中国煤系高岭土加工利用现状与发展

中国以独特而丰富的煤系高岭土资源著称于世,以煤系高岭土为原料经过煅烧等深加工工艺处理的煅烧高岭土产品以其散射力强、油墨吸附性能好、活性和白度高、电绝缘性能和热稳定性能好、孔隙率和遮盖率高、容重小等优点而在造纸、陶瓷等日用化工行业广泛应用,近年随着我国经济和工业的高速发展,对高岭土产品的需求越来越大,我国煤系高岭土的开发利用技术和生产应用的规模也随之迅速发展起来。     

煅烧条件对煤系煅烧高岭土物化性能影响的研究

研究了煤系高岭土在煅烧过程中原料细度、煅烧温度、恒温时间、升温速度、添加剂及还原气氛对产品物化性能的影响     

利用高岭土制备纳米氧化铝

采用高岭土为原料制备纳米氧化铝成本低廉,可以大幅度提高高岭土的产品附加值,提高经济效益.实验以苏州高岭土为原料,通过酸溶、过滤、干燥和煅烧等步骤制备纳米氧化铝粉体.研究了高岭土煅烧温度、分散剂、沉淀剂及干凝胶煅烧温度等因素对氧化铝的浸取率及纳米氧化铝细度、形貌、晶型的影响.实验得出高岭土经700℃煅烧,盐酸浓度20%,AI/HCI摩尔比为1:7,100℃酸浸3h,浸取率达到93.83%,干燥产物在800℃煅烧得到长度为50nm、长径比为10左右的针状γ-Al2O3,1300℃完全转变为α-Al2O3.     

煅烧高岭土-TiO_2复合材料的制备及表征

以煅烧高岭土和TiO2为原料,采用机械力化学法制备煅烧高岭土-TiO2复合材料。以遮盖力和吸油量为指标,优化煅烧高岭土-TiO2复合材料的制备工艺,并表征其颜料性能。结果表明:复合过程中共混研磨时间、球料质量比和搅拌磨转速对复合材料的颜料性能影响显著。制备的煅烧高岭土-TiO2复合材料遮盖力为纯钛白粉的88.4%,白度也与其接近,且吸油量适中。该材料用于内墙涂料显示出较好的颜料性能,能以一定比例替代钛白粉使用。     

煤系高岭土制备土聚水泥的正交优化设计

以煤系高岭石为原料,经粉磨、煅烧活化后加入碱性激发剂,在常温常压条件下制备出了具有早强、高强性能的土聚水泥.正交优化设计了高岭土的煅烧温度和保温时间、Na2O·nSiO2溶液的掺量和模数等对土聚水泥抗压强度的影响.研究表明:煤系高岭土经850℃煅烧、保温2h,所得的处于无定型状态的偏高岭土经模数为1.2、掺量为9%Na2O·nSiO2溶液的激发,可制备出4h抗压强度达87.5MPa,7d强度达137.6MPa的新型胶凝材料.     

煅烧表面载钴煤系高岭土的色度学研究

由于高岭土中含铁杂质的存在,很大程度上影响了其煅烧产物的白度和色调,而现有技术很难经济地将含铁杂质除尽,因而使高岭土的应用受到很大限制.选择铁含量较低的山西煤系高岭土,研究了化学沉积法实现煤系高岭土表面载钴,并经过煅烧,改善煅烧产物色度指标.研究表明,与未处理样品比较,载钴处理后的样品煅烧产物白度值可提高2～5度,并能...     

高岭土碱热活化机理与4A沸石的水热合成

本文以碱热活化的高岭土为原料合成4A沸石。通过XRD、DSCI、R2、7Al MAS NMR等物化表征研究高岭土碱热活化机理。结果表明:在高岭土碱热活化过程中,碱起到矿化剂作用,碱活化了伴生惰性矿物石英,碱促进煅烧高岭土中六配位铝转变为活性四配位铝,碱促进硅铝聚合态向具有β笼结构的方钠石和高活性的偏硅酸钠的转变。高岭土和伴生结晶态石英最佳活化条件是n(Na2O)/n(Al2O3)为1,煅烧温度为600℃,保温2h。与热活化法相比,采用碱热活化法,高岭土的活化温度降低150℃-200℃,结晶态石英活化温度降低到600℃,Al3+主要以活性四配位铝形式存在。以碱热活化高岭土为原料水热合成4A沸石,4A沸石的成核期缩短,晶化速率加快。     

