含钒页岩酸浸提钒废水处置的研究进展

含钒页岩酸浸提钒过程中会产生两类废水:酸性废水以及氨氮废水。基于提钒废水的性质特点,评述了其处置的研究进展。处理酸性废水时,中和沉淀法操作简单,但存在重金属离子时还需进行二阶段处理;膜分离法避免了中和沉淀法产生污泥多的情况,但膜易结垢使得寿命较短;酸性废水循环主要是将其返回至前端的浸出过程,利用废水中的H+等,可明显节约成本。处理氨氮废水时,吹脱法简单高效,但废水氨氮浓度较高时还需要进行二次脱氮;磷酸铵镁结晶法不仅操作简便,其产物还可作为肥料使用,但其消耗药剂较多,这增加了成本;离子交换法虽运行成本低、效率高,但尚有吸附容量小、金属负载型树脂离子易洗脱等关键问题待解决;催化氧化法效率高且产物清洁,但其使用成本高以及反应稳定性差。最后,展望了提钒废水处置的方向与趋势。

氮化钒@氮掺杂碳复合纳米材料的制备及电催化氮还原性能研究——推荐一个综合化学实验

本综合化学实验以三氯化钒和六亚甲基四胺为原料,采用模板辅助的热处理和氮化法将纳米尺度的氮化钒粒子与氮掺杂碳片复合形成具有异质结构的复合材料,同时对其电催化氮还原性能进行了测试。实验内容包含无机化学、物理化学、分析化学等多学科知识和实验操作,结合科学研究前沿,在激发学生学习兴趣、提高学生应用能力的同时,培养学生的学科素养、科研创新能力和社会责任感。

基于“两化”融合钒氮合金生产增效节能降碳

为了解决钒氮合金生产中配混料系统不精准,产量低、能耗高,五氧化二钒单耗高,产品中钒含量不稳定,配碳比高及如何降低碳排放等问题,分析了物料配混料系统生产设备在系统中的执行能力,研究了推板窑砌筑技术、钒氮合金生产机理及推板窑设备还原氮化工艺曲线。结合物料特性及推板窑能耗,通过对原系统进行优化和生产系统过程控制,结合MES系统建设实现各生产工序间的横向及纵向信息集成以及实践验证确立推板窑参数的最佳运行区间,实现了生产过程精准控制,配碳比稳定控制在下限值,钒含量稳定在77.5%±0.1%,合理降低CO_(2)排放量,将推板窑能耗降幅53%,实现增效节能降碳。

自蔓延燃烧合成高氮氮化钒铌铁合金的工艺

自蔓延燃烧合成技术是依靠反应自身放热来合成材料的新技术,不需外加热源,设备简单,工序简洁。承德锦科科技股份有限公司利用此技术成功开发了氮化钒铁、氮化钒硅铁、氮化铌铁等专利产品。本文在常规自蔓延燃烧合成技术基础上,通过优化原料配比、原料粒度级配、氮气压力和稀释剂配加量等关键技术,成功开发出了高氮氮化钒铌铁新型合金FeV_(30)Nb_(4)N_(14)。该合金N/(V+Nb)比值达到0.4以上,微合金化过程能充分发挥钒的析出强化和铌的细晶强化作用。使用该合金制备的微合金化钢筋HRB600E的抗拉强度800~855MPa、延伸率16%~18%、正反弯性能均合格,力学性能符合抗震要求;晶粒度等级达到10.5级以上;V平均含量为0.105%,比常规钒氮合金+铌铁复合微合金化工艺的0.140%降低了0.035个百分点,节约钒消耗25%,吨钢成本降低50.5元,为钢企创造了显著的经济效益。

ON736氧氮分析仪测定钒氮合金中的高氮

利用ON736氧氮分析仪,在惰性气体环境中测定钒氮合金中的高含量氮。通过优化各分析条件,选择合适的助熔剂、改变称样量、调整分析功率等,建立了钒氮合金中高含量氮的脉冲加热惰性气体熔融-热导法。该法简便、快速、准确,在实际生产分析中取得了较好的效果。

一种水蒸气蒸馏法测定钒铝合金氮含量可行性研究

现行行业标准YB/T 4908.6—2021钒铝合金氮含量的测定采用热导法,此种方法成本大,空白与校准试验繁琐。介绍了水蒸气蒸馏法测定钒铝合金氮含量,验证了方法的准确度和精密性。通过平行试验和标准样品回收试验结果分析,该方法测定钒铝合金氮含量是可行的,同时还有原理直观,操作简单,低成本,准确度高的优点。

