磷石膏制备硫酸钙晶须的条件研究

磷石膏是湿法制备磷酸过程中产生的固体废渣,既会对环境产生污染,又会造成资源浪费。为提高废料磷石膏的综合利用价值,研究了以磷石膏原料制备硫酸钙晶须,考察了原料预处理、料浆浓度、晶型助长剂和pH对硫酸钙晶须产率和形貌的影响。用扫描电镜（SEM）、图像颗粒分析显微镜和X射线衍射（XRD）对产品进行观察和检测。结果表明, 通过原料的预处理,可得到最佳反应条件：料浆质量分数为2%、采用硫酸镁为晶型助长剂、pH为3。在此条件下,晶须产率可达36.4%,平均长径比可达60,产品为半水硫酸钙晶须。     

磷酸银纳米粒子的合成及机理分析

本文以AgNO3,（NH4）2HPO4为原料,利用酵母分泌物为模板合成了磷酸银纳米粒子,利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、红外光谱分析（FT—IR）和电泳分析等测试手段,对所制备样品的结构和形貌进行了表征,并分析了其合成机理。     

尼日利亚某中品位磷矿二水法制磷酸实验研究

磷矿湿法加工制取磷酸新装置建设需要根据磷矿性质（化学组成、物相等）的不同进行独立设计,通过在实验室模拟湿法磷酸工业化流程（反应、结晶、过滤）,得到特定磷矿下的制酸工艺参数,可以减少工业化装置试验成本。根据业主委托,采用传统二水法磷矿制酸工艺对尼日利亚某中品位磷矿进行了实验室制酸模拟实验,利用单因素法研究了湿法磷酸工艺主要控制参数包括游离三氧化硫浓度、磷酸浓度、停留时间、温度和料浆液固比对磷矿制酸工艺的影响,得到最适宜的工艺条件：游离三氧化硫质量浓度为25~30 g/L,磷酸纯度（以五氧化二磷质量分数计）为22%~23%,停留时间为4 h,反应温度为75~78 ℃,料浆液固质量比为2.5∶1。在上述条件下,磷矿中五氧化二磷转化率≥93%,五氧化二磷回收率约为90%,料浆的过滤强度（以五氧化二磷计）为8.1 t/（d·m²）。后期跟踪发现,实验室制酸模拟装置得到的实验结果与后期工业化试验结果基本一致。     

Y_2O_3：Eu~（3＋）@Gd_2O_3核壳结构发光材料的制备与浓度猝灭

采用均相沉淀法制备均匀球形的Y2O3：Eu3＋@Gd2O3核壳结构纳米发光材料,用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱及荧光光谱等表征样品的形貌、结构及发光性能。结果表明：Y2O3：Eu3＋表面成功包覆了Gd2O3,包覆后仍为均匀的球形,包覆层厚度约为5nm;包覆前后样品的猝灭浓度均为7%（摩尔分数）,包覆...     

不同形貌纳米氧化铁的制备及性能研究

以九水合硝酸铁为铁源,分别以水和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂,分别以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和十二烷基苯磺酸钠（SDBS）为表面活性剂,采用水热法合成了α-氧化铁。用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和荧光光谱仪（PL）对氧化铁样品进行了表征和分析。结果表明:在不同溶剂与不同表面活性剂的作用下,可以制备出尺寸不一致、形貌不同的纳米氧化铁材料。由于纳米氧化铁的尺寸和形貌不同,导致其光致发光发射峰的强度不同,发射峰的位置产生了明显的红移和蓝移。     

水泥、生料、熟料和窑灰的X射线荧光分析方法研究

一、前言实现水泥工业现代化,要采用现代化的检测技术。X射线荧光分析是一种先进的测试手段,可应用于水泥生产自动控制和日常分析。 X射线荧光光谱法具有谱线简单、快速准确、测定元素多、可测含量范围大等优点,而且,对样品状态适应性强,能直接分析固体、粉末和料浆样品。利用X射线荧光光谱法分析水泥成品、半成品及其原材料的主要成分,在一定条件下,一个试样仅需数分钟即可完成;国外,也有人从实际需要或防止公害的观点出发,测定其中     

