无机盐工业
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1. 非贵金属催化剂用于丙烷脱氢的研究进展
王延苏, 刘国柱, 于海斌
无机盐工业    2023, 55 (12): 1-11.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0274
摘要697)   HTML138)    PDF (3012KB)(183)   

丙烯是一种重要的工业原料,主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、异丙醇、丙酮和环氧丙烷等。随着对丙烯需求的日益增长,丙烷脱氢技术已被广泛应用于丙烯工业生产中。铂基、铬基催化剂虽然在丙烷脱氢反应中的活性很高,却容易中毒失活。金属氧化物作为可替代型非贵金属催化剂被人们广泛关注。首先,介绍金属氧化物催化丙烷脱氢的反应路径及失活机理,指出增强C—H活化能力、缓解活性组分重构及还原是提高金属氧化物丙烷脱氢性能的关键。然后,对几种代表性的金属氧化物催化剂进行了详细的综述,总结归纳各类催化剂的作用机制及活性物种,并分析讨论相应催化剂存在的问题。最后提出未来丙烷脱氢催化剂的重点研究方向,有望为低碳烷烃活化直接制取化学品提供新的思路。

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2. 燃煤电厂脱硫废水零排放预处理工艺研究进展
刘静颖, 贾阳杰, 杨凤玲, 任磊, 李鹏飞, 王飞, 程芳琴
无机盐工业    2023, 55 (12): 12-25.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0243
摘要665)   HTML46)    PDF (1224KB)(104)   

中国90%以上燃煤电厂使用石灰石-石膏湿法脱硫工艺进行烟气脱硫,需从脱硫系统定期外排部分废水以保证脱硫效果。作为燃煤电厂末端废水,脱硫废水具有水量大、水质差、成分复杂等特点,直接排放对环境具有极大危害;脱硫废水零排放工艺在实现水资源最大化利用、副产物分级回收的同时,还可以达到水中杂质和硬度离子的最佳去除效果,因此对脱硫废水进行零排放处理十分必要;预处理工艺作为脱硫废水零排放工艺的基础,其处理效果的好坏对后续工艺具有较大影响。在清洁生产和污染减排的背景下,从脱硫废水零排放预处理工艺理论展开叙述,对比国内外零排放工艺,并对山西某燃煤电厂进行调研后发现已有预处理工艺普遍存在药剂投加量大、处理成本高等问题,故需寻找一种经济可行的预处理原材料,替代现行双碱法工艺中的氧化钙或者优化其加入量,实现燃煤电厂脱硫废水低成本资源化利用。

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3. 三价铬电沉积工艺研究进展
田雨, 张政, 张兴然, 陈洁, 王艳, 彭浩
无机盐工业    2023, 55 (12): 26-35.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0209
摘要640)   HTML41)    PDF (1682KB)(94)   

传统的铬电沉积工艺普遍使用六价铬,其过程中会产生有毒酸雾等污染性物质,造成环境污染。相比六价铬,三价铬电沉积工艺具有能耗低、毒性小、污染小等优势,有长远的应用前景。由于不同镀液体系中离子沉积方式存在差异,三价铬的电沉积机理一直缺乏充分阐明,尤其是铬离子还原的中间历程及控制步骤。故研究镀液体系及不同镀液中三价铬的电沉积机理是解决沉积过程中一系列问题的关键。金属铬电沉积工艺包括铬的电镀和电解,文章基于三价铬电沉积工艺,从电镀及电解两个方面进行综述分析,重点围绕铬电沉积机理、铬镀液组成及组分应用、隔膜电解铬进行论述。最后对三价铬电沉积工艺未来研究方向提出了进一步改进膜电解装置和研究沉积过程中铬的非线性非平衡行为等展望。

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4. 基于生命周期评价法的黄磷产品碳足迹分析
王雪萌, 安燕, 刘海, 田蒙奎
无机盐工业    2023, 55 (12): 36-42.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0222
摘要637)   HTML38)    PDF (1310KB)(73)   

