含钒固废综合利用现状及发展

含钒固废因其种类多、含有价元素、物相组成复杂,而成为资源回收和环境治理的重要研究对象。针对含钒固废亟待处理的问题,分析了我国含钒固废的种类、来源和资源特点,归纳了含钒固废的综合利用方式方法,包括提取有价元素、多组元综合利用及整体增值利用,总结了含钒固废在结构材料、钢铁冶金、功能材料、生态环保中的利用现状及发展,并指出了含钒固废在综合利用上存在的不足,提出含钒固废资源化利用的发展趋势,如制备地质聚合物、耐火材料、橡塑填料等实现零排放及整体增值的利用领域。      

基于工艺元信息的装配工艺过程设计

为实现复杂产品装配工艺过程的快速没计,通过装配结构与工艺特征分析,提出了装配连接元与装配工艺元的元信息概念,并扩展至可装配组件与工艺元组.采用面向对象技术表达装配工艺元与装配工艺元组的组成,分析了装配连接元与装配工艺元的属性规则映射.提出了一种实现装配工艺元设计的三阶段法,给出基于工艺元的装配工艺过程设计流程,有效提高了装配工艺过程设计的效率.通过分析单级齿轮减速器装配工艺设计实例,并开发了装配工艺过程设计原型系统模块,验证了所提方法的可行性.     

球团烟气SNCR与嵌入式SCR耦合脱硝新技术

在中国大力推动绿色低碳发展的形势下,钢铁行业全面实施烧结、球团工业大气污染物超低排放,球团NOx减排迫在眉睫,减排效果将关乎球团行业的生存与发展.针对国内主流的链箅机-回转窑球团生产工艺NOx排放质量浓度高的问题,在系统分析球团烟气特性与NOx分布的基础上,开展了选择性非催化还原法脱硝技术(SNCR)与嵌入式选择性催化...     

分散—絮凝对某微细粒磁铁矿弱磁精选效果的影响

甘肃某微细粒嵌布的贫磁铁矿石因最终磨矿产品粒度极细,常规弱磁选指标较差。为改善选别效果、提高分选指标,对弱磁精选前的分散—选择性絮凝条件进行了研究,并借助激光粒度分析仪对分散—絮凝效果进行了测定。结果表明:矿石在磨矿1细度为-74μm占90.43%、磨矿2细度为-30μm占93.45%、弱磁精选1分散剂六偏磷酸钠用量为500 g/t,絮凝剂CMS用量为750 g/t,矿浆p H=11情况下,采用磨矿1—弱磁粗选—磨矿2—2次弱磁精选流程处理,最终获得铁品位为62.82%、铁回收率为79.12%的铁精矿,该精矿比常规弱磁精矿铁品位和铁回收率分别提高了1.28和5.08个百分点。分散—絮凝机理分析表明:在分散状态下,磁铁矿表面电荷负值较石英小,阴离子型絮凝剂CMS可通过氢键作用选择性吸附磁铁矿颗粒,显著增大磁铁矿微细颗粒的粒径,从而改善磁选效果、提高选矿指标。     

用DL-411改性的某含钒页岩提钒渣填充聚丙烯制备复合材料

在对某含钒页岩提钒渣进行物理化学特性分析的基础上,对其进行了表面改性,以作为聚合物填料。对比了3种偶联剂对钒尾渣的改性效果及对复合材料的力学性能影响,并确定了该钒尾渣的表面改性工艺。结果表明:铝酸酯偶联剂DL-411对钒尾渣改性效果最好,其与钒尾渣质量比为1.2%,改性温度为100℃时,钒尾渣活性指数达95.53%。FTIR分析表明,DL-411在钒尾渣表面结合能力最强。XRD分析表明,钒尾渣对聚丙烯(PP)有异相成核作用,诱导PP中β晶型形成,DL-411改性能显著增强成核作用,使复合材料具有更高的强度和更好的韧性。当改性钒尾渣填充量(改性钒尾渣与聚丙烯的质量比)为10%时,复合材料的拉伸强度、抗冲击强度和抗弯曲强度分别为47.51MPa、38.43 k J/m~2、59.57 MPa。     