复合钒氮在HRB400E螺纹钢中的应用实践

为降低热轧带肋钢筋HRB400E工序成本,汉钢公司在HRB400E螺纹钢生产中引进一种新型合金取代原来的钒氮合金进行微合金化,通过钒氮微合金化理论分析与应用实践,结果表明使用复合钒氮可在保证产品质量的前提下,实现螺纹钢提氮降钒的效果,降低了钢材合金成本。

钒基多元合金制备中钒收得率及氮钒比的影响因素

为进一步提升钒基多元合金在炼钢过程中的细晶强化作用,研究了干法造粒对原料粒度的影响,以及不同粒度的V_(2)O_(3)及高温反应对钒基多元合金制备过程中N/V及钒收得率的影响。结果表明:采用大颗粒偏钒酸铵有助于获得大颗粒、高密度的V_(2)O_(3),同时采用干法造粒后,V_(2)O_(3)颗粒的直径高于30.76μm占比在50%以上,使用其制备钒基多元合金钒收得率可提高5%。采用大粒度的V_(2)O_(3)为原料,在配碳系数0.29,碳化温度1450℃,氮化温度1400℃,氮气流量300 m^(3)/h时,得到的钒基多元合金N/V比达到最高值0.225,同时发现在混合料中加入铁元素有助于改善合金质量,有利于炼钢生产。

氨吹脱联合氨氮分离膜处理高氨氮废水工程案例介绍

某矾企业预处理采用氨吹脱联合多级氨氮分离膜工艺,对高氨氮废水进行预处理,运行实践表明,工艺运行稳定可靠,进水氨氮由1500~2000mg/L降到20mg/L以下。系统运行稳定,氨吹脱平均去除率在85%左右,多级氨氮分离膜平均去除率在90%左右,总平均去除率在99%左右。整体工艺运行稳定可靠,生产回用水标准达到《钒工业污染排放标准》(GB 26452—2011)表2“新建企业水污染物排放浓度限值及单位产品基准排水量”中间接排放标准要求。

钒-氮共掺杂TiO_2的合成、表征及光催化性能

以偏钒酸铵作为钒源、二乙醇胺作为氮源,采用溶胶-凝胶法合成了钒-氮共掺杂TiO2.通过XRD、UV-Vis、TEM、XPS、BET等表征手段,对光催化剂的晶体结构及形貌、紫外可见光响应特性、比表面积、表面元素及存在形式进行分析,探讨钒氮共掺杂TiO2的影响机制.以苯酚为污染物,评价其在紫外光及可见光下的光催化活性.结果显示,所合成的光催化剂均为锐钛矿,钒氮共掺杂能够增大其比表面积,并使光吸收范围拓展至可见光区,N以O—Ti—N、Ti—O—N结构存在于钒氮共掺杂TiO2中,V以V5+的形式存在,钒-氮共掺杂TiO2在紫外光下对苯酚降解速率是TiO2的3.18倍,在可见光下对苯酚的降解速率为TiO2的2.56倍,重复使用7次后,钒-氮共掺杂TiO2对苯酚的降解率仍可以达到99%以上.

不同掺杂方式制备V-N-TiO_2的光催化性能研究

以钛酸丁酯为钛源、二乙醇胺为氮源、偏钒酸铵为钒源,用溶胶-凝胶法,以不同掺杂方式合成V-N-TiO2。通过紫外可见漫反射吸收光谱(UV-VIS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜图片(SEM),对不同掺杂方式制备的V-N-TiO2进行结构表征;以苯酚为污染物,考察其光催化活性。结果表明,采用将氮源和钒源引入钛源体系的掺杂方式制备的V-N-TiO2具有最佳的光催化活性,在紫外光下照射100min,对苯酚的降解率可达98.63%,在模拟太阳光照射300min后,对苯酚的降解率可达91.83%。

钒氮合金中高氮检测的新方法

使用国产氧氮分析仪(ON2008)就钒氮合金中高氮的分析方法进行了研究,提出了采用高纯氩气作载气、无需使用助熔剂、直接在坩埚中加入样品、使用专用坩埚盖的分析方法。该方法大大降低了分析成本,样品准备简单、便捷,称样量可达0.1 g以上。方法用于实际生产中,其精度满足分析要求。

