大长径比硫酸钙晶须的制备及形貌研究

以天然石膏为原料采用水热法制备半水硫酸钙晶须,SEM观察晶须形貌及分析长径比。考察了外加剂、原料粒度、水热温度、pH值、初始料浆浓度、水热时间对硫酸钙晶须形貌影响。结果表明:外加剂提高了天然石膏在水中的溶解度;原料粒度会影响天然石膏的溶解速率,粒度越小溶液越容易达到过饱和状态;水热温度在 < 100 ℃时较难生成硫酸钙晶须;溶液pH值可改变溶液离子质量分数,随着pH值升高晶须平均直径逐渐减小,同时会导致外加剂失效;料浆浓度越高,晶须生长空间越小,溶液体系离子迁移速度降低。在原料粒度4 μm、料浆浓度5%、CuCl₂ 1.5%（相对于天然石膏质量）、水热温度120 ℃、pH=5.3、水热时间140 min的条件下,制备出平均直径1~2 μm、长径比达160的半水硫酸钙晶须。      

基于机械力化学作用煤基石墨纳米片的制备及其电化学储能特性

煤炭清洁高效转化是国家实施碳达峰与碳中和能源发展战略的重要内容,而煤的材料化是实现其低碳高值化洁净利用的有效途径.以自制煤基石墨为前驱体,借助高能机械球磨产生的机械力化学作用制备煤基石墨纳米片(CGNs),考察了球磨时间对CGNs微观结构的影响,并研究其用作锂离子电池负极材料的电化学储能特性,探索利用机械力化学作用...     

神木烟煤气化型煤的制备及成型机理研究

本文采用正交试验方法,确定了神木烟煤气化型煤的最佳制备工艺,利用扫描电镜(SEM)研究了该型煤的成型机理.结果表明,该气化型煤的最佳制备工艺是神木烟煤、禹州煤、粘结剂P、粘结剂L、粘结剂F以55～60∶ 25～30∶ 8∶ 5∶2的质量比混合成型,生球依次在60℃、90℃、120℃烘干20 min,最终升温到180℃烘干30 min,冷却即得型煤产品.粘结剂的固化物在型煤内部起到“桥梁”作用,把煤粒粘结成整体而成型,复合粘结剂的有机、无机组分分别与煤中的有机物和矿物质有较强的物理化学作用.     

无机添加剂生产工业造气型煤的试验研究

选用三种不同产地的无烟煤为原料，加工成造气型煤，对其进行实验室及工业造气试验研究。试验结果表明，采用MS型无机添加剂生产工业造气型煤效果良好，适当地优化添加剂的配方可改善型煤的气化性能。     

基于絮凝强化浮选的无烟煤深度脱灰技术研究

煤的附加值随灰分的降低而升高,然而煤炭深度脱灰技术尚未得到工业应用。以无烟煤为研究对象,使用絮凝强化浮选法对其进行深度脱灰。根据粒径、XRD和接触角等试验结果探讨了絮凝机理,采用单一变量法探究矿浆浓度、捕收剂用量、起泡剂用量和絮凝剂用量对浮选效果的影响。结果表明:当矿浆浓度为80 g/L、捕收剂用量为2 kg/t,起泡剂用量为l kg/t、分散剂用量为2 kg/t和聚氧化乙烯用量为5 g/t时,浮选效果最佳;与传统浮选方法相比,絮凝强化浮选法可获得较高的精煤可燃体回收率和较低的精煤灰分﹐原煤的灰分由10.15%降低至1.98%,提高了浮选效率。研究结果可为煤炭高附加值利用提供一定参考。     

干法磁选在锌挥发窑窑渣综合利用中的应用研究

在对东升公司锌挥发窑窑渣的物性进行深入分析基础上,确定了以干法磁选为主要选别方法的原则流程,对其中的铁和焦炭进行回收利用．干式选别方法的应用减少了流程中的水处理环节,简化了流程．实验采用多段磁选,弱磁选铁,强磁选炭的工艺流程,得到很好的选别效果,铁粉品位高达67．68％,回收率79．98％;焦粉含碳56．0％,回收率61．93％．此工艺有着潜在的工业应用价值．     

