298.2 K四元体系MgCl2+CaCl2+AlCl3+H2O 相平衡研究

为获取粉煤灰含铝溶浸液中铝与共存钙、镁之间的作用规律,采用等温溶解平衡法开展了298.2 K时四元体系MgCl₂+CaCl₂+AlCl₃+H₂O相平衡研究,测定了平衡液相组成及平衡液相密度,同时,绘制了该四元体系的干基相图、水图、密度-组成图。研究发现:298.2 K四元体系MgCl₂+CaCl₂+AlCl₃+H₂O 稳定相图由2个共饱点、4个结晶区以及5条单变量曲线组成,有复盐溢晶石（2MgCl₂·CaCl₂·12H₂O）生成,为复杂四元体系。4个结晶区分别对应3个单盐结晶区MgCl₂·6H₂O、CaCl₂·6H₂O、AlCl₃·6H₂O和1个复盐结晶区2MgCl₂·CaCl₂·12H₂O,结晶区按照AlCl₃·6H₂O、MgCl₂·6H₂O、CaCl₂·6H₂O、2MgCl₂·CaCl₂·12H₂O顺序依次减小,对应AlCl₃·6H₂O溶解度最小,2MgCl₂·CaCl₂·12H₂O溶解度最大。      

有机载体及烧结工艺对银浆料导电性能的影响

以银粉、玻璃粉和有机载体为原料制备了导电银浆。通过改变有机载体中某有机酸的含量以及烧结工艺, 借助SEM观察浆料烧结银膜的形貌、四探针测试仪测量烧结膜的表面方阻, 讨论了有机酸含量及烧结温度、烧结时间对银膜导电性能的影响。结果表明, 当有机酸含量为1.22%, 烧结温度为700 ℃, 保温时间为15 min时, 可以获得性能较好的导电银膜。     

Gd对AZ81镁合金显微组织的影响

利用光学显微镜、电子扫描、X射线衍射分析方法研究Gd对AZ81镁合金显微组织的影响.结果表明,合金的显微组织主要由α-Mg基体、β-Mg_(17)Al_(12)相、Al_2Gd相组成.Gd的加入使β-Mg_(17)Al_(12)相显著减少,Gd含量较低时AZ81镁合金的晶粒得到细化、组织较为均匀.随Gd的增加,β-Mg_(17)Al_(12)相有粗化、偏聚的趋势.     

从热滤渣中富集贵金属的实验研究

针对含贵金属热滤渣物料的物相及元素组成, 提出了氧化焙烧脱硫-硫酸选择性浸出贱金属铜和镍富集贵金属工艺, 讨论了物料粒度、焙烧时间、焙烧温度、硫酸浓度、浸出时间、浸出温度等因素对贵金属富集比的影响。获得最佳工艺参数为: 热滤渣粒度0.080~0.106 mm, 焙烧时间6 h, 焙烧温度700 ℃, 硫酸浓度45%, 浸出时间5 h, 浸出温度95 ℃。在此条件下, 脱硫率达到98.89%, 铜、镍浸出率分别为98.33%和98.12%, 硫酸浸出渣中Au含量1 198.60 g/t, Ag含量1 807.79 g/t, Pt含量1 801.27 g/t, Pd含量1 937.66 g/t。从原料到硫酸浸出渣, 贵金属富集比达到14.19倍。该工艺流程操作简单、富集比高、回收率高、成本低, 可为从热渣中富集贵金属提供借鉴作用。     

多联产煤焦油加氢制取汽柴油试验研究

为了验证多联产工艺低温煤焦油加氢制取汽、柴油的可行性,以热电气焦油多联产装置热解的低温煤焦油的宽馏分油为原料,采用氧化铝作为载体,WO3,MoO3和NiO为活性成分的LH-03催化剂,在100 mL固定床加氢反应器上进行加氢精制工艺的研究。考察反应温度(340~420℃)、反应压力(7~15 MPa)、氢油体积比(900∶1~1 700∶1)和体积空速(LHSV)(0.3~0.7 h-1)对加氢精制产物性质的影响,并确定最佳加氢精制的工艺参数。结果表明,产物密度、氮(N)含量及硫(S)含量均随着反应温度、压力、氢油体积比的增大而减小,随着空速的增大而增大。产物密度最大降低15%,为0.862 8 g/mL,N含量最低为103μg/g,S含量最低降至8μg/g,碳/氢(H/C)原子比最大为1.81。对加氢产物油分馏,得到18%的汽油馏分(IBP~180℃)和67%柴油馏分(180~360℃),汽油馏分辛烷值为68.2,柴油十六烷值为31,可作为优质车用汽柴油调和组分。     

