高含量NaOH体系中Mg2SiO4的浸出机理

以Mg(OH)2.4MgCO3.6H2O和SiO2为原料,采用高温固相法合成Mg2SiO4,利用XRD和Raman光谱表征其结构。通过正交试验,优化高含量NaOH中Mg2SiO4的浸出反应条件,得出最佳试验条件为:温度220℃,时间120 min,液固比6:1,NaOH溶液含量85%(质量分数)。在优化试验基础上,采用拉曼光谱对碱浸出过程进行在线检测,利用X射线衍射仪分析碱浸后的水浸渣,研究高含量NaOH中Mg2SiO4浸出反应机理,结果表明:在反应过程中硅氧四面体中的Si—O键被破坏,NaOH介入硅酸盐晶格中,Mg2+经过碱浸过程可以脱离SiO4阵列,以Mg(OH)2形式从其硅酸盐中得以释放。     

采用碱浸预脱硅-氰化工艺从氰化尾渣中回收金

采用高浓度碱浸对氰化尾渣进行预脱硅处理,考察搅拌速度、固液比、Na OH浓度及温度对硅浸出速率的影响,研究脱硅过程的反应动力学,得到相应的动力学方程。结果表明:当搅拌速度为400 r/min、固液比为1:5、Na OH浓度为80%、反应温度为280℃时,二氧化硅的浸出率为91.8%;碱浸过程受产物层内扩散控制,表观反应活化能为37.375 k J/mol。通过正交实验对氰化浸金的条件进行了优化,在Si O2浸出率为91.8%,Na CN浓度为1.5 g/L,固液比为1:3,浸出时间为48 h的条件下,金的浸出率为87.83%。     

含钛高炉渣酸解行为研究

以攀钢含钛高炉渣为研究对象,探讨了盐酸浸出过程中Ti、Al、Mg、Ca、Si等各元素行为。考察了盐酸浓度、反应温度、液固比、粒度等因素对钛富集率及杂质去除率的影响。X射线衍射图显示,含钛高炉渣主要由钙钛矿、镁钙及铝钙复杂硅酸盐物相组成。浸出过程中,硅酸盐中的活性硅逐渐溶解并析出形成H2Si O3,H2Si O3可与水解形成的钛水合物发生共沉淀。试验结果表明:盐酸浓度、温度以及液固比等对钛在渣中的富集有显著影响,共沉淀可促进钛渣水解,提高钛在渣中的富集率。在液固比20∶1、温度80℃的条件下,采用5 mol/L的盐酸,反应90 min后,可将粒度150/75μm的高炉渣中96%左右的钛富集到渣中,获得钛含量超过37%的酸浸渣。     

铬铁矿焙烧后期铬再氧化机理

针对铬铁矿氧化焙烧后期铬转化速率降低问题,以铬铁矿焙烧过程铬转化率70%的铬渣为原料,分析铬渣的物相和化学成分,深入研究铬渣焙烧过程中温度、时间、Na2CO3和Ca CO3等对铬渣中铬转化率的影响,探讨提高铬铁矿氧化焙烧后期铬转化率的机理。结果表明:铬渣主相为Mg Cr0.4Fe1.6O4尖晶石,副相为Na Si Al O4和Mg1.5Na9Si12Al12O48等钠硅酸盐、硅铝酸盐相;在与Na2CO3进行氧化焙烧反应过程中铬转化率仅为50%~60%,钠硅酸盐、硅铝酸盐等相的存在导致Na+的利用率降低,造成铬渣中的铬转化困难;Ca的引入置换了铬渣中副相的Na,铬转化率提高到84.7%,生成了高熔点的Ca2Fe1.2Mg0.4Si0.4O5硅酸钙盐等相,增大了焙烧过程中Na+浓度,促进了铬的转化,提高了焙烧后期铬的转化率。     

Nb2O5在KOH亚熔盐体系中的溶解行为

对Nb2O5在KOH亚熔盐体系中的溶解行为进行了研究,通过正交实验和因素实验分析了KOH浓度、反应温度、反应时间、搅拌速率和碱矿比等因素对Nb2O5在KOH亚熔盐体系中溶解行为的影响.结果表明:反应温度和KOH浓度是最重要的影响因素; 在一定温度下,KOH浓度越高越有利于得到可溶性的六铌酸钾; 而在一定KOH浓度下,温度越高越容易得到不溶性的铌酸盐沉淀.不溶性沉淀经ICP-AES和XRD分析证明为偏铌酸钾(KNbO3).     

