物转变历程为CoO→Co→Co_(9)S_(8),铁氧化物转变途径为Fe_(2)O_(3)→Fe_(3)O_(4)→FeO→FeS或Fe_(2)O_(3)→Fe_(3)O_(4)→FeO→Fe→FeS;金属与S亲和力强弱顺序为Ni≈Fe>Co;金属与O亲和力强弱顺序为Fe>Co>Ni。由理论计算可知:在硫化熔炼过程中,当硫磺添加量为矿料质量的2%、碳添加量为矿料质量的4%时,产出镍锍品位为21.45%,镍、钴回收率分别为99.43%、87.58%,硫直接利用率为62.68%。目前,红土镍矿高温硫化熔炼镍锍,已初步实现工业应用,与常规RKEF技术相比,过程绿色低碳,是具有里程碑意义的技术变革。     

稀土粉末渗硼45钢的磨损与腐蚀性能

研究了45钢单一渗硼和添加Nd_2O_3稀土渗硼,两种方法得到的渗硼层都是由FeB和Fe_2B两相组成,但Fe_2B相的比例随着渗剂中Nd_2O_3含量的增加而增加.当渗剂中Nd_2O_3含量为5%时,渗硼层最厚达到135μn,增加50%.比较不加稀土渗硼试样和添加5%稀土渗硼试样的磨损实验结果可知:载荷小于90N时,5%稀土试样的磨损率高于不加稀土试样的磨损率.而在高载荷下情况相反;低载荷时,5%稀土试样的摩擦系数低于不加稀土试样,载荷超过90N后,两者基本一致.与未处理试样相比,两种方式得到的渗硼试样,在HCl 5 vol%溶液中的腐蚀电位变化不明显,但能显著降低腐蚀电流密度,从而降低腐蚀速率.     

稀土Ce对管线钢在混凝土环境中腐蚀行为的影响

采用稀土Ce合金化的方法制备了4种不同成分的管线钢,考察了Ce元素对管线钢显微组织和在混凝土环境中耐腐蚀性能的影响,并对表面腐蚀产物进行了分析。结果表明,稀土Ce在管线钢中可以起到细化晶粒和净化除杂的作用;管线钢表面腐蚀产物主要为FeOOH、FeCl_3、FeS、FeO、Fe_2O_3和Fe_9S_(10);在管线钢中添加一定含量的稀土Ce可以提高管线钢的耐腐蚀性能,且当Ce添加量为0.045%时可以取得最佳的耐腐蚀性能。     

Fe_2O_3掺杂对TiO_2-Ta_2O_5基压敏陶瓷显微结构和电性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备得到了掺杂不同含量Fe_2O_3(0 mol%~0.1 mol%)的TiO_2-Ta_2O_5基压敏陶瓷,并研究了Fe_2O_3添加量对TiO_2-Ta_2O_5基压敏陶瓷组成和结构的影响。实验结果表明,掺杂的Fe_2O_3可以进入Ti O2晶格中,且在样品中没有观察到第二相。电流-电压(I-V)特性曲线测试表明,TiO_2-Ta_2O_5基压敏陶瓷非线性系数随着Fe_2O_3掺杂量的增加略微下降,从3.9下降到3.6;压敏电压随着Fe_2O_3掺杂量的增加而增大,从23 V/mm增大到229 V/mm。     

碳酸铝铵制备过程中工艺参数对粒度的影响

以AlCl_3和NH_4HCO_3为原料,采用超声沉淀法制备出超细氧化铝前驱物碳酸铝铵(AACH)。研究分散剂种类、用量及加入方式,超声波,反应物浓度及滴加速度等工艺条件对反应产物AACH粒度的影响。结果表明:选用分散剂PEG-2000并控制用量在16%左右,超声功率控制在90 W,温度控制在20～30℃,滴定速度控制在0.87 L/h左右时,可以得到粒度分布更加均匀的AACH。     

CO还原焙烧铁酸锌的选择性分解行为

为了将锌焙砂中铁酸锌选择性地分解为Zn O和Fe_3O_4,研究在CO还原焙烧过程中铁酸锌的分解行为。采用HSC和Factsage软件计算铁酸锌在CO还原气氛下分解的热力学基础,再通过回转窑焙烧试验考察还原焙烧条件对铁酸锌分解行为的影响。结果表明:在适宜的温度和气氛下锌焙砂中的铁酸锌能选择性转化为Zn O和Fe_3O_4,CO浓度、p(CO)/p(CO+CO_2)值、焙烧温度和时间是影响铁酸锌分解的主要因素,提高焙烧温度、延长时间、增加CO浓度和分压有利于铁酸锌的分解,也会促进Fe O的生成;在最佳条件下,铁酸锌的分解率近70%,且过还原不严重。经XRD和SEM/EDS分析,产物主要以Zn O、Fe_3O_4、Zn S和Zn_2Si O_4为主,且颗粒粒度较小、疏松多孔及互相包裹严重。     

Y含量对X80管线钢组织及在模拟混凝土环境中腐蚀行为的影响

采用稀土Y微合金化的方法制备了4种不同Y含量的X80管线钢,研究了在模拟混凝土环境中钢的腐蚀形貌和电化学性能。结果表明,随着Y含量的增加,X80管线钢的平均晶粒尺寸逐渐减小;添加Y的管线钢在晶界处析出了Y_2O_3化合物;X80管线钢的腐蚀产物中主要含有FeOOH、Fe_3O_4、Fe_2O_3、FeO、FeS和FeCl_2相。添加有0.045%Y的X80管线钢的耐腐蚀性能最好。     