Q235钢固相反应型Al2O3-TiB2复相陶瓷涂层制备及性能研究

利用机械合金化（MA）制备了超细粉体,并采用固相反应法在Q235钢表面制备了Al2O3-TiB2复相陶瓷涂层,用X射线、激光粒度仪、扫描电镜（SEM）、差热分析仪（DTA）研究了粉体和涂层的物相组成、粒度分布及截面形貌,并测试了涂层的耐磨、耐蚀性能。结果表明,MA后骨料粉体的粒度可达纳米级;700 ℃热固化后涂层有Al2O3、TiB2和MgAl2O4等新相生成;封孔处理后涂层相对耐磨性最多提高321倍;涂层耐蚀性能最多提高952倍,封孔后的涂层耐蚀性能最多提高1548倍。     

高纯纳米氧化镁制备工艺研究

以MgCl₂·6H₂O为原料, 聚乙烯醇为分散剂, 采用氨水沉淀法制备氢氧化镁, 经煅烧得高纯纳米氧化镁。单因子实验与正交实验表明, 在沉淀反应时间为25 min, 氢氧化镁煅烧时间3 h时, 制备高纯纳米氧化镁的最佳工艺条件为: 反应温度35 ℃, 原料摩尔比(NH₃·H₂O ∶MgCL₂·6H₂O)2.2∶1, Mg²⁺摩尔浓度1.3 mol/L, 分散剂用量为2 mL, 煅烧温度700 ℃。在此条件下, 反应最终产物氧化镁的纯度达到了99%以上。并采用X射线和透射电镜等对样品进行表征, 结果表明, 样品粒径分布窄、分散性良好, 平均粒径为35 nm, 满足高纯纳米氧化镁要求。该工艺流程简单, 产品质量稳定, 适宜于工业化生产。     

三元体系Li+, NH4+//SO42——H2O 298 K相平衡研究

四川甲基卡、李家沟等地锂辉石储量丰富,为下游锂电池储能材料等领域提供了重要的原料来源。传统锂辉石制碳酸锂工艺中,采用氢氧化钠中和法除去铁、铝等杂质,但是副产硫酸钠附加值低,导致生产成本较高,本论文研究了以氨气替代强氧化钠中和法除杂制碳酸锂工艺,发现在精制锂溶液沉淀结晶过程中存在LiNH₄SO₄复盐产生,影响了锂的收率和碳酸锂产品品质。为解决此问题,本论文采用等温溶解平衡法研究了三元体系Li+,NH₄+ //SO₄2--H₂O在298 K下的稳定相平衡关系,测定了平衡液相中各组分溶解度、密度和折光率数据,并绘制了该体系的相图、密度-组成图和折光率-组成图。结果表明该三元体系为复杂三元体系,有复盐LiNH₄SO₄形成;其稳定相图由3个固相结晶区,3条单变量曲线和2个共饱点组成,3个结晶区分别为（NH₄）₂SO₄,Li₂SO₄·H₂O和LiNH₄SO₄,且LiNH₄SO₄复盐的结晶区较大。研究结果表明,为了避免LiNH₄SO₄复盐的产生,需在锂辉石制工业级碳酸锂工艺前端通过钙离子沉淀法将锂溶液中锂硫比[Li₂SO₄·H₂O/（NH₄）₂SO₄]降到1.6以下,研究结果为四川锂辉石湿法冶金工艺中采用氨中和除杂提供了理论指导。      

热改性蛇纹石吸附剂除镉性能研究

采用对比的方式,分别对天然蛇纹石和经700℃改性的蛇纹石做了等温吸附实验,研究蛇纹石对重金属Cd2+的吸附性能,并探讨了影响吸附的因素和吸附机理。吸附剂用量、溶液的pH值对2种蛇纹石的吸附率均有较大影响。随着吸附剂用量的增加,天然蛇纹石和热改性蛇纹石对Cd2+的吸附率都逐渐增加,且吸附率都超过了60%。在同等吸附剂用量条件下,经700℃改性的蛇纹石的吸附能力要明显强于未改性的天然蛇纹石。当pH值为3～6时,2种蛇纹石对Cd2+的吸附量都随着pH值的增加而显著增大;当pH值为6～10时,对Cd2+的吸附量趋于稳定。两种蛇纹石均符合Freundlich方程,且拟合度较好,对重金属Cd2+有较强的吸附能力;经700℃改性的蛇纹石对Cd2+的饱和吸附量为8.19 mg/g,约等于天然蛇纹石饱和吸附量的2倍。     