黄磷作为高耗能、高碳排放产品,摸清其碳排放足迹,促进其低碳发展对中国“双碳”战略具有重要意义。以贵州省某5万t/a黄磷企业为例,采用生命周期评价法(Life Cycle Assessment,LCA),定量分析黄磷产品在其生产过程中的碳足迹(Carbon Footprint),并为其绿色低碳发展提出相应的节能降碳建议措施。研究结果表明:在黄磷生产过程中,每吨黄磷在其生命周期内碳足迹为1.580×104 kg CO2;其碳排放主要集中在尾气处理和电力消耗两个方面,二者占总量的90.08%;依据其碳足迹核算结果提出采用绿色电力生产、合理利用磷矿资源地理位置优势、加强工艺控制、黄磷尾气综合利用等减排措施,以此达到减少黄磷产品生产过程碳足迹的目的。

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5. 生石灰消化反应条件对氢氧化钙特性影响
熊爽, 严金生, 周洲, 周保弟, 陈小鹏, 童张法
无机盐工业    2023, 55 (12): 50-58.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0051
摘要634)   HTML40)    PDF (4524KB)(135)   

以工业级生石灰为原料,考察了消化水初始温度、搅拌转速、水灰质量比和加压消化方式对反应产物氢氧化钙的形貌结构、粒径和比表面积的影响;采用马尔文激光粒度分布仪、扫描电镜(SEM)和比表面积分析仪对产物氢氧化钙进行分析表征。结果表明:消化速率随着消化水初始温度的升高而加快,当搅拌转速为500 r/min、水初始温度为45~80 ℃、水灰质量比为4∶1时,所制得的氢氧化钙粒径分布最窄,最大比表面积为18.23 m2/g;当消化水初始温度为25~45 ℃时,产物氢氧化钙形貌呈现“树枝状”,当消化水初始温度为65~80 ℃时,产物氢氧化钙形貌为“颗粒状”;加压消化方式能获得较大比表面积的氢氧化钙且其形貌为“花瓣状”,最大比表面积为29.32 m2/g。

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6. 氢氧化镁与七水硫酸镁水热法合成碱式硫酸镁晶须
蒋德敏, 李顺梅, 李青青, 陈雨欣, 刘代俊
无机盐工业    2023, 55 (12): 74-81.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0047
摘要625)   HTML30)    PDF (4225KB)(86)   

为了获得高品质的碱式硫酸镁晶须,采用氢氧化镁和七水硫酸镁为原料,通过水热法合成碱式硫酸镁晶须。考察了七水硫酸镁与氢氧化镁的物质的量比、水热时间、搅拌转速、七水硫酸镁的添加量及水热温度等条件因素对晶须生长的影响,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)及傅里叶红外光谱(FT-IR)等对晶须产品进行了分析。结果表明:优化的工艺参数为七水硫酸镁与氢氧化镁物质的量比为3∶1、水热时间为2 h、搅拌转速为400 r/min、七水硫酸镁添加量为4.93 g、水热温度为180 ℃、80 mL水作为反应介质;在优化条件下合成的产品主要为纤维状晶须,晶须的直径为300~500 nm、长度为80~100 µm,其长径比大于160。工艺参数的优化可有效提高碱式硫酸镁晶须的分散性和长径比。

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7. 纳米氧化铝浆料制备及用于改性锂电池正极材料
田朋, 徐金钢, 徐前进, 刘坤吉, 庞洪昌, 宁桂玲
无机盐工业    2023, 55 (12): 43-49.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0062
摘要625)   HTML35)    PDF (2855KB)(83)   

为了开发更为简单、高效制备氧化铝改性正极材料的方法,提升锂电池正极材料的倍率和循环性能,以聚丙烯酸铵(PAANH4)为分散剂制备纳米氧化铝浆料,并在锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2表面包覆纳米氧化铝。通过实验发现,PAANH4添加量为4%(PAANH4占氧化铝的质量分数)、球磨时间为8 h,所得纳米氧化铝粒径较小且均匀。将此纳米氧化铝浆料应用于锂离子电池正极材料改性,氧化铝的加入不改变正极材料的表面形貌、颗粒尺寸和晶体结构。在电化学性能测试中,发现在氧化铝包覆量为0.3%(质量分数,下同)时,获得较优倍率性能,在氧化铝包覆量为0.5%时,获得较优的循环稳定性能。1C倍率下,未包覆和氧化铝包覆量为0.5%的正极材料循环100次,其容量保持率分别为75.61%和84.93%。