有机硅接枝三聚氰胺树脂的合成与表面性能

以三聚氰胺和多聚甲醛为原料、羟基封端聚二甲基硅氧烷（PDMS-OH）为改性剂，制得一系列改性三聚氰胺树脂（MF-PDMS）。研究了反应介质、PDMS-OH用量对MF-PDMS树脂性能的影响，以及与树脂固化后的MF-PDMS材料性能的关系。采用红外光谱（FT-IR）、固体核磁共振氢谱（1H NMR）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜-能谱（SEM-EDS）表征了MF-PDMS材料的结构、表面化学组成，采用接触角测定仪、浸泡法分别测试了材料的接触角、吸水性，采用热重（TG）测试了对材料的热稳定性。结果表明：在二甲基乙酰胺（DMAc）反应介质中，PDMS-OH与三聚氰胺、甲醛可一步合成MF-PDMS树脂，接枝共聚的PDMS-OH可高效的提高MF-PDMS材料的疏水性能和热稳定性，当PDMS-OH的摩尔分数为1.0%（以三聚氰胺物质的量计）时材料的水接触角为91.81°、表面自由能降至28.1 mN/m、吸水质量分数降至2.83%、400 ℃时的残留率为58.03%、700 ℃时的残留率为16.60%。     

高聚合度聚磷酸铵的合成及表征

在常压下合成了高聚合度聚磷酸铵,并对其结构与性能进行了表征。其优化配方为：n（五氧化二磷）∶ n（磷酸氢二铵）∶n（尿素）∶n（三聚氰胺）为1∶1∶0.3∶（0.02～0.14）,反应时间为300 min,温度为290 ℃。X射线衍射和红外光谱表征结果表明,所合成的产物为Ⅱ型聚磷酸铵;粘度法测定该产品平均聚合度与德国科莱恩无卤阻燃剂Exolit 422 聚磷酸铵比较接近;五氧化二磷的质量分数为74.88%;在水中的溶解度仅0.455 g（以100 g水计）;热重分析结果表明该产物的初始分解温度与Exolit 422 聚磷酸铵接近。     

镁铝水滑石的高温水热合成研究

采用水热法合成铝镁水滑石,并通过X射线衍射（ XRD）、红外光谱（ FT-IR）、透射电镜（ TEM）、热分析（ DSC）、粒度分析等手段对合成的水滑石进行表征,研究高温水热法合成的水滑石结构及热性能。将自制样品和进口样品进行对比测试,研究结论为自制样品和进口样品结构和热性能基本一致。     

Sm掺杂ZnO QDs的制备及其荧光性能研究

通过研究不同碱/锌、钐/锌物质的量比制备了分散性良好的Sm掺杂氧化锌量子点（ZnO QDs）。通过紫外可见光谱（UV-vis）、X射线衍射（XRD）、场致发射透射电子显微镜（TEM）、能量色散X射线谱（EDS）、X射线光电子能谱（XPS）对样品做了表征。研究结果表明,n（Zn）∶n（OH^-）=1∶1、Sm掺杂量为4%（物质的量分数）时制备的ZnO QDs在383 nm紫外光激发下的荧光发射强度最强。并发现稀土钐离子的掺杂与ZnO QDs的氧空位（OV）形成有关。Sm掺杂后的ZnO QDs的氧空位浓度比未掺杂的高,且ZnO QDs氧空位的浓度越大,其荧光发射强度越强。     

湿法磷酸浸出强化及有机质去除研究

在湿法磷酸浸出过程中由于部分有机物碳化不彻底,使产品磷酸呈现黑色。本文提出了一种新型的催化氧化湿法磷酸净化技术,即在湿法磷酸浸出过程中引入氧化剂（H₂O₂）及催化剂（MnO₂）,基于转化过程中形成的·\mathrm{O}\mathrm{H}和\mathrm{H}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}·等过氧化物实现对有机物的去除与浸出过程的强化。重点考察不同反应条件对湿法磷酸浸出率及有机质去除的影响。结果表明,浸出时间为40 min、反应温度为80℃、H₂O₂用量为0.08 ml/g、催化剂与磷矿的质量比为0.04时,磷矿浸出率可达96.9%;同时测定得到的TOC去除率达到79%。分析机理可得,H₂O₂会与溶液中的H₃PO₄形成H₃PO₄·H₂O₂过氧化物,MnO₂与之发生类Fenton反应,产生大量·\mathrm{O}\mathrm{H},进而将黑色有机物充分氧化为CO₂和H₂O,打破有机物对磷矿颗粒表面的“包裹”,促进磷酸的浸出和有机物的去除。     

