乙醇的氢氧化钾溶液浸泡石油焦制备活性炭的研究

以石油焦为原料,添加碱碳比2∶1的KOH为活化剂,探究了以乙醇水溶液作为溶剂浸泡石油焦制备活性炭的最佳条件。结果表明,含8%水的乙醇溶液、浸泡时间6 h、浸泡温度45℃可制得最优活性炭。最优活性炭的比表面积为1 885.3 m~2/g,碘吸附值为1 628.5 mg/g。对活性炭进行SEM分析、比表面积分析,表明利用乙醇溶液湿混石油焦制备活性炭具有非常高的可行性和工业前景。     

工业硅生产过程的热力学分析与优化

为了优化现有矿热炉碳热还原炼硅工艺,提高工业硅的产出量,利用热力学软件HSC,基于平衡常数法,对二氧化硅碳热还原制取工业硅的反应过程进行了热力学计算,并用HSC软件的化学反应平衡模块模拟分析了在煅烧的石英石和碳质还原剂中添加碳化硅对反应的影响.通过软件模拟,分析加入SiC作为原始物料后,不同物料配比对硅产出率的影响.结果表明:在煅烧的石英石和碳质还原剂中添加适量碳化硅可以促进反应的进行,以SiO2、SiC、C为炉料,当输入摩尔比为m(SiO2/C/SiC)=3∶1∶2时,硅产出量相对最高.     

石英砂制备工业硅的生产方法

本发明生产方法包含配制炉料及矿热炉冶炼。其特点是采用从未用过的石英砂为原料。以石英砂100公斤及碳质还原剂30—50公斤配制炉料，碳质还原剂可以使用石油焦、木炭及低灰份煤。炉料在矿热炉中冶炼。本发明的优点是可就地取材充分利用当地的石英砂原料，工艺简单有效，产量高，电耗低，可显著降低生产成本。     

碳热还原TiO2与B2O3合成硼化钛粉体

在碳管炉内,碳热还原TiO2与B2O3合成了TiB2粉体.采用XRD、SEM、TG-DSC等分析技术,研究了碳热还原法合成TiB2时B2O3的加入量、还原剂C的加入量及还原剂的种类对合成TiB2产率的影响.研究表明,为提高TiB2的合成产率,原料配比中B2O3和C应适当过量,最佳的原料配比(物质的量)为:TiO2∶ B2O3∶C=1∶2∶5.5;在炭黑、活性炭和石墨三种碳源的选择上,以炭黑的还原效果最佳.     

无烟超低灰纯煤冶炼高品质碳化硅工艺研究

实验研究了采用太西无烟超低灰纯煤冶炼高品质碳化硅的工艺技术,分析了原料煤灰分、粒度,石英砂中SiO2纯度、粒度以及炉芯尺寸、供电方式和供电时间等参数对碳化硅冶炼效果的影响,确定了最佳工艺指标。     

太阳能硅片切割废砂浆的分离及回收研究

以太阳能硅片切割废砂浆为原料,采用固液分离、酸溶和碱溶提纯等方法,除去废砂浆中的铁及不锈钢粉等杂质,回收聚乙二醇、硅和碳化硅微粉。结果表明,以水为溶剂,按液固体积质量比(mL/g)为10∶1、常温下搅拌10min溶出废砂浆中的聚乙二醇,精馏回收;用盐酸处理废砂浆中铁及不锈钢粉的最佳工艺条件:c(盐酸)=3.0 mol/L、温度为40℃、反应时间为1 h、液固比为10∶1;采用酸溶和碱溶方法除硅,可使碳化硅微粉中硅的质量分数降到0.5%以下。     

锆英石碳热还原合成ZrB_2—SiC复合粉体

以锆英石、氧化硼、活性炭为原料,采用碳热还原合成工艺制备了ZrB2—SiC复合粉体,并对合成过程进行了热力学分析。考察了反应温度及原料配比对碳热还原合成ZrB2—SiC复合粉体的物相的组成、含量和显微结构的影响。结果表明:提高反应温度有利于ZrB2—SiC复合粉体的合成,适当过量氧化硼及活性炭有利于ZrB2—SiC复合粉体的合成。合成ZrB2—SiC复合粉体的最优参数为:当ZrSiO4、B2O3和C的摩尔比为1∶2∶12,在1 773K保温3h,可得到几乎纯相的ZrB2—SiC复合粉体。     