内蒙古中部乌拉山地区泥质片麻岩矿物学特征及其变质演化

乌拉山新太古代泥质片麻岩出露于内蒙古中部乌拉山岩群榴云片麻岩岩组中，是乌拉山岩组中分布最广的深成变质岩，主要岩性为黑云石榴二长片麻岩。本文通过详细的岩石学观察，对典型变质矿物进行系统矿物化学分析，研究其变质演化特征及构造意义。结果表明：乌拉山岩群榴云片麻岩岩组中泥质片麻岩经历了四个变质演化阶段，并通过变质矿物温压计反演限定其变质条件：早期进变质阶段(M₁)，其矿物组合特征为核部石榴子石+黑云母+斜长石+石英±夕线石；峰期变质阶段(M₂)的矿物组合特征为石榴子石+夕线石+黑云母+斜长石+石英+钾长石，该阶段的温压条件为T=771～870℃，p=7.5～11.2 Kb；峰后近等温减压阶段(M₃)以石榴子石边部大量出现堇青石的冠状结构为特征，其矿物组合为石榴子石+堇青石+黑云母+斜长石+石英±夕线石，该阶段的温压条件为T=750～800℃，p=6.1～7.0 Kb；晚期降温阶段(M₄)的矿物组合特征为石榴子石+黑云母+斜长石+石英+磁铁矿±钾长石，该阶段的温压条件为T=650～659℃，p=4.3～4.8...     

Solvent extraction and separation of palladium(II) and platinum(IV) from hydrochloric acid medium with dibutyl sulfoxide

The solvent extraction and separation performances of Pd(II) and Pt(IV) from hydrochloric acid solutions were investigated using dibutyl sulfoxide (DBSO) diluted in kerosene. Pd(II) was strongly extracted by a lower concentration DBSO in a lower concentration hydrochloric acid solution while the reverse was obtained for Pt(IV) extraction. Based on independent extraction and separation experiments of Pd(II) and Pt(IV), the separation parameters of Pd(II) and Pt(IV), including dibutyl sulfoxide concentration, contact time of aqueous and organic phases, organic/aqueous (O/A) phase ratio and H⁺ concentration of aqueous phase, were studied in detail, and the optimal separation parameters were obtained and summarized as the following: dibutyl sulfoxide concentration 0.6–1.2 mol dm^?3, organic/aqueous (O/A) phase ratio 0.6–1.0, H⁺ concentration of aqueous phase 1.0–1.5 mol dm^?3 and contact time of two phases 5 min. The as-prepared separation parameters were corroborated by the extraction and separation from a synthetic stock solution containing Pd(II), Pt(IV) as well as several common impurities like Fe(II), Cu(II) and Ni(II). The results revealed that Pd(II) could be separated efficiently from Pt(IV) with a high separation coefficient of Pd(II) an Pt(IV) (2.7 × 10⁴) by predominantly controlling dibutyl sulfoxide and hydrochloric acid concentrations. The extraction saturation capacity of Pd(II) was determined from 1.0 mol dm^?3 HCl solution with 3 mol dm^?3 dibutyl sulfoxide and its experimental value exceeded 14 g dm^?3 under the experimental conditions.Stripping of Pd(II) from loaded organic phase was performed using a mixed aqueous solution containing NH₄Cl and ammonia solutes. Pd(II) (99.2%) was stripped using the stripping solution containing 3% (m/v) NH₄Cl and 5 mol dm^?3 ammonia, respectively.     

时效处理对7050锻造铝合金微观组织及性能的影响

研究了不同时效工艺对7050锻造铝合金微观组织、力学性能和腐蚀性能的影响,结果表明:T74态(120 ℃/6 h + 175 ℃/8 h)合金晶内析出相主要为粗大的η'相和η相,晶界析出相粗大、相间距宽且存在宽的无沉淀析出带(PFZ),合金拥有较好的腐蚀性能,但力学性能差。四级时效态(100 ℃/24 h+175 ℃/3 h+ NA/24 h+80 ℃/34 h)合金基体析出相主要为GP区和细小的η'相,与回归再时效态(RRA)(100 ℃/24 h+175 ℃/3 h+80 ℃/34 h)类似,但GP区数量增多,该状态合金力学性能好;由于晶界析出相相间距小以及PFZ宽度较窄,该状态下合金的腐蚀性能差。     

