La^(3+)存在形式对白云鄂博稀选尾矿微晶玻璃性能的影响

选取白云鄂博稀选尾矿和粉煤灰为主要原料,采用熔铸法制备了0—4 wt%La2O3掺杂的CaO-MgOAl2O3-SiO2系微晶玻璃.利用DTA,XRD,SEM,TEM+EDS和性能测试手段研究La3+在白云鄂博稀选尾矿微晶玻璃中的存在形式及其对该微晶玻璃显微结构、抗折强度和耐腐蚀性的影响.结果表明,La3+以置换固溶方式进入辉石主晶相,1 wt%的La2O3可促进辉石主晶相形成.超过1 wt%的La2O3与基础玻璃组分反应生成Ca3La6(SiO4)6第二相,并与辉石相争夺Ca2+和Si4+离子来阻碍辉石相形成.添加1 wt%La2O3的微晶玻璃综合性能最优,其抗折强度和密度分别为198 MPa和3.18 g/cm3.

省部共建国家重点实验室培育基地建设与创新型人才培养的探索

随着社会对高等教育培养人才要求的不断提高,以及就业形势的不断严峻,要求地方本科院校省部共建国家重点实验室培育基地在培养人才方面也不断创新,从而适应社会和国家发展的需要。本文从地方本科院校省部共建国家重点实验室培育基地的软硬件建设、开放性、产学研模式和评价机制等方面探索培养人才的模式。

基于Kalman的白云鄂博矿放射性信号检测

随着核能需求量的日益增加,作为核能原料的钍矿石的需求量也愈发增多。现阶段国内外选矿行业中,对于钍矿石的分选仍没有更好的技术。放射性选矿技术可以通过分析矿石中元素释放γ射线的能量来进行矿石分选,Kalman滤波算法可以实现对所有放射性元素产生的放射性信号进行去噪滤波,运用数字信号处理技术,结合Kalman算法对放射性信号进行预处理,选矿系统使用FPGA作为高速数据处理单元来对信号峰值进行检测,确保对信号脉冲的快速统计分析,得出滤波后的放射性信号峰值统计谱线。通过分析所得谱线来判断其中是否含有放射性元素,以实现高效分选。

Cr_2O_3对白云鄂博西尾矿微晶玻璃显微结构及性能的影响

以白云鄂博西尾矿和粉煤灰为主要原料，采用熔融法制备了添加0～2．Owt％Cr：03的CaO—MgO-SiO2-Al2O3系微晶玻璃，利用DTA、XRD、FESEM、EDS和综合力学性能仪等测试手段，研究了Cr2O3含量对该体系微晶玻璃显微结构及性能的影响。实验结果表明：少量Cr20，（0．5wt％）可有效降低样品的晶化温度，促进主晶相辉石相（Ca（Mg，Fe，Al）（Si，Al）2O6）的形成，同时细化其显微组织，从而提高样品的密度、抗折强度和耐酸碱性；当Cr2O3含量大于等于1．5wt％时，析晶峰温度由804℃提高到816oC，同时微晶玻璃中形成不规则块状结构的镁铁铬尖晶石（MgFe0.9Cr1.1O4）第二相，并进而引起周围辉石相晶粒异常长大，降低其抗折强度。

白云鄂博矿中铈铁钙EDXRF分析的基体效应研究

由于用Energy-Dispersive X-Ray Fluorescence(EDXRF)测量白云鄂博矿中铈元素含量的基体效应主要来自铁和钙,而这两个元素含量的变化非常大,使得通常用的标样方法不适用。以白云鄂博矿元素平均含量为基础制备一组测试样品,采用最小二乘法线性多元拟合来确定铁、钙对铈含量和X射线荧光光谱信号之间的线性关系系数的影响。这样确定的系数反映了铈在测量时发出的荧光强度被铁增强和被钙吸收的基体效应,且适用于大幅度变化的场合。当系数被用来通过EDXRF测量白云鄂博矿中铈的含量时相对误差小于10%。

Na_2O含量对白云鄂博尾矿微晶玻璃显微结构及力学性能的影响(英文)

