激光粒度测定法测定煤粉粒度的影响因素研究

基于不同粒径下煤粉的SEM分析,从利用激光粒度仪测试煤粉试样粒度时的超声强度、超声分散时间、分散剂的种类及浓度等方面对煤粉粒度测试结果的影响进行实验研究,探讨了激光粒度仪测试煤粉粒度的最佳实验条件,即测定煤粉粒度时搅拌分散时间2min~4min较为合适,适宜的超声分散强度为1 200Hz,使用浓度为3%~5%的吐温80分散剂的分散效果较好,煤粉测试粒度的适宜温度为15℃~35℃。     

激光粒度仪湿法测定不同形貌超细镍粉平均粒度的研究

超细镍粉诸多物化性质随粉末形貌、粒径等参量的变化发生显著改变,因此针对超细镍粉的粒度的准确测定至关重要。确定激光粒度仪测定超细镍粉平均粒度的最佳测试条件,选用湿法测定方法,以多孔状、片状和球状超细镍粉对研究对象,研究了分散剂种类、超声时间、分散剂质量分数、遮光度及采样轮数等参数对超细镍粉平均粒径测定结果的影响。结果表明,在实验选用的6种分散剂FMES、L64、CAB、PECPM、CTAC和G-18中,添加FMES分散剂测得的超细镍粉D₅₀值最小,而添加G-18分散剂测得的超细镍粉D₅₀值最大,表明FMES分散剂改善了3种形貌的超细镍粉在水中的团聚,使粒度测量的准确性更高。当超声时间为8 min时,孔状超细镍粉测得的D₅₀=4.403 μm,片状超细镍粉测得的D₅₀=1.345 μm,球状超细镍粉测得的D₅₀=1.289 μm。随着超声时间持续延长,3种形貌的超细镍粉测得的D₅₀值逐渐趋于平稳,其中片状和球状形貌超细镍粉测得的D₅₀值与电镜测试结果较为相符,而孔状超细镍粉D₅₀值与电镜测试结果差别明显,表明激光粒度仪湿法测定不适用于孔状形貌的镍粉。采样轮数与粒度测试值具有强线性相关性,超声时间为8 min时,相邻两轮的测试结果更相近,从而确定了适宜的超声时间为8 min。综上所述,确定了片状和球状超细镍粉平均粒度的最佳测试条件为：超声时间8 min、分散剂FMES质量分数1.5%、遮光度10%—20%。在最佳测试条件下重复测试6次,片状和球状超细镍粉的平均粒度数据具有较高的准确性和重现性。     

铝掺杂对高电压镍钴锰酸锂性能的影响研究

采用高温固相法合成了不同铝含量的523镍钴锰酸锂,通过振实密度、粒度分布、pH值、电化学性能测试等手段,探究不同铝掺杂量、烧结时间、烧结温度对高电压镍钴锰酸锂性能的影响。研究结果表明,当铝掺杂量为0.7%、烧结时间为10 h、烧结温度为940 ℃时,高电压镍钴锰酸锂的性能最佳,此时,样品粒度D₅₀为7.83 μm,振实密度达到2.81 g/cm³,在3.0～4.4 V电压范围和1.0C倍率下,初始容量为174.17 mAh/g,50次循环容量保持率为97.18%。试验结果对改善高电压镍钴锰酸锂性能有一定的参考作用。     

粒度分布对锰酸锂极片压实密度的影响

从改善锰酸锂材料的粒度分布出发, 考察了粒度分布对锰酸锂产品压实密度的影响。实验结果表明, 产品粒度D₁₀为6.330 μm 、D₅₀为11.431 μm、D₉₀为19.424 μm、D₉₀-D₁₀=13.094 μm, 粒度分布比较集中时, 产品的压实密度最高, 达到了3.14 g/cm³, 对应的全电池1C初始放电容量为105.3 mAh/g, 50次循环容量衰减为4.26%, 能较好满足锂电厂的要求。     

