H2O2沉淀铝酸钠溶液制备γ-Al2O3前体拟薄水铝石

研究了室温下H2O2-铝酸钠溶液沉淀法制备高比表面积中孔或大孔拟薄水铝石的最佳加料方式和洗涤方法.ICP-AES、XRD、BET和粒径分布等分析和表征结果表明,采用H2O2溶液向铝酸钠溶液中滴加、铝酸钠溶液向H2O2溶液中滴加、一次性混合和两种溶液同时滴加完毕等加料方式都可以得到拟薄水铝石晶体,但H2O2溶液向铝酸钠溶液中滴加时Al2O3的析出率最高;水洗拟薄水铝石及其在适当条件下的焙烧产物呈中孔分布,而乙醇分散后洗涤可以使拟薄水铝石及其焙烧产物的孔径分布变为大孔,从而制得比表面积较高的中孔或大孔γ-Al2O3.     

玉米秸秆纤维素在离子液体中的溶解再生研究

以玉米秸秆纤维素为原料,在离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AMIMNCI)和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐(EMIMAc)中成功地制备了性能优异的再生纤维素膜材料.对再生纤维素膜进行了FTIR、SEM、WAXD和力学性能、热力学性能等表征.结果表明,AMIMCI和EMIMAc都是玉米秸秆纤维素的非衍生化优良溶剂;在溶解过程中发生了从纤维素Ⅰ到纤维素Ⅱ的晶型转变;再生秸秆纤维素膜结构均匀致密,力学性能高,在AMIMCI和EMIMAc中再生的玉米秸秆纤维素膜的力学强度分别达119 MPa和47 MPa;再生玉米秸秆纤维素膜的热力学稳定性高,初始热分解温度高于250℃.本文实际上提供了在离子液体中,从农业废弃物中生产再生纤维素材料的清洁工艺.     

二次铝灰酸解渣温和脱硅制备镁铝尖晶石

二次铝灰是铝工业熔铸过程产生的危险废弃物,可用于制备高值镁铝尖晶石材料,但其中的硅易转化为低膨胀性硅酸盐,影响产品品质。提出二次铝灰酸解渣温和脱硅—成型烧结制备镁铝尖晶石工艺,考察了NaOH浓度、液固比、温度和时间对脱硅率的影响,并对脱硅过程进行了动力学计算与转化行为分析。结果表明,脱硅过程的最优反应条件为：NaOH浓度100 g/L、液固比6 mL/g、反应温度70℃、反应时间10 min,硅脱除率可达49.60%。当轻质氧化镁添加量20%、成型压力150 MPa、烧结温度1 600℃、烧结时间3 h时,所制备的镁铝尖晶石体积密度为2.76 g/cm³,显气孔率为21.85%,满足工业使用要求。本研究可为二次铝灰的资源化利用提供新思路。     

工业副产铁矾渣资源化利用研究进展

铁矾渣是湿法冶金工业利用黄铁矾法除铁产生的典型固体废弃物,因其组成复杂、附加值低且通常含少量重金属元素,无害化、规模化利用难度大,目前其处理方式以直接堆存和填埋为主。随着冶锌行业和锂电池回收等行业的迅速发展,铁矾渣产生量将大幅增长,其资源化利用技术和途径也将具有愈加重要的环保价值和经济价值。针对铁矾渣资源化、无害化利用技术的研究目前已取得一些有益成果,主要表现在三个方面。(1)利用湿法冶金、火法冶金、火法-湿法联用等方式可实现铁矾渣中Pb、Cu、Cd、Ni、Zn和Ag等有价金属元素的回收,其中部分金属元素的回收率超过90%;(2)将铁矾渣用于水泥、烧结砖等建筑材料的生产,以及作为水泥掺合料应用到建造工程的施工中;(3)利用铁矾渣制备其他高附加值材料(如用于储能系统的电极材料等)。本文主要回顾和总结了针对铁矾渣的金属回收技术和资源化利用技术的国内外研究进展,并分析和探讨了可能存在的问题及今后的研究方向。     