分散剂强化细粒级含钒页岩的钒浸出及作用机理

为了提高细粒级含钒页岩的钒浸出率,研究了四种无机分散剂及其添加量对含钒页岩中钒浸出的影响。采用激光粒度分析、实时在线颗粒录像监测、矿浆黏度测定、Zeta电位和红外图谱等手段进行表征。结果表明：当硫酸浓度为8.0%、液固比为1.5:1 mL/g、浸出温度为95℃、浸出时间为4 h时,添加1.0%(质量分数)的三聚磷酸钠(STPP)可使细粒级含钒页岩的钒浸出率由无分散剂时的62.0%提高到72.1%。微细粒含钒页岩的浸出反应速率受界面迁移和内扩散共同控制,分散剂通过改变矿物表面Zeta电位使颗粒间黏滞力减小,从而降低矿浆黏度来强化钒的浸出。加入STPP后,矿浆黏度从564 mPa·s降至294 mPa·s;矿浆黏度降低和分散剂吸附是影响钒浸出率的主要因素,添加适量分散剂有利于细粒级含钒页岩钒的浸出反应。     

千枚岩型废石制备聚丙烯填料的研究

对酒钢千枚岩型废石进行超细粉磨、表面改性,通过双螺杆挤出制备废石/聚合物复合材料。结果表明,用干式球磨机球磨70 min,可制得粒度D_(90)为16.18μm的超细微粉;以铝酸酯偶联剂改性废石微粉,当质量分数为1.6%,改性温度110℃,改性时间30 min时,废石微粉活性指数达96.50%。红外光谱(FTIR)表明改性剂是以化学吸附的方式与废石微粉结合,说明偶联剂使废石达到了表面疏水改性的目的;扫面电镜(SEM)表明,改性后废石微粉能均匀分散到聚丙烯(PP)基体中。当改性废石微粉填充量为10 phr时,复合材料拉伸强度、冲击强度、弯曲强度和弯曲模量分别为:35.70 MPa、37.33 k J/m~2、36.92 MPa、832.10 MPa。     

高岭土尾砂活化及用于胶凝材料的研究

本文以高岭土尾砂为研究对象,通过测定净浆试块抗压强度和化学结合水量,探讨了CaO添加量和球磨时间对尾砂-水泥复合胶凝材料性能及水化进程的影响,并评价了制备的水泥基胶凝材料性能及在混凝土中的应用效果.研究结果表明:尾砂通过配加合适的化学激发剂,经共同研磨处理后再掺入到普通硅酸盐水泥(OPC)中,可获得一种性能优良的水泥基胶凝材料,其胶砂28 d抗折和抗压强度较OPC胶砂显著提高,其中28 d抗压强度比达到116%;试制的C30混凝土与OPC试制的28 d抗压强度比为102%,且明显优于等量代替水泥的粉煤灰和火山灰微粉.该技术不仅可减少水泥用量,降低工程造价,还使尾砂变废为宝,减少占地及环境污染,具有显著的经济与社会效益.     

新型矿物基功能复合材料的制备技术及应用

通过功能体与硅酸盐矿物之间的复合来解决功能材料在合成、结构及性能等方面的问题,有望获得功能优异的新型复合材料。重点介绍了功能体与硅酸盐矿物复合的主要思路及方法,包括表面负载、孔道层间的组装、插层复合等关键制备技术的实施效果。同时系统综述了生态环境、催化、储能、光、电、磁性、屏蔽吸波等高附加值矿物基功能复合材料的研究现状及进展。     

纳米零价铁强化高岭石去除水中Cr(VI)及机制研究

纳米零价铁(nZVI)作为一种治理重金属、核素污染物的环保材料而被广泛关注,而黏土矿物作为常见的重金属吸附材料虽成本低廉、来源广泛,但去除性能又普遍有限。通过液相还原法制备nZVI/高岭石复合材料来强化高岭石去除水中Cr(VI)的性能,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)技术对其结构进行表征,考察了Cr(VI)初始浓度、nZVI/高岭石投加量、温度等条件对Cr(VI)去除率的影响,并探讨了其对水中Cr(VI)的去除能力及机制。结果表明,nZVI/高岭石中的nZVI结晶度低,粒径在50~100 nm,nZVI/高岭石在60 min时对Cr(VI)的去除率达91.7%,分别比nZVI和高岭石提高了2.7倍和18.5倍。nZVI/高岭石对Cr(VI)的去除动力学符合准二级动力学模型,表观反应活化能为27.97 kJ/mol,去除是吸附、还原和共沉淀共同作用的结果。通过nZVI强化可提升高岭土在水处理和环境修复中的应用前景。