预炭化时间对煤基活性炭孔结构及电化学性能的影响

以太西无烟煤为前驱体,KOH为活化剂制备煤基活性炭,考察了预炭化时间对煤基活性炭孔结构及电化学性能的影响。结果表明,随着炭化时间的增加,活性炭吸附量先增大后减小,活性炭的比表面积、总孔容先增大后减小,中孔孔容逐渐减小;在预炭化温度800℃,炭化时间6 h,KOH与太西无烟煤质量比为2∶1,活化温度800℃的条件下可制备比表面积为1409 m2/g,总孔容为0.5284 cm3/g,中孔率为6.25%的煤基活性炭。电流密度为50 mA/g时,炭化6 h制备活性炭的比电容最大为127 F/g,电流密度增大至2500 mA/g时,比电容为84 F/g,容量保持率达到66.1%,经过1000次循环充放电后,其容量仍保持93.6%。     

煤沥青热解炭的制备及储钠性能研究

煤沥青是一种原料来源丰富且含碳量高的钠离子电池碳负极材料。以煤沥青为碳源,通过炭化法制得热解炭,利用XRD,SEM,Raman光谱等表征技术,系统研究了不同炭化温度(600℃～1 400℃)对煤沥青热解炭微观结构的影响规律。利用恒流充放电等测试,探究热解炭作为钠离子电池负极材料时的电化学性能,阐明“温度—结构—储钠性能”间的构效关系。结果表明：1 000℃是热解炭微观结构从无序向有序发展的转折点;当温度低于1 000℃时,热解炭为不规则的块状结构且表面平整光滑,未出现石墨微晶,具有较大的层间距和较高的无序度;当温度为800℃时,热解炭具有最大的层间距(d₀₀₂=0.354 1 nm)和最高的无序度(I_D/I_G=2.57),其作为钠离子电池负极材料时,0.05 A/g电流密度下的可逆容量为177.0 mAh/g,首次库伦效率为73.87%,具有较好的倍率性能;当温度高于1 000℃时,石墨碳层生长和堆叠的速度迅速加快,石墨化程度增加,层间距减小,同时表面缺陷程度降低,Na⁺吸附位点减少,不利于储钠,热...     

KOH活化法制备褐煤基活性炭的活化机理研究

以褐煤为原料,采用KOH活化法制备活性炭,利用热重分析(TGA)、反应快速终止技术、气相色谱(GC)及X射线衍射(XRD)研究了褐煤活化过程及气体组成及固态产物成分,并用低温N2吸附及扫描电镜(SEM)表征活性炭的微观结构.结果表明,活化历程可分低温脱水(小于200℃)、预活化(200~400℃)、中低温活化(400~600℃)和高温活化(大于600℃)4个阶段,低温阶段脱除活化料中水分,预活化阶段KOH与煤中的官能团和侧链反应,在原料煤表面引入活性组分,中低温阶段KOH及其转化产物(K2CO3和K2O)与褐煤中碳原子反应,形成和发展大量的微孔,高温阶段KOH转化形成的K2CO3和K2O与活性炭微孔骨架上的碳原子反应,使微孔逐渐扩大为中孔和大孔.     

高铁酸盐氧化法制备膨胀石墨的可行性研究

以天然鳞片石墨为原料,浓硫酸和高铁酸钾为插层剂和氧化剂,可使硫酸分子进到石墨层间,是一种绿色且快速制备膨胀石墨的方法.结果表明:该方法制备得到的可膨胀石墨在微波辐射下的膨胀性能明显优于常规加热方式,当石墨(g)、高铁酸钾(g)、浓硫酸(mL)用量之比1∶0.25∶20,反应时间30 min,微波辐射时间20 s时,最大膨胀体积为140 mL·g-1;对石墨膨胀前后的红外光谱、X光射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析,发现高铁酸盐能够有效的削弱石墨层间的范德华力,使硫酸分子进入到层间,但并不能使石墨发生显著地氧化,制得的膨胀石墨具有丰富的网状结构呈现 "蠕虫"状结构特征,表面结构和原料基本一致.