形貌控制合成介孔纤维状钴酸镍粉末

以可溶性氯化镍、氯化钴和草酸为原料, 利用氨为配位剂, 通过配位共沉淀-热分解法制备了多孔纤维状钴酸镍(NiCo₂O₄)粉末。采用XRD、SEM、TEM、IR以及BET对前驱体和NiCo₂O₄粉末的物相、成分与形貌进行了表征, 系统考察了配位共沉淀条件对前驱体粉末形貌、粒度和成分的影响。采用DTA/TG研究了钴酸镍前驱体粉末的热分解历程。结果表明：Ni²⁺-Co²⁺-NH₃-NH₄⁺-C₂O₄^2--H₂O反应体系中, 在溶液pH=8.0、温度50 ℃、金属离子浓度0.5 mol/L的条件下可得到纤维状钴酸镍前驱体粉末; 氨与镍钴离子配合生成含氨草酸镍钴复盐是纤维状形貌形成的机理。在空气气氛中300 ℃热分解该前驱体粉末即可得到比表面积97 m²/g、平均孔径11 nm、轴径比30~50的纤维状多孔NiCo₂O₄粉末。     

共沉淀法合成镍锰酸锂正极材料前驱体

通过共沉淀法合成了类球形镍锰酸锂正极材料前驱体, 研究了反应温度、溶液pH值、溶剂组成和表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)添加量对前驱体镍锰碳酸盐形貌、粒径及物相组成的影响。结果表明, 适宜的合成条件为:pH=9.0, 反应温度80 ℃, 乙醇与水体积比1∶3, 表面活性剂CTAB添加量为1.5倍临界胶束浓度(CMC)。在该条件下制备的前驱体镍锰碳酸盐具有层片状堆垛的类球形结构; 煅烧后得到的镍锰酸锂材料为无序型的尖晶石结构, 属于Fd-3m空间群, 结晶度高, 粒径约150 nm。对镍锰酸锂进行电化学性能测试, 结果显示, LiNi_0.5Mn_1.5O₄在0.5C下的最大放电比容量为124.8 mAh/g, 20次循环后容量保持率为62.3%, 在大倍率下放电后再次回到0.5C, 放电比容量为73.8 mAh/g。     

多层基底沉淀法制备镍钴锰酸锂的研究

先采用多层基底沉淀法合成镍钴锰酸锂前驱体,然后与碳酸锂混合,最后经高温煅烧,可获得中粒径达8．68μm的镍钴锰酸锂．随着基底间距增大,镍钴锰酸锂粒径增大．当基底间距为0．5cm时,可获得分布均匀、尺寸相近、形貌一致性高的镍钴锰酸锂．将镍钴锰酸锂样品作为正极材料,组装成纽扣模拟电池测其电性能,结果表明：随着镍钴锰酸锂粒径的减小,其寿命降低,但是比容量增大,最高可达151mAh/g．     

高锰镍钴原料的还原氨浸工艺研究

采用还原氨浸法对高锰氢氧化镍钴原料中的镍钴进行了选择性浸出研究。采用NH₃·H₂O-NH₄HCO₃浸出体系, 引入水合肼作还原剂, 可有效实现镍钴的选择性浸出, 原料中的锰不被浸出而富集成为高锰渣。在ρ(CO₂)_T=35~40 g/L, ρ(NH₃)_T=110~120 g/L, 还原剂85% N₂H₄·H₂O溶液用量为原料中钴元素摩尔含量的2倍, 液固比为15 mL/g, 室温下浸出3 h, 保温陈化2 h的条件下, 镍钴浸出率分别达到98.75%和92.71%, 约99%的锰进入浸出渣中。     

共沉淀反应时间对LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2正极材料形貌和电化学性能的影响

采用共沉淀法制备Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3(OH)₂前驱体, 并通过高温固相法合成LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料, 研究了反应时间对Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3(OH)₂前驱体和LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料的形貌、结构以及电化学性能的影响。结果表明, 随着反应时间增加, 前驱体和正极材料的二次颗粒粒径逐渐增大;若反应时间过短, 二次颗粒粒径小, 易加剧电化学循环过程中材料与电解液的副反应, 正极材料循环性能较差;若反应时间过长, 二次颗粒粒径过大, 增加了锂离子扩散路径, 也不利于正极材料在高倍率下的循环。反应16 h制备的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂正极材料具有适中的颗粒粒径, 拥有优异的电化学性能, 在1C倍率经过180圈循环容量保持率可达75.3%, 5C倍率经过300圈循环容量保持率可达56.0%。     