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8. 氨基醇改性GO/CNTs复合气凝胶的制备及对盐湖卤水硼的吸附
崔香梅, 潘彤彤, 罗清龙, 边富璇, 叶秀深
无机盐工业    2023, 55 (12): 59-65.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2022-0703
摘要624)   HTML37)    PDF (1626KB)(78)   

分离和提取盐湖卤水中的低浓度硼,可提高资源综合利用率,亦有利于解决盐湖下游产品的硼杂质干扰问题。采用水热法合成氧化石墨烯/碳纳米管(GO/CNTs)复合气凝胶,通过环氧开环反应将多羟基的2-氨基-1,3-丙二醇接枝到气凝胶表面,得到氨基醇改性的氧化石墨烯/碳纳米管(GO/CNTs)气凝胶硼吸附剂,采用FT-IR、XPS和SEM对硼吸附剂形貌结构等进行表征分析。考察pH、初始浓度、温度和接触时间等因素对硼吸附的影响,研究发现,吸附剂在孔道内和表面均具有丰富多元醇基团的多孔结构,pH=10、硼初始质量浓度C0=1 200 mg/L时对硼最大平衡吸附量达到43.42 mg/g,在35 ℃下吸附硼性能最佳,60 min内可达饱和吸附平衡,吸附过程符合准二阶动力学模型。吸附机理为硼与多羟基之间的化学络合作用。该吸附剂在卤水中硼的分离方面展现出良好的应用价值和潜力。

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9. 二甲基一氯硅烷和三氯氢硅的热氯化反应及机理研究
段锐, 贾朝航, 徐茂兰, 马天悦, 彭文才, 张建树
无机盐工业    2023, 55 (12): 82-87.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0059
摘要616)   HTML29)    PDF (1247KB)(76)   

去除三氯氢硅(SiHCl3)中的碳杂质可提高多晶硅的纯度,但SiHCl3和二甲基一氯硅烷[(CH32SiHCl]的沸点极为接近,在精馏过程中易形成共沸物。因此,SiHCl3中的(CH32SiHCl较难去除。提出以Cl2为氯源,通过热氯化反应将(CH32SiHCl转化为高沸点的甲基氯硅烷,以增大相对挥发度,便于后续精馏除杂。但(CH32SiHCl和SiHCl3会同时发生氯化反应,为此,探究了两者转化率随温度的变化。结果表明,在60 ℃、120 min时,(CH32SiHCl的转化率为53.1%,SiHCl3的转化率为14.3%,(CH32SiHCl的转化率最佳。最后,通过密度泛函理论计算分析了反应路径,确定了反应机理。SiHCl3、(CH32SiHCl氯化反应的能垒差在于Cl2与SiCl3·、(CH32SiCl·反应的能垒,且Cl2与SiCl3·反应的能垒比与(CH32SiCl·反应的能垒高60.4 kJ/mol。

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10. 磷化铁对磷酸铁锂电化学性能的影响探究
屈恋, 李越珠, 李铭雅, 王昭沛, 陈燕玉, 李意能
无机盐工业    2023, 55 (12): 88-94.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0349
摘要603)   HTML31)    PDF (2782KB)(110)   

磷化铁(Fe2P)作为磷酸铁锂生成过程中常见的副产物,其对磷酸铁锂(LiFePO4,LFP)电化学性能的影响到目前为止研究地还不够深入。通过球磨法在LFP中掺入不同比例的Fe2P来探究其对LFP正极材料电化学性能的影响。结果表明:在掺入Fe2P后,LFP材料的晶体结构无明显变化,颗粒形貌规整度较高,各主要元素分布均匀,并且LFP材料的离子电导率和电子电导率得到了不同程度的提升;尤其是当Fe2P掺入量为0.5%(质量分数)时,在0.1C和0.5C倍率下首次放电比容量分别达到了158.2、148.5 mA·h/g,相比纯LFP分别提升了8.90%和7.2%;CV曲线中的氧化还原峰电位差值(ΔE)仅为0.264 V,说明Fe2P的引入有利于改善LFP材料的极化,且前3次CV曲线的重合度高,表明材料具有高度的可逆性;电荷转移电阻(Rct)仅为41.56 Ω,相比纯LFP降低了76.49%;锂离子扩散系数为8.20×10-9 cm2/s,相比纯LFP提升了89.4%,同时对倍率性能和循环性能的改善效果显著。

