浓酸矿粉中和法制备过磷酸钙工艺研究

主要研究了浓酸矿粉中和法制备过磷酸钙的工艺过程,通过正交试验考察了氨水用量、硫酸用量、硫酸质量分数和研磨时间等因素对过磷酸钙品质的显著性影响,并与浓酸矿粉法进行了对比。结果表明,最优工艺条件为氨水用量5%、硫酸用量为理论用量的115%、硫酸质量分数98%、反应时间45min,其中氨水用量和硫酸用量对结果的影响最为显著。与浓酸矿粉法相比,通过浓酸矿粉中和法制备过磷酸钙,鲜肥中磷转化率达到80.14%,平均提高4.01%;游离酸质量分数达到13.28%,平均下降3.96%,产物具有良好性能。

磷化工经济评价决策支持系统的研究与开发

将决策支持系统(DSS)应用于磷化工产业的经济评价对其科学决策和降低投资失误有重要意义,本文介绍了磷化工决策支持系统总体结构设计和模式,论述了经济评价决策支持系统在新建磷化工项目中的实现过程,并以热法磷酸工艺为例展现其功能。

磷化工技术评价决策支持系统开发

根据决策支持系统理论,以微软SQL Server 2005数据库管理开发系统软件和J2EE技术为开发工具,构建了磷化工技术评价决策支持系统。描述了该系统构建的基本框架、流程、功能和运行步骤,并提供了电炉制黄磷工艺实例。该系统将为磷化工技术评价提供辅助决策和评判功能。

复合改性剂对碳酸钙晶须表面改性的研究

利用饱和脂肪酸和偶联剂作为复合改性剂对碳酸钙晶须进行改性研究,研究了复合比、改性温度、改性时间、搅拌速度、改性剂用量等因素对改性效果的影响,选择活化指数和沉降体积对改性效果进行表征。结果表明:在复合比1.5∶1、改性温度80℃、改性时间30min、搅拌速度250r/min、改性剂用量3%时,可以有效提高碳酸钙晶须的疏水亲油性。对改性前后碳酸钙晶须进行IR检测及分析,并对改性机理进行了分析。

热活化凹凸棒土对磷吸附性能的研究

将凹凸棒土高温煅烧活化,通过静态实验研究其对磷的吸附行为。结果表明,温度773 K时热活化效果显著。在研究的浓度范围内,吸附平衡数据显著符合Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich模型(P<0.01),优惠吸附过程,磷吸附量随试验温度的升高而增加,328 K时理论饱和吸附量为2 408 mg P/kg。吸附动力学数据显著符合Lagergren伪二级动力学、Elovich和Kannan颗粒内扩散模型(P<0.05),非均相扩散、物理吸附过程,主要控速步骤为液膜扩散和颗粒内扩散联合控制。吸附热力学参数ΔG<0、ΔH>0、ΔS>0,热活化凹凸棒土对磷的吸附为自发吸热反应。研究结论为凹凸棒土在提高磷肥与复混肥料养分利用率中的应用提供了科学依据。

浓酸矿粉法制备过磷酸钙新工艺开发

开发了一种新型过磷酸钙制备工艺———浓酸矿粉法。通过正交实验考察了混合时间、矿粉细度、硫酸用量、硫酸质量分数等因素对过磷酸钙品质的显著性影响,并与稀酸矿粉法进行了对比。结果表明:采用新型工艺得到的鲜肥和熟化后的产品品质较好;硫酸质量分数对该新型工艺影响最为显著,优惠工艺条件中硫酸质量分数为93%,取消了浓酸稀释工序,节约了干燥费用。

不同助熔剂对磷矿熔融特性影响研究

利用分析纯级Ca3（PO4）2、SiO2、Al2O3、MgO为原料模拟磷矿组成,研究SiO2、Al2O3、MgO对磷矿熔点的影响。结果表明,SiO2、Al2O3、MgO单独添加均可改善物料的熔融特性,且SiO2对降低物料熔点的促进效果优于其他两种助熔剂;SiO2/CaO摩尔比为0.85～1.75、MgO/CaO摩尔比为0.75～1.5时SiO2-MgO复合助熔体系磷矿存在低熔点区,熔融温度介于1260～1290℃之间;SiO2/CaO摩尔比为0.3～1.25、Al2O3/CaO摩尔比为0.25～1.0,和SiO2/CaO摩尔比为1.4～1.75、Al2O3/CaO摩尔比为0.3～1.25两种条件下SiO2-Al2O3复合助熔体系磷矿均存在低熔点区,熔融温度介于1400～1420℃之间。研究结果为深入研究磷矿熔融还原反应提供了理论依据。

