含钒钛铁精矿氧化球团气基竖炉直接还原模拟试验

我国钒钛磁铁矿资源丰富,但综合利用难度大,现有工艺仍存在一些问题,工艺流程还有待完善和革新。气基竖炉直接还原-电炉熔分新工艺为钒钛磁铁矿资源清洁高效综合利用提供了新途径。以含钒钛的铁精矿为原料制备氧化球团,模拟气基竖炉直接还原条件,研究了还原气组分和温度对球团的还原进程、还原膨胀以及还原强度的影响。结果表明:以钒钛铁精矿为原料,配加1%膨润土,在1 250℃下焙烧20 min后,所制备氧化球团性能良好,具有较高的抗压强度。在恒定还原气组分(纯H2、H2/CO=2.5、H2/CO=1、H2/CO=0.4和纯CO)和温度(850、900、950和1 000℃)下,钒钛铁精矿球团还原速率快、还原膨胀率小(<20%),可满足气基竖炉直接还原工艺要求。煤制气-气基竖炉直接还原凭借其能耗小、环境友好、单机产能大、产品质量好等优点,将在钒钛磁铁矿资源高效清洁综合利用领域得到发展。     

高钛渣碳热还原氮化合成TiN/O′-Sialon导电陶瓷粉体

以高钛渣、硅灰和高铝矾土熟料为原料,采用碳热还原氮化法合成TiN/O′-Sialon导电陶瓷粉体。利用XRD、SEM和EDS检测手段研究合成温度及恒温时间对粉体相组成和显微形貌的影响,并探讨合成机理。结果表明:随合成温度的升高和恒温时间的延长,产物中O′-Sialon的含量逐渐增加,并在1 375~1 400℃、恒温7 h时成为产物主晶相,此时产物中还有较多TiN和少量β′-Sialon生成。继续提高温度和延长反应时间,体系气氛的改变导致O′-Sialon迅速向β′-Sialon转化。合成粉体中O′-Sialon晶粒多呈等轴状,粒度约2μm,TiN晶粒为细小粒状。此外,反应体系中还有大量白色β′-Sialon晶须状沉积物生成。     

硼含量对低碳钢耐蚀性的影响

 为考察不同硼含量低碳钢的腐蚀规律,利用盐雾腐蚀试验研究了不同硼含量低碳钢的腐蚀行为,结合X射线衍射（XRD）和傅里叶红外光谱（FTIR）对腐蚀产物进行了分析。试验结果表明：含硼低碳钢腐蚀速率与硼质量分数有关,硼质量分数0.002%试验钢腐蚀速率低于无硼钢,硼质量分数高于0.002%的试验钢腐蚀速率超过无硼钢,并且随硼含量增加,试验钢的腐蚀速率逐渐增加;阐述了硼的腐蚀机制。     

进口高铬型钒钛磁铁矿的烧结基础特性

 采用微型烧结装置对进口高铬型钒钛磁铁矿以及现场实际使用的若干种烧结用铁矿粉的烧结基础特性进行了系统研究,为高铬型钒钛磁铁矿烧结配矿提供理论依据和技术参数。试验结果表明,不同铁矿粉的烧结基础特性差异较大。在所研究的铁矿粉中,进口高铬型钒钛磁铁矿粉的同化温度高(1335℃)、液相流动性差(流动性指数1.95)、粘结相自身强度弱(抗压强度1445N)、连晶固结强度差(抗压强度365N);而国产混合粉的同化温度适中(1291℃)、液相流动性好(流动性指数4.20)、粘结相自身强度相对高(抗压强度2010N)、连晶固结强度稍好(抗压强度622N)。从烧结基础特性角度出发,基于本企业当前的原料条件,进行高铬型钒钛磁铁矿烧结生产时,应尽可能与国产混合粉搭配使用。     

氨水沉淀法由含钛滤液提取二氧化钛

以含钛高炉渣为原料,经硫酸铵熔融法得到含钛滤液,然后以氨水为沉淀剂,控制pH值使钛水解,水解产物经600℃煅烧2 h得到二氧化钛。考察了螯合剂的加入量、溶液pH值和反应时间对钛沉淀率的影响,实验结果表明:反应过程中铁与钛发生共沉淀,造成二氧化钛产物中的铁含量过高。EDTA几乎完全抑制了铁的沉淀,明显降低了二氧化钛产物的全铁含量;2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸的加入降低了产物中二氧化硅的含量,提高了产物中二氧化钛的含量。当2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸与硅的摩尔比为1,EDTA与铁的摩尔比为3,pH值为2.0,反应时间为90 min时产物中二氧化钛的含量为96.35%。     

