用钛白废酸从提钒尾渣中提钒试验研究

为实现固体和液体废弃物的高值化利用,研究了用钛白废酸从提钒尾渣中提取钒。通过正交试验考察了浸出温度、浸出时间、固液质量体积比、钛白废酸浓度等工艺参数对钒浸出率的影响,优化了浸出条件。为进一步提高钒浸出率,探讨了助浸剂(萤石)和氧化剂(双氧水)的适宜添加量。结果表明:各工艺参数对钒浸出率的影响顺序为浸出温度>浸出时间>固液质量体积比>钛白废酸浓度;在温度80℃、浸出时间2 h、固液质量体积比1∶5、废酸浓度5%优化试验条件下,钒浸出率为53%左右;加入7%萤石和5%双氧水后,钒浸出率可提高至71.09%。

提钒尾渣的综合利用研究现状及进展

提钒尾渣是钒渣提钒后的残渣,是一种具有较高利用价值的二次资源。简述了提钒尾渣的基本性质,综述了提钒尾渣的综合利用研究现状,具体介绍了提钒尾渣制作远红外涂料、钒钛黑瓷以及提取有价金属等研究热点。

钒钛铁精矿含碳球团直接还原试验

采用正交试验和单因素试验考察还原温度、配碳量(nC/nO)、还原时间对某钒钛磁铁矿精矿直接还原的影响。结果表明,影响含碳球团金属化率的主次因素依次为还原温度、配碳量、还原时间。优化工艺参数为:还原时间35min、还原温度1 350℃、配碳量1.25、水分9%、成型压力12MPa、黏结剂加入量0.4%,此工艺条件下含碳球团的金属化率达91.77%,还原后球团的主要物相组成为金属铁。

钒钛铁精矿生球的爆裂性能研究

爆裂性能是生球质量的一项重要指标,生球的爆裂率及爆裂温度对转底炉的稳定生产影响很大,而生球爆裂性能与其水分、粘结剂、原料粒度等因素有关。实验研究表明:控制水分在5%左右,添加0.6%膨润土,适当增加粗颗粒原料时,生球爆裂温度可达在900℃以上,完全满足转底炉工艺要求。

攀枝花钒钛铁精矿球团还原膨胀试验研究

运用球团形貌在线监测试验装置监测并研究了粘结剂含量及焙烧气氛对球团还原膨胀率的影响。结果表明:在温度1 100～1 200℃下,将添加了小于1.5%膨润土的攀枝花钒钛铁精矿球团进行磁化焙烧,所得球团还原时的最大线膨胀率小于5%,球团矿不粉化,利于高炉冶炼顺行。

碳化法制备复合钛白实验研究

在轻质CaCO3的制备过程中,当碳化率为80%左右时,先后加入钛白浆料和Na2SiO3.9H2O,获得的复合钛白颜料综合性能指标与锐钛型钛白相当。研究了不同TiO2加量时的颜料性能,结果表明,从经济性考虑,TiO2加量为25%时,白度为97.69,遮盖力为37g/m2,吸油量为35g/100g,综合性能符合复合钛白颜料使用性能的需求。

碱熔-火焰原子吸收光谱法测定钒钛磁铁矿中的钙和镁

钒钛磁铁矿样品采用碳酸钠-四硼酸钠混合熔剂熔解,稀盐酸浸出,以氯化锶为释放剂,使用火焰原子吸收光谱法测定其中钙和镁的含量,探究样品溶解方法、熔剂种类及用量、熔样温度、熔样时间及基体和共存元素的干扰。试验结果表明,Ca的浓度在0~20 mg/L范围内吸光度与浓度呈良好的线性关系,相关系数为0.9990,检出限为0.033 mg/L;Mg的浓度在0~2.5 mg/L范围内线性关系良好,相关系数为0.9994,检出限为0.012 mg/L。通过基体匹配法消除了基体干扰,在氯化锶存在下,样品溶液中100倍以内的钛、硅、铝、钒、锰、硫、磷、钴、镍、铜、锌、铬、钾、钠不干扰钙镁的测定。方法用于标准样品的测定,测定值与标准值相符,相对标准偏差(RSD,n=8)均小于3%,加标回收率在98.9%~102.5%之间。生产样品的测定结果与滴定法和电感耦合等离子体发射光谱法一致。