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11. 工业钛液合成钛酸钠负极及其储钠性能
张瑞, 王正豪, 陈良, 郭孝东, 罗冬梅
无机盐工业    2023, 55 (12): 66-73.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0055
摘要603)   HTML38)    PDF (1804KB)(81)   

采用传统方法制备钛酸钠材料时,所使用的钛源(如TiO2,四异丙醇钛等)均为分析纯试剂,由含钛矿物经过多道工序加工获得,导致成本较高且制备钛酸钠的流程冗长。以工业钛液为原料,通过常压水解制备的偏钛酸前驱体为钛源,使用高温固相法合成了钛酸钠负极材料,缩短了制备钛酸钠的流程。结果表明:合成的钛酸钠主要是Na2Ti3O7和Na2Ti6O13的混合相,在低电流密度为17.7 mA/g下,其初始放电比容量可达233.77 mA·h/g;在电流密度为88.5 mA/g下循环200次后,放电比容量为26.87 mA·h/g,容量保持率为47.56%,充放电效率为99.54%;所制备的混合钛酸钠的储钠过程以赝电容行为占主导作用。

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12. 海绵负载Co-B催化剂催化硼氢化钠水解制氢性能研究
刘啸, 谢镭, 邓霁峰, 时雨, 郑捷
无机盐工业    2023, 55 (12): 146-151.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0137
摘要596)   HTML34)    PDF (1219KB)(75)   

采用浸渍-还原法制备了聚乙烯醇缩甲醛(PVFM)海绵负载的Co-B/PVFM催化剂,考察了硼氢化钠浓度、氢氧化钠浓度及反应温度对其催化硼氢化钠水解制氢性能的影响。结果表明,制氢速率随硼氢化钠的浓度及反应温度的升高而增大,随氢氧化钠浓度的升高呈先增大后减小的趋势,反应活化能为29.02 kJ/mol。在连续式反应器中Co-B/PVFM催化剂催化硼氢化钠水解制氢速率可达12.0 L/min,可为1 kW的燃料电池供应氢气,并且催化活性持续100 min没有发生衰减,表现出极大的实际应用潜力。

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13. 硅锰渣基沸石的合成及其表征
董雄伟, 韩凤兰, 华炜, 李茂辉, 安长聪, 黄玉才
无机盐工业    2023, 55 (12): 128-132.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0140
摘要580)   HTML28)    PDF (1385KB)(68)   

硅锰渣是生产硅锰合金时产生的一种工业副产物,年排放量巨大,综合利用水平低,已经成为冶金业绿色发展急需解决的难题。为实现硅锰渣的高值化利用,将硅锰渣通过“酸洗—碱熔—陈化—晶化”水热合成反应来制备沸石。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、比表面积及孔径分析仪对沸石的晶相、形貌、官能团等进行表征;探究了碱度、温度、时间等因素对合成沸石的物相组成及微观形貌的影响。实验结果表明,原料酸浸后MnO、Fe2O3、CaO含量均有所减少,碱熔后体系中生成了合成沸石所需的硅酸盐。在最优条件(碱度为0.5 mol/L、温度为80 ℃、时间为8 h)下合成了纯度及结晶度较好的沸石;与传统的工业固废制备沸石相比,该实验晶化所需的碱度更低,且采用了硅锰渣为原料制备沸石,为硅锰渣的高值化利用提供了新思路。

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14. 纳滤膜脱除磷酸中金属离子的实验研究
田壮壮, 陈建钧, 金央, 陈明, 李军, 刘代俊
无机盐工业    2023, 55 (12): 133-139.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0134
摘要577)   HTML32)    PDF (2431KB)(67)   

湿法磷酸中含有大量多价金属离子,需要通过低成本、低污染的途径去除。纳滤膜已经在水处理中得到广泛应用,但对于酸性体系尤其是磷酸体系中金属离子脱除的研究还很少。通过对5种纳滤膜在磷酸中的分离性能进行研究,结果表明:随着磷酸浓度和温度的升高,纳滤膜对金属离子的截留率有不同程度的下降;选择分离层材质对纳滤膜在磷酸中的分离性能有很大的影响;纳滤膜的分离效果受到空间位阻、介电排斥、Donnan排斥多重机制相互作用的影响。在研究的商业膜中,NF4的分离性能受磷酸浓度和温度变化影响最小,且具有良好的酸稳定性。在30 ℃条件下,NF4对P2O5质量分数为20%的磷酸溶液中的Fe3+、Al3+、Mg2+平均截留率均大于84.83%,对磷酸的截留率小于5%,在磷酸净化中有很好的应用前景。

