钛铁矿精矿碳热还原制取碳氧化钛（TiCxO1-x）物相演化机理研究

基于 USTB 工艺，以广西某钛业公司的浮选钛铁矿精矿为研究对象，研究钛铁矿精矿直接碳热还原制 取碳氧化钛（TiC_xO_1-x）机理和物相变化过程。采用 XRD、SEM-EDS 和 HSC 热力学软件对碳热还原产物及反应过程 进行分析，结果表明：随着碳配比量的增加，还原过程物相主要为：FeTi₂O₅、Ti₂O₃、Fe、TiO、TiC_xO_1-x、TiC；当石墨的配 比质量分数为 22.92%~26.61% 时，1 550 ℃氩气气氛下还原 4 h 可得到 TiCxO1-x；结合反应热力学和物相分析结果可 知，整个还原过程主要是固相 C 参与还原，CO 还原作用小，还原过程物相演化规律为：FeTiO₃→FeTi₂O₅→Ti₂O₃+Fe→ TiO+Fe→TiC _xO_1-x+Fe。在 1 550 ℃下，反应生成 TiC 过程主要是固相碳起还原作用，CO 无法起到还原作用；生成碳 氧化钛 TiC_xO_1-x的 ΔG 介于 TiC 和 TiO 之间，属于不完全还原状态，主要通过控制碳配比量在反应温度内即可还原 得到碳氧化钛。     

苏盖特布拉克剖面微生物岩地层特征及沉积演化

为阐明苏盖特布拉克地区典型微生物礁地层岩相组合及沉积演化特征,进行了基于高精度剖面实测(1∶100)、镜下鉴定及生物化石分析的研究.研究结果表明,肖尔布拉克组分为上下两段,岩石类型以灰色粉晶云岩、残余砂屑粉细晶白云岩为主,可见硅质岩薄层或条带,常见沉积构造有水平层理及叠层石构造等.肖尔布拉克组下段为微生物丘及局限台地潟湖沉积,上段为微生物礁滩发育段,岩性在横向上有变化,在东北部的礁主体剖面上,主要为残余砂屑粉晶白云岩;在西南部的礁翼剖面上,则为灰色薄层状粉晶白云岩,见硅质结核,为台地边缘微生物礁滩复合体环境.微生物礁沉积演化特征为颗粒滩→附枝菌礁→凝块石→叠层石.     

硫酸法常压浸出镍铁渣中镁的正交试验及动力学分析

镍铁渣产量大,富含Mg元素,具有较高的回收价值。基于镍铁渣成分及矿相结构等特性,采用常压硫酸浸出法,研究镍铁渣中Mg的浸出反应规律和影响因素。结果表明,在液固比20∶1、浸出温度180℃、浸出时间120min、硫酸质量分数80%的条件下,镁浸出率达到83.73%。该浸出受界面化学反应控制,表观活化能12.72kJ/mol。     

广西某铝母液中镓钒铝的偕胺肟螯合树脂吸附与解吸试验

广西某铝土矿浸出循环母液中富含镓、钒,为给镓的分离、回收工艺研究提供依据,研究了偕胺肟螯合树脂吸附镓、钒、铝的规律和盐酸解吸的规律。结果表明:①偕胺肟螯合树脂对镓具有较高选择性,对铝的吸附率非常低;吸附温度对树脂吸附镓、铝的影响较小,对吸附钒影响较大,钒吸附率随温度升高而增大;树脂对镓的吸附速率比钒快很多;该吸附过程符合准二级动力学模型和颗粒扩散模型;镓的最优吸附条件为吸附温度25℃,吸附时间60 min。②在25℃情况下较低浓度的盐酸就能高效、快速解吸偕胺肟螯合树脂吸附的镓、铝,且受解吸温度的影响较小,钒难以解吸;提高盐酸浓度和解吸温度,盐酸对钒的解吸率明显上升;镓的最优解吸条件为盐酸浓度1.0 mol/L,解吸温度25℃,解吸时间5 min。③由于偕胺肟螯合树脂对铝土矿浸出循环母液中镓和钒的吸附率较高,且钒解吸困难,影响树脂的再生和循环利用。为了高效、低成本分离、回收镓,需在树脂吸附镓之前先采用氢氧化钠沉淀并回收原液中的钒,以尽量降低溶液的钒含量。     