微波法制备石油焦系活性炭及其吸附CO2性能研究

以石油焦为原料,KOH为活化剂,通过微波辐照制备活性炭,考察了各因素对活性炭吸附CO2性能的影响。CO2吸附效果最佳时的工艺条件为糠醛渣掺比量10%,剂炭比5誜1,微波功率1 200 W,辐照时间10 min,在此工艺条件下所得样品的CO2吸附值为236.2 mg.g-1;同时,研究发现微波法制备的活性炭与电炉法所制备的活性炭对CO2的吸附效果相接近,但微波法极大地缩短了反应时间。低温下微波法制备的活性炭CO2吸附效果较好,再生性能好,掺入适量糠醛渣有助于提高其对CO2吸附效果。     

石油焦制备活性炭工艺条件的优化及其孔结构表征

以独山子石油焦为原料,以氯化锌为活化剂,采用微波加热方式制备活性炭,通过碘吸附、苯吸附等考察所制活性炭的吸附性能,并对活性炭的制备工艺条件进行筛选和优化。结果表明：微波加热法制备活性炭时,最佳工艺条件是：氯化锌、石油焦、煤沥青的质量比为1．5：7．5：1,微波功率1300W,辐照时间6min。所得样品比表面积1095．7m^2／g,碘吸附值673．7mg／g,苯吸附值781．1mg／g,强度20．3N。通过与电炉法对比发现,微波加热和电加热制备的活性炭孔结构不同,微波法制备的活性炭在比表面积、孔径分布等方面优于电炉法制备的活性炭。     

水稻秸秆制备活性炭吸附剂工艺研究

以水稻秸秆为原料、氢氧化钠为活化剂制备活性炭。结果表明水稻秸杆活性炭的最佳工艺条件:碱碳比为2∶1,活化时间为60 min,活化温度为600℃,碳化温度为350℃,在此工艺条件下制备的水稻秸秆活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值分别为29.2 mL/0.1 g和1 706.98 mg/g,制备出的活性炭吸附剂质量指标接近水质净化用活性炭标准。     

添加切割废料对硅灰制备碳化硅的影响

为回收利用硅灰,将硅灰通过碳热还原法制备了SiC粉体.研究不添加切割废料时温度(1550、1650、1750、1850℃)对冶炼效果的影响.在较优冶炼温度基础上,研究了切割废料添加质量(分别为硅灰添加质量的5％、15％、25％、35％、50％)对制备碳化硅粉体的影响.结果表明:最佳冶炼温度为1750℃,此时产物中SiC...     

结合剂对碳化硅浇注料碳化后性能的影响

硅溶胶结合体系可以显著提高碳化硅基浇注料碳化后的热态强度。本试验利用原位反应的机理,在一定粒度级配的碳化硅颗粒中加入硅粉、硅微粉和不同的结合剂为原料,振动成型,然后经过1450℃(3h)埋炭热处理。初步研究了不同品质的结合剂(硅溶胶、铝酸钙水泥)对碳化硅基浇注料碳化后的性能,尤其是热态强度的影响。结果表明:加入少量的炭黑有助于硅溶胶结合碳化硅浇注料的高温抗折强度和热震稳定性的提高,但加入少量的炭黑对碳化反应没有明显的影响。     

硅切割废砂浆制备硅溶胶及回收碳化硅的工艺研究

以硅切割废砂浆中硅粉为来源,制备较高浓度硅溶胶,并回收得到高纯度碳化硅。结果表明,制备硅溶胶的最佳实验条件为:反应温度90℃,硅粉活化时间5 min,反应时间1 h,废油砂∶蒸馏水∶碱=10∶30∶0.6(质量比)。     

外加剂对半柔性路面用早强型水泥基灌浆料工作性能的调控

针对大孔隙沥青混合料路面对灌浆材料工作性能要求较高的特点,本文开发了一种半柔性路面用早强型水泥基灌浆料。采用快硬硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥在不同比例下进行复掺,确定了水泥体系的基础配比;通过正交试验,确定了粉煤灰、硅灰、赤泥等矿物掺合料最佳配比。通过在灌浆料体系中复掺减水剂、胶粉、缓凝剂及早强剂外加剂,对灌浆料的工作性能进行了优化调控,最终获得满足性能要求的半柔性路面用水泥基灌浆料。结果表明,灌浆料体系的最优配比为m(快硬硫铝酸盐水泥)∶m(普通硅酸盐水泥)=7∶3,外掺粉煤灰、硅灰、赤泥的量分别为硫铝酸盐-普通硅酸盐复合水泥质量分数的9%、6%、3%,水胶比为0.40,砂胶比为0.25,早强剂、胶粉、减水剂、缓凝剂的掺量分别为0.08%、2.5%、0.35%、0.20%(质量分数),其初始和20 min流动度分别为13 s和19 s,初凝和终凝时间分别为62 min和65 min,3 h、1 d、7 d和28 d的抗压强度分别为17.08 MPa、18.13 MPa、24.59 MPa和26.19 MPa,7 d干缩率为0.18%。     

