石墨尾矿综合利用现状

我国石墨资源储量和出口量都居于世界首位,但石墨在开采过程中伴随产生大量的石墨尾矿,石墨尾矿的存量和增量巨大,石墨尾矿的处理成为亟待解决的问题。综合环境、成本及社会影响等因素,大量回收石墨尾矿进行综合利用不但有利于企业的良性可持续发展,而且符合环保可持续发展及低碳战略的需求。本文主要介绍了石墨尾矿回收再利用研究及资源化应用现状,并对石墨尾矿未来的产业利用及应用前景进行了展望。

固废基水化硅酸钙制备及综合利用研究进展

大宗固废是工业生产过程中产生的各种固体废弃物,大多数固废中含有较多的硅资源和各种有价资源。水化硅酸钙(C-S-H)是一种疏松多孔、表面活性强的材料,被广泛应用于水泥活化、保温材料制备和重金属吸附等方面,将大宗固废有价资源高效提取和硅资源高效利用制备C-S-H相结合,是提高固废资源化和实现C-S-H材料规模化利用的良好途径。因此,本文分析了固废基C-S-H的合成方法及其结构、性能特点,论述了C-S-H材料在建材、环境、化工、生物等领域的应用,并进一步展望了其未来的发展方向,从而为大宗固废的硅资源利用和C-S-H材料的可控制备提供参考。

钾霞石制备体系碱性滤液的利用技术

为处理钾长石水热制备钾霞石所产生的碱性滤液,本文采用水热法,考察了氢氧化铝溶解时间、晶化时间、晶化温度、水碱比对钾霞石产率和白度的影响,并对合成钾霞石物相进行了表征。结果表明,合成钾霞石的最佳条件为,氢氧化铝溶解时间为1.5 h,晶化时间为4 h,晶化温度280℃,水碱比为1.8。XRD结果表明,产物为钾霞石粉体。傅里叶变换红外光谱表明,Al(OH)_(3)中的Al在水热条件下进入到Si—O骨架中形成了Si—O—Al官能团,从而印证了钾霞石的合成。差热分析结果表明,合成钾霞石具有良好的热稳定性。氮气吸附结果表明,合成钾霞石比表面积为5.18 m^(2)/g,平均孔径为32.98 nm。实现了钾长石水热制备钾霞石所剩碱性滤液的资源化利用,并为钾长石水热制备钾霞石提供了一种母液循环的思路,使水热制备钾霞石工业化成为一种可能。

不同层电荷数钙蒙脱石对黄曲霉毒素B_(1)的吸附性能与机理研究

以内蒙古、新疆及辽宁三地的钙基膨润土为研究对象,探究不同层电荷数钙蒙脱石对黄曲霉毒素B1(AFB_(1))的吸附性能与机理。采用X射线衍射仪、红外光谱仪、高效液相色谱仪等测试手段,研究不同产地膨润土的矿物学属性、理化性能及钙蒙脱石吸附AFB_(1)的动力学和等温吸附作用。结果表明,钙蒙脱石含量高、比表面积大、层电荷数高的内蒙古膨润土(N-Mt)吸附性能较好,当初始浓度为1.5 mg/L、吸附剂用量为5 mg时,N-Mt对AFB_(1)的饱和吸附量为1.153 mg/g,吸附过程受pH值影响较小。钙蒙脱石对AFB_(1)的吸附行为同时符合准一级动力学模型和准二级动力学模型,表明吸附过程可能同时涉及物理吸附和化学吸附。钙蒙脱石与AFB_(1)之间的吸附作用同时发生在层间域和层面上,该作用主要源于电子供体-受体结合作用和钙蒙脱石与AFB_(1)分子之间的离子-偶极相互作用。钙蒙脱石对AFB_(1)的等温吸附符合Langmuir模型,属单分子层吸附。

产教融合背景下的福州漆艺文旅产品开发路径研究

在国家转型发展战略背景下,产教融合是目前应用型高等院校实现自我发展和服务地方产业的重要途径。文旅融合赋能产品开发是城市旅游业发展的重要一环,针对福州这样具有深厚文化历史积淀的漆艺重镇,如何在新的社会背景下满足大漆产业的需求开发出符合现代生活的年轻化漆艺文旅产品是值得探讨的课题。基于此,文章提出采用产教融合的模式,针对非遗漆艺类别展开产品开发路径研究,通过材料多元应用及文化类型叠加的方法开发福州漆艺文旅产品。此类尝试能促进非遗技艺的有效传承和保护,有助于高校与企业通过产教融合弥补彼此的信息差,为传统工艺设计类人才提供可行的培养模式。

