溴-甲醇非水体系分离-重铬酸钾滴定法测定直接还原铁中金属铁

金属铁含量是直接还原铁质量的主要指标,而直接还原铁是优质钢生产不可缺少的原料。因此测定直接还原铁中金属铁含量对优化钢材结构和提高钢的质量具有重要意义。采用溴-甲醇非水体系溶解直接还原铁中金属铁(MFe),使用聚四氟乙烯(PTFE)微孔过滤膜(孔径0.45 μm)抽滤分离残渣,金属铁以三溴化铁的形式存在于滤液中,从而实现了其与其他价态铁的分离。滤液中加入硫酸和多次加入过氧化氢,加热冒硫酸烟去除溴化物和甲醇以避免其干扰后续金属铁的测定。用氯化亚锡还原滤液中大部分三价铁为二价铁,以钨酸钠为指示剂,三氯化钛还原滤液中剩余的三价铁,用稀重铬酸钾溶液氧化过剩的三氯化钛。以二苯胺磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定二价铁的含量。据此,建立了溴-甲醇非水体系分离-重铬酸钾滴定法测定直接还原铁中金属铁的方法。选取5个直接还原铁样品,按照实验方法进行精密度试验,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=9)为0.24%～0.54%;将实验方法应用于2个直接还原铁标准样品中金属铁的测定,测得结果与认定值的相对误差为0.012%～0.15%。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法间接测定地表水和地下水中硫酸根

建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法间接测定地表水和地下水中硫酸根的方法。样品经盐酸(1+1)酸化,煮沸除去碳酸根、硫化物等干扰物质后,通过加入适量的钡标准溶液将溶液中的硫酸根沉淀,再用0.45 μm滤膜干抽滤,收集滤液。以Ba 233.527 nm作为分析线,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定滤液中的钡量,通过用加入的钡总量减去滤液中的钡量,计算得到沉淀样品中硫酸根所消耗的钡量,从而再间接计算出样品中硫酸根的量。据此,实现了地下水和地表水中硫酸根的测定。实验表明:地表和地下水样中的钙、镁、铝、铁、钾、钠对测定的影响可忽略;50.00 mL水样中加入3.0 mL盐酸(1+1)酸化时对测定的影响可忽略。在选定的实验条件下,钡的质量浓度在1.00～50.00 μg/mL范围内与其对应的发射强度呈线性关系,校准曲线的线性相关系数r=0.999 9。实验方法用于地表水和地下水样品中硫酸根的测定,测定结果与离子色谱法、铬酸钡分光光度法和比浊法相吻合,相对标准偏差(RSD,n=7)小于2.0%。     

可溶剂去除水中悬浮重金属的试验研究

通过在相同试样水体中加入不同质量分数的可溶剂,再加入硝酸消解,采用0.45μm滤膜过滤水样,观测水样中悬浮重金属离子含量的变化情况。结果表明,可溶剂的添加对Mn元素有最好的溶解性,添加2%质量分数的可溶剂时,Mn的溶解性最佳;Al有部分溶解;对Fe的溶解作用不明显。水样pH值的变化不明显。可溶剂显著增加水样的导电率,随可溶剂质量分数增加,水样电导率几乎呈线性增大。     

镍质微滤膜的研制

用粉末冶金法制备镍基多孔载体,并进行电镀修饰,得到镍质微滤膜.研究结果表明:加入添加剂可以显著提高裁体的透气度,但最大孔径也较大.通过电镀对多孔栽体表面进行修饰,得到的微滤膜过滤精度较高,最大孔径小于0.43μm,透气度为(8～10)×10-4m/(Pa·h).     

TiAl金属间化合物微滤膜的制备与性能

微滤膜广泛应用于环保、生物、医药、化工和冶金等领域,而现有微滤膜通常存在亟待解决的强度低、对服役环境的要求较高以及异质材料之间的界面匹配和相容性差等问题。为此,采用Ti、Al元素粉末为原料,通过复合成形和反应合成工艺,制备了TiAl金属间化合物微滤膜。检测表明:该微滤膜的孔隙分布非常均匀,孔径细小,最大孔径仅3.2μm,平均孔径为1.2μm;650℃下的氧化速率常数k=0.005g·m-2·h-1,仅为不锈钢多孔材料的3.42%,经过13.5h×10次的循环氧化后,单位面积的质量增值仅为不锈钢多孔材料的3.2%。     