含铅固废协同冶炼过程PbO-CaO-SiO2-Fe2O3-ZnO五元渣系相平衡研究

在1 000~1 250 ℃范围内,采用高温平衡-淬冷-EDS方法研究了含铅固废协同冶炼过程PbO-CaO-SiO₂-Fe₂O₃-ZnO五元渣系在空气气氛下的相平衡规律。研究结果表明,渣中存在的主要物相有尖晶石(Zn_xFe_3-yO_4+z)、红锌矿(ZnO)、黄长石(Pb_vCa_2-vZn_wSi₂O₇)、赤铁矿(Fe₂O₃)、磁铁铅矿(PbFe₁₀O₁₆)和硅钙石(Ca_2-tPb_tSiO₄)。在1 250 ℃、1 200 ℃、1 170 ℃、1 130 ℃和1 100 ℃下,PbO-CaO-SiO₂-Fe₂O₃-ZnO体系的液相点分布测试结果与MTDATA6.0软件模拟液相线基本吻合。在1 000~1 250 ℃范围内,随着结晶过程的进行,PbO-CaO-SiO₂-Fe₂O₃-ZnO体系液相成分中Fe₂O₃含量从16.83%减少到7.67%,ZnO含量从7.62%减少到2.98%,(PbO+CaO+SiO₂)含量从75.55%增加到89.36%。     

糠基乙基硫醚萃取Pd(Ⅱ)性能的研究

研究了糠基乙基硫醚从酸性介质中萃取Pd(Ⅱ)的性能。实验结果表明, 随着糠基乙基硫醚浓度的增大, 待萃液中H⁺浓度升高, Pd(Ⅱ)的萃取率逐渐升高。糠基乙基硫醚的浓度为8%, 相比O/A=1时, 待萃液的c(H⁺)=1.0 mol/L, 萃取1 min, 反应已达到平衡, Pd(Ⅱ)的萃取率大于92.2%。实验测定了糠基乙基硫醚对Pd(Ⅱ)萃取饱和容量, 在实验条件下高于9 g/L。用氨水反萃Pd(Ⅱ)时, 氨水的浓度在10 mol/L时, 对Pd(Ⅱ)的反萃性能最高。载Pd(Ⅱ)有机相中ρ(Pd(Ⅱ))=0.965 g/L, 氨水的浓度为10 mol/L, 相比A/O=3∶1, 反萃时间t=30 min, Pd(Ⅱ)的反萃率达到99.8%。     

锂锰氧化合物的分子模型及理论容量计算

以LiNO₃ 和电解MnO₂ 为原料, 以含羟基有机溶剂和水的混合溶液为分散剂, 采用流变相法合成尖晶石型Li_xMn₂O₄, 提出了锂锰氧的分子模型并计算了其理论容量。结果表明, 在700～800 ℃温度范围, 所得化合物为化学计量尖晶石型材料, 其理论容量为148 mAh/g;当合成温度达900 ℃以上时, 产物为缺氧型尖晶石, 其理论容量为120 mAh/g, 材料中电化学活性物质Mn³⁺的含量降低是材料理论容量降低的主要原因。实验结果表明, 当锂锰摩尔比为0.488 时, 锰的平均氧化价态为3.52, 在煅烧温度为760 ℃时, 所合成锂锰氧材料的充电容量可达128.1 mAh/g, 放电效率为92.3%。     

Investigation of platinum-group minerals (PGM) from Pindos chromitites (Greece) using hydroseparation concentrates

The Pindos ophiolite complex, located in northern Greece, hosts small podiform chromitites characterized by very low platinum group element (PGE) grades. PGE (excluding Os) analyses from four chromitite samples, collected for this study, are below 400 ppb. Consequently, we used the technique of hydroseparation to concentrate PGM from Pindos chromitites. More specifically, we investigated two separate composite samples from Pefki and Milia chromitites.The Pefki concentrate contains 67 PGM that include secondary Ru-bearing minerals, ruarsite (RuAsS), laurite (Ru,Os)S₂, irarsite (Ir,Ru,Rh,Pt)AsS, alloys of Os–Ir–Ru, hollingworthite (Rh,Pt,Pd)AsS, paolovite (Pd₂Sn), braggite (Pd,Pt,Ni)S, sperrylite (PtAs₂) and four unnamed PGM, electrum (Au,Ag) and native silver. The investigation of the Milia concentrate yields fifty one grains of PGM including primary laurite, Os–Ir alloys, erlichmanite, secondary Ru-bearing minerals, irarsite, Ru-alloys, ruarsite and Ru-based metals sulphides. PGM occur as both single and polyphase particles in both concentrates. The bulk of mineralization for grains between 5 and 15 μm is finer-grained in Milia (64.7%) than in Pefki (41.8%). The latter concentrate hosts considerably more altered PGM grains than the former.The hydroseparation process has recovered significantly more, as well as novel, PGM grains than the in situ mineralogical examination of single chromitite samples from the neighboring Korydallos occurrence. Although, most of the PGM occur as free particles and in situ textural information is lost, single grain textural evidence is observed. The mineralogical and grain size differences between the two samples may reflect styles of mineralization and indicate significant remobilization of PGE in Pefki. The latter possibility is suggested by the presence of secondary PGM, which may be related to the different alteration processes that affect the Pefki and Milia chromitites. In summary, this study provides significant information on the particles, grain size and associations of PGM, which are critical with respect to the petrogenesis and mineral processing of these minerals.     