电纺Al2O3纳米纤维毡的制备及染料吸附脱色性能

以异丙醇铝(AIP)为前驱体,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为聚合物模板,结合溶胶-凝胶、静电纺丝和高温煅烧的方法制备了Al2O3纳米纤维毡,研究了煅烧温度对Al2O3纤维毡的形貌、孔隙结构和吸附脱色性能的影响,并探讨了其吸附脱色机理和循环再生性能.结果表明,制得的Al2O3纤维毡具有较好的结构形貌和均匀的纤维直径,经800℃煅烧后的Al2O3纤维毡的BET比表面积约为82.7 m2/g,对活性红X-3B和酸性安诺赛特黄TB染液的吸附率分别高达72％和93％,这归因于二者之间的静电作用,并且该Al2O3纤维毡具有良好的循环稳定性和可靠性.因此,电纺Al2O3纤维毡在染料废水的吸附脱色方面具有潜在的应用前景.     

真空烧结SiC多孔陶瓷的组织与性能

以SiC为主要原料,以羧甲基纤维素(CMC)为造孔剂,分别以Al2O3-Y2O3和Al2O3-高岭土为烧结助剂,在1550℃真空烧结制备出孔洞均匀的SiC多孔陶瓷,研究了造孔剂和烧结助剂对其抗折强度和抗弯强度的影响.结果表明:随着造孔剂用量的增加,气孔率和线收缩率提高,抗折强度下降.对于经预氧化处理以Al2O3-Y2O3为助烧剂的样品,因发生低温液相反应烧结,其结构致密,气孔率较小,线收缩率和抗折强度较高;而在以Al2O3-高岭土为助烧剂的样品中发生固-固反应,其结构疏松,因而线收缩率和抗折强度较低.但是这种疏松结构有利于热应力的释放,使样品具有较高的抗热震性能.     

煤系高岭土煅烧增白实验研究

通过煅烧实验，综合研究了煅烧温度、原矿粒度、煅烧时间、增白剂用量等因素对煤系高岭土白度的影响程度，并得出以上因素的较好组合，旨在为指导工业生产提供参考和借鉴。     

金属表面活性剂相转移制表面覆盖式纳米催化剂──影响粒子大小因素的研究

制备了具有不同组成及结构的表面覆盖式催化剂，研究了制备条件、载体物质的溶解度、灼烧升温速度及表面活性剂用量对粒子大小的影响，研究结果表明：表面活性剂对胶体粒子的保护能力因其金属元素的种类而变．制备表面覆盖式纳米粒子的特殊条件对产物粒子的大小并无不利影响，载体粒子的溶解度越大，产物粒子也越大，最佳时灼烧升温速度为2℃／min，金属表面活性剂的最佳用量是其在总的金属元素中的摩尔分数为0．25。     

Y2O3：Eu超微粉末的合成及发光性质研究

本文用络合－沉淀法制备了Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ超微粉末，平均粒径０．０４μｍ－０．１μｍ，ＸＲＤ分析为立方晶系，试验结果表明，Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ的平均粒径和相对亮率随焙烧温度的增加而明显增加；超微状态下的Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ相对亮度低；Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ的平均粒径对相对亮度有很大的影响。     

Sinterability, mechanical, and electrical properties of Al2O3/8YSZ nanocomposites prepared by ultrasonic spray pyrolysis

Al2O3 nanoparticles added the YSZ for improving the mechanical property and the ionic conductivity. Al2O3/YSZ nanocomposites were prepared by ultrasonic spray pyrolysis and PECS process. The relative density of the Al2O3/YSZ nanocomposites was fully densified at a sintering temperature of 1100 degrees C. The grain size for 5 vol.% Al2O3/YSZ was less than 100 nm. The fracture toughness and total ionic conductivity of Al2O3/YSZ nanocomposites were improved compared with Al2O3/YSZ nanocomposites by conventional process, due to homogeneous dispersion and uniform particle size of added Al2O3.     