模拟大气颗粒物混合元素滤膜标准样品的研制与质量考察

用能量色散X射线荧光光谱法(ED-XRF)测定大气颗粒物滤膜样品中Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Pb、Sr、Ba等无机元素的HJ 829—2017标准已颁布实施多年。颗粒物滤膜标准样品对于校准曲线的建立、评估具有重要意义。目前市场仅有美国NIST SRM 2783一种模拟大气颗粒物滤膜标准样品,价格昂贵,基层实验室在日常检测工作中很难用于质控工作。没有价格合适、质量符合要求相关产品投放市场,基层实验室大气颗粒物元素XRF分析质控工作就无法落实。借鉴国外模拟大气颗粒物滤膜标样制备方法,以湖南污染土壤标样为加工原材料,经进一步粉碎后,利用表面活性剂将细颗粒物制成悬浊液,定量、均匀分布在多孔滤膜上。6家ED-XRF实验室,1家质子激发X荧光光谱分析(PIXE)和1家中子活化分析(NAA)实验室,对同批次制备的120张滤膜样品随机抽取14张进行了测试,对滤膜上20多种元素测定结果的准确度和精密度进行了评估。初步分析结果表明:Al、Fe、Zn、As、Ba、Ti、Pb等元素含量与依据土壤标样元素认定值比值推算的结果基本相符;Al、Si、Fe、Ti、Mn、Zn、K、As、Pb等元素含量相对标准偏差(RSD)范围为6.8%~21%,基本满足滤膜质控样品要求,可以提供给基层实验室试用。提出了后续研究工作思路及计划。     

山东东部近海海域海洋生物稀土元素分布模式

为全面了解海洋生物体内稀土元素的分配模式,采用ICP-MS测定山东东部近海海域主要海洋生物体内稀土元素含量,浓度范围为30.17μg·kg~(-1)~807.33μg·kg~(-1),其中蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)牙鲆(Paralichthys olivaceus)刀额新对虾(Metapenaeus ensis)疣荔枝螺(Thais clavigera)刺参(Apostichopus japonicus)贻贝(Mytilidae)海带(Laminaria japonica);7种海产品均明显富集轻稀土,轻重稀土的比值在3.6~51.7之间,底栖鱼类对轻稀土的富集性最大;7种海洋生物稀土含量经北美页岩标准化后,基本都呈近似平坦而略有轻稀土富集的分布趋势,即海洋生物对稀土元素的利用遵从丰度规律;南北方海域水体中稀土浓度相差不大,平均值为0.75μg·kg~(-1)~15.06μg·kg~(-1),水体pH为7.54~8.14,同一海域,藻体中稀土元素含量与pH呈负相关。     

2205双相不锈钢夹杂物水平改善

双相不锈钢中夹杂物含量高低是影响其热塑性的一个重要因素。用光学显微镜和扫描电镜对2205双相不锈钢同期生产的板坯、热轧卷夹杂物进行分析。结果表明,2205双相不锈钢板坯和热轧卷中存在大于20μm的夹杂物,夹杂物以CaO-SiO2-Al2O3-MgO为主,Al质量分数为30%左右,Mg质量分数为10%左右,夹杂物变形能力差。通过控制炼钢过程工艺,以及实施夹杂物变性处理、提高LF弱吹时间、控制浇铸等措施,有效改善了钢中夹杂物水平。改进后,板坯中夹杂物都小于15μm,热轧卷中脆性夹杂物减少,夹杂物都发生了明显变形,夹杂物中Al2O3和MgO含量下降,CaO含量增加。     

ICP-MS测定表生水体稀土过程中pH值对酸性膦萃取稀土效率的影响

针对目前最常用的液-液萃取、ICP-MS测定法检测表生水体中微量稀土元素方法,研究了不同pH值条件下,酸性膦(65%HDEHP和35%H2MEHP)自表生水体中萃取稀土元素(REEs)的回收率。结果表明,在pH1~4的范围内,不同性质的水体(湖泊、河流、地下水)有不同的REEs回收率。其中湖水在pH 1.8~3.7有90%以上的回收率,最高回收率为93.64%;河水在pH 2.1~3.5范围内有90%以上的回收率,最高回收率为95.52%;地下水仅在pH 1.3~1.5时回收率超过90%,最高回收率为97.61%。说明在萃取不同表生水体中稀土元素时,需要调到特定的pH值才能得到最好的萃取效果。     