从攀枝花钒钛磁铁矿中回收钪研究进展

综述了攀枝花钒钛磁铁矿中钪以类质同象置换Mg-Fe的方式存在,储量丰富,潜在回收价值可观。以尾矿、废渣和废液为主要回收对象,总结了提取钪工艺以焙烧-浸出-萃取法和浸出-萃取法为主。提出以钛白废酸浸出选钛尾矿和氯化渣及烟尘全面回收钪的新途径;为攀枝花“三废”治理提供新的思路。

攀西钒钛磁铁矿采选生产技术现状与转型升级策略

攀西战略资源创新开发试验区是国家设立的首个资源型试验区,承担着钒钛、稀土、碲铋及稀散金属元素的开发任务。面对试验区资源开发的优势和困境,调研了攀西钒钛磁铁矿采选技术现状,分析了采选过程中存在的问题,提出了钒钛磁铁矿采选生产技术的转型升级策略。

钒钛磁铁矿内配碳球团还原传热理论分析

根据目前攀西地区钒钛磁铁矿资源综合利用情况,结合国内外许多学者的研究成果及本人的研究方向(钒钛磁铁矿内配碳球团内部传热及仿真模拟研究)重点分析了钒钛磁铁矿内配碳球团的还原传热,即球团的两种加热方式,球团的三种传热方式(热传导、热对流、热辐射)以及球团内部传热与还原之间的关系。结论是为了提高球团的传热效率,得到理想的金属化率,减少球团的再次氧化,需通过效率更高的微波加热方式。

Fe^(3+)协同Ni基金属-有机框架提升电催化析氧反应活性的研究

采用溶剂热法合成了金属-有机框架材料(phen-Ni),然后通过掺杂异金属Fe^(3+)制备了Fe@phen-Ni电催化剂。利用X射线单晶衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等对催化剂的物相、形貌及各成分化学状态进行表征。利用线性扫描伏安法(LSV)和电化学阻抗谱(EIS)等研究了Fe@phen-Ni催化剂的电催化析氧(OER)性能。结果表明,当电流密度为10mA/cm^(2)时,Fe@phen-Ni的OER过电位为333mV,与phen-Ni相比显示出更优异的OER催化活性。Fe@phen-Ni电催化活性的提高归因于Fe^(3+)的引入,这不仅增加了电催化剂的活性位点,而且由于Fe^(3+)和Ni^(2+)的协同作用,促进了电子转移,从而提高了电催化活性。该工作不仅证实了异金属离子的掺杂有利于提高电催化析氧活性,而且为基于金属-有机框架材料制备电化学OER催化剂提供了新的思路。

钒系催化剂的研究与应用

分析了钒系催化剂3种制备方法的优缺点。综述了钒系催化剂发展现状及其在工业生产中的应用领域,如硫酸生产、烟气脱硫脱氮处理、苯酐生产、顺酐生产、催化聚合、烷基化反应、氧化脱氢反应等。重点介绍了硫酸生产用钒催化剂的研究与应用现状、存在的主要问题及发展趋势。最后展望了钒系催化剂的发展动向。

新型纳米钒催化剂的制备及性能研究

以工业V_2O_5为原料,采用Sol-gel法制备含纳米V_2O_5颗粒的溶胶和凝胶,并以此胶体为活性组分、山东硅藻土为载体制得一种新型纳米钒催化剂。经分析表明,硅藻土的化学成分和粒度分布满足催化剂载体要求。TEM和SEM的研究显示,胶体中V_2O_5颗粒形貌呈针状或球状,催化剂中的活性组分V_2O_5颗粒大小仍然处于纳米级别且分散均匀。性能测试表明,纳米钒催化剂具有较高的活性和强度,超过了国家化工行业标准。

浸渍法制备堇青石质多孔陶瓷

以攀西地区高岭土为主要原料,添加少量氧化铝和氧化镁,采用有机泡沫浸渍法制备堇青石多孔陶瓷,研究有机泡沫预处理时间及浆料固含量对堇青石多孔陶瓷显微结构及物理性能的影响。结果表明:在m(高岭土)∶m(Al_(2)O_(3))∶m(MgO)=66∶21∶13、1250℃保温0.5 h条件下,制得的堇青石多孔陶瓷孔径为1.0~1.2 mm,显气孔率为75.42%~96.27%,抗压强度为0.23~1.78 MPa,透水系数为18.58~25.86 cm·s^(-1);当浆料固含量为40%(质量分数)时,对有机泡沫预处理(NaOH溶液浸泡)6 h,在1250℃保温0.5 h制得的堇青石多孔陶瓷透水系数及显气孔率分别为20.45 cm·s^(-1)和90.73%。