钒氮微合金化钢筋的研究

研究了在 2 0MnSi钢中添加高氮钒合金Nitrovan 1 2对钢的力学性能的影响。结果表明 ,在钒含量相同的情况下 ,与 80FeV相比 ,添加Nitrovan 1 2的钢 ,抗张强度可提高 1 35MPa ,屈服强度可提高 1 1 7 5MPa ;在保持强度相同或相近的情况下 ,添加Nitrovan 1 2的钢可节约 33 3%以上的钒。钢中添加Nitrovan 1 2合金 ,充分利用了廉价的氮元素 ,促进了V(C ,N)的析出 ,提高了V的沉淀强化效果。研制出可满足Ⅲ级钢筋技术指标要求的经济型建筑用钢筋。

惰气熔融-热导法测定钒氮合金中氮

用EMGA 620W氧氮分析仪测定钒氮合金中的氮量,采用基准试剂和标钢校准仪器,通过试验研究,找出分析的最佳条件。本方法分析结果与化学法一致,氮的加标回收率为98 0%～99 2%,相对标准偏差小于0 61%。本法用于钒氮合金中氮的测定,结果令人满意。

ICP-AES测定钒氮合金中杂质元素

研究了用ICP -AES测定钒氮合金中杂质元素硅、锰、磷、铬、镍、铜、铝的方法 ,建立了最佳工作条件。试样用硝酸、盐酸和高氯酸溶解 ,应用谱线干扰校正技术和基体匹配办法消除干扰元素影响 ,克服了繁琐的样品预处理过程。方法用于钒氮合金中 7个微量元素的测定 ,相对标准偏差为 0 44 %～ 1 79% ,标准加入回收率为 93 6%～ 10 9 7%。

钒氮非调质钢的组织变化特征

利用光学显微镜、扫描和透射电镜,观察和分析了不同钒、氮含量非调质钢经奥氏体热变形后以不同速度冷却到室温的显微组织。结果表明,随氮含量增加或钒含量减少,珠光体增多;钢中有大量的不仅在先共析铁素体且在珠光体铁素体中析出的小于3nm的纳米级析出相;冷速增加,铁素体变细且数量减少,继而出现贝氏体、马氏体,同时钒、钛的析出相尺寸变小,成分由以(Ti,V)N为主,转以(Ti,V)C为主。

碳热还原氮化一步法制备钒氮合金工艺研究

对V2O5自还原氮化过程进行热力学分析,并以工业级V2O5和炭黑为原料,经过混料、研磨、压制成块后进行烧结和还原氮化,制得含氮量较高的钒氮合金。结果表明,为了避免V2O5在还原过程中挥发,预还原温度应控制在V2O5熔点(678℃)以下;经过650℃预还原4h,试样中的V2O5才能全部转化为低价态的钒氧化物;V2O5在N2气氛下自还原时,还原终温低于1 271℃时,还原产物优先生成VN,还原终温高于1 271℃时,还原产物中才会出现大量VC;为保证还原产物的高氮和低碳含量,应将还原氮化最终温度控制在1 200～1 300℃。

氮对钒钢性能及析出相的影响

研究了钒钢增氮对钢性能及析出相的影响。结果表明 ,钢中增氮可显著提高钢的强度 ,每 0 0 0 1%的氮可使钒钢强度增加约 10MPa ;钢中增氮促进了钢中细小、弥散V(C ,N)强化相的析出 ,尤其促进了 1～ 10nm级微粒的析出 ,并能细化铁素体晶粒 。

钒-氮共掺杂TiO_2/凹凸棒复合光催化材料表征及光催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备了钒-氮共掺杂TiO2/凹凸棒复合光催化材料,采用TEM、XRD、BET及UV-Vis漫反射吸收光谱对其性能进行了表征。在模拟太阳光条件下,以亚甲基蓝溶液为目标降解物,对复合光催化材料光催化性能进行评价,复合光催化材料投入到亚甲基蓝溶液中饱和吸附,在40mg/L的亚甲基蓝溶液中,复合光催化材料投加量为1g/L,在800W氙灯下反应6h后,对亚甲基蓝的降解率为84%;重复反应4次,光催化降解变化不大;静置40min后,完成沉降,实现回收。

钒氮在连轧带钢生产工艺中的作用

在连轧带钢生产中使用钒氮微合金化技术是十分有效的,V-N的冶金学特征适合其特定工艺参数的要求。通过对比不同微合金元素的特征,深入讨论钒氮微合金化技术运用在连轧带钢生产中的优势。