纳米氧化铝的相变研究

以硫酸铝为原料,用沉淀法制取纳米氧化铝,研究了其相变过程。用XRD、SEM、AFM及IR等手段对不同温度下煅烧所得的产品进行了表征。结果表明,该方法制备的氧化铝粉体呈球形、团聚程度轻、粒度分布较均匀、γ相和δ相平均粒径20-30nm、α相平均粒径53nm,其物相变化次序为：非晶态Al2O3→γ-Al2O3→δ-A12O3→α-Al2O3。     

等离子喷涂Al_2O_3-30%TiO_2微米/纳米复合涂层的结构与耐磨性能

采用溶胶-凝胶法合成了不同粒径的Al2O3-30%(质量分数)TiO2纳米复合粉体,用喷雾干燥法对合成粉体进行喷雾造粒,造粒后的粉体通过等离子喷涂制备Al2O3/TiO2复合涂层,最后对涂层结构和性能进行了表征。涂层结构和形貌分析表明制备的涂层具有微米/纳米复合结构,初始粉体粒径对涂层的结构和致密度影响很小;涂层摩擦学性能测试表明复合涂层的磨损率随初始粉体粒径的增大而减小,初始粉体粒径为100nm左右时,复合涂层的磨损率最低。复合涂层的磨损机制为裂纹扩展导致的磨损剥落。     

Al2O3/Mo复合材料的磨料磨损性能

对Al2O3/Mo复合材料的微观形貌进行了分析,同时测试了Al2O3/Mo复合材料的磨损行为。结果表明,随Al2O3体积分数的增加,基体的密度先增大后减小,显微硬度逐渐增加,磨损过程中产生的切削、犁沟在数量、深度上都有一定程度的减少。当Al2O3的体积分数为3%时,随着磨粒粒度的减小,复合材料的比磨损率逐渐增加,Al2...     

机械力化学效应对锅炉底渣理化特性的影响

为了考察机械力化学效应对锅炉底渣理化特性的影响,采用高能球磨机对锅炉底渣进行球磨,并使用粒度测试、密度测试、XRD、SEM、FI-IR及DSC检测手段,分析其粒度、密度、矿物性能、显微形貌及热力学性质在不同球磨时间下的变化.结果表明:随着球磨时间的增加,锅炉底渣的粒度减小,密度增加;形貌明显改变,颗粒趋于球形,且分布均匀;锅炉底渣中的莫来石、石英等晶相遭到破坏;Al—O—Si、Si—O—Si键断裂,非晶态Al2O3、SiO2增加,有利于提高锅炉灰渣的活性.并确定了在实验条件下最佳球磨时间为9 h.     

The effect of oil-droplet on bubble absorption performance in binary nanoemulsions

The objectives of this paper are to study the absorption characteristics of NH₃ bubbles in binary nanoemulsions and to quantify the effect of oil-droplet on the bubble absorption performance. C₁₂E₄ and Tween20 are used as the surfactants and n-decane oil is added into NH₃/H₂O solution to make the binary nanoemulsion. The initial concentration of NH₃/H₂O solution and the concentration of oil are considered as the key parameters. The absorption rates are calculated by measuring the inlet and outlet mass flow rates per a given time period. In addition, the droplet size in the binary nanoemulsion is measured by the particle size analyzer (ELS-Z, OTSUKA ELECTRONICS). It is found that the effective absorption ratio for 2.0 vol% oil and 14.3 wt% NH₃/H₂O becomes 17% higher than that for the base fluid.     

亚微米ZrO_2粉体对氧化铝陶瓷力学性能的影响

在高纯Al2O3粉体中添加质量分数为16%的亚微米ZrO2粉体,制备Al2O3-ZrO2复合粉体,通过X射线衍射仪、电子探针和扫描电子显微镜分别对样品的相组成和显微结构进行分析,研究不同烧结温度下亚微米ZrO2粉体对氧化铝陶瓷抗折强度和硬度的影响。结果表明,在1 450℃时无压烧结2 h,Al2O3-ZrO2复相陶瓷的晶粒粒径约为0.5μm,抗弯强度高达797 MPa,提高了46%,维氏硬度为17.9 GPa。     

Synthesis of high-density nickel cobalt aluminum hydroxide by continuous coprecipitation method

Spherical nickel cobalt aluminum hydroxide (Ni(0.80)Co(0.15)Al(0.05)-hydroxide, NCA) was prepared by a continuous coprecipitation method. A new design of the Al solution and the feeding method was applied, which enabled to prevent rapid precipitation of Al(OH)(3) and to obtain spherical NCA with large enough particle size and high density. The active material (LiNi(0.80)Co(0.15)Al(0.05)O(2) or LNCA) prepared from it showed higher tap-density than that made from NCA prepared by general processes, and homogeneity of Al-distribution was also improved. It is expected that the electrode density of lithium ion batteries adopting LNCA could be improved with the new process proposed in this study.