Ce对低碳高强度钢液夹杂物变性的研究

用真空感应炉在800 Pa的Ar气氛中把3.0 kg工业纯铁与合金元素熔化,在1 873 K加入Ce元素精炼10min,制备4种0.08C-0.6Si-0.45Mn-0.3Cu-0.09P-xCe的钢样。用化学成分、SEM和EDS表征结果,研究该体系中洁净度和夹杂物的变化。结果表明[Ce]为0时,夹杂物为MnS-MgO-Al2O3系;[Ce]为0.008%～0.020%时,夹杂物为MgO-Al2O3-Ce2O2S系;[Ce]为0.043%时,夹杂物为FePCe-Ce2O3系,且把7μm以上形状不规则的夹杂物变为2μm球状,甚至转变为0.3μm以下的球形夹杂物,钢材基体上夹杂物残留面积减少58.1%,且尺度均小于3μm。钢液深度净化的原因是,Ce脱O、S后生成的夹杂物上浮、排除,不同类型夹杂物的成因与其形成的热力学条件相关。     

Research and Development of Rare Earth Advanced Materials in China

ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＲａｒｅＥａｒｔｈＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓｉｎＣｈｉｎａＷａｎｇＤｉａｎｚｕｏ（王淀佐），ＷａｎＱｕｎ（万群），ＹａｎｇＹｕｃｈｕｎ（杨遇春）（ＧｅｎｅｒａｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ...     

Effect of Rare Earths on Composition and Activities of Rare Earth Elements Binding Glycoprotein in Tea

Ｔｅａｐｏｌｙｓａｃｃｈｒｉｄｅｃｏｍｐｌｅｘ ,ｏｎｅｏｆｔｈｅｂａｓｉｃｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓｉｎｔｅａ ,ｈａｓｍａｎｙｐｈａｒ ｍａｃｅｕｔｉｃａｌｅｆｆｅｃｔｓａｎｄｉｓｅａｓｙｔｏｄｉｓｓｏｌｖｅｉｎｔｅａｉｎｆｕｓｉｏｎ[1] .Ｚｈｏｎｇｅｔａｌ .[2 ] ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｉｓａＲＥｂｉｎｄｉｎｇｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｉｎｌｅａｖｅｓｏｆｔｅａｐｌａｎｔ (ＣａｍｅｌｌｉａＳｉｎｅｎｓｉｓＬＯ .Ｋｕｎｔｚｅ) .Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ ,ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｃｏ…     

Tensile Properties of Surface-Treated Glass Fiber Reinforced PTFE Composite with Rare Earth Elements

The optimum amount of rare earth elements (RE) for treating glass fiber surface and its effect on the tensile properties of glass fiber reinforced polytetrafluoroethylene (GF/PTFE) composites were investigated. The tensile properties of GF/PTFE composites with different surface treatment conditions were measured. The fracture surface morphologies were observed and analyzed by SEM. The results indicate that rare earth elements can effectively promote the interfacial adhesion between the glass fiber and PTFE, owing to the effects of rare earth elements on the compatibility. The tensile properties of GF/PTFE composites can be improved considerably when the content of RE in surface modifier is 0.2%-0.4%,and the optimum performance of GF/PTFE composites is obtained at 0.3 % RE content.     

Effect of Rare Earth on Microstructure of γ-TiAl Intermetallics

The rare earth (RE) elements (Ce, La) were added to binary Ti-47% Al alloys (atomic fraction) by Induction Skull Melting. The element Ce of 1.0 atomic percent was added individually, and La of 0.2 atomic percent was added individually. This article studied the influences of rare earth metal (Ce, La) on microstructure of as-cast TiA1 based alloy by XRD, SEM, EMPA and TEM measurement methodology. The results show that most of rare earth-rich phases (AlCe, Al-La) are uniformly distributed in grain boundary in the shape of discontinuous network, and some particles of rare earthrich phases within the grains are mainly ellipsoids. In addition, rare earth element can obviously refine the grain size and the lamellar thickness of as-cast TiAl based alloy samples. The grain size of Ti-47Al-1.0Ce-0.2La alloy reaches about 30～80μm, and the lameUar thickness of its γ phase and α2 phase are less than 200 and 20nm, respectively.     

