层状硅酸镍纳米管催化剂的可控制备及其催化性能研究

通过水热法合成了具有管状结构的层状硅酸镍纳米管材料,并考察了水热反应温度、时间、压力和氢氧化钠用量等对材料形貌和结构的影响。结果表明,氢氧化钠用量、水热反应温度、反应时间是影响层状硅酸镍纳米管形成的关键因素,而水热反应压力对层状硅酸镍纳米管材料的形成无明显影响。确定了层状硅酸镍纳米管材料合成的最佳水热反应条件:水热反应温度为200℃、水热反应压力为2 MPa、n(Ni)∶n(NaOH)=1∶(54~72)、水热反应时间为12 h。此外,考察了层状硅酸镍纳米管催化剂在二氧化碳甲烷化反应中的催化性能,结果表明层状硅酸镍纳米管催化剂表现出了优异的二氧化碳甲烷化反应催化性能和反应稳定性,经过72 h的反应测试,催化剂性能没有明显降低,也没有出现镍纳米颗粒团聚烧结现象。

用硫酸从青海含铜红土型硅酸镍矿石浸出镍、铜试验研究

研究了青海某含铜红土型硅酸镍矿石的常压和加压酸浸。试验结果表明:对于常压酸浸,在磨矿粒度-0.15mm占95%、硫酸用量80%、浸出温度90℃、液固质量比2.3∶1、浸出时间3h条件下,镍、铜浸出率分别为86.8%和92.6%;对于加压酸浸,在磨矿细度-0.15mm占95%、硫酸用量60%、浸出温度120℃、液固体积质量比1.5∶1、浸出时间2h条件下,镍、铜浸出率分别为92.4%和94.0%。常压酸浸与加压酸浸均可得到较高的金属浸出率,但加压酸浸效率更高,且对杂质金属铁的浸出有一定抑制作用。

硅酸镍在氨-硫酸铵-水溶液中的溶解机理

对不同结构的NiSiO3在氨性体系的溶解平衡进行研究,从晶体结构方面考察氧化镍矿在氨性体系中的溶解机理,进一步查明氧化镍中矿物结构对镍浸出行为的影响。研究结果表明:随着温度的升高,NiSiO3的结晶度逐渐增加、晶粒尺寸逐渐增大、微观应变逐渐减小、晶体结构更完整、稳定性更高。在总氨浓度3.5 mol/L,n(NH3)/n(NH4+)为2:3,温度为25℃条件下,结晶度为0%和100%的NiSiO3在NH3-(NH4)2SO4-H2O体系中溶解平衡时,溶液中的Ni2+质量浓度分别为7.000 g/L和0.029 g/L,结晶完整的NiSiO3很难溶解。

元江硅酸镍矿开发新技术半工业试验研究

半工业试验是在小型试验的基础上进行的,分别进行了氯化剂种类及用量试验、离析时间试验、还原剂炭粉用量试验、离析回转窑温度试验,进行了球团离析与不球团离析—磁选试验的比较。最佳条件综合试验得到了镍精矿品位为10.33%、回收率为87.22%,钴精矿品位0.46%、回收率80.21%的镍钴混合精矿。

高镁型硅酸镍矿离析提镍试验研究

云南某地的硅酸镍矿属面型风化壳矿床,资源储量大,但成分复杂、品位较低,常规选矿方法无法对其利用,是一种难选冶的矿种。根据高镁型硅酸镍矿的性质,采用氯化离析-弱磁选冶联合的方法进行条件试验研究,分别进行了氯化剂的用量试验、还原剂的用量试验、不同助剂的用量试验、焙烧温度试验、焙烧时间试验及磁选磁场强度试验,并选取最优的条件进行了重复试验。试验结果表明:氯化剂用量为30%,还原剂用量为15%,助剂选用Ca O、添加量为10%,焙烧温度为1 100℃,焙烧时间为90 min,磁场强度为1.2T,为最佳的试验条件,可获得镍精矿品位8.07%,回收率75.27%的选矿指标,为合理利用硅酸镍矿提供了技术支撑。