以白云鄂博尾矿和粉煤灰为主要原料,采用熔融法制备了一种性能优良的尾矿微晶玻璃,并以此为基础,采用差热分析(DTA)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了Na2O含量变化对所制备微晶玻璃显微结构及力学性能的影响。结果表明,当Na2O含量低于8%时主晶相为辉石相。随着Na2O含量的增加,辉石相的生成受到抑制,同时霞石相开始出现。上述变化对微晶玻璃的耐碱性影响不明显,而对密度、抗折强度及耐酸性有较大影响。

白云鄂博铌精矿碳还原直接合金化热力学研究

本文针对使用铌精矿代替铌铁合金在精炼炉的环境下进行直接合金化炼钢的过程,使用FactSage软件进行还原剂为C时,不同Nb2O5活度系数、温度、碱度、渣成分下[Nb]/Nb2O5值进行热力学平衡计算.综合分析结果表明,Nb2O5活度系数成为影响其还原进入钢液的重要因素之一;C作为还原剂时的有利条件为高温、低碱度、低(FeO);(TiO2)对于[Nb]/Nb2O5的影响较小.使用《矿物炼钢》中类似体系的共存模型结果计算了C还原Nb2O5反应的吉布斯自由能随温度和碱度的变化.结果表明C还原Nb2O5反应的ΔG随碱度升高而增大,随温度的升高而降低.LNb随碱度升高而降低,随温度的升高而升高.

非物理专业大学物理实验教学存在的问题及建议

大学物理实验作为理工科学生必修的一门基础实验课程,在加强学生素质教育、培养创新能力及提高学生的动手能力上有着其他学科不可替代的作用。针对目前非物理专业大学物理实验教学中存在的问题,结合学生"学"及教师"教"的角度进行分析,对非物理专业大学物理实验教学进行了积极思考与探索。

北方稀土尾矿库周边重金属污染调查

土壤重金属通过发生溶解、沉淀、吸附、氧化等物理、化学一系列反应后,最终以多种形态存在于土壤中,在植物体内富集,或转化为毒性更大的甲基化合物。调查了北方尾矿库周边的重金属污染的基本情况,对其表层土壤与植物中重金属Cu、Pb、Zn、Cd的含量进行了测定分析,结果表明,尾矿库周边土壤和植物中重金属含量偏高,趋势比较明显的因子有Pb、Zn、Cd,尾矿库周边土壤中Pb、Cd已达到污染限值且尾矿库周边植物中Pb的含量超过国家标准。植物受到影响进而影响人类的健康问题,利用风险评估技术对重金属进行健康风险评价,筛选污染严重的位点,针对尾矿库的重金属污染严重位点提出了相应的治理建议。

褐铁矿微波还原焙烧-磁选单因素实验研究

针对褐铁矿铁品位难提高的问题,采用“微波还原焙烧-磁选”工艺,将褐铁矿还原成磁铁矿,弱磁选后获得高品位磁铁精矿。采用SEM和XRD检测方法,研究了褐铁矿微波焙烧过程中的矿相演变规律,同时采用单因素实验方法,重点考察了保温时间、焙烧温度、配碳量以及磁选电流和磨矿细度对焙烧矿磁选结果的影响。结果表明：随着温度升高,褐铁矿逐渐还原为磁铁矿,加热到570~650℃时,生成大量磁铁矿,750℃下焙烧矿烧结严重,并产生大量弱磁性的硅酸亚铁,不利于后续磁选。单因素实验结果及分析表明,褐铁矿微波还原焙烧-磁选最佳工艺条件为：保温时间7.5 min,焙烧温度650℃,配碳量1.40%,磁选电流0.6 A,磨矿细度-0.044 mm。最终获得的铁精矿品位、回收率及产率分别为61.33%、75.11%和40.17%,达到了炼铁生产入炉要求。

褐铁矿粉磁化焙烧的实验与模拟研究

针对脱水后的多孔褐铁矿,利用同步热分析仪研究了CO在823~873 K之间还原褐铁矿的过程,利用传热、传质与化学反应耦合的动力学模型模拟了微粉磁化焙烧的过程,同时还模拟了孔隙率对焙烧反应的影响。实验结果表明,细颗粒所需的反应活化能更低且反应时间明显缩短。数值计算结果表明,当环境CO浓度由1 mol/m3增大到3 mol/m3时,褐铁矿磁化还原时间减少了73%;褐铁矿颗粒粒径越大,气体越难进入到颗粒内部;模拟和实验结果表明,425μm粗颗粒磁化焙烧所需时间约为75μm颗粒的2.5倍。

