蛇纹石酸浸渣制备白炭黑的工艺及其性能研究

以蛇纹石酸浸渣常压碱溶法制备的硅酸钠溶液为基础原材料,采用并流滴加法制备白炭黑,对白炭黑制备的工艺条件进行研究,并对制得的白炭黑进行表征。结果表明：白炭黑制备的优化工艺条件为二氧化硅质量分数11%,反应终点pH值8,反应温度80℃,电解质添加剂X(无机化合物)质量分数5%,搅拌速度300 r·min^-1;在此条件下制得的白炭黑的平均粒径为6.96μm,DBP吸收值为2.40 mL·g^-1,各项性能符合国家或行业标准要求。     

响应面法探讨氟硅酸制备超细白炭黑工艺对DBP值的影响

研究以氟硅酸和氨水为原料制备超细白炭黑,采用响应面优化工艺并建立数学模型,探讨氨水的滴加速率、底液量与总氨水体积比、氟硅酸与氨水滴加体积比和反应温度各因素之间相互作用对白炭黑DBP值的影响.确定最佳工艺条件:氨水的滴加速率为3.1 mL/min,底液量与总氨水体积比0.61,氟硅酸与氨水滴加体积比1∶5.75,反应温度75℃,该条件下制得的白炭黑DBP值为3.1300,与预测值3.1276仅有0.0024的误差,证明模型具有较好的拟合度,能够真实地反映各实验因素对DBP值的影响.     

白炭黑制备工艺对比表面积和吸油值的影响

利用正交设计安排实验，在超重力旋转床中，采用硫酸沉淀法制备超细白炭黑，研究实验制备工艺条件pH、硅酸钠浓度、温度、电解质和旋转床转数以及不同干燥方式对白炭黑的BET比表面积和DBP吸油值的影响。实验结果表明，反应终止时pH对白炭黑的BET比表面积影响最大，其次是温度、电解质、硅酸钠的浓度和旋转床的转数。干燥方式是影响DBP吸油值的决定性因素，其次是温度、电解质、旋转床的转数、硅酸钠的浓度和反应终止时pH。制得产品的BET比表面积140～351m^2／g，DBP吸油值1．42-4．41mL/g。     

沉淀法纳米白炭黑的制备

以水玻璃 (Na2 O·mSiO2 )、盐酸、胶体保护剂为原料 ,制得沉淀法纳米白炭黑。研究了盐酸滴加速度、胶体保护剂种类、盐酸的浓度对纳米白炭黑粒径的影响。结果表明 ,盐酸的滴加速度直接影响白炭黑的平均粒径 ,滴加速度越快 ,白炭黑的粒径越大 ;胶体保护剂的加入可使白炭黑在常压下干燥 ,解决了纳米级白炭黑制作过程中的微粉团聚问题 ;控制盐酸的浓度及其与Na2 O·mSiO2 的反应速度是本实验的关键     

撞击流反应-沉淀法制备超细白炭黑

在浸没循环撞击流反应器中,以工业硫酸和液体硅酸钠为原料,采用反应-沉淀法制备超细白炭黑.研究了各种因素对产品粒径的影响;确定适宜工艺条件为:硅酸钠溶液中二氧化硅的含量35 kg/m3,反应温度40℃,转速1000 rpm,硫酸溶液浓度9 mol/L.优化条件下制得产品用FAM激光粒度测量仪测定其产品平均粒径为2.1微米.     

超细白炭黑制备的工艺优化研究

采用化学沉淀法,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为复合分散剂制备超细白炭黑。用IR、XRD、SEM和BET等对产品的结构和性能进行表征,结果表明,优化的工艺条件为:酸化水玻璃浓度7.5°Be′,温度60⁷0℃,pH值8,复合分散剂用量1.6%5°Be′水玻璃。该工艺合成的超细白炭黑粒径小,平均粒径约45 nm;比表面积达215 m2/g;吸油值达3.79 mL/g。     

超细白炭黑的制备及研究

利用气流粉碎机粉碎普通白炭黑制备超细白炭黑,用激光粒度仪对超细白炭黑粒径进行实时监测,探讨了超细白炭黑粒径的影响因素。结果表明,压缩空气压力为0.5 MPa,给料量为200 kg/h,成品粒径较优,母料粒径越小有利于成品的粉碎,粉碎次数经成本等综合考虑为1~2次较优。因而在生产过程中可通过调节压缩风压力和喂料频率来生产不同粒度要求的超细白炭黑,以满足不同用户的需求。     

撞击流-沉淀法制取超细白炭黑中试研究

介绍了以工业级硫酸和工业级水玻璃为原料,利用撞击流反应-沉淀法制取超细白炭黑的中试试验。其反应过程在无旋立式循环撞击流反应器中进行。反应后物料经过陈化、过滤、洗涤,最后通过再浆进行喷雾干燥制得了超细白炭黑。用激光颗粒分析仪和比表面积-孔隙分析仪测定粒径及比表面积,结果表明:产品的平均粒径为2—3μm、比表面积高达822 m2/g,进一步证明了无旋立式循环撞击流反应器性能优越,操作稳定可靠,有利于制备超细粉体材料。     