腐蚀产物中Zn5(OH)8Cl2对纯Zn腐蚀行为的影响

目的 探究纯Zn腐蚀产物中碱式氯化锌(Zn5(OH)8Cl2,ZHC)对其腐蚀防护性能的影响以及腐蚀防护机理。方法 通过原位生长法在纯Zn表面制备一层ZHC膜。通过X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS),分析了样品的物相组成和微观形貌。通过电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线(Tafel),评估了ZHC膜对纯Zn腐蚀防护性能的影响。结果 纯Zn表面先形成了一层致密细小的ZHC纳米片,铺满整个纯Zn表面后,在第一层ZHC上形成第二层较大尺寸的ZHC纳米片。预制备的ZHC膜可以使纯Zn的腐蚀电流密度从78.23 μA/cm²降低到2.08 μA/cm²,腐蚀电位从‒1.050 V(vs. SCE)提升到‒0.998 V(vs. SCE),并且随着ZHC制备时间的增加,阴极斜率(βc)逐渐增大,这表明ZHC可以有效阻碍电荷转移,抑制阴极的氧还原,减缓纯Zn的腐蚀速率,对Zn基体的腐蚀起到防护作用。在浸泡腐蚀过程中,ZHC可以抑制HZ的生成,减少絮状腐蚀产物的生成。在短期浸泡过程中,纯Zn的阻抗值随着预制备ZHC的增加而逐渐增大,这是因为生成的腐蚀产物填补ZHC纳米片的空隙,使腐蚀产物膜致密,ZHC膜对Zn基体能起到较好的防护作用。在长期浸泡过程中,ZHC/Zn的阻抗值下降,这是因为ZHC膜破裂,提供了新的腐蚀通道,导致ZHC膜对纯Zn的防护作用下降。结论 ZHC膜可以减缓纯Zn的腐蚀速率。对比纯Zn和ZHC/Zn在浸泡过程中的腐蚀行为可知,在短期浸泡过程中,随着预制备ZHC的增加,对纯Zn的防护性能逐渐提高;在长期浸泡腐蚀过程中,ZHC膜对纯Zn腐蚀的防护作用逐渐下降。     

低品位氧化钼矿石常压酸/碱浸出试验

针对低品位细粒嵌布的氧化钼矿难以通过浮选选别的问题,以河南某钼品位为0.24%的钼矿石为研究对象,通过湿法浸出直接回收钼矿中钼的方法,系统研究了酸/碱性体系下各因素对钼浸出效果的影响。结果表明:以氢氧化钠为浸出剂时,在给料粒度为-0.074 mm占80%,NaOH浓度为10 mol/L,液固比为2 mL/g,浸出温度为80℃,搅拌转速为300 r/min,浸出时间为30 min时,钼的浸出率为62.05%;以硫酸为浸出剂时,在给料粒度为-0.074 mm占80%,硫酸浓度为30%,液固比为2 m L/g,浸出温度为80℃,搅拌转速为300 r/min,浸出时间为30 min时,钼的浸出率为84.15%,对钼的浸出率比碱性条件浸出时高22.10个百分点;钼在碱性体系下浸出时,需要的氢氧化钠浓度过高,成本高、难过滤,且浸出率不高,而酸性体系下浸出时,需要的硫酸质量分数相对较低,且成本低、浸出率高;对酸性浸出过程进行的动力学分析结果表明,浸出温度在30~60℃时,钼的浸出过程受化学反应控制,反应活化能Ea=58.41 k J/mol;当浸出温度达到80℃时,反应过程由化学反应控制转向由混合扩散控制。试验结果可以为低品位氧化钼矿的回收提供基础。     

硅基磷钼酸铵吸附剂的合成及其对Cs的吸附

采用孔内结晶法合成了磷钼酸铵二氧化硅吸附剂(AMP/SiO2),通过XRD、BET、EPMA等手段对其进行了表征。研究了接触时间、钠钾钙镁四种共存离子对AMP/SiO2吸附Cs的影响。结果表明,AMP/SiO2对Cs的吸附在10min即可达平衡,且受钾离子的影响较大而受其他三种共存离子的影响较小,吸附过程符合Langmuir吸附模型和假二级动力学方程,在0.6mol/L的钠溶液中对Cs的静态及动态交换容量分别可达0.390mmol/g和0.323mmol/g。     