铁镁质硅酸镍矿的离析选别试验研究

针对铁镁质硅酸镍矿的选别,提出采用氯化离析-磁选工艺进行富集,通过试验探索出离析工艺的有关影响因素,找出了离析工艺的较佳操作条件。

多级多孔硅酸镍微球的合成及其对碱性品红的高效吸附

层状硅酸镍因其独特的结构,在电化学和催化等领域展现出良好的应用前景,其合成与性能研究近年来受到广泛关注。本研究以氯化镍和正硅酸乙酯为原料,采用水热法合成了硅酸镍微球,并详细探究了镍硅比和碱源对产物组成、形貌及孔结构的影响。在优化条件下,产物呈现由纳米片组装的、平均直径约为2.5μm的微球形貌,比表面积为119.6 m^(2);·g^(-1),孔容为0.673cm^(3)·g^(-1)。Zeta电位分析表明,该微球在pH=3~10范围内保持表面电负性。将硅酸镍微球用于处理碱性品红溶液,吸附过程符合准二级动力学模型。在初始浓度为50mg·L^(-1)的条件下,吸附容量可达120.7 mg·g^(-1),脱除率达96.6%,远优于改性粘土及近年来报道的多种材料。吸附量与平衡浓度的数据表明,碱性品红在硅酸镍微球上的吸附符合Freundlich吸附模型, 1/n=0.1678,表明该吸附为多层非均相吸附且吸附作用力强。

东疆黄山铜镍矿床硫化物聚集过程和硅酸镍含量及对铜镍矿勘查的指示

由黄山铜镍矿床浸染状矿化橄榄岩中Ni的赋存状态分析得到其硅酸镍含量为4%~20%,且硅酸镍含量和全岩Ni含量呈负相关,主要受橄榄石比例和橄榄石Ni含量控制。当全岩Ni大于0.4%时,黄山矿床浸染状矿化橄榄岩中硅酸镍比例常小于10%。450中段坑内钻KZK1475中硫化物从矿体下盘至上盘呈逐渐减少趋势,结合黄山岩体从浅部至深部基性程度逐渐增高的岩相分带特征,认为岩浆结晶过程中主要受重力分异控制。矿体中硫化物呈多段富集,可能与新鲜岩浆注入有关。本文还对东疆地区其他超基性岩相赋矿的矿床（黄山南矿床和坡北地区铜镍矿床）进行了硅酸镍含量模拟,得到两个矿床浸染状矿化橄榄岩中硅酸镍比例多为10%~20%,大部分大于20%,而矿化纯橄岩中硅酸镍比例都大于20%。因此,东疆地区在橄榄岩赋矿的铜镍矿床（矿点）勘探和开采过程中,应考虑矿体中硅酸镍的含量。

形貌和尺寸可控的二氧化硅/硅酸镍锰空心微球的制备

以乙酸镍为镍源,乙酸锰为锰源,二氧化硅为模板,采用水热法在180℃、12 h的条件下制备了二氧化硅/硅酸镍锰空心微球。利用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）等手段对其进行表征和分析。随n（Si）∶n（Ni）∶n（Mn）（1∶2∶1～1∶2∶30）的不断增大,空心微球的尺寸及壁厚均逐渐增大,表面孔道结构在n（Si）∶n（Ni）∶n（Mn）=1∶2∶16时相对最为密集。

功能化层状硅酸镍在磁、电及催化领域的应用

二维纳米材料层状硅酸镍(Ni-PS)具有片层结构规则有序、比表面积高和层间性能可调等优点,作为功能材料在磁、电及催化等领域具有广泛的应用前景。本文在综述了Ni-PS的合成机理和制备方法的基础上,介绍了引入有机Si源、利用金属离子(或氧化物)进行掺杂、合成纳米管以及与碳基材料进行复合等手段来调控NiPS的结构和性能,详细阐述了Ni-PS或作为前体在制备高质量金属纳米粒子、电极材料、磁性载体和重金属离子吸附剂等方面的应用,着重指出Ni-PS的独特层状结构能够在还原过程中限制金属扩散和保护纳米粒子不被氧化和烧结长大,可用于制备新型高效Ni基催化剂,被广泛应用于制合成气、催化制氢/加氢及分子链催化重构等。最后,提出了Ni-PS在材料领域的发展方向和建议:深入研究Ni-PS的合成技术和改性方法,制备高性能、多功能Ni-PS及复合材料,进一步拓展其在功能材料和工程材料领域的应用。