液滴流撞击热金属表面铺展行为实验研究

对单束液滴流撞击高温金属表面的铺展行为进行实验研究。通过观察粒径均匀稳定的液滴流撞击不同温度的金属表面,利用高速摄像机进行图像拍摄并用IPP软件进行图像分析处理。实验结果表明:液滴流在热金属表面铺展的过程中,温度对铺展行为有明显的影响,随着温度的升高,最大铺展直径减小,润湿接触角增大。在Leidenfrost温度区间内,铺展直径和接触角波动较大。

CaF_2对CAMS系矿渣微晶玻璃析晶特性及抗腐蚀性能的影响

以白云鄂博二次选后尾矿、高炉渣和粉煤灰为主要原料,采用熔融法制得不同CaF_2含量的CaOAl_2O_3-MgO-SiO_2(CAMS)系微晶玻璃,利用DSC、XRD、SEM、EDS等测试手段,研究了CaF_2对微晶玻璃析晶行为、显微结构及抗盐酸腐蚀性能的影响。结果表明:氟化钙添加量由2%增加至8%(质量分数),基础玻璃的析晶温度降低,析晶活化能由416.28kJ/mol降为309.02kJ/mol,但微晶玻璃的主晶相仍为透辉石相。氟化钙的添加在一定程度上降低了微晶玻璃的抗盐酸腐蚀性能,当氟化钙添加量为2%时,微晶玻璃经盐酸溶液浸泡21d,腐蚀层厚度为240μm;随着CaF_2添加量继续增大,微晶玻璃抗盐酸腐蚀性能急剧下降,当氟化钙添加量为8%时,盐酸腐蚀21d后,腐蚀层厚度为743μm。

以山西铜尾矿为主要原料制备泡沫玻璃的研究

以山西铜尾矿为主要原料,SiC为发泡剂,粉末烧结制备了泡沫玻璃材料。利用DTA、XRD、电子万能试验机等分析测试手段,研究了组成及处理工艺对泡沫玻璃结构与性能的影响。结果表明:山西铜尾矿含量减小、SiC含量增大,烧结温度提高,均导致泡沫玻璃体积密度减小,平均孔径增大;山西铜尾矿含量变化对泡沫玻璃晶相种类没有明显影响,石英为主晶相;以60%山西铜尾矿为主料,1%Si C为发泡剂,在1150℃下保温30 min最终制备体积密度为0.22 g/cm3、抗压强度为1.03 MPa、平均孔径为0.33 cm的综合性能最优的泡沫玻璃材料。

微晶泡沫玻璃与固体废弃物的循环利用

概述了微晶泡沫玻璃的制备工艺原理及流程,从结构方面讨论了微晶泡沫玻璃的性能及应用,介绍了废玻璃、粉煤灰、尾矿、冶炼渣、硼泥、煤矸石、陶瓷废料等固体废弃物在微晶泡沫玻璃中的应用。

Fe_2O_3对纳米晶尾矿微晶玻璃结构及性能的影响

以铁尾矿和金尾矿为主要原料,采用熔融法制备了添加020wt%Fe2O3的CaO-MgO-Al2O3-SiO2（CMAS）系纳米晶尾矿微晶玻璃,利用差示扫描量热分析（DSC）、X射线衍射分析（XRD）、红外光谱（IR）、扫描电镜（SEM）和综合力学性能仪等测试手段,研究了Fe2O3含量对该体系微晶玻璃显微结构及性能的影响。实验结果表明:随着Fe2O3含量的增加,样品的晶化温度和玻璃化转变温度逐渐降低;且Fe2O3可促进主晶相透辉石相(Mg0.6Fe0.2Al0.2)Ca(Si1.5Al1.5)O6的形成;同时Fe2O3能够有效减小透辉石相平均晶粒尺寸;另外,微晶玻璃的密度、显微硬度和耐碱性随晶粒尺寸的减小而增加,而抗折强度和耐酸性随晶粒尺寸的减小而降低。