吴起油田西部长4+5致密砂岩储层敏感性特征

阐明储层敏感性对合理的油气田开发和保护具有重要意义.以鄂尔多斯盆地吴起油田西部长4+5为例,综合岩心铸体薄片、物性分析、扫描电镜、压汞等分析了储层特征.根据储层损伤敏感性实验数据分析表明:吴起油田西部长4+5储层岩性以细粒长石砂岩、岩屑长石砂岩为主,填隙物主要为黏土矿物、铁方解石及硅质,其中黏土矿物以绿泥石为主,其次为...     

水热预处理对铝合金表面ZnAl-LDHs涂层防腐蚀性能的影响

目的提高表面ZnAl-LDHs涂层对铝合金的防腐蚀保护性能。方法首先将6061铝合金放入水热反应釜中,加入去离子水,在120℃温度下水热反应30 min。将经过水热预处理的铝合金分别放入50、80℃的0.005 mol/L的Zn(NO3)2溶液中浸泡4 h,在铝合金表面制备出ZnAl-LDHs涂层。利用XRD、SEM、EDS、EIS和极化曲线等技术,分析不同制备条件下,铝合金表面ZnAl-LDHs层的形貌、结构及其对铝合金的防腐蚀保护性能。结果水热预处理后,铝合金表面形成Al(OH)3和AlO(OH)混合层,在其上生长形成的ZnAl-LDHs涂层具有较优的层状结构、较高的结晶度和更加细小致密的纳米片。电化学阻抗和极化曲线的测试结果表明,表面ZnAl-LDHs层可以降低6061铝合金的腐蚀电流密度,提高腐蚀电位和电化学阻抗。水热预处理后的铝合金在80℃溶液中形成的ZnAl-LDHs层,其自腐蚀电流密度(J(corr))仅有0.018μA/cm^2,比未水热处理的铝合金上获得的ZnAl-LDHs层(0.101μA/cm^2)更低,在50℃溶液中形成的ZnAl-LDHs层也观察到相同的现象。结论通过水热预处理可在6061铝合金表面形成Al(OH)3和AlO(OH)混合层,将其作为ZnAl-LDHs层原位生长的前驱体,可以促进ZnAl-LDHs的结晶形核,提高其形核率,使ZnAl-LDHs层的纳米片更细小致密,从而使ZnAl-LDHs层对铝合金具有更好的防腐蚀保护性能。     

热浸镀锌层界面的微区电化学腐蚀行为

目的 探究钢铁热浸镀锌的镀层/钢基体界面的微区电化学特性及腐蚀行为。方法 采用扫描电化学显微镜(SECM)分析技术,研究镀层/钢基体界面在0.1 mol/L NaCl溶液腐蚀过程中微区电流的演变过程,结合扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、3D显微镜以及X射线衍射技术(XRD)等分析腐蚀产物的物相组成与分布规律。结果 在腐蚀过程中,镀锌钢的腐蚀产物主要分布在热浸镀锌层界面处靠近钢基体的一侧,在镀锌层表面的分布较少,腐蚀产物主要由Zn5(OH)8Cl2、Zn5(OH)6(CO3)2与ZnO等物相组成。在腐蚀开始阶段,钢基体区域的SECM还原电流(I=1.2)大于镀锌层(I=1.1)。随着腐蚀时间的延长,镀层/钢基体界面处的SECM还原电流整体降低,同时在界面靠近钢基体一侧存在电流凹陷区(I=1.0),表明腐蚀产物主要沉积在此处,并对镀层的腐蚀起到保护作用。此外,在腐蚀过程中氧气的消耗主要发生在钢基体区域,随着腐蚀时间的增加,镀层和钢基体表面的溶解氧含量都逐渐降低。结论 在浸泡腐蚀过程中,镀锌层作为阳极,溶解生成Zn²⁺,并向钢基体区域扩散,同时钢基体表面消耗氧气,还原形成OH^–向镀锌层区域扩散。Zn²⁺与OH^–以及溶液中其他离子结合,生成腐蚀产物,在靠近镀层/钢基体界面处的钢基体一侧沉淀,对钢基体起到一定的保护作用。