钼改性页硅酸镍催化剂催化顺酐加氢性能

通过蒸氨法合成了一系列钼改性的页硅酸镍催化剂,考察了钼含量对催化剂结构及其催化顺酐液相加氢性能的影响.采用氮气物理吸附-脱附、 X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、氢气程序升温还原(H2-TPR)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)和原位X射线光子能谱(XPS)等手段对催化剂的结构和形貌等进行了表征.结果表明,助剂Mo的引入对催化剂结构形貌及其催化性能影响显著. Mo的引入提高了活性金属Ni的还原度,增加了催化剂表面金属Ni^0的数量,金属Ni在还原过程产生氢溢流,溢流氢将部分MoO3还原为具有酸性的MoOx物种,由于金属Ni^0与具有Lewis酸(L酸)特性的MoOx及Ni^σ+的协同效应,显著提高了催化剂对顺酐C=C和C=O的加氢活性.当Mo含量(质量分数)为3%时,其催化活性最高,在160 ℃和5 MPa H2气条件下,反应3 h顺酐的转化率为100%,产物γ-丁内酯的选择性为27%.

元江硅酸镍矿开发新技术研究

研究了硅酸镍矿的矿石结构构造、矿物种类及工艺矿物学,进行了常规离析试验,在此基础上提出了新的离析试验方案。在磁选新技术中采用了一种类似于磨矿机的新的离析炉,试验得出综合最佳试验条件:氯化剂用量26%,炭粉用量6%,助剂添加量2%,离析温度750℃,离析时间35 min。在最佳试验条件下可以得到Ni品位为7.66%、Co品位为0.53%、Ni回收率为87.56%、Co回收率78.46%的镍钴混合精矿。

助剂对顺酐加氢制备γ-丁内酯催化剂页硅酸镍性能的影响

采用蒸氨法制备含Mo、Ce、Zn助剂的页硅酸镍催化剂,考察助剂对催化剂催化顺酐加氢制备γ-丁内酯的影响。结合N2吸附-脱附、XRD、H2-TPR、NH3-TPD、TEM、XPS等表征和活性评价对催化剂的织构性质及其催化性能进行研究。结果表明,不同性质的助剂对催化剂结构及其催化性能具有显著影响。助剂Mo的掺杂,提高催化剂中镍物种的还原,增加催化剂表面金属Ni0的数目,在金属和酸性位协同催化下,促进催化剂催化顺酐C=O基加氢的能力,在反应温度160℃、氢气压力5 MPa、反应时间180 min条件下,γ-丁内酯产率可达21. 3%,是未掺杂催化剂催化活性的1. 5倍。助剂Zn和Ce的加入,降低催化剂酸性,进而降低其催化活性。

印度尼西亚卫古岛风化壳型硅酸镍矿床地质特征与成矿机制

通过对印度尼西亚卫古岛风化壳型硅酸镍矿床的成矿地质条件、矿床地质特征、成矿机制的分析和研究,认为矿床是由于超镁铁岩-橄榄岩在中生代、第三纪、第四纪的热带、亚热带气候条件下,经过风化作用,镍从含镍的硅酸盐矿物中淋滤出来,随地表水向下渗透到风化壳的下部,形成富含镍的次生矿物,具有典型的风化壳型硅酸镍矿床特点。

芒市硅酸镍矿回转窑直接还原制备镍铁半工业试验研究

芒市硅酸镍矿原矿含Ni 1.02%,Fe 8.94%,MgO 31.11%,属于典型的高镁低铁型硅酸镍矿石。因矿石中氧化镁的含量较高,依据小型试验研究结果,在焙烧过程中添加自行研发的CX促进剂和ZX助剂改善镍的还原,提高镍铁的转化率;利用镍、铁属于铁磁性金属及易溶于铁的氧化物的特性,添加赤铁矿作为镍的活化剂,为形成镍铁提供活化载体,进而提高镍铁产品指标。为验证直接还原—重选—磁选的选冶联合工艺流程处理芒市硅酸镍矿的可行性,采用Φ1200 mm×15000 mm的回转窑进行半工业验证试验研究,经过回转窑焙烧条件试验得出,回转窑高温带B段1150～1200℃、C段950～1000℃、焙烧时间90 min、焦炭用量20%、促进剂CX用量20%、助剂ZX用量1%、赤铁矿用量15%比较合理,镍铁产品指标也比较理想。为进一步验证回转窑焙烧综合条件的稳定性及工艺的可行性,在所得到的焙烧综合条件下进行回转窑连续72 h工艺参数稳定试验,焙烧产品采用重选—磁选工艺回收镍铁并得到了镍品位12.29%,含Fe 30.05%,镍回收率为90.99%的全工艺流程镍铁产品指标。因此,回转窑直接还原—重选—磁选工艺处理芒市高镁低铁型硅酸镍矿石具有良好的效果,同时对类似的硅酸镍矿石的处理也有一定的指导作用。