Carbonation of Dicalcium Silicate Enhanced by Ammonia Bicarbonate and Its Mechanism

The strength development law of γ-type dicalcium silicate (γ-C_(2)S) under different carbonation processes was investigated,and the carbonation mechanism of γ-C_(2)S under the action of NH_(4)HCO_(3) was clarified by using a wide range of test methods,including XRD and SEM.A method of saturated NH_(4)HCO_(3) solution as a curing agent was identified to improve the carbonation efficiency and enhance the carbonation degree of γ-C_(2)S,and then a high-strength carbonated specimen was obtained.Microhardness analysis and SEM morphology analysis were conducted on the carbonised specimens obtained under atmospheric pressure carbonisation conditions using the curing agent.It was found that γ-C_(2)S could perform carbonisation well under atmospheric pressure,which promoted the carbonisation efficiency and decreased the carbonisation cost simultaneously.Therefore,a new carbonisation process solution was proposed for the rapid carbonisation of γ-C_(2)S.

基于硅橡胶/硼酸锌可瓷化复合多孔材料的制备与阻燃性能

新能源正处于高速发展的阶段,但是也面临着电池、安全等诸多问题。其中锂电池爆燃问题限制了新能源车的发展。针对这一问题,以有良好附着性的硅橡胶为基体,加入硼酸锌作为阻燃材料,研究复合硅藻土-硅橡胶材料的阻燃性能和高温下的瓷化效果。通过SEM、XRD、TG等检测方法,对该复合材料进行了表征。结果表明:样品具有良好的阻燃效果。样品内部的硼酸锌在热解条件下产生B2O3,高温煅烧下加速复合硅橡胶的热解并与SiO_(2)发生共熔,促进瓷化过程,产生连续的桥连结构。该研究有助于减缓锂电池的燃烧阻燃问题,降低新能源车的燃烧危害。

蛭石在低浓度盐酸和硫酸中的溶出性比较研究

蛭石作为三八面体层状硅酸盐矿物,由于其独特的层状结构被广泛应用于各领域.酸处理蛭石能提高蛭石的比表面积,改变层电荷数,达到增加表面活性官能团的目的.以新疆尉犁蛭石为原料,在低浓度盐酸和硫酸界面进行溶出性比较研究,对原料及酸浸后样品的物相、结构、微观形貌以及浸出液中各离子浓度进行表征分析.结果表明:在酸浓度较低时盐酸和硫酸对蛭石的酸蚀程度相当,在酸浓度稍微增加时硫酸对蛭石的酸蚀速度快于盐酸.两种酸的蛭石结构中各金属离子浸出的难易顺序一致,均为:层间物>八面体片>四面体片.Ca^(2+)作为层间阳离子在酸浸前4 h的溶出速率远大于八面体阳离子Mg^(2+)和四面体阳离子Al^(3+),且层间物中Ca^(2+)相比于K^(+)更容易浸出.适当的酸处理可以提高蛭石的阳离子交换容量.本文对于蛭石的利用开发具有一定意义.

碳基材料表面改性及吸附性能的研究进展

综述了近年来多种碳基材料的表面官能团对其吸附性能和理化性质的影响。总结了碳基材料表面官能团的作用,分析了固氮、氧化、硫化等不同改性方法对碳基材料吸附性能和理化性质的影响,重点阐述了重金属离子在碳基材料上的吸附机理,从研究与实际应用的角度出发,对碳基材料在重金属吸附领域的未来研究做出展望。

silicalite-1分子筛载体在丙烷脱氢中的应用

以正硅酸乙酯为硅源,合成了具有MFI结构的球形和六方片状silicalite-1全硅分子筛,并将其作为载体制备了负载型催化剂用于丙烷脱氢制丙烯反应;采用SEM、XRD、TEM、N_(2)吸附-脱附、Py-FTIR、NH_(3)-TPD、^(29)Si MAS NMR和H_(2)-TPR等方法对两种分子筛载体及负载型催化剂的结构和表面性质进行表征,研究了不同形貌silicalite-1载体对催化剂性能的影响机制。实验结果表明,球形silicalite-1分子筛载体具有更大的外比表面积和更多的表面硅羟基,进而增强了活性组分与载体间的相互作用,提高了活性金属在载体表面的分散度,因此在丙烷脱氢制丙烯反应中球形silicalite-1载体负载的催化剂具有更高的活性。