Research on leaching rate enhancement and organic matter removal in wet-process phosphoric acid

In the process of wet-process phosphoric acid leaching, the product phosphoric acid appears black due to the incomplete carbonization of some organic matter. A novel type of catalytic oxidation wet-process phosphoric acid purification technology was proposed in this work. During the leaching process, the oxidant (H₂O₂) and catalyst (MnO₂) was added to form the peroxides such as ·OH and HO₂· in the transformation process, which can enhance the removal rate of organic matter and strengthen the leaching rate of phosphate rock. The different reaction conditions that affected the leaching rate of wet-phosphoric acid and the removal of organic matter were investigated. The results indicated that 96.9% of phosphate rock were leached under the optimum conditions of H₂O₂ dosage 0.08 ml/g, MnO₂/P mass ratio of 0.04, 80℃ and for 40 min. At the same time, the TOC remove rate reached 79%. The analysis mechanism showed that H₂O₂ will form H₃PO₄ · H₂O₂ peroxide with H₃PO₄ in the solution, and MnO₂ will react with it like Fenton to generate a large amount of ·OH, and then fully oxidized the black organic matter into CO₂ and H₂O. Organic matter “wrapped” on the surface of the phosphate rock is broken by ·OH, which promoted the leaching of phosphoric acid and enhanced the removal of organic matter.     

有机溶剂浸取湿法磷酸脱氟渣制备磷酸的研究

脱氟渣是湿法磷酸化学沉淀脱氟过程产生的固体废渣。分别用甲醇、乙醇和丙酮浸取脱氟渣来回收脱氟渣中的磷酸,研究了浸取时间、温度和液固比对于五氧化二磷、氟的浸取率以及浸出液磷氟比［m（五氧化二磷）/m（氟）］的影响,得到了适宜的浸取条件。浸取液经蒸发浓缩回收浸取剂后,浓缩液均可满足饲料级磷酸氢钙生产对于湿法磷酸磷氟比的要求。综合考虑浸取剂成本、五氧化二磷浸取率和浸出液磷氟比,确定甲醇为优选浸取剂,并用响应面法对甲醇浸取工艺条件进行优化。优化工艺条件下五氧化二磷的浸取率为97.13%、浸出液磷氟比为51.62,甲醇在5次循环回收利用后对脱氟渣仍有较好的浸取效果。     

微生物浸出MnO2过程中嗜酸氧化亚铁硫杆菌与Fe3+的催化作用

考察了MnO₂-FeS₂-H₂SO₄细菌浸出体系下,嗜酸氧化亚铁硫杆菌和Fe³⁺单独或联合对MnO₂浸出Mn²⁺的浸出速率影响,并采用循环伏安电化学方法对过程中嗜酸氧化亚铁硫杆菌与Fe³⁺的催化作用进行了分析。结果表明：嗜酸氧化亚铁硫杆菌和Fe³⁺单独或联合都可以有效提高MnO₂浸出Mn²⁺的浸出速率,对MnO₂细菌浸出过程有一定催化作用;循环伏安电化学分析表明嗜酸氧化亚铁硫杆菌和Fe³⁺单独或联合加入,都会使FeS₂出现明显的氧化还原峰,且嗜酸氧化亚铁硫杆菌可以降低FeS₂的氧化电位和缩短FeS₂氧化峰与还原峰之间的电位差,从而催化MnO₂浸出Mn²⁺的过程。     

湿法磷酸萃取制备磷酸二氢钾的研究

开发了以湿法磷酸和氯化钾为原料,利用有机溶剂萃取法制备高品质磷酸二氢钾的新工艺。研究了溶配过程氯化钾的加入量对脱氟的影响和萃取时间、萃取温度、相比、氯化钾与磷酸物质的量比等对磷酸、盐酸的萃取率与硫酸根、铁离子、氟离子等杂质的脱除率的影响;以及洗涤相比对五氧化二磷洗涤率的影响,确定了适宜的工艺条件。实验表明：在萃取温度为 60 ℃、萃取时间为 30 min、相比为3.0、氯化钾与磷酸物质的量比为1.0、洗涤相比为12的条件下,五氧化二磷收率可达95.98%以上,产品磷酸二氢钾纯度可达96.75%以上。     