以硫化钙为还原剂焙烧还原提取锰除尘灰中的锰

研究了以硫化钙为还原剂焙烧还原提取锰除尘灰中的锰, 考察了焙烧时间、焙烧温度、物料配比、搅拌速率、浸出温度、液固比、浸出时间和H₂SO₄浓度对锰除尘灰中锰及铁浸出率的影响。结果显示, 焙烧还原工艺最佳条件为：锰除尘灰与还原剂硫化钙质量比4.12∶1、焙烧还原温度600 ℃、焙烧还原时间1.0 h, 酸浸工艺最佳条件为：搅拌速率300 r/min、H₂SO₄浓度3 mol/L、液固比8∶1、浸出温度80 ℃、浸出时间25 min, 最佳工艺条件下锰、铁浸出率分别为98.18%和76.83%。     

超细矿物粉体粒度分布的测定

由于超细矿物材料的应用日益广泛,粒度分布的测定将是检验产品性能的重要技术手段。本实验利用粒度分析仪测定超细矿物粉体的粒度分布,通过不同分散介质类型、分散时间、分散初始浓度和最大粒径定值等参数对粒度测定结果影响的实验研究,提出了超细矿物粉体粒度测定的最佳实验条件。     

超声波矿浆粒度检测研究

阐述了超声波粒度检测的基本原理。提出了在矿砂粒径尺寸级配情况下的不同粒径时的矿砂含量的公式, 并由此得到了超声波衰减与矿浆中固体颗粒浓度、粒度之间的关系。     

操作参数对立式辊磨机产品粒度分布特性的影响

利用实验室立式辊磨机对3种不同粒度级配的矿渣试样进行了粉碎试验,基于分形理论研究了粉碎后颗粒粒度分布的分形行为,结果表明,3种不同级配矿渣试样粉碎后的粒度分布具有自相似和分形特征。考察了不同操作参数(液压缸压力、电机转速和含水率)对矿渣粒度分布和分形维数的影响,结果表明,随着液压缸压力增加、电机转速降低,各矿渣试样粒度分布趋于分散分布,分形维数逐渐增大,最终趋向定值。在低压力和高转速下,初始颗粒级配对分形维数影响显著;含水率1%时粉碎效果较好,随着含水率增加,分形维数迅速降低。在实际生产中,分形维数可以粗略评价立式辊磨机的粉碎性能。     

颗粒粒度分布分辨率的研究

粒度分布分辨率对于颗粒的测量是至关重要的,也是评估仪器分辨率的重要条件.但是当前诸多对于粒度分布分辨率的描述都没有给出明确的分辨临界点,也就无法评估仪器的分辨率.作者通过正态分布、RRB分布以及对数正态分布三种颗粒分布模型模拟确立了分辨临界并进行了验证,结果表明所确立的分辨临界是准确而合理的.影响仪器分辨率的评估准确性的另一方面是标准颗粒的选取.其中颗粒的分布参数是选择标准颗粒的关键.在应用分辨临界评估仪器分辨率时,发现分布参数的值越大,评估结果的准确性就会越高.     

搅拌磨机磨矿工艺参数对产品粒度特征的影响

搅拌磨机具有低耗能、高效率的特点,有望取代传统球磨机成为铁矿石细磨作业的主要设备。为充分了解搅拌磨机磨矿工艺参数对粉磨产品各粒级粒度特征的影响,采用立式螺旋搅拌磨机对弓长岭选矿厂再磨给矿进行粉磨试验,通过NKT6100-D激光粒度分析仪检测粉磨产品的累计粒度特征和粒度分布特征,并结合R-R粒度特性方程对产品粒度进行分析,系统考察了磨矿工艺参数对产品粒度特征的影响规律。结果表明:在介质配比m(?5 mm)∶m(?3 mm)=2∶3、矿浆浓度65%、料球比0.6、充填率70%、搅拌器转速450 r/min时,粉磨产品粒度较细且分布相对均匀,其-0.043 mm粒级含量为92.23%,均匀性系数n为1.177 7,颗粒特征参数b为0.031 4。研究成果对提高粉磨产品合格粒级产率具有一定的指导意义。     

利用低品位红土镍矿制备纳米二氧化硅粉体

以低品位红土镍矿碱式水热过程中产生的硅酸钠滤液为原料,采用化学沉淀法合成纳米二氧化硅粉体.考察了硫酸浓度、熟化温度、熟化时间、搅拌速度、表面活性剂PEG种类对二氧化硅粉体粒径的影响.通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和激光粒度分析仪对制得的二氧化硅的物相、结构、形貌和粒径进行了表征.结果表明,反应的...     