硅砖中α-方石英的晶体结构与形貌

利用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪研究了几种不同状态硅砖的晶体形貌和晶格常数。结果表明:经1350℃煅烧72h,1450℃再煅烧3h的块状结晶石英岩,70%的石英已转化为微晶方石英。1430～1450℃经48～72h烧成未用的硅砖主相为鱗石英和方石英,并有少量残留石英。经<1250℃使用15年的硅砖主相为鱗石英和方石英,已不见残存石英。经1550～1600℃使用3年的硅砖的稳定相只有α方石英,其晶格常数为:a0=0.49695nm;c0=0.69250nm,形成的方石英都具有标准的晶格构造,粒状酷似八面体的四方双锥,未见正三角形晶粒。

蛇纹石硫酸浸出过程动力学研究

首先确定了蛇纹石硫酸浸出过程中影响浸出速率的主要因素，以此为条件，对蛇纹石中ＭｇＯ的浸出速率进行了研究．结果表明：ＭｇＯ的浸出动力学能适用容积反应模型，其浸出速率可表示为样品中残留ＭｇＯ量的二级反应，其表观活化能约为９３．２０ｋＪ／ｍｏｌ，属化学反应控制．

甲苯与水在不同粒径的13X分子筛表面竞争吸附研究

以甲苯作为VOCs代表物,采用固定床吸附含湿甲苯,研究粒径、湿度、温度对13X分子筛吸附容量、吸附时间的影响。从吸附动力学角度出发,采用Yoon-Nelson模型拟合甲苯与水的吸附穿透曲线。结果表明,0.5~1,1.6~2.5,3~5 mm三种粒径在吸附温度40℃,相对湿度RH30条件下平衡吸附容量分别达到19.86,20.41,21.36 mg/g;湿度升高至RH70时,其平衡吸附容量分别降低为0.86,1.78,2.03 mg/g;三种粒径的13X分子筛在湿度相同时,吸附时间与吸附容量随着粒径的增大而增加。RH50条件下,吸附温度由40℃升至80℃的过程中,0.5~1,1.6~2.5,3~5 mm三种粒径的吸附容量分别由12.075,13.577,18.291 mg/g下降至3.083,11.483,12.885 mg/g,相同湿度下,分子筛吸附容量随吸附温度的升高而降低。Yoon-Nelson模型很好地拟合13X分子筛吸附不同湿度VOCs的过程;粒径的改变引起含湿甲苯扩散路径长度的变化,水团簇的形成和路径长度共同影响了水与甲苯的竞争吸附过程,这解释了粒径对多组分吸附结果的影响,并为处理含湿甲苯提供新的思路。

含石膏建筑垃圾填埋硫化氢产生机理及防治经验

为减少含石膏建筑垃圾填埋产生硫化氢异味污染问题,通过调研建筑垃圾填埋的硫化氢产生机理与环境危害,重点研究国际关于含石膏建筑垃圾处理处置相关政策与防治措施,最终从减少建筑垃圾和生活垃圾混合填埋、借鉴最佳可行控制技术思路、强化建筑垃圾资源化利用等角度为我国含石膏建筑垃圾的管理提供建议与借鉴。

聚合物乳液改性含钛高炉渣免烧砖

用聚苯乙烯乳液、聚乙酸乙烯酯乳液和苯丙乳液等改性含钛高炉渣浆分别得到免烧免蒸砖试样.考察了影响试样性能的主要因素和改性机理.结果表明,聚乙酸乙烯酯乳液改性渣浆试样性能较好,苯丙乳液改性效果最好.当含钛高炉渣为72%(ω,下同)、苯丙乳液为10%、添加剂为18%、成型压力为30MPa、养护时间为7d时,渣浆试样的抗压强度和抗折强度分别达到37.7和13.9MPa.机理探索表明,苯丙乳液中酸根离子与渣浆中金属离子交联生成了金属络合物.