不同材料表面纳米复合化学镀层镍-磷-硅酸锌的XPS和AES分析

对Q235碳钢片和D310硅钢片表面镍 磷 硅酸锌纳米复合化学镀层,用SEM观察外貌;称重法测定厚度;10%NaCl、1%H2S加速腐蚀试验、10%CuSO4溶液点滴试验循环伏安(CV)、抗粘性及抗高温氧化试验等测定其性能。用X 射线光电子谱(XPS)及俄歇电子能谱(AES)测定其价态及组成。结果表明其性能优于镍 磷镀层和其它微米复合化学镀层、表面的镀层Q235碳钢片优于D310硅钢片表面的镀层,镀层的原子百分组成为:D235碳钢片:Ni79 00,P10 06,Zn2 01,Si1 88,O5 87,C1 18;D310硅钢片:Ni80 50,P10 67,Zn1 70,Si1 52,O4 83,C0 78。

硅酸化硫化镍矿石浮选工艺探讨

某硫化镍矿石中硅酸镍占总镍的36.9%。在条件试验、开路试验基础上,采用“磨矿细度73%-200目,碳酸钠作调整剂,丁黄药、丁铵黑药、2#油一次粗选、三次精选、四次扫选”的浮选流程,获得了镍品位2.96%、铜品位3.61%的混合精矿,镍、铜回收率分别为45.25%、73.82%;还介绍了该工艺的生产实践和改造及发展。

利用含钴、镍氢化硅酸盐提高橡胶-镀铜钢丝的粘合作用

加氢精制石油产品发生的含有钴、钼、镍氢化物的固体废料可用作橡胶-镀铜钢丝帘线粘合增进剂的原料。本文介绍了含氢化硅酸盐Ca/Co(Ca/Ni)增粘剂在提高橡胶-黄铜粘合强度方面的反应机理及使用效果。此外,还介绍了利用这种原理开发成功的硬脂酸钴/聚硫橡胶/硅酸填充剂组合型增粘剂体系在缓冲层橡胶与钢丝帘线3Л30进行粘合情况下的实际使用效果。

印度尼西亚某红土镍矿还原焙烧—磁选试验

印度尼西亚某低品位红土镍矿含镍1.57%、含铁21.67%,其中镍主要以硅酸镍形式存在。为将该矿石的镍含量提高到6%以上以符合印度尼西亚政府对出口红土镍矿的规定,以硫酸钠和碳酸钠为助熔剂,进行了还原焙烧—弱磁选试验。试验结果表明,当煤用量为25%、硫酸钠+碳酸钠的配比和总用量分别为3∶1和20%、焙烧温度为1 200℃、焙烧时间为60 min、磨矿细度为-0.074 mm占85%、磁场强度为96 kA/m时,可获得产率为22.06%、镍品位为6.05%、镍回收率为85.03%、铁品位为65.74%、铁回收率为66.92%的镍铁精矿,其镍品位超过印度尼西亚出口红土镍矿的品位下限。

Ni@SiO_(2)合成方法对催化剂结构及其双环戊二烯加氢性能的影响

JP-10燃料主要成分挂式四氢双环戊二烯(exo-THDCPD)一般通过双环戊二烯(DCPD)加氢及异构化合成,DCPD的饱和加氢是关键步骤,因此DCPD加氢催化剂的合成尤为重要。基于此,以六水合硝酸镍和硅溶胶为原料,分别通过蒸氨法、沉积法、凝胶法、浸渍法制备出镍质量分数为30%的Ni@SiO_(2)催化剂,应用于DCPD加氢制备四氢双环戊二烯(endo-THDCPD)的反应中。经表征分析发现,通过蒸氨法制备层状硅酸镍结构的前躯体,再经焙烧还原得到的Ni@SiO_(2)催化剂,具有L酸酸量高、Ni纳米级分散、介孔丰富的特点,这使其在DCPD加氢反应中展现出优异的催化活性。当反应温度为25℃时,DCPD加氢转化率为99.9%,endo-THDCPD收率高达99.9%。