给料粒度及产品粒度对其邦德球磨功指数的影响

邦德标准球磨功指数测定时要求的给料粒度为-3.2 mm,这在某些情况下很难获得,因此,研究邦德标准球磨功指数与待测定物料粒度之间的关系就显得尤为必要,这对拓宽邦德球磨功指数的应用范围,特别是对选矿厂二段磨机和再磨磨机的精确设计及计算起到重要的理论指导作用。以均质物料石英和非均质物料铁矿石为试验物料,采用邦德功指数测定方法,研究了邦德标准球磨功指数随给料粒度及产品粒度的变化规律,并建立了邦德功指数与给料粒度、产品粒度之间关系的数学模型。试验结果表明:在试验控制筛孔尺寸范围内,随控制筛孔尺寸变小,邦德球磨功指数基本呈现增大的趋势,且石英增大的幅度大于铁矿石增大的幅度;邦德球磨功指数与控制筛孔尺寸(μm)之间的关系可用二次函数关系式描述;给料粒度越细,磨矿循环达到平衡时其产品粒度(P80)越粗,但当筛孔尺寸小到一定程度时,产品粒度变化不明显;无论是均质物料石英还是非均质物料铁矿石,邦德球磨功指数随给料粒度的变化趋势相同,二者之间呈指数函数关系;均质物料石英的邦德标准球磨功指数适用范围为给料粒度1.7~3.2 mm,非均质物料铁矿石的适用范围为给料粒度0.9~3.2 mm,前者较窄,后者较宽,小于上述范围,则需对测定结果进行修正。     

动态图像法测量煤样粒度粒形研究

选取云南何兴煤矿煤样,用动态图像法测量了1~3 mm煤样8份,每份20 g。实验发现:动态图像法测量粒度分布实验重复性好,测量数据可信度较高;费雷特最小直径、最大内切圆直径按颗粒数量统计基本一致;实验测定煤样煤颗粒粒径分布接近于对数正态分布,平均粒径为1 217μm,分布左偏;煤样随着颗粒的增大,颗粒的形状越不规则,导致按颗粒数量、颗粒投影面积、颗粒体积的统计差距较大;煤样的椭圆率分布曲线近似正态分布,圆度分布右偏较大;随着粒径的增大,粒形变化越大,研究煤样的吸附解吸等特性时需考虑粒形的影响。     

煤样粒径对煤吸附常数及瓦斯放散初速度的影响

运用Langmuir单分子层吸附理论,对煤在不同粒径条件下吸附瓦斯气体进行了实验研究。利用WY-98A型瓦斯常数测定仪及WFC-2型瓦斯放散初速度测定仪,分别对不同煤样在不同粒径条件下吸附甲烷气体的等温吸附曲线、吸附常数a、b及瓦斯放散初速度△p进行了定性与定量分析,并得出了吸附常数a及放散初速度△p随粒径变化的关系式。结果表明,吸附常数a随粒径出现阶段性的变化,瓦斯放散初速度随粒径变化呈现出对数函数的变化规律。     

基于分形修正的超声波衰减-粒度建模

在分析现有超声波衰减理论模型的基础上，建立了混合粒度分布下超声波的衰减模型。鉴于固体颗粒的不规则性和絮凝会对超声波的衰减产生影响，埘该理论模型进行了分形修正。采用反演优化方法获得矿浆体系固体颗粒的粒度分布参数和分形维，进而计算出矿浆体系的粒度分布，结果表明反演的粒度分布与实测值十分接近，同时可以根据分形维对矿浆中颗粒的表面状态及分散状态进行定性估计。