生活污水处理中胞外聚合物对膜污染的影响

采用模拟生活污水,在室温下研究了蛋白质、多糖、蛋白质/多糖浓度比(P/P)及胞外聚合物(EPS)浓度对膜污染的影响,建立了影响因素与膜压差(Dp)的二项式非线性回归方程. 结果表明,蛋白质和P/P对Dp有很大影响,其相关系数R2分别为0.5367和0.4298,原因是蛋白质很容易在膜表面上沉积且形成二次吸附,造成膜孔变小和堵塞. EPS浓度对Dp的影响较小,R2为0.1185. 多糖浓度对Dp的影响无明显的规律性是因为模拟的生活污水中的多糖浓度高和其沉积或物理吸附作用. 实验得出蛋白质是影响膜污染的最主要因素,可通过改变蛋白质与膜之间的相互作用,降低蛋白质在膜吸附层的沉积.     

草酸盐法制备纳米硼酸镁晶须研究

以MgCl2·6H2O、H3BO3和H2C2O4·2H2O为原料,利用草酸盐法制备出形貌良好的纳米硼酸镁晶须,其长度300 ～ 500 nm,直径60 ～ 100 nm,探讨了制备硼酸镁晶须的最佳工艺条件,分析了Mg2B2O5的生长过程中H2C2O4的作用.同时采用高温固相法,以NaCl为助熔剂,制备出长度10 ～ 35 μm,直径1～2 μm针状硼酸镁晶须.通过对比发现,用H2C2O4·2H2O代替NaCl作为添加剂,可以降低煅烧温度,同时大大缩短了煅烧时间,制备得到的晶须更为纯净、长度直径可达到纳米级别.     

Ni掺杂TiO_2电子和几何结构的第一性原理研究

利用密度泛函理论框架下的第一性原理方法,对不同掺杂量、不同方式的Ni掺杂锐钛矿相TiO_2(anatase TiO_2:A-TiO_2)的晶胞结构、缺陷形成能和态密度图像等进行了研究,并着重讨论了掺杂Ni离子周围配位场改变对体系电子结构的影响.结果表明,掺杂方式的不同对Ni-TiO_2超晶胞的几何结构有较大影响.正是几何结构的变化导致掺杂Ni离子处于不同类型的晶体配位场之中,这是掺杂体系电子结构差异的本质原因.通过对掺杂体系形成能的比较,发现Ni掺杂TiO_2的具体方式取决于晶体生长过程中的氧环境.通过对体系电子结构的研究,发现各种掺杂体系的禁带中都出现由Ni 3d-O2p轨道杂化形成的杂质能级.Ni离子替代晶格Ti掺杂会使吸收光谱红移,而Ni的晶隙掺杂则使吸收光谱蓝移,且这种光谱吸收带边的差异会随掺杂浓度的增加而增大.     

草酸盐法制备硼酸镁晶须及其生长机理

以MgCl2·6H2O、H3BO3和H2C2O4·2H2O为原料,利用草酸盐法制备出长度为4.0～8.0μm,直径为0.6～1.5μm,长径比约为10,形貌良好的硼酸镁晶须。采用XRD、SEM及TG-DTA等分析手段,研究了烧结温度、烧结时间、n(B)/n(Mg)、n(H2C2O4)/n(Mg)对硼酸镁晶须的生长过程和质量的影响,探讨了其最佳制备条件。结果显示,硼酸镁晶须的最佳制备条件为:烧结温度为800℃,烧结时间为4.0h,n(B)/n(Mg)=1.2,n(H2C2O4)/n(Mg)=1.2。根据XRD和TG-DTA分析,MgC2O4前驱体对硼酸镁晶须的形成和生长有较大的促进作用,分解产物不引入其它杂质,使得制备的晶须纯度较高。晶须的生长机理为S-L-S机理。     

酸度及酸介质对硫酸盐掺杂的含钛高炉渣光催化还原Cr (Ⅵ)的影响

利用高能球磨法制备了钙钛矿型硫酸盐掺杂的含钛高炉渣光催化剂,探讨了该催化剂的光催化原理,并系统地研究了不同酸度及酸介质对钙钛矿型硫酸盐掺杂的含钛高炉渣光催化还原Cr (Ⅵ)效率的影响。结果表明,酸度以及酸介质对六价铬的光催化还原效率都有十分重要的影响。在强酸性条件下（pH=1.5）,六价铬的光催化还原效率最高;且随着pH值的增大,六价铬的光催化还原效率显著降低。不同酸根离子对STBBFS催化剂光催化还原六价铬的促进作用按PO₄^3-＜NO₃^-＜Cl^-＜SO₄^2-逐渐增强;在光催化反应8 h后,六价铬的还原率差别显著,分别为9.32％、48.73%、100％、100％。因此,为了获得较高的光催化效果,必须控制六价铬废水的pH值以及用硫酸调节溶液的酸度。