尖芽孢镰刀菌侵染对橡胶木化学组分的影响

用从自然变色的橡胶木上分离出的尖芽孢镰刀菌(Fusarium oxysporum),在28℃侵染橡胶木薄片60 d,发现尖芽孢镰刀菌可以使橡胶木薄片发生变色。以变色后的橡胶木薄片为研究对象,进行红外光谱分析、X射线衍射分析和偏光、荧光显微镜观察。结果表明,红外光谱与X射线衍射分析发现尖芽孢镰刀菌侵染后的橡胶木薄片化学成分有不同程度的变化,纤维素、半纤维素和木质素有微量的降解;偏光和荧光显微镜观察发现经尖芽孢镰刀菌侵染后的橡胶木薄片基本解剖结构没有明显变化,纤维素与木质素的降解也仅少量存在于色素与菌丝处。

ZrO_2-莫来石共晶组成研究

借助于SEM -EDAX研究了电熔锆 -莫来石材料中ZrO2 -莫来石共晶的组成 .共晶中的ZrO2 晶体形态依莫来石基晶的切面方位可显示为卵状或条状 ,即定向共晶 .按统计结果共晶组成为 (质量分数 ,% ) :Al2 O35 3.9± 1.2 ,ZrO2 3 1.5± 1.7,SiO2 14 .6± 0 .6 .

蒙脱石在硫酸溶液中的特征变化与反应过程

基于自然界地球表层土壤中的典型矿物及酸性特征,选择四川盐亭蒙脱石与0.1mol/L、0.2mol/L、0.3mol/L、0.4mol/L、0.5mol/L硫酸溶液在25℃下进行反应,反应的时间7d、15d、21d、30d,构建蒙脱石-硫酸溶液反应体系。采用ICP-OES对反应后滤液中Al^(3+)和Si^(4+)离子含量进行分析,采用XRD和SEM对蒙脱石原样和反应后样品的结构和形态进行分析。结果表明,滤液中Al^(3+)和Si^(4+)含量均随硫酸浓度的增大和反应时间的增加而逐渐增加,并表现为差异性溶解。反应后的蒙脱石(001)特征峰出现宽化、强度降低并向高角度一侧偏移,反应产物的分散性增强,阳离子交换容量逐渐降低。蒙脱石在硫酸溶液中是组分逐渐释出,并引起结构有序程度和阳离子交换容量降低的反应过程。

Al_2O_3-ZrO_2系共晶组成研究

配制了Al2 O3-ZrO2 系含ZrO2 的质量分数分别为 2 5 % ,30 % ,35 % ,40 % ,45 %和 48%的 6个组成的试样于电炉中熔融并快速冷却 .借助SEM -EDAX研究了试样的显微结构 ,结果表明 :在含ZrO2 的质量分数为 2 5 %～ 40 %的试样中可观察到初晶刚玉和细卵状共晶相组成 ;在含ZrO2 的质量分数为 45 %～ 48%的试样中可观察到初晶ZrO2 相和细卵状共晶显微结构 .借助于EDAX测定了含ZrO2 的质量分数为 40 %和 45 %两试样的共晶组成 ,其结果为含ZrO2 的质量分数为 43 .3± 0 .4% .

电石渣改性固体废弃物胶固粉的制备及性能研究

以32.5级普通硅酸盐水泥、Ⅱ级粉煤灰和芒硝为原料,工业废弃物电石渣为添加材料,制备了不同电石渣掺杂量(0,0.5%,1.0%和1.5%(质量分数))的改性胶固粉,分析了电石渣掺杂量对改性胶固粉晶体结构、微观形貌、力学性能、凝结时间和结合水量的影响。结果表明,电石渣的掺杂没有生成新的产物,但加速了C 2S和C 3S的消耗,提高了水化反应的速率,当电石渣的掺杂量为1.0%(质量分数)时,水化产物结合最为紧密;随着电石渣掺杂量的增加,改性胶固粉的凝结时间逐渐减小,28 d的抗压强度和化学结合水量均先增大后减小。当电石渣的掺杂量为1.0%(质量分数)时,28 d的抗压强度和化学结合水量达到了最大值,分别为2.98 MPa和6.8%。这是因为适量电石渣的掺入加速了胶固粉的水化反应,增加了其结构致密性,从而提高了胶固粉的力学性能。由此可知,电石渣的最佳掺杂量为1.0%(质量分数)。