黄铵铁矾制备花簇状三氧化二铁

以氧化锌矿硫酸铵焙烧熟料溶出液的除铁矾渣为研究对象,氢氧化钠为反应介质,采用湿化学法分解黄铵铁矾渣,以实现黄铵铁矾渣的综合利用。实验考察了黄铵铁矾的转化率与分解温度、时间、分解pH值、液固比的关系,得到较适宜的分解条件,并采用XRD、SEM和化学成分分析等手段对分解产物进行了表征,结果表明黄铵铁矾渣的分解产物为水合氧化铁,在烘干过程得到Fe2O3,但分解不完全,Fe2O3的形貌与黄铵铁矾近似,表面较粗糙。

由除杂铝渣碱溶碳分制备高纯Al(OH)_3

以红土镍矿酸浸液的除杂铝渣为原料,经碱溶、分步碳分制备高纯Al(OH)3粉体,实验考察了除杂铝渣碱溶温度、碱溶pH值与除杂铝渣中铝溶出率的关系及碳分终点pH值、碳分温度与沉铝率之间的关系.实验得到的适宜碱溶条件为pH值14、温度90℃、时间10 min;碳分条件为碳分终点pH值9、碳分温度75℃.采用XRD,SEM,化学成分分析对所得Al(OH)3粉体进行了表征.结果表明Al(OH)3粉体晶型发育良好,颗粒不规则,表面粗糙,结构松散、多孔.

由红土镍矿硫酸焙烧熟料溶出液制备黄钾铁矾的研究

以红土镍矿硫酸焙烧熟料溶出液为原料,以氢氧化钾为造矾剂除铁合成了黄钾铁矾。实验考察了造矾温度、造矾时间、造矾终点溶液p H值对除铁率的影响,并考察了铁离子初始浓度对除铁率的影响。在铁离子初始浓度20.02 g·L-1条件下合适的造矾条件为:造矾温度95℃、造矾时间4 h、造矾终点溶液p H值2.5。黄钾铁矾为分散性良好、外形规则的花状颗粒,由多个表面光滑的片状颗粒组成。

红土镍矿制备黄钠铁矾的研究

为确定红土镍矿酸化焙烧溶出液中硫酸镍溶液除铁的工艺条件,以低品位红土镍矿硫酸铵焙烧熟料溶出液为研究对象,Na2CO3为造矾试剂制备了黄钠铁矾。造矾最佳试验条件为:反应温度95℃、反应时间4 h、终点p H值为2.5,除铁率在99.5%以上,并采用XRD、SEM和化学分析手段对黄钠铁矾进行了物化表征,显示在此条件下所得到的黄钠铁矾具有分散性良好、外形规则的,包含多个光滑颗粒的花球状的结构。

Li_(2)FeSiO_(4)锂离子电池正极材料改性研究进展

聚阴离子型Li_(2)FeSiO_(4)材料具有理论容量和能量密度高、原料成本低、安全性能好、对环境无害等优势,是锂离子电池正极材料研究的热点。但Li_(2)FeSiO_(4)电极仍然具有电导率低、循环稳定性差、Li+扩散缓慢等问题,合成高性能的Li_(2)FeSiO_(4)正极材料亟待解决。系统地探讨了材料纳米化、导电材料复合、形貌控制和不同位点元素掺杂方法对Li_(2)FeSiO_(4)正极材料性能的影响。

脂肪酸定形相变材料的制备及性能表征

以癸酸-棕榈酸(CA-PA)为相变主材料,活性炭或膨胀石墨为支撑材料,采用真空吸附法制备了脂肪酸定形相变材料。样品的化学结构通过红外光谱表征;表面微观结构通过扫描电子显微镜表征;热物理性能(相变温度、相变潜热等)和热循环性能通过差式扫描量热仪表征。结果表明:CA-PA和活性炭或膨胀石墨都只是简单的嵌合关系,没有发生化学反应生成新物质;CA-PA可以很好地吸附到活性炭或膨胀石墨中;定形相变材料的储放热性能良好,CA-PA-50%活性炭的融化温度为22.7℃,融化潜热为66.38J/g,CA-PA-10%膨胀石墨的融化温度为22.16℃,融化潜热为111.5J/g;热循环稳定性良好,可以经历500次加速热循环。

红土镍矿冶金技术研究现状

如今世界经济迅猛发展,对金属镍的需求量也在加速增长。人们主要从硫化镍矿和红土镍矿中提炼金属镍。然而硫化镍矿资源因大规模开发而不断减少,未来将主要从红土镍矿中提炼金属镍。因此探究如何更加高效地开发红土镍矿,并加以合理利用,是当今围绕镍资源研究的热点,对实际生产十分重要。简要介绍了开发红土镍矿的意义、红土镍矿的矿物学特性、红土镍矿的资源分布,列举并分析了红土镍矿各种冶炼工艺及其优缺点,综述了有关红土镍矿冶金的新方法,为红土镍矿高附加值综合利用研究提供思路。