熔融NaOH分解橄榄石型硅酸盐的反应机理

采用熔融NaOH分解Mg2SiO4和MgNiSiO4,采用拉曼光谱对碱熔融过程进行在线检测,利用X射线衍射仪和红外光谱仪等分析碱融后的水浸渣,研究硅酸盐在熔融碱中的分解机理。结果表明:NaOH对Mg2SiO4中Mg离子的释放是逐次进行的,其中间产物为Na2MgSiO4;MgNiSiO4在碱熔融分解过程中,Ni离子优先于Mg离子从硅酸盐阵列中释放;镁和镍橄榄石型硅酸盐中的Mg—O和Ni—O最终都可以被Na—O替换,生成Na4SiO4。     

含硼铁精矿还原过程中硼矿物的热力学行为

依据广泛应用的同族化合物线性递变规律,通过拟合钙、镁化合物生成反应标准吉布斯自由能之间的线性关系,由不同温度条件下Ca3(BO3)2和Ca2B2O5生成反应的标准吉布斯自由能求得相应温度条件下Mg3(BO3)2和Mg2B2O5生成反应的标准吉布斯自由能,进而基于化学反应的标准吉布斯自由能与温度之间的近似线性关系,推导Mg3(BO3)2和Mg2B2O5生成反应标准吉布斯自由能,并通过试验进行了验证与探讨。热力学计算及XRD物相分析结果表明:在还原焙烧过程中,含硼铁精矿中的硼镁石(Mg2[B2O4(OH)](OH))分解为遂安石(Mg2B2O5),遂安石进一步与蛇纹石的分解产物镁橄榄石或顽火辉石反应最终转变成小藤石(Mg3(BO3)2)。     

由硫酸镁铵溶液制备Mg(OH)_2的实验研究

以含NH_4~+、Mg~(2+)和SO_4~(2-)的溶液为原料,采用氨气调pH值,得到Mg(OH)_2沉淀。实验得到反应温度、反应时间、终点pH值和搅拌强度等因素与镁的提取率的关系。采用正交试验得到影响镁的沉淀率的各种因素顺序为:反应温度终点pH值反应时间搅拌强度。优化的工艺条件为反应温度30℃、反应时间60分钟以上、终点pH值11以上、搅拌强度400r·min~(-1)。     

锆英砂在氢氧化钠亚熔盐中的分解动力学（英文）

对锆英砂在氢氧化钠亚熔盐中的分解动力学进行研究,考察反应温度、反应时间、Na OH含量、搅拌速度、碱矿比等因素对锆英砂分解率的影响。研究结果表明:锆英砂的分解率随反应温度、反应时间和NaOH含量的增加而增加。分解过程符合缩核模型,界面化学反应为控制步骤,表观活化能为77.98k J/mol,最佳实验条件下的转化率高于99%,分解产物为硅锆酸钠(Na_2ZrSiO_5)。     

BiFeO_3的水热合成及其结构演变

以Fe(NO3)3·9H2O和Bi(NO3)3·5H2O为原料、Na OH为矿化剂,采用水热法成功制备了Bi Fe O3粉体,研究了Bi Fe O3粉体在不同反应条件下的相结构与微观形貌的演变。结果表明:低的反应温度下只有杂相生成,提高反应温度使得杂相逐渐减少,有效地促进Bi Fe O3相的合成;反应时间的延长也有助于减少杂相,而较低的矿化剂浓度能够获得纯Bi Fe O3,当Na OH浓度为1 mol/L时,在170℃反应24 h可以获得纯Bi Fe O3粉体。另外,通过控制不同的反应条件,可以获得多种形貌的产物,如薄片、球形体、纳米颗粒、纳米线、四面体,实验发现,适中的反应温度、时间和矿化剂浓度可以得到大尺寸的球形体(~10μm),而反应时间的延长则会促进一维纳米结构及纳米颗粒的生长。     