Modification Mechanism of Rare Earth Elements in ZA27 Casting Alloys

The model of the liquid-phase ZA27 alloys was set up by molecular dynamics theory. The atomic structure of phase, RE-compounds, and the phase-liquid interface in ZA27 alloys were constructed by computer programming. Electronic structures of phase with rare earth elements dissolved and of phase-liquid interfaces with rare earth elements enrichment in ZA27 casting alloys were investigated by using the Recursion method. The ESE energy of RE elements and the structure energy of RE-compounds, phase, and the liquid-phase ZA27 alloys were calculated. The results show that rare earth elements are more stable to be in the phase interface than in phase, which explains the fact of very small solid solubility of rare earth elements in phase, and the enrichment in the solid-liquid growth front. This makes dendrite melt and break down, dissociate and propagate. RE-compounds can act as heterogeneous nuclei for phase, leading to phase refinement. All above elucidates the modification mechanism of rare earth elements in zinc-aluminum casting alloys, at electronic level.     

稀土对碳素钢在模拟工业性大气腐蚀环境下耐蚀性的影响

 利用浸泡、电化学方法研究了Ce/La混和稀土对碳素钢在腐蚀介质中的缓蚀作用,采用相分析、周浸、锈层分析等方法研究了稀土对碳素钢耐工业性大气腐蚀性能的影响。结果表明：在模拟工业性大气腐蚀环境的酸性NaHSO3溶液中,稀土丝分解后生成的稀土离子是一种混合型缓蚀剂;在对碳素钢的缓蚀过程中,Ce/La离子沉积于同一区域;随钢中稀土含量增加,钢中相界固溶稀土和稀土/铁金属间化合物总量增加,钢的耐蚀性得到大幅度提高。另外,还对稀土减缓钢铁腐蚀过程进行了讨论,提出了稀土对碳素钢的缓蚀机理。     

稀土对耐热钢高温性能的影响

通过对真空持久试样断口表面的离子探针分析,证明稀土偏聚晶界,增加了晶界的强度,改善了钢的热强性和热塑性。用同位素方法试验表明,稀土提高了钢中铬的扩散速度,促进了Cr_2O_3保护膜的形成。用SEM、EDEX、ICP及X光等方法对合金表面氧化皮进行的研究表明,钢中加入稀土改变了氧化皮结构,细化了晶粒,抑制或延缓了氧化皮与基体界面空洞的形成,使氧化皮不易开裂和脱落,改善了钢抗氧化性。     

从钕铁硼废料中提取稀土工艺研究

采用氧化焙烧-盐酸分解法,研究从钕铁硼废料中提取稀土的工艺条件,探讨了焙烧温度和时间对铁的氧化率的影响,在浸出过程中考察了盐酸浓度、反应时间、反应温度以及液固比对稀土浸出率的影响,并分析了pH值和陈化时间对浸出液除杂效果的影响.结果表明:在700℃焙烧1.5 h,铁的氧化率最高,铁基本完全氧化成三价铁,在最佳浸出条件下稀土浸出率高达到99.33%,浸出液中和除杂时,调节pH值为3.5,陈化时间大于2 h,料液中非稀土杂质含量低,特别是铁仅为0.0014 g/L,浸出液完全达到稀土萃取的要求.      

Geochemical Implication of Rare Earth Elements in Process of Soil Development

Ｗｉｔｈｓｉｍｉｌａｒｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ,ｒａｒｅｅａｒｔｈｅｌｅｍｅｎｔｓａｒｅａｌｗａｙｓｐａｒａｇｅｎｅｔｉｃｉｎｎａｔｕ ｒａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ.Ｈｏｗｅｖｅｒ ,ＲＥＥｍａｙｂｅｆｒａｃ ｔｉｏｎａｔｅｄｉｎｖａｒｉｏｕｓｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｗ ｉｎｇｔｏｔｈｅｍｉｎｕｔｅｄｉｓｃｒｅｐａｎｃｙａｍｏｎｇａｔｏｍｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＲＥＥ .Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ ,ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｔａｔ…     

3Cr2W8V热作模具钢的稀土合金处理

采用15tEAF冶炼,25tLF精炼,740kg铸锭锻制成Φ110mm的3Cr2W8V钢材。在LF精炼后期,钢中氧含量为29×10^-6,加入0.048%RE合金(%:21~24RE,44Si,3Mn,5Ca,3Ti,余Fe)进行稀土合金处理,稀土元素的回收率为30.78%。检验结果表明,进行稀土处理能够有效地改善3Cr2W8V模具钢共晶碳化物偏析,并显著减少P、Pb、Sn、As、Sb等有害元素在晶界的偏析。