体积分数为65%SiCp/A356复合材料的微观结构和界面反应研究

采用粉末冶金法制备出不同保温时间(6、12 h)的65%(体积分数,下同)SiCp/A356复合材料。利用光学金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等对65%SiCp/A356复合材料的微观结构与界面反应进行研究。结果表明:在630℃热压温度下,保温12 h的材料致密度优于保温6 h的材料,孔洞少,有明显Si相析出;发生轻微的界面反应,反应产物以MgAl2O4为主,未发现有害相Al4C3。保温12 h材料弹性模量、热导率和热膨胀系数分别为210 GPa、216 W/(m·K)和7.3×10-6/℃(50~300℃)。     

热镀锌烘烤硬化钢板合金化退火过程中镀层表面合金相形成过程的研究

对热镀锌烘烤硬化钢板进行了合金化处理, 用扫描电镜观察合金化镀层表面的组织形貌, 并用X射线衍射仪分析了镀锌层的表面相组成, 对所研究的结果用相图计算进行了解释。研究表明, 450 ℃时在合金化退火开始时间段镀层为η相, 20 s左右部分ζ相长至镀层表面, 30 s后表面主要为ζ相, 随着退火时间的延长到300 s镀层大部分为δ相, 不再发生相变, 合金化结束; 500 ℃时合金化过程基本与450 ℃一致, 但退火3 s后表面就已出现少量的ζ相, 而9 s后表面基本由δ相和ζ相混合组成, 退火时间达到20 s后表面已完全为δ相; 550 ℃时退化3 s后表面出现少量的δ相, 到9 s后镀层几乎全部由δ相组成。     

不同胺/铵阳离子在高岭石(001)面吸附的密度泛函计算

为探索阳离子胺盐和季铵盐在高岭石表面的吸附机理,构建了CH6N+(伯胺阳离子)、C_2H_8N~+(仲胺阳离子)、C3H10N+(叔胺阳离子)及C4H12N+(季铵阳离子)4种不同胺/铵阳离子构型,并采用密度泛函理论对4种阳离子在高岭石(001)面的吸附进行模拟计算。模拟结果表明,4种阳离子CH6N+,C_2H_8N~+,C3H10N+及C4H12N+在高岭石(001)面都能发生稳定吸附,其较为稳定构型的吸附能分别-125.385,-126.154,-128.654和-109.711 k J/mol;但3种胺阳离子与季铵阳离子的吸附机理不同:胺阳离子在高岭石(001)面的吸附是静电引力和氢键的共同作用,季铵阳离子则只通过静电引力作用与高岭石(001)面发生吸附。静电引力作用是导致不同胺/铵阳离子在高岭石(001)发生吸附的主导作用。     

钛合金表面抗高温氧化TiAl3-Al 复合涂层的制备?

采用低温超音速火焰喷涂(LT-HVOF)在钛合金(Ti6Al4V)基体表面制备纯 Al 涂层后进行真空热处理,获得了厚度约300μm的TiAl3-Al复合涂层,并对该涂层在700℃下长时间高温氧化行为进行了研究,用 SEM,EDS和 XRD分析了涂层的形貌、成分及相组成。结果表明：低温超音速火焰喷涂制备的纯 Al涂层结构较为致密,但存在少量的微孔洞,经真空热处理后的纯 Al涂层与钛合金基体间在界面处形成了TiAl3互扩散层;再700℃下静态氧化时,随着时间的增加,涂层表面形成了一层薄而致密的Al2 O3和TiO2的混合氧化层,而涂层中纯Al与基体中的Ti互扩散逐渐转变为TiAl3;氧化约5 h后涂层进入稳态氧化阶段,高温氧化500 h 后涂层未出现剥落等现象,表明 TiAl3-Al 复合涂层能显著提高Ti6Al4V合金的抗高温氧化性能。