电石渣旋流分离制备脱硫剂及副产石膏研究

电石渣是电石法生产乙炔过程产生的固体废渣，是替代石灰石制备低碳脱硫剂的良好原料，但应用过程存在杂质含量高、粗颗粒难以分离等问题。针对以上问题，可采用多级旋流杂质分离法分离电石渣中的杂质和大颗粒组分，在优化条件下电石渣旋流分离效率可达93.97%。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线荧光光谱仪（XRF）、X射线光电子能谱仪（XPS）等对电石渣的形貌、组成和物相进行表征，系统分析电石渣旋流前后组成、粒度变化，并对电石渣中杂质的赋存形态和分布规律进行详细地探讨。研究结果表明，电石渣中钙主要以氢氧化钙形式存在且旋流分离前后含量相差不大，杂质主要包括三氧化二铁、氧化铝、氧化镁、二氧化硅、硫、碳和水溶性氯离子等；旋流分离后二氧化硅、氧化铝在细渣中富集，并以铝硅酸盐形式存在；三氧化二铁、碳在粗渣中富集，其中碳以单质碳和碳酸盐形式存在；氯、镁含量较低但分布均匀，铝硅分布集中，铝硫分布集中且铝硫颗粒主要嵌在电石渣颗粒上。采用电石渣旋流细渣作为脱硫剂进行烟气脱硫，工业副产脱硫石膏含水率为13.20%，石膏中二水硫酸钙质量分数为90.01%。该研究可为电石渣资源化利用提供参考和借鉴。     

天然陈化对磷石膏理化性质的影响及作用机理研究

采用安徽某磷肥厂位于宁国市堆场的磷石膏为原料,探究不同天然陈化时间对磷石膏生料中杂质含量与理化性质的影响。通过测试与表征得出陈化0~3年磷石膏生料的杂质含量、品位、外观、微观形貌、晶体特性和分子结构在陈化过程中的变化。通过吉布斯自由能计算与X射线光电子能谱分析讨论了磷石膏中可溶磷、可溶氟、共晶磷在陈化过程中含量的降低机理。研究表明:陈化过程可以降低磷石膏中的杂质含量与粒径,但不会对微观形貌及晶体结构产生影响。此外,在陈化过程中,除了雨水冲刷对可溶性杂质的物理去除作用外,磷石膏内部会发生化学反应,从而达到固磷、固氟的作用。     

电石渣焙烧制备活性氧化钙及粒级影响规律

电石渣→氧化钙→电石的循环利用，是实现电石渣钙质资源循环回用的有效途径，但由于电石渣组成复杂、提纯困难，目前仍难以实现大规模制备活性氧化钙循环利用。系统考察了电石渣焙烧过程的物相形貌变化，研究了不同粒径范围的电石渣成分组成差异，通过研究电石渣粒度特征及各粒级电石渣的焙烧特性，确定颗粒分级对电石渣制备活性氧化钙性能的影响。结果表明：电石渣中杂质集中在<45μm及>180μm颗粒中，酸不溶物、Fe、C等主要集中在150μm以上颗粒中；焙烧过程中，钙质组分在350～460℃、550～720℃两阶段逐渐转化为氧化钙，大部分碳质杂质颗粒能在800℃以下完成分解，影响制备活性氧化钙产品性能；活性氧化钙的抗压强度主要受颗粒粒度影响，活性度受粒径、成分共同影响，细颗粒会填补压制过程中颗粒间间隙，提高强度但阻碍水分渗透，粗颗粒中杂质过多难以分解且分解形成大型孔道，影响产品强度、活性，45～106μm较适宜制备活性氧化钙，活性度达411 mL(以4 mol/L标准盐酸计),抗压强度达2.46 MPa。上述研究可为电石渣循环回用提供借鉴。