碳化镧锰水解氧化法制备La0.978Mn0.946O3氧化物

碳化镧锰合金在室温常压下进行水解氧化反应,洗涤并在50～80℃烘干得到La(OH)3和Mn3O4纳米粉。探讨了反应温度、反应时间、悬浮液浓度和碳化镧锰颗粒大小对晶粒尺寸的影响。优化工艺条件为:反应温度35℃,反应时间18 h,悬浮液浓度0.1 g/ml,碳化镧锰颗粒小于0.15 mm,得到比表面积为122.6 m2/g的La(OH)3和Mn3O4纳米粉。将该纳米粉分别在400、600、800℃和1 000℃煅烧2 h,最终得到晶化程度较好的La0.978Mn0.946O3氧化物。     

Al2O3-SiO2/AZ91D镁基复合材料制备及界面反应机理研究

采用硅酸铝纤维和镁合金制备出结构紧密的Al2O3-SiO2/AZ91D镁基复合材料。介绍了复合材料的制备工艺,适宜的挤压铸造工艺为预制体温度650℃、模具温度550℃、浇注温度760℃和30～50MPa压力。XRD、SEM、EDS和光学金相显微镜OM等分析结果表明,复合材料主要由Mg、β-Mg17Al12、MgO、AlPO4、3Al2O3·2SiO2和Mg2Si等结晶相组成;镁与硅酸铝纤维反应生成MgO和汉字状Mg2Si等产物;基体镁与硅酸铝纤维的界面形成较紧密的结合层。     

Al2O3-Si原料在还原气氛下的高温物理化学变化过程

以电熔刚玉和单质硅为原料压制成试样,分别在埋碳条件、1400～1600℃高温烧结,获得5个不同温度点合成样品,采用XRD分析技术研究试样的物相演变过程,对Al2O3-Si系原料在埋碳气氛合成过程中的物相变化和反应动力学机制进行了研究.结果表明试样中新生成的物相除了SiC和O'-Sialon外,合成温度在1550℃以下还存在SiO2相,1550℃以上则存在X-Sialon相.其反应过程是金属硅和氮气反应生成Si3N4,金属Si和CO反应生成SiO2和SiC;SiC和Si3N4又分别转化成Si2N2O;同时,Al2O3和Si2N2O固溶合成O'-Sialon.随着合成温度的升高,Al2O3和Si2N2O会进一步固溶生成X-Sialon.CO气体参与反应、合成温度和原料配比是控制Al2O3-Si系原料最终合成产物、产物的生成速度和生成量的重要因素.     

Al2O3-SiO2/AZ91D镁基复合材料的制备及其性能研究

采用硅酸铝纤维和镁合金制备出结构紧密的Al2O3-SiO2/AZ91D镁基复合材料.适宜的挤压铸造工艺为:预制体温度650 ℃、模具温度550 ℃、浇注温度760 ℃和压力30～50 MPa.XRD、SEM、EDS和OM等分析结果表明,复合材料主要由Mg、β-Mg17Al12、MgO、AlPO4、3Al2O3·2SiO2和Mg2Si等结晶相组成;镁与硅酸铝纤维反应生成MgO和汉字状Mg2Si等产物;基体镁与硅酸铝纤维的界面形成比较紧密的结合层.与镁合金相比,复合材料的硬度和油摩擦性能有较大提高.     

响应曲面法优化NaClO浸出贵州难浸金矿中的金

采用响应曲面法(RSM)优化NaClO浸出贵州难浸金矿中的金,探究了Na ClO浓度、温度、液固比、p H值4个因素之间的交互作用及其对金浸金率的影响,并进行了参数优化。RSM分析表明,各因素对金浸出率的显著程度为：NaClO浓度>液固比>p H>温度,NaClO浓度和p H之间的交互作用较为显著;得到较优的浸金工艺条件为：反应时间3 h,Na ClO浓度0.9 mol/L,初始pH=13.4,液固比8.2,温度27℃,在此条件下金的浸出率为93.4%。     