氧化锌矿浸出锌的优化实验研究

采用响应曲面法(Response Surface Methodology,RSM),选取Quadratic模型,进行了Box-Behnken实验设计优化在NH_3-(NH_4)_2SO_4-H_2O体系浸出氧化锌矿的实验工艺参数,建立了回归方程.回归分析模型的"Prob>F"值为0.0023,小于0.05,模型模拟精度高,回归方程的全体自变量与因变量之间是显著的,回归方程可信.模型分析发现,液固比、浸出温度、浸出时间三个因素对锌的浸出率影响较为显著,对响应面和等高线图进行分析,液固比和浸出时间的交互作用较为显著.RSM法优化最佳浸出实验参数液固比12.81、浸出温度30℃、浸出时间4.15h、总氨浓度7.5mol·L^(-1),预测浸出率86.2%.综合考虑操作的可行性,在采用NH_3-(NH_4)_2SO_4-H_2O体系浸出氧化锌矿工艺中,选取液固比13、浸出温度30℃、浸出时间4h、总氨浓度7.5mol·L^(-1),测得浸出率为86.0%,与理论预测值相比误差为0.23%.

高效纳米钒催化剂非液相催化氧化机理研究

根据高效纳米钒催化剂催化氧化SO2的高活性现象,从理论上分析了高活性的原因,并采用综合热分析和SEM分析研究了其内部结构,提出了高效纳米钒催化剂的非液相催化氧化机理,推导出反应速率动力学模型。

钛白初品在水溶剂中的分散性应用研究

分析了钛白粉体在水中的分散机理,用重力沉降法研究了钛白粉体在水溶液中pH、粉体粒度分布、分散剂种类、分散剂加入数量等因素对钛白粉水分散性的影响。调节钛白浆料的pH在7.0以下,7.0~7.9,8.0~9.0,9.1~11.0,11.0以上这5个范围,得到分散性较好的pH范围在8.0~11.0。通过研究3种钛白粉体粒度对分散性的影响,发现粒度越小,分散性越好。通过研究分散剂六偏磷酸钠、铝酸钠、三羟甲基丙烷、无水乙醇、六偏磷酸钠＋聚乙二醇（按体积比为1∶1）、六偏磷酸钠＋无水乙醇（按体积比为1∶1）等6种分散剂的分散效果以及最佳分散剂的加入量,得出六偏磷酸钠＋无水乙醇（按体积比为1∶1）的分散性最好,其最佳加入量为0.5%（质量分数）。

Fe-Cr-Co系生料黑釉的研制

利用本地高岭土和含铁质的红泥,添加少量氧化铁、氧化铬、碳酸钴等过渡金属化合物,在高温氧化气氛下进行Fe-Cr-Co系黑釉试制,结果表明:红泥20%,高岭土14%,石英16%,钾长石27%,方解石5.8%,滑石6.5%,Fe_(2)O_(3) 5.7%,Cr_(2)O_(3) 2.3%,CoCO_(3) 2.62%,此时黑釉的色度和光泽度最好,白度最低为1.7%,光泽度可达15.7%。所制备的黑釉中绝大部分硅酸盐矿物都转化成了玻璃相组织,釉层形成过程中未见明显析晶,黑色的呈现主要是Fe^(3+)、Cr^(3+)和Co^(2+)三种离子在可见光下光学效果的叠加所致。

萃取富集-分光光度法测定提钒尾渣中的镓

在提钒尾渣试样中加入碳酸钠、硼酸和硼砂(质量比1∶1∶1)助熔,高温熔融后加入HCl溶解,用6 mol/L HCl定容,加入乙酸丁酯、甲苯(体积比1∶1)萃取剂萃取氯化镓,再加入适量的水反萃取,从而得到痕量镓的溶液,在波长565 nm处用分光光度法测定样液中的镓.研究了提钒尾渣熔样条件对萃取分离技术、干扰元素的消除进行了探讨.该法测试仪器设备简单,成本低,而且测定的镓含量准确率高,能满足日常测定提钒尾渣中镓含量的需要.

双碳背景下提钒弃渣制备集热涂层及其性能

冶金矿产固废综合利用是构建绿色低碳循环经济体系的重要组成部分,本文以提钒弃渣为原料,经除铁、球磨、打浆、喷涂制备提钒弃渣太阳集热涂层,以水为介质,研究了不同倾角下的集热板的集热性能,结果表明在倾角为30°时,提钒弃渣涂层集热板的集热效率最好,可达到84.69%,同条件下仅比蓝钛膜涂层集热板集热效率低6.81%。