发泡法制相变储能磷石膏基体材料研究

以磷石膏为基体,采用浸渍法制备复合相变储能材料。利用发泡法对磷石膏进行轻质化改性,探究不同泡沫掺量和水与磷石膏的水灰配合比对磷石膏的孔隙率、密度和强度的影响,再进行搭载储能材料研究。研究结果表明,加入泡沫可以有效增大磷石膏孔隙率,降低密度,但抗折抗压性能降低;在水与磷石膏的水灰配合比为0.65∶1,泡沫量200mL条件下,制得的发泡相变储能磷石膏孔隙率为57.7%,抗压强度为3.58MPa,扩大孔隙率的同时满足了强度的要求,石蜡与磷石膏材料之间无化学相互作用,还具有更好的调温控温性能。

磷石膏制备相变储能材料基体工艺研究

以磷石膏为主要原料,碳酸氢铵作为成孔剂,十二烷基磺酸钠为渗透剂,羧甲基纤维素钠为粘结剂,采用圆盘造粒法制备多孔基体材料。考察成孔剂、渗透剂、粘结剂的用量对基体材料孔隙率和强度的影响。采用XRD、SEM对多孔材料进行了微观测试。响应面实验结果表明,当成孔剂/渗透剂/粘结剂比例为6∶2.47∶0.77,制得的基体材料孔隙率38.97%,强度11.95N。

微包埋缓控释技术开发及释放机理研究进展

结合研究结果和相关文献报道,对微包埋壁材的种类、微包埋制作工艺,以及微包埋释放机理进行了阐述和分析,重点介绍了微包埋工艺在现代肥料中的应用,并提出微包埋缓控释技术会成为缓控释肥料领域的研究重点。

原位改性氢氧化镁阻燃剂制备研究

以硝酸镁和氢氧化钠为原料,在聚乙二醇(PEG6000)的作用下,采用液相沉淀法对改性氢氧化镁阻燃剂制备工艺进行了研究。考察了搅拌速度、反应温度、反应时间、镁离子初始浓度和PEG6000的添加量对氢氧化镁粒径和分散性能的影响。实验结果表明,当搅拌速度为600 r/min、反应温度为60℃、反应时间为45 min、镁离子初始浓度为1.0 mol/L、PEG6000添加量为4%时,产品氢氧化镁的改性效果最好,此时平均粒径达到0.2μm、沉降率约为0.6%。本研究为氢氧化镁在有机材料中的应用提供了研究基础。

载钾离子明胶/壳聚糖复合微球的制备与性能研究

以明胶和壳聚糖为主要原料,戊二醛为交联剂,采用反相乳化法制备载钾离子半互穿聚合物网络结构微球。考察了不同因素对微球中K_2O质量分数包封率的影响,确定了优化工艺条件。且在此优化条件下制备的微球K_2O的质量分数以及包封率分别为20.96%、28.13%。借助于傅里叶红外(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)技术对微球进行了性能和结构表征。结果表明,明胶与壳聚糖之间形成互穿网络结构,K^+成功负载在微球中。通过缓释性测试发现,改变CS和交联剂用量可以调控K^+释放速率,且通过经验方程对数据进行拟合分析表明,微球中K^+释放符合菲克扩散模型,具有潜在缓释钾肥应用价值。

钢渣对废水中磷的吸附性能

通过批次振荡实验研究了钢渣吸附磷的特性.结果表明,钢渣对磷的吸附过程符合Langmuir和Freundlich方程,理论饱和吸附量为0.33g/kg,为优惠型吸附.吸附动力学过程符合Lagergren准二级动力学方程,平衡吸附量随温度升高而增加,吸附速率主控步骤为液膜扩散和颗粒内扩散同时存在.吸附热力学参数ΔH>0,ΔG<0,ΔS>0,钢渣对磷的吸附为吸热、自发的物理吸附过程,升高温度有利于吸附进行.