锂离子电池正极材料LiFePO4制备技术研究进展

磷酸铁锂材料具有良好的循环性、热稳定性、环保性,在锂离子电池正极材料中已得到广泛研究。由于该材料电导率低、锂离子扩散速率慢等缺点影响其在电池领域的发展。介绍了锂离子电池正极材料磷酸铁锂的基本结构、制备方法以及针对其材料的不足而进行的材料改性方法,同时对目前磷酸铁锂材料存在的问题及前景进行了综述,分析了改善磷酸铁锂材料性能的途径,并展望了磷酸铁锂正极材料未来的发展趋势。

利用低品位红土镍矿制备纳米二氧化硅粉体

以低品位红土镍矿碱式水热过程中产生的硅酸钠滤液为原料,采用化学沉淀法合成纳米二氧化硅粉体。考察了硫酸浓度、熟化温度、熟化时间、搅拌速度、表面活性剂PEG种类对二氧化硅粉体粒径的影响。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和激光粒度分析仪对制得的二氧化硅的物相、结构、形貌和粒径进行了表征。结果表明,反应的最佳条件为:硫酸浓度10%、熟化温度70℃、熟化时间1 h、搅拌速度600 r/min。在最佳条件下,当表面活性剂种类选用PEG 400时,制得的二氧化硅粒径相对较小,约为200 nm,球形度较好。

氢氧化钠焙烧硼精矿提取硼砂的研究

为更加合理、有效的利用硼精矿,针对目前硼精矿冶炼过程中存在的问题提出工艺改进,以辽宁硼精矿为原料,采用氢氧化钠钠化焙烧的方法处理得到熟料,熟料经溶出、过滤、分离得到B_2O_3溶液和提硼渣,碳分含硼溶液得到硼砂产品.考察了碳分温度、碳分终点pH值和碳分B_2O_3浓度对硼砂回收率的影响.最佳工艺条件为:碳分温度20℃、碳分终点pH值9. 5、碳分B_2O_3浓度25 g/L,该条件下硼砂回收率为84. 6%.采用XRD、SEM和ICP分析了硼砂产品的组成、结构和成分,结果表明,该硼砂为晶型发育良好的块状结构,且纯度为97. 6%.

热处理温度对溶胶凝胶法制备LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4电化学性能的影响

在传统溶胶凝胶法的基础上,通过高温热处理LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4前驱体,合成了高性能的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料。通过X射线衍射仪测试材料的结构,经过超高温热处理后,获得了晶体发育完好的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4。经电化学测试,高温热处理显著提高了材料的循环性能。经过900℃处理的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4首次充放电容量达到123 mAh/g,在1 C倍率下循环一百次以后容量仍在121.6 mAh/g左右,容量保持率达到98.9%,高温热处理显著的改善了材料的循环性能。

我国钾长石研究现状综述

我国水溶性钾矿资源匮乏,长期以来一直面临着严重的缺钾问题,但我国非水溶性钾矿资源十分丰富且品质良好,这为我国钾肥产业的发展提供了可靠的资源保障.自上世纪五十年代以来,我国便开展了利用钾长石制备钾肥的研究.迄今为止,清洁高效的利用钾长石制备钾肥仍是解决我国水溶性钾矿资源短缺的有效途径之一.本文简要介绍了我国钾长石的资源状况、结构和目前国内外钾长石的研究进展,综述了我国利用钾长石制取钾肥的多种工艺方法及存在的问题,最后论述了我国钾长石综合利用的发展前景.

铝土矿中铝、铁和硅有价组分的综合利用研究

针对山东某地铝土矿高铝、高铁、高硅、低铝硅比的特点,设计了一个综合利用矿石中铝、铁、硅的工艺流程。通过硫酸铵焙烧、水浸、过滤,矿石中的铝、铁等有价组元进入浸出液中,二氧化硅在渣中富集。利用不同金属离子的溶度积的差别,通过加入沉淀剂碳酸铵调节溶液pH值,滤液中的铁和铝分别以氢氧化铁和氢氧化铝的形式析出,再经高温煅烧得氧化铁和氧化铝粉体。氧化铁的回收率可达85%以上,氧化铝的回收率可达95%以上。硫酸铵低温焙烧铝土矿的工艺实现了铝、铁和硅的综合利用,整个流程无废物、废水和废气的排放。

红土镍矿黄铵铁矾法除铁及杂质铁的高值化利用

以红土镍矿为原料,采用硫酸铵焙烧—水浸—黄铵铁矾法除铁,然后再以黄铵铁矾水解所得Fe2O3为原料,加入一定比例的Li2CO3、NH4H2PO4和蔗糖进行还原焙烧制备锂离子电池正极材料LiFePO4/C。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和化学分析等手段对实验样品进行了分析和表征。研究了工艺参数对除铁率和黄铵铁钒形貌以及黄铵铁钒形貌对磷酸铁锂电化学性能的影响。结果表明,最佳造矾条件为:反应时间4 h、反应温度95℃、终点pH值2.5、搅拌速度400 r/min,在此条件下浸出液除铁率超过98.35%;煅烧温度750℃、煅烧时间10 h时制备的片状磷酸铁锂具有较好的电化学性能,在0.1 C倍率下的首次放电比容量为164.12 mA·h/g,0.1 C、0.5 C、1 C、2 C、5 C倍率下循环10周的容量保持率较高。研究结果可为红土镍矿资源的高效、综合利用提供新技术及理论支持。