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15. 氯化镁中试热解炉热工过程数值计算研究
王锦吉, 赵亮, 张孟辉, 徐寒露, 董辉
无机盐工业    2023, 55 (12): 140-145.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0166
摘要572)   HTML31)    PDF (1377KB)(62)   

为了探究MgCl2喷雾热解工艺中的核心设备热解炉内的复杂热过程,提高工艺产品质量和设备使用寿命,采用欧拉-拉格朗日方法建立了气固两相流传热与热解反应耦合的数学模型,研究了热解炉稳定运行时的温度场、颗粒分解过程和HCl分布情况,并探讨了进口气体温度和流量对MgO转化率和HCl分布的影响。结果表明,在研究范围内,随着进口烟气温度和流量的增加,产品转化率逐渐提高。当烟气入口流量为1.5 m3/s、入口温度为1 423 K时和烟气入口温度为1 273 K、入口流量为2.25 m3/s时,产品转化率均达到100%。随着颗粒向下运动,HCl浓度逐渐增大,在出料口处HCl达到最大质量分数为6.5%。此外,随着进口烟气温度和流量的增加,出料口处的HCl浓度呈现先增后减的变化规律。对应HCl浓度最大值时的进口烟气温度和流量分别为1 373 K和1.75 m3/s。

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16. 氯化锌-水蒸气协同活化玉米芯制活性炭的研究
徐荣声, 孟泽, 冯倩, 王萍, 孙冬, 李梅
无机盐工业    2023, 55 (12): 119-127.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0220
摘要570)   HTML31)    PDF (2680KB)(68)   

以宁夏农业废弃物玉米芯为原料,制备对亚甲基蓝(MB)吸附性能最优条件下的氯化锌活性炭(ZnAC),并在此条件基础上利用氯化锌-水蒸气来协同活化制备不同活化温度下的活性炭(ZnHAC)。利用BET、XRD、FT-IR和SEM分析ZnAC 和ZnHAC的结构和表面特性,阐释活化机理。结果表明:ZnCl2单独活化玉米芯的最佳条件为活化温度为500 ℃、活化时间为1 h、锌料质量比为1.5∶1;所制活性炭的比表面积为2 299.75 m2/g,累积总孔容为1.28 cm3/g,对MB吸附量为531.56 mg/g;此活性炭介孔率高达95%以上,且随着温度的升高,介孔率都有所增加,说明提高温度有利于介孔的形成。相对于ZnAC T-1.5-1,通入水蒸气之后ZnHAC T-1.5-1的比表面积和孔容都有明显增大,其中ZnHAC800-1.5-1的比表面积比ZnAC800-1.5-1增加了349 m2/g,而介孔孔容、总孔容及孔径近乎增加1倍,ZnHAC800-1.5-1活性炭表面含有更丰富的无定型碳。水蒸气的通入丰富了活性炭的结构,增加了活性炭表面的含氧官能团,提高了炭结构的无序化程度,使活化效果更为显著。

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17. 铜基催化剂结构对烯醛脂肪醇溶液吸附扩散性能的影响
刘增辉, 宋冰洁, 陈和, 孙培永, 柴文正, 张胜红, 傅送保, 姚志龙
无机盐工业    2023, 55 (12): 152-158.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0171
摘要568)   HTML21)    PDF (1147KB)(54)   

烯醛加氢制备2-丙基庚醇工艺过程中非铬催化剂的开发是实现该工艺绿色化的关键。采用吸附扩散法,考察了原料2-丙基庚烯醛与2-丙基庚醇混合溶液在铜硅、铜铬和铜锌铝等3种不同催化剂表面的吸附及孔道扩散特性;并结合3种不同铜基复合氧化物的结构特征,与其2-丙基庚烯醛液相加氢催化性能进行关联。结果表明:铜硅复合氧化物在考察浓度范围均优先吸附2-丙基庚烯醛,而铜锌铝、铜铬复合氧化物在混合溶液中2-丙基庚烯醛质量分数分别高于4.6%和4.1%时,才优先吸附2-丙基庚烯醛;铜铬复合氧化物具有最大2-丙基庚烯醛吸附选择性、扩散系数和最优催化2-丙基庚烯醛液相加氢性能。