盐酸法磷酸萃取相的洗涤和磷酸反萃取过程初探

研究了从以磷酸三丁酯（TBP）为主的萃取相中反萃取磷酸的过程,考察了一步法流程（以硫酸溶液通过沉淀反应去除磷酸萃取有机相中氯化钙的同时反萃取磷酸）以及二步法流程（先以硫酸沉淀反应去除氯化钙,后用去离子水反萃取磷酸）所得的反萃磷酸的净化效果。结果表明,采用一步法时,反萃取磷酸的品质受到硫酸钙溶解平衡的影响,钙含量较高;而采用二步法时,反萃磷酸中氯化钙的质量分数可降低至0.002 7%以下,n（磷酸）/n（钙离子）提升了65倍以上,但有机相中磷酸的洗损为20%左右;利用聚焦光反射测量技术（FBRM）对洗涤过程中硫酸钙在有机相中的结晶过程进行了在线监测,通过扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等手段对副产硫酸钙的晶体形貌和物相组成进行了分析,结果表明实验条件下洗涤10 min时,体系中的Ca²⁺生成半水石膏（CaSO₄·0.5H₂O）。计算表明,该盐酸法磷酸工艺洗涤过程中副产石膏值（以二水硫酸钙计）仅为二水硫酸法的8.7%,显著降低了湿法磷酸过程中的石膏处理量。     

工业磷酸分解磷矿影响因素及副产物性质研究

为改进湿法磷酸生产工艺,提高副产磷石膏的品质,减少湿法磷酸固体副产物堆存产生的经济和环境压力,进行了工业磷酸分解磷矿制磷酸的实验,同时对固体副产物的性质进行了分析。工业磷酸分解磷矿制磷酸的工艺分为两步：第一步,工业磷酸与磷矿反应,得到磷酸二氢钙溶液和酸不溶渣;第二步,浓硫酸与磷酸二氢钙溶液反应,得到磷酸溶液和高纯石膏。采用单因素实验考察了酸比（工业磷酸用量与理论磷酸用量的物质的量的比值）、磷矿粒度、反应温度和反应时间对磷矿中磷浸出率的影响。得到磷矿酸解适宜工艺条件：酸比为6.8,磨矿细度为小于0.074 mm粒级占60%,反应温度为50 ℃,反应时间为2.5 h。在此条件下,磷矿中磷的浸出率可达87.69%。磷矿酸解制磷酸产生的固体副产物中石膏占35.32%（质量分数）、酸不溶渣占64.68%（质量分数）。制备的高纯石膏的纯度为95.80%,工业利用价值较高,有利于提高湿法磷酸固体副产物的利用率。     

磷酸脲母液制备工业级磷酸二氢铵工艺研究

湿法磷酸制备磷酸脲过程中会副产大量磷酸脲母液,母液含有金属杂质及五氧化二磷含量较高。采用溶剂萃取法回收磷酸脲母液中五氧化二磷制备工业级磷酸二氢铵（MAP）,分别考察了包括萃取、洗涤、中和、精制、结晶等工艺流程对产品收率及纯度的影响,确定了最佳工艺条件：萃取相比（有机相与水相体积比）=3:1,萃取时间为5 min,萃取温度为50 ℃,洗涤相比（有机相与洗涤剂体积比）=10:1,中和pH为4.5,复合酸性萃取剂PO8皂化率为20%,精制相比（萃取剂与水相体积比）=1:1,浓缩比为1.36,结晶温度为30 ℃。在该条件下制备的工业级MAP纯度可达99.45%,母液中五氧化二磷回收率为85.34%。该工艺对环境友好,原料中五氧化二磷回收率高,具有较高的经济效益。     

Inert-marker studies during high-temperature formation of FeS2 from FeS1 + x

Marker experiments were made during the growth of FeS₂ upon FeS_1.128 at 650 °C. From the position of the markers in the scale, it was determined that the sulphur motion in FeS₂ was similar to that of the iron motion. Such motion may have occurred from solid-state diffusion in the FeS₂ or from gaseous transport in the micropores present in the FeS₂.