硅酸钠溶液水热法深度脱铝过程研究

以Na2SiO3·9H2O、NaAlO2和CaCl2为原料,采用水热法将溶液中的铝转化成水化石榴石沉淀进行脱铝。通过对水热温度160℃、时间1~16h条件下得到的粉体进行X射线衍射和扫描电镜分析,得到硅酸钠溶液深度脱铝的最佳条件。结果表明,水热1h,反应体系中Ca5Si6O16(OH)2、Ca5Si6O16(OH)2·8H2O和低铝水化石榴石Ca5Si5Al(OH)O17·5H2O絮状混合沉淀大量生成;当水热时间为10~12h时,体系中同时存在高铝水化石榴石Ca2.93Al1.97Si0.64O2.56(OH)9.44与低铝水化石榴石Ca5Si5Al(OH)O17·5H2O物相,铝脱除率可达98.05%,可实现反应体系的深度脱铝。

铝土矿酸性浸出液中铝、铁的回收

以铝土矿酸性浸出液为原料,通过化学沉淀、碱溶、碳分、煅烧等得到氧化铁和氧化铝粉体。考察了沉淀、碱溶、碳分过程中溶液终点pH值、反应温度、反应时间等参数的影响,得到优化工艺条件。结果表明,在终点pH值5.0、反应温度80℃、沉淀时间50min条件下进行沉淀,铝铁的沉淀率均达99%;在溶液终点pH值14、碱溶温度80℃、碱溶时间30min条件下,铝的溶出率可达99.42%,铁的去除率可达99.63%;在溶液终点pH值9.0、碳分温度40℃、CO2流速选择6mL/min条件下,铝的沉淀率可达98.69%。

钾长石碱化焙烧渣酸化溶液中铝钾钠的异步分离

以钾长石经碳酸钠焙烧得到的渣为原料,通过酸化、水浸、沉铝、净化等工艺得到钾钠混合溶液,再采用分步结晶法从混合溶液中制备出硫酸钾、硫酸钠产品。对产品的化学成分、结晶性和微观形貌等进行了分析和表征。考察了搅拌强度和结晶时间对产品结晶率的影响,得到优化工艺条件。结果表明,得到的产品粉体晶型良好,颗粒均匀,符合国家标准;在反应温度40℃、搅拌强度400 r/min、结晶时间4 h的条件下,硫酸钾的结晶率可达88. 17%;在反应温度10℃、搅拌强度400r/min、结晶时间8 h的条件下,硫酸钠的结晶率可达90. 13%。

高电压正极材料LiMnPO_4的研究进展

高电压正极材料LiMnPO4具有无毒、电压高、比容量高、循环性能和安全性能好等优点成为锂离子电池正极材料的研究热点之一,但是较低的电子导电率、本征电导率及较差的倍率性能限制了该材料的实际应用。近几年来,通过增强颗粒间电子导电性、提高颗粒内部的本征电导率和减小颗粒尺寸等,显著提升了LiMnPO4材料的电化学性能。本文介绍了LiMnPO4材料的结构和特点以及近年来国内外的合成和改性方法,包括高温固相法、溶胶-凝胶法、水热法、喷雾干燥法、表面包覆、掺杂和制备纳米尺寸材料等。揭示了目前LiMnPO4的研究现状和存在问题,并对今后的发展前景以及研究的重要方向进行了评述。

LiNO_3-TiO_2-尿素体系燃烧合成锂离子电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)及电化学性能

以纳米TiO2和LiNO3为原料,尿素为燃料,燃烧法合成了锂离子电池负极材料Li4Ti5O12.利用XRD、SEM和恒电流充放电、循环伏安和交流阻抗对其进行表征.结果表明,预设炉温850℃,尿素与锂摩尔比1,焙烧8 h,制备得到平均粒径小于500 nm、粒度分布均匀的纯相尖晶石型结构Li4Ti5O12,并具有良好的电化学性能,具有1.5 V充放电平台,在0.1 C倍率下(1 C=170 mA·h/g),其首次充放电容量达到168 mA·h/g,经过100次循环后放电比容量仍有162 mA·h/g,容量保持率96.4%.

溶胶-凝胶PVP辅助燃烧法制备Li_4Ti_5O_(12)及其电化学性能的研究（英文）

利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为聚合物配位剂和燃料,通过溶胶-凝胶PVP辅助燃烧法在800℃到900℃合成了具有不同形貌的锂离子电池负极材料Li_4Ti_5O_(12)。主要研究了不同煅烧温度对材料结构、形貌以及电化学性能的影响。利用XRD、SEM和充放电测试表征Li_4Ti_5O_(12)的结构、形貌及其充放电和倍率性能。研究结果表明材料为尖晶石型结构,颗粒大小分布均匀,颗粒在500 nm左右。在800℃焙烧8 h得到的Li_4Ti_5O_(12)首次充放电容量为167.4 m Ah/g。