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18. 磷石膏基建筑石膏的制备及改性研究
郭爽, 邢冬娴, 郭校, 季晓杰, 汤建伟, 化全县, 王保明, 刘咏
无机盐工业    2023, 55 (12): 102-110.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0138
摘要564)   HTML32)    PDF (3358KB)(81)   

以磷石膏为原料,采用水洗法去除磷石膏中的杂质成分,通过低温煅烧制备建筑石膏,借助于TG-DSC技术研究煅烧温度、煅烧时间对石膏强度及三相组分含量的影响,然后考察缓凝剂三聚磷酸钠、增强剂粉煤灰、减水剂三聚氰胺及聚丙烯纤维等添加剂对石膏试块物化性能的影响。结果表明:在170 ℃、3 h低温煅烧条件下所制备的建筑石膏粉β-CaSO4·0.5H2O质量分数为72.23%,石膏试块力学性能优于GB/T 9776—2008《建筑石膏》中2.0级产品的要求;采用添加量为0.15%(质量分数,下同)的三聚磷酸钠作缓凝剂、添加量为5.00%的粉煤灰作增强剂、添加量为0.05%的三聚氰胺作减水剂及添加量为1.00%的聚丙烯纤维对建筑石膏粉改性处理,所制备的石膏试块7 d干抗折强度为4.17 MPa,干抗压强度为12.97 MPa。探讨了以磷石膏为原料制备建筑石膏粉中多种添加剂的作用,制备出具有良好性能的建筑石膏粉,为磷石膏综合利用提供技术方法和理论依据。

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19. 磷尾矿中物质元素的赋存状态与分布
杨俊杰, 董永刚, 张静, 张煜, 曹建新
无机盐工业    2023, 55 (12): 111-118.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0068
摘要563)   HTML28)    PDF (6242KB)(77)   

采用湿法磷酸工艺进行磷酸生产前需将磷矿进行浮选处理,磷含量较低的磷矿不适宜用于磷酸生产而弃置,造成大量磷尾矿的堆存,不但会造成环境污染,而且若不加以合理利用,将会造成资源的浪费。由于磷尾矿中仍然有较多的钙、镁等元素,因此可针对其元素的富集情况对磷尾矿加以利用。采用X射线衍射分析仪、电感耦合等离子质谱仪、拉曼光谱仪、扫描电镜、电子探针、X射线光电子能谱等表征方法,对磷尾矿中钙、镁等主要元素的赋存形式及分布规律进行分析。结果表明:磷尾矿中钙元素分布广泛,大量与镁元素结合并以白云石的形式存在,少量与氟、磷等元素以氟磷灰石及其他含钙化合物的形式存在;同时通过对磷尾矿的全分析,得到了其中各元素的存在形式和赋存状态,为后续磷尾矿中钙、镁的进一步利用提供指导。

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20. 预还原对含杂硫酸氧钛溶液水热水解除铁影响
彭秋桂, 杨帆, 吕仁亮, 向兰
无机盐工业    2023, 55 (12): 95-101.   DOI: 10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0123
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探究了向含镁、铝、铁杂质的硫酸氧钛溶液中加入铝粉,以此来改变部分元素价态的预还原处理方法对钛液水热水解除铁过程的影响。以电极电势理论为指导,将钛液中全部Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ)、少量Ti(Ⅳ)还原为Ti(Ⅲ),随后在120 ℃下水热反应4 h。预还原及未预还原样品的钛水解率分别为98.59%和97.47%,水解产物中的铁含量分别为115 mg/kg和117 10 mg/kg(以TiO2计)。结合各反应在110~150 ℃下的热力学平衡常数与相关平衡方程,利用牛顿-拉弗森迭代法求解得到平衡体系在不同温度下的各组分浓度,阐明了预还原前后溶液中Mg、Al及Fe杂质在水热水解过程中的变化规律。实验与热力学相互印证,揭示了预还原对含杂硫酸氧钛溶液水热水解除铁过程的强化机制。

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