水玻璃制备纳米白炭黑的过程研究

由水玻璃(黑山膨润土制得)制备非晶态的纳米二氧化硅粉末.考察了乙醇浓度,电解质用量对白炭黑粒度的影响;酸化温度及酸化终点pH值对白炭黑回收率及质地的影响.并利用X射线衍射仪,红外光谱仪,扫描电子显微镜,粒度仪等对产品进行表征.研究结果表明当水玻璃的酸化温度为15℃时,产品白度下降,且回收率较低;当酸化温度为60℃时,红外分析显示SiO2分子中Si-O键和-OH增多,结合XRD图谱分析,SiO2分子中含有结晶水,呈结晶状,从扫描电子显微镜中可观察到SiO2粒径很大且不均匀;当酸化温度为30℃时,产品粒径均匀,为非晶态.由此确定水玻璃制备白炭黑的最佳工艺条件为:乙醇浓度为3.4 mol/L,NaCl用量为0.5g,在30℃时用一定浓度的硫酸溶液中和至pH =8.5,烘干后得白炭黑.此时得到的白炭黑回收率高,粒径均匀,达到纳米级别.     

盐酸沉淀法制备纳米白炭黑

采用盐酸沉淀法制备纳米白炭黑,通过实验调整盐酸的浓度、添加剂的加入、反应体系的温度、pH值的大小。制得粒径小、品质好的纳米白炭黑。利用X ray衍射仪和扫描电镜分析,研究白炭黑的结构。     

Pore diameter control of anodic aluminum oxide with ordered array of nanopores

Highly uniform, self-ordered anodic aluminum oxide (AAO) with an ordered nanoporous array can be effectively formed from industrially pure (99.5%) aluminum sheets through an anodizing program in a mixture solution of sulfuric and oxalic acids. The influences of anodizing variables, such as applied voltage, solution temperature, oxalic acid concentration, agitation rate, and sulfuric acid concentration, on the average pore diameter of AAO were systematically investigated using fractional factorial design (FFD). The applied voltage, and sulfuric acid concentration were found to be the key factors affecting the pore diameter of AAO films in the FFD study. The pore diameter of AAO is regularly increased from ca. 50 to 150 nm when the applied voltage and the concentration of sulfuric acid are gradually increased from 53 to 80 V and from 3.5 to 8 M, respectively. Fine tuning of the pore diameter for AAO films with an ordered, nanoporous, arrayed structure from industrially pure aluminum sheets can be achieved.     

硫酸溶液中方解石表面CO2气泡的生长过程

用高速摄像仪对方解石与硫酸反应产生CO2气泡的过程进行了系统研究,分析了硫酸浓度和方解石颗粒尺寸对CO2气泡产生量、气泡生长速率、脱附直径、数量分布、方解石颗粒表观比重及方解石与硫酸反应后的表面形态等的影响。结果表明, CO2气泡在方解石表面的生长非常迅速,在反应时间一定时,CO2气泡产生量与硫酸浓度成反比,浓度越高产生的气泡越少,且随硫酸浓度增加,气泡生长速率越来越大,而脱离直径越来越小。绝大部分生成的CO2气泡会迅速脱离方解石表面。随着反应进行,硫酸浓度越高,相同时间内方解石表面可统计气泡数量越少,但在表面残留CO2气泡的直径越大。酸浓度过高不利于CO2气泡在方解石表面的吸附。方解石与硫酸反应后表面粗糙度增加,可增大表面对气泡的吸附作用。     

赤泥酸浸提钒

采用H2SO4, HCl, HNO3三种浸出剂提取赤泥中的钒,考察了酸浓度对钒浸出率的影响,对赤泥、浸出液和浸出渣进行了分析,研究了钒溶液的热力学,绘制了不同价态钒浓度对数与pH值关系图. 结果表明,H2SO4最适合赤泥酸浸提钒,在液固比5 mL/g、反应温度90℃、反应时间1 h和H2SO4浓度5.5 mol/L条件下,钒浸出率为88%. 经H2SO4浸出后,赤泥中的板钛矿、钙钛矿、白云石、赤铁矿和白云母均一定程度溶解,出现硬石膏物相. 浸出液pH=0.47,溶液呈蓝色,钒呈4价,钒浓度为0.006773 mol/L,赤泥中的V(IV)与SO42-形成VOSO4,提高了钒的溶解度,拓宽了其稳定存在区间. 随H2SO4浓度升高,VO2更易溶解且溶解产物VOSO4更稳定.     