An efficient way of recycling silicon kerf waste for synthesis of high-quality SiC

In this paper, an efficient approach of recycling and reutilizing of silicon kerf waste (SKW) to prepare high-quality silicon carbide (SiC) by carbothermic reduction method is reported. SKW used as silicon source and petroleum coke as carbon source were submitted to the induction furnace for high-temperature smelting. The effects and mechanism of smelting temperatures and time on micro morphology, crystal structure, and purity of the obtained high-quality SiC were studied by X-ray diffractometry, scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared (FTIR) as well as the Raman and photoluminescence (PL) analyses. Raman and PL analyses have verified the existence of SiC crystal types as 6H and 3C. The SEM and energy dispersive X-ray spectroscopy results show that the SiC particles size increases with the increasing smelting time and demonstrate that the iron impurity was enriched at the edges of SiC which can be easily removed by the subsequent acid leaching. The enrichment process can be accelerated by the increase of temperature. In addition, the carbothermic reduction mechanism of SKW was studied in detail. The obtained SiC powder after purification can reach 98.7% through this new method, which is of low cost, high efficiency, and environment friendly.     

低粘度超高性能混凝土(UHPC)试验研究

本文研究了水胶比、骨料、硅灰、超细矿粉、减水剂类型等参数对超高性能混凝土的流动性、粘度、抗压强度和抗折强度的影响规律,给出了低粘度超高性能混凝土粘度的主要影响因素：水胶比、细骨料比例、减水剂类型,提出了适宜配合比参数范围：水胶比为0.16,硅灰掺量为15%,超细矿粉掺量为10%,细砂比例≤20%,骨料选用精制石英砂,减水剂选用降粘型液体减水剂。     

四氯化硅水解制纳米二氧化硅粉体工艺研究

多晶硅合成过程中副产大量四氯化硅。以四氯化硅为硅源,通过水解反应成功合成了二氧化硅粉体。探讨了反应温度、四氯化硅的加料速度、四氯化硅和水的加料比、循环比等条件对二氧化硅比表面积的影响,并利用X射线粉末衍射仪、傅里叶红外光谱仪、比表面测定仪和粒度分析仪等测试工具对所制备的二氧化硅的结构、粒径等参数进行了表征。实验结果表明：在温度为50 ℃,四氯化硅的加料速度为2.0 L/min,加料比［m（四氯化硅）∶m（水）］为0.10~0.15,循环比为10 h-1的条件下,可制得满足橡胶补强剂要求的二氧化硅粉体。     

石油焦制备活性炭工艺条件的优化

以胜利石油焦为原料,采用单一活性和混合活化法,在不同活化条件下进行活化,考察了颗粒粒径,活化温度,活化时间,活化剂量等不同因素所制得的活性炭的吸附性能,以期得到干活在化工艺条件,结果表明,混合活化效果大大优于单一活化法,在碳炭比2：1,水流量为13．6ml/min,850℃下活化效果较好。     

利用双液浮选法回收硅片切割废料中SiC的试验研究

研究了以煤油作为捕收剂和载体回收硅片切割废料中碳化硅的双液浮选工艺.研究捕收剂用量、pH值、固液比及粒度对回收碳化硅纯度的影响.通过单因素及正交试验,综合考虑极差分析和方差分析的结果,确定最优工艺条件为:捕收剂用量50mL·g-1、pH值为8.3、固液比为3∶400g·mL-1、粒度8.636μm,此条件下回收的碳化硅纯度达到99.08％.采用双液浮选工艺回收太阳能硅片切割废料中的碳化硅粉体具有显著的经济效益和社会效益.     

Effect of some technological parameters on structure formation in materials based on reaction-sintered silicon carbide

Results of petrographic, x-ray, chemical, and spectral investigations of the structure and composition of materials based on SiC fabricated by reaction sintering of preforms pressed from grainy silicon carbide and its mixtures with petroleum coke in molten and volatilized silicon are presented. It is shown that the structure and composition of reaction-sintered silicon carbide materials can be controlled by changing the proportion of silicon carbide and petroleum coke in the pressed preform, the coarseness of carbide and carbon particles, the density of the pressings, and the temperature of reaction sintering. It is established experimentally that secondary silicon carbide formed as a result of the reaction between petroleum coke and silicon binds the grains of the initial carbide into a dense silicon carbide skeleton, whereas the retained pores are filled with free silicon. A single-phase material consisting entirely of silicon carbide can hardly be obtained by the method of reaction sintering. In practice, this method gives double-phase (SiC-Si) and triple-phase (SiC-Si-C) materials with a maximum content of the principal phase (SiC) equal to 94–96% (mass fractions).Translated from Ogneupory i Tekhnicheskaya Keramika, No. 8, pp. 2–8, August, 1996.