有机/无机复合高吸水树脂的制备及性能

以玉米淀粉、羧甲基淀粉钠和丙烯酸为主要原料,同时加入活性高岭土,采用水溶液共聚法制备了复合高吸水树脂。考察了接枝共聚过程的影响因素,确定了合成树脂的最优工艺条件,合成的树脂吸水倍率为1195.4g·g-1,吸盐水(质量分数为0.9%的氯化钠溶液)倍率为90.1 g·g-1。借助于傅里叶红外(FTIR)、扫描电镜(SEM)及热重-差热分析(TG-DTA)技术对合成树脂进行了性能和结构表征,并考察了样品的热稳定性。结果表明,高吸水树脂在100℃下具有良好的热稳定性,所制备样品具有商业化前景。

SiO2包覆CaCl2·2H2O相变纳米复合材料的制备及表征

结晶水合物盐是一类无机相变储能材料,其存在相分离、过冷等现象,无法获得实际应用。通过溶胶-凝胶法制备SiO2包覆CaCl2·2H2O相变纳米复合材料,并通过XRD、EDS、SEM和TEM对样品进行表征。DSC和STA分析结果表明,样品具有良好的储热性能和热稳定性。样品的相变温度为75.8℃,相变焓为52.89 J/g。热循环实验表明其具有良好的热循环性能。水合盐的相分离、过冷现象得到了有效抑制和减轻,这是由于介孔限域效应的作用结果。

湿法磷酸企业价值链分析与成本控制

针对中国磷矿日益贫化与短缺的现状、湿法磷酸企业产品成本控制管理落后的问题,以及湿法和热法磷酸竞争的日趋增强,指出了湿法磷酸企业控制和降低成本的紧迫性。依据价值链理论,结合湿法磷酸产业的特点,对湿法磷酸企业价值链(主要是生产作业链)进行了分析。通过对磷矿品位、副产物处理及再利用、原材料价格等因素对产品成本影响的阐述,找出了控制和降低成本的着眼点。并依据这些着眼点,提出了基于成本控制的湿法磷酸企业价值链优化的战略决策。

湿法磷酸过程危险有害因素辨识及安全对策措施

近年来,随着国民经济的发展,磷酸在各行各业中的应用也越来越广泛,磷酸的产量不断增加,磷酸生产中发生的事故也明显增多。本文以湿法磷酸生产工艺和相关安全规范标准为基础,利用事故致因理论对湿法磷酸生产过程中可能出现的危险有害因素进行识别与分析,同时提出相应的对策措施和建议,以消除或降低这些危险有害因素发生的概率,为企业安全生产提供指导。

复凝聚法制备石蜡相变储能微胶囊及其性能研究

以壳聚糖和阿拉伯胶为壁材,石蜡为芯材,采用复凝聚法制备相变储能微胶囊。通过单因素实验,探究pH、复凝聚反应时间、芯壳比、交联剂用量等对微胶囊包覆率及包覆效率的影响。使用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪和热重分析仪对微胶囊的形貌、化学组成及热性能进行研究。结果表明,在最优工艺条件下(pH=4.5,复凝聚反应时间20 min,芯壳比1.5∶1,交联剂用量2 m L)制备出的微胶囊粒径20~30μm之间,包覆率为52.84%,包覆效率为56.27%。壳聚糖/阿拉伯胶壁材对石蜡起到保护作用,使其耐热性提高。

秸秆纤维素系高吸水树脂的研究

以小麦秸秆、丙烯酸(AA)、改性高岭土为主要原料,过硫酸钾为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液聚合法制得秸秆纤维素系高吸水性树脂,并对秸秆纤维素系高吸水性树脂进行了测试。研究结果表明:当AA与小麦秸秆质量配合比为1∶8,改性高岭土用量、交联剂用量、引发剂用量分别为AA用量的8%、0.1%、0.1%,AA中和度为70%,反应温度为80℃条件下,制得的秸秆纤维素系高吸水性树脂的吸水倍率达到558.4g/g,重复吸水6次后,其吸水效果为初始吸水倍率的53%左右,具有较好的吸水性能。

模糊数学原理在湿法磷酸过程风险评价中的应用

在建立安全评价指标体系基础上,采用层次分析法确定各因素的权重分配。运用模糊数学原理对湿法磷酸过程中的风险进行评价,最终得到其风险的模糊评价结果。结果表明,湿法磷酸过程中的风险为第5级,即风险小。