改性粉煤灰吸附处理铜冶炼工业废水中Zn~(2+)的研究

研究了粉煤灰改性的工艺条件和静态处理铜冶炼工业废水中Zn2+的效果。试验结果表明:硫酸质量浓度为2mol/L,粉煤灰与硫酸用量比为1︰3.04,在95℃下振荡(振荡频率为170r/min)反应2h时,制得的改性粉煤灰吸附效果最好。在未调节该废水pH值条件下,当改性粉煤灰用量为0.007g/mL,吸附时间为65min,吸附温度为25℃时,Zn2+的去除率为93.17%。处理后的水中Zn2+残留浓度达到了国家污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准。吸附过程符合Freundlich吸附等温式:lgQe=0.4511+5.3584lgCe,热力学参数为:△H=-1.7892J/mol,△S=0.5254J/(K·mol),△G=-162.661J/mol。在相同条件下,未改性粉煤灰对Zn2+的去除率为82.99%,通过硫酸改性使粉煤灰的吸附性能得到较大提高。     

超细氢氧化铝中氯离子的测定

研究了用硫酸溶解超细氢氧化铝并测定氯离子的方法.控制硫酸的加入量,调节溶液的pH值在2～3之间,以二苯偶氮碳酰肼作为指示剂,用标准硝酸汞溶液滴定.测定超细氢氧化铝中氯离子的相对平均偏差在3.40 %～6.63 %,加标回收率在95.50 %～109.10 %之间,此方法准确度高,结果稳定,操作简便.     

硫酸改性核桃壳处理含Cr(Ⅵ)模拟废水研究

在100 mL 8 mol·L-1硫酸溶液中,核桃壳加入量为9 g,核桃壳颗粒度为100目,反应时间为3 h,反应温度为25℃的条件下制备得到硫酸改性核桃壳.硫酸改性核桃壳对Cr(Ⅵ)具有优异的吸附性能.详细探讨了硫酸改性核桃壳处理含Cr(Ⅵ)模拟废水的影响因素:废水pH值、Cr(Ⅵ)离子浓度、硫酸改性核桃壳用量、处理...     

蜂巢石改性及其对Mn~(2+)吸附试验研究

为探讨硫酸对蜂巢石吸附材料改性的影响因素,以及改性蜂巢石对Mn~(2+)的吸附特性,采用正交试验法研究了硫酸改性条件对蜂巢石比表面积、孔容、孔径的影响;对改性蜂巢石和未改性蜂巢石做了SEM和XRD对比分析;通过静态吸附试验探讨了硫酸改性蜂巢石对Mn~(2+)的最佳吸附条件。试验结果表明,硫酸浓度为0.50mol/L,改性时间为30 min,温度为35℃时改性最佳,改性后蜂巢石比表面积、孔容分别达到21.15 m2/g、0.053cm3/g左右,平均孔径为5 nm;SEM和XRD对比分析发现,改性后蜂巢石表面变得粗糙蓬松,微孔增加,空隙率和孔道通透性提高,出现了Ca SO4·2H2O单斜晶体;改性蜂巢石投加量和溶液的p H值是影响吸附效果的重要因素,当溶液p H值为5,改性蜂巢石投加量为4 g/L,Mn~(2+)初始质量浓度为5 mg/L时,对Mn~(2+)的去除率达85%以上,吸附量超过10.0 mg/g。     

单宁酸-硫酸体系浸出氧化锰矿中锰的研究

为探究单宁酸作为还原剂在硫酸体系中浸出还原低品位软锰矿中锰的可行性,通过单因素实验考察了单宁酸用量、反应时间、反应温度、硫酸浓度等因素对锰浸出率的影响。基于单因素实验结果,通过响应曲面法对工艺参数进行了进一步优化。研究结果表明,在单宁酸用量为3倍理论量、反应时间为3 h、硫酸浓度为1.5 mol/L、反应温度为90 ℃条件下,锰矿中锰的浸出率达到90.86%。反应参数对锰浸出率的影响由大到小的顺序依次为反应温度、单宁酸用量、反应时间、硫酸浓度。该工艺具有锰浸出率较高、硫酸初始浓度低的特点。     

石煤灰渣酸浸提钒工艺中钒的浸出动力学

采用液-固多相反应的缩芯模型研究了石煤灰渣中V2O5的浸出动力学,考察了酸浸温度、硫酸浓度对V2O5浸出反应速率的影响. 结果表明,在实验温度范围内,V2O5的浸出过程为固膜扩散控制,浸出反应的表观活化能为29.96 kJ/mol. 当硫酸浓度小于6 mol/L时,浸出属化学反应控制过程;当硫酸浓度大于6 mol/L时,浸出过程为固膜扩散控制,其表观反应级数为1.199. 提高酸浸温度可提高V2O5的浸出率;在硫酸浓度小于6 mol/L时提高硫酸浓度,可提高V2O5的浸出率;而高于该值提高硫酸浓度对V2O5浸出率的提高无明显作用.