太阳能级硅电沉积用冰晶石熔盐的电导率和黏度

以热解碳化硼管作电导池,用固定电导池常数法研究由Na F-Al F3-Si O2构成的二元系和三元系熔盐的电导率;用扭摆法测定Na3Al F6-Si O2二元系的黏度。研究发现,所研究熔盐体系的电导率和黏度均与温度呈直线关系。Na3Al F6-Si O2二元系的电导率与Si O2含量关系曲线可分为0-10%和10%-40%（摩尔分数）两段,当SiO 2含量超过10%之后,电导率随着Si O2含量的增加而快速下降,而当Si O2含量小于10%时,电导率随着Si O2含量的增加而缓慢增加。在Si O2含量大于10%的冰晶石熔盐中添加少量的SiO 2,熔盐的黏度增加,但增加的趋势基本相同,这与熔盐中形成玻璃网状结构的离子团有关。当在冰晶石熔盐中继续增大Si O2含量到50%时,黏度发生急剧变化。     

碳热还原氮化法合成MgAlON

利用重力计,比重仪,SEM,XRD,碳素分析仪,XFS和氧氮分析仪检测了不同加热条件下碳热还原氮化法合成镁阿隆(MgAlON)的密度、微观结构、相组成以及Mg,Al,O,N和C含量,讨论了碳热还原氮化法合成MgAlON的机理.结果表明,加热温度为1100℃时,原料中所有的MgO反应生成镁铝尖晶石(MgAl_2O_(4ss));当加热温度高于1300℃时,发生碳热还原氮化反应,N固溶于MgAl_2O_(4ss)生成MgAlON;由于碳热还原氮化反应不断消耗Al_2O_3,加热温度为1600℃时试样中Al_2O_3大颗粒的尺寸较加热温度为1500℃时的小;随着石墨和Al_2O_3在反应过程被完全消耗,在1650℃下加热获得了单相MgAlON.另外,碳热还原氮化反应中N原子向尖晶石结构MgAl_2O_(4ss)中固溶时导致晶格畸变而使原子间隙扩大,从而Al在MgAlON的固溶量高于其在MgAl_2O_(4ss)中的固溶量.由于碳热还原氮化反应过程产生气体及高温下Mg蒸汽分压较高,即使加热温度提高至1800℃,试样中仍然存在大量密闭气孔.     

Na_2SiO_3溶液体系ZrH_(1.8)表面微弧氧化陶瓷层的研究

在Na2Si O3+Na OH+Na2EDTA体系下,采用恒压模式对氢化锆进行微弧氧化处理获得Zr O2陶瓷层。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、电子能谱(EDS)仪,分析了陶瓷层的表面形貌、截面形貌、相结构及陶瓷层的元素分布。结果表明:在硅酸盐体系中,通过恒压模式在Zr H1.8表面制得膜厚约为45m的Zr O2陶瓷膜,膜层分为过渡层、致密层和疏松层。EDS结果表明:微弧氧化陶瓷层中除基体元素Zr及溶液元素O外,未发现Si、Na等溶液元素的出现,说明Si O2-3、Na+等没有参与反应;在硅酸盐体系中Zr H1.8表面微弧氧化陶瓷层主要由M-Zr O2、T-Zr O2及C-Zr O2构成,M-Zr O2约90%。     

渗硼用Na2B4O7-Na2CO3熔盐热分析

对渗硼用Na2B4O7-Na2CO3熔盐体系进行DTA和TG热分析。DTA分析表明,在Na2B4O7中添加Na2CO3并没有大幅降低Na2B4O7的初晶温度。TG分析表明,Na2B4O7中添加Na2CO3能促进Na2B4O7的分解,平均每添加10%Na2CO3体系质量损失4%。Na2B4O7-Na2CO3体系的温度升高过程分别对应固体Na2B4O7的分解、渗剂熔化以及B2O2的氧化过程。硼砂熔盐渗硼最佳温度为905℃。     

硫酸介质中锂云母分解反应动力学

以四川某地锂云母矿石经选矿预处理所得锂云母精矿为原料,研究在硫酸介质中锂云母的分解反应过程。结果表明:在硫酸浓度为4.2 mol/L、硫酸与锂云母液固质量比为3:1、温度为433 K、转速为30 r/min条件下反应4 h,Li2O的溶出率达96%。反应动力学实验结果表明:锂云母酸解反应属于固膜扩散控制,分解过程符合液-固单颗粒反应模型中的缩芯模型;反应的表观活化能为Ea为28.3 k J/mol,阿伦尼乌斯常数k0为2.608,反应级数n为0.998。