燃料量和温度对固相燃烧合成LiMn_2O_4的影响

以碳酸锰和碳酸锂为原料、淀粉为燃料,研究了温度(500, 600, 700 ℃)和燃料量(0～30%,质量分数)对固相燃烧合成尖晶石型LiMn_2O_4的影响.实验结果表明,通过固相燃烧合成方法在1 h可快速制备高纯度或单相的尖晶石型LiMn_2O_4产物.在500, 600, 700 ℃添加10%～30%淀粉时,可得到主晶相为LiMn_2O_4的产物,但600 ℃时最好.在600 ℃添加20%淀粉时,固相燃烧合成可得到单相尖晶石型LiMn_2O_4产物;在500和700 ℃淀粉量≤10%时,产物中杂相为Mn_2O_3,而淀粉量≥20%为Mn_3O_4.在600 ℃时,淀粉量达到30%产物中才有极少Mn_3O_4出现.温度较低时易生成Mn_2O_3,高温时易生成Mn_3O_4;加热温度相同时淀粉量对产物晶粒的结晶度影响不大,而淀粉量相同时,产物晶粒的结晶度随加热温度而增加.从化学热力学原理的角度探讨了不同温度和燃料量对固相燃烧合成产物组成的影响.     

Fe_2O_3-CaO-TiO_2体系下铁酸钙的合成过程及TiO_2和CaTiO_3的影响（英文）

为了确定高钛型钒钛磁铁矿烧结过程中铁酸钙的生成是受TiO_2还是TiO_2和CaO形成的CaTiO_3影响,首先利用Fe_2O_3和CaO的纯试剂合成了铁酸钙,并研究了TiO_2和CaTiO_3对钛铁酸钙(FCT)形成的影响。在Factsage 7.0软件进行热力学计算的基础上,通过在空气气氛下进行烧结,获得了在1023～1423 K温度范围内、不同烧结时间的不同样品。通过X射线衍射和扫描电镜-能谱分析等表征手段,对烧结样品的物相转变和微观结构变化进行了表征。发现FCT的形成过程主要分为2个阶段:前一阶段为1023～1223 K温度范围内Fe_2O_3与CaO之间的反应,合成产物为Ca_2Fe_2O_5,反应方程式为"Fe_2O_3(s)+2CaO(s)=Ca_2Fe_2O_5(s)";后一阶段为1223～1423 K温度范围内Ca_2Fe_2O_5和Fe_2O_3的反应,主要产物为CaFe_2O_4,反应为"Ca_2Fe_2O_5(s)+Fe_2O_3(s)=2CaFe2O4(s)",该阶段尤其是温度为1423 K时,反应速率显著加快,随温度的升高CaTiO_3显著增加。然而,Ti元素在铁酸钙中的固溶很难实现,TiO_2与铁酸钙之间的反应不是形成FCT的有效途径。随着保温时间的延长,CaTiO_3和FCT相界中Fe元素含量增加。FCT主要是通过Fe组分在CaTiO_3中固溶形成的,主要反应是"Fe_2O_3+CaTiO_3(s)=FCT(s)"。     

固态颗粒对TC4合金磨损行为的影响

在TC4合金/GCr15钢摩擦界面分别添加MoS_2、Fe_2O_3等固态颗粒,研究两种颗粒对TC4合金磨损行为的影响;采用XRD、SEM、EDS等手段表征TC4合金的磨损特征,并探讨磨损机制。结果表明:TC4合金具有较差的耐磨性,而两种颗粒显著改变其磨损性能。当MoS_2或Fe_2O_3在磨损表面形成连续的固态颗粒层时,TC4合金的磨损质量损失显著下降。Fe_2O_3颗粒层具有较强的承载能力,可以保护钛合金避免磨损;而MoS_2层在高载下容易破碎,TC4合金失去保护作用,磨损增加。无添加及MoS_2层破碎时,TC4合金以磨粒和粘着等严重磨损机制为主,当磨损表面连续覆盖固态颗粒层时由严重磨损向轻微磨损转变。     

添加纳米氧化物颗粒对TC4合金磨损行为的影响

采用摩擦磨损试验机对TC4合金/GCr15钢进行滑动磨损试验,在摩擦界面人工添加纳米氧化物颗粒研究了氧化物种类和颗粒尺寸对TC4合金磨损行为的影响;采用XRD、SEM、EDS等方法表征了TC4合金的磨损特征并探讨了磨损机制。结果表明:氧化物颗粒的种类和尺寸对于TC4合金的磨损行为具有显著影响。TiO_2颗粒急剧促进TC4合金磨损,而Fe_2O_3显著降低磨损;Fe_2O_3粒径越小,TC4合金的磨损失重越小且几乎不随载荷变化而波动。摩擦界面添加TiO_2时,磨损机制与未添加氧化物颗粒的相似,以磨粒磨损和粘着磨损等严重磨损机制为主;当添加Fe_2O_3时,磨损机制由严重向轻微磨损转变。