含稀土元素的矿渣纳米晶玻璃陶瓷的光谱学研究

利用白云鄂博矿资源废弃物中有价元素以共伴生形成存在的特点制备了高性能的矿渣纳米晶玻璃陶瓷。本文采用电感耦合等离子发射光谱（ICP）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、扫描电子显微镜（SEM）等测试方法对样品的成分和结构进行了深入分析。ICP和XRD、SEM实验结果表明,我们制备的玻璃陶瓷是主晶相为透辉石,晶粒尺寸在45～100nm范围含稀土元素的纳米晶玻璃陶瓷,SEM面扫所显示的元素与ICP成分分析结果较为一致。Raman分析表明,其非晶相主要由具有不同非桥氧键的硅氧四面体结构单元构成的三维网络结构,进一步分析发现稀土微量元素对网络结构有十分明显的影响。我们把矿渣纳米晶玻璃陶瓷与相似成分的玻璃陶瓷的拉曼光谱对比,发现矿渣纳米晶玻璃陶瓷的拉曼谱带普遍比玻璃陶瓷对应的拉曼谱带波数低。相似成分的玻璃陶瓷与矿渣纳米晶玻璃陶瓷的成分差别主要是稀土元素等微量元素。本文的研究方法为研究玻璃陶瓷的成分与结构、性能之间的关系提供了一种研究思路。

熔制坩埚对CaO-Al_2O_3-MgO-SiO_2系矿渣微晶玻璃结构与性能的影响

以白云鄂博二次选后尾矿、高炉渣和粉煤灰为主要原料,采用熔融法分别在氧化铝坩埚和石墨坩埚熔制制得Ca O-Al_2O_3-Mg O-Si O_2(CAMS)系微晶玻璃,利用DSC、XRD、SEM、EDS、ICAP、XPS等测试手段,研究了不同坩埚熔制对微晶玻璃成分、显微结构及性能的影响。研究表明:高温玻璃熔液对氧化铝坩埚的侵蚀作用及石墨坩埚的还原作用,使基础玻璃中Al_2O_3和Fe2O3含量发生较大变化,氧化铝坩埚熔制制备的基础玻璃有一个析晶峰,温度为905℃,对应的微晶玻璃主晶相为含铁透辉石Ca(Mg,Al)(Si,Al)_2O_6,而石墨坩埚熔制制备的基础玻璃出现两个析晶峰,温度分别为866℃和805℃,对应的微晶玻璃主晶相透辉石Ca(Mg,Al)(Si,Al)2O6和次晶相柯石英Si O_2,由于以上原因导致制备的微晶玻璃在显微结构及理化性能上也存在一定的差异。

石蜡型复合相变材料蓄热性能实验研究

以石蜡作为复合相变蓄热材料,利用膨胀石墨的高吸附性和高导热性提高相变材料的传热性能。在长方体内,采用带翅片的换热结构,研究加入不同膨胀石墨含量的石蜡在蓄热过程的蓄热性能,通过对不同温度热源下的蓄热过程的测试,得出不同膨胀石墨含量的石蜡相变材料蓄热规律。实验结果表明随着添加膨胀石墨的含量逐渐增大,复合石蜡相变蓄热的时间大大缩短,由于不同温度热源所导致的与相变点的温差对复合相变材料相变时间影响明显,在实验测试的范围内,所添加的膨胀石墨对石蜡相变点的影响很小。

Pr_2O_3对含Cr_2O_3辉石系矿渣微晶玻璃晶化行为的影响

以白云鄂博西尾矿和粉煤灰为主要原料,分别制备了添加0,2.0wt%,4.0wt%和6.0wt%Pr2O3的辉石系矿渣微晶玻璃;综合采用基于DSC/DTA结果的析晶活化能Ek、Avrami指数以及粘流活化能Eη和背散射电子SEM显微形貌分析研究了Pr2O3对析晶的影响。结果表明在所研究范围内,Pr2O3含量的提高在整体上抑制了辉石相的析出。其原因除了与富Pr颗粒相对辉石相在析晶过程中的"钉扎"有关外,还与Pr2O3含量提高后使基础玻璃网络聚合程度加大,从而增大了辉石相形成所需离子扩散的阻力有关。