金属钒的制备方法综述

金属钒性能特殊,素有“工业味精之称”,在冶金、化工、航空、能源、原子能等领域应用广泛。金属钒属于稀有高熔点活泼金属,其高纯金属制备困难,目前主流的制备方法为铝热还原钒氧化物制备粗钒与粗钒真空熔炼提纯的联合工艺,该法能耗高、钒收率低。基于钒氧化物和钒氯化物的热力学性质,研究者还提出了诸多含钒前驱体还原制备粗钒及粗钒精炼制备高纯钒的方法,具体包括钙热还原、镁热还原、真空碳热还原、硅热还原、碳热还原-氮化热分解、熔盐电解脱氧等粗钒制备方法,及熔盐电解精炼、碘化物热分解、固态电迁移等粗钒精炼方法。本工作对上述粗钒制备及粗钒精炼涉及的十余种方法开展了较全面的综述,论述了这些方法的基本原理、技术特点、效果及问题等,以期为高纯金属钒的新制备技术研发和技术升级提供全面的参考依据。     

铬酸酐掺杂V2O5制备高红外反射率氧化铬绿颜料

研究了铬酸酐热分解制备高性能红外反射氧化铬绿颜料,在优化现有铬酸酐热分解工艺的基础上,详细探讨了掺杂制备红外反射氧化铬绿颜料的工艺条件和相关机理。借助UV-vis-NIR、FT-IR、SEM、XRD和CIE-L^*a^*b^*等手段发现:在铬酸酐热分解过程中,不同的热分解温度导致粒径变化,从而影响红外反射率;优化的制备工艺条件(热分解温度1250℃、热分解时间0.5 h)下,氧化铬绿的红外反射率达到90%。在掺杂过程中,V₂O₅的添加可使氧化铬绿的最高红外反射率达到98%。随着V₂O₅添加量的增加,红外反射率先增加后减少;当V/Cr摩尔比为0.004时,红外反射率、电导率、介电常数都达到极值,三者呈现一致的规律性变化。初步机理探索表明,氧化铬本征导电类型为空穴导电,掺杂V₂O₅以后导电类型发生改变,伴随着电阻率的变化,氧化铬吸收和反射光子能力改变,从而影响红外反射性能。     

KOH亚熔盐中钒渣的溶出行为

对钒渣在KOH亚熔盐体系中的分解动力学进行研究,考察反应温度、碱矿质量比、粒度、气流量等工艺参数对钒渣分解过程的影响,获得最优工艺参数,并对反应机理进行探讨。结果表明,反应温度是最重要的影响因素;钒渣最优浸出条件如下:在反应温度为180℃,碱矿比4:1,KOH碱浓度75%,搅拌速率700 r/min,反应时间300 min,常压通氧气流量为1 L/min的反应条件下,最终钒、铬的浸出率分别达到95%和90%以上。钒渣在KOH亚熔盐介质中氧化分解遵循缩核模型,并主要受内扩散控制,钒和铬分解的表观活化能分别为40.54和50.27 kJ/mol,钒铬尖晶石的氧化以铁橄榄石、石英相的氧化分解为前提。     

尿素法常压非催化合成N,N'-二苯基脲

采用尿素和苯胺在常压下加热反应合成了N,N'-二苯基脲(DPU),考察了不同工艺条件及反应、分离强化手段对DPU产率的影响,初步研究了反应机理.实验结果表明,在反应过程中通入氮气,苯胺与尿素摩尔比为5,180℃反应1.5h,反应后减压蒸发分离,DPU的单程产率(以尿素计)达到99.1%.苯胺既是反应物,又是反应介质,反应后未反应的苯胺可循环利用.该工艺不需加任何催化剂和其他溶剂.对反应机理的初步研究表明,苯基脲为主要的反应中间体.     

石灰乳中和模拟酸性废水形成的二水硫酸钙的晶粒形貌与粒度分布

实验研究了各工艺参数及废水中Mg2+与Fe3+主要杂质离子对石灰乳中和模拟酸性废水形成的二水硫酸钙晶体形貌与大小的影响. 结果表明,反应温度是主要影响因素,当其从25℃提高至70℃时,硫酸钙晶体形貌从片状和针状向棒状转变;而搅拌转速、石灰乳浓度、石灰乳加入速度对结晶过程的影响较不明显. 废水中Mg2+和Fe3+离子对硫酸钙晶体生长有抑制作用,浓度越大,抑制作用越强,Mg2+浓度达1945 mg/L时晶体由片状转变为棒状. 石灰乳二段中和模拟工业酸性重金属废水,得到团聚的针状硫酸钙晶体,废水达标排放.     

苯板外保温墙体裂缝分析及防治

苯板外保温体系由于其保温效果好、施工简便、造价低,目前在建筑节能工程中得到广泛运用,但是该保温体系面层的开裂一直难以解决.文章从设计、材料和施工等方面分析苯板外保温系统的裂缝成因,提出一些切实可行的预防措施,使外墙外保温裂缝得到了很好的控制.     

乌梁素海流域污染现状分析及防治对策

基于已有研究结果和实际调查资料,采用排污系数法,对乌梁素海流域COD、TN、TP污染负荷进行估算.结果表明,2008年乌梁素海流域COD、TN、TP污染负荷总量分别达39.3、6.95、0.91万t/a,其中畜牧养殖业和农田面源是主要的贡献源,其污染负荷分别占COD负荷总量的23.5%和31.1%,TN负荷总量的40.3%和25.2% TP负荷总量的61.1%和13.5%.乌梁素海富营养化控制的关键是降低农牧业污染排放,而处于转型期流域的工业污染也不容忽视,并针对这3类污染源提出防治对策.     

钒钛磁铁矿钙化焙烧及其酸浸提钒

对钒钛磁铁矿精矿钠化焙烧水浸提钒和钙化焙烧酸浸提钒的效果进行对比,确定钙化焙烧-硫酸浸出提钒方法,研究了焙烧添加剂Na2CO3,CaO,Ca(OH)2和CaCO3对浸出提钒效果的影响,其中CaCO3的作用最好,确定了CaCO3添加量为10%,1 200℃焙烧时间为1h的优化焙烧条件,得到主要的含钒物相为偏钒酸钙相;偏钒...     

亚临界热处理对不同Cr/C高铬铸铁的组织与相变的影响

研究了不同Cr/C的高铬铸铁经亚临界热处理前后组织与性能的变化规律.结果表明,在亚临界热处理时,Cr/C越高越有利于二次碳化物的析出,越能降低奥氏体的过饱和度,提高M2点转变温度,在空冷时基体中马氏体含量也就越高,材料的力学性能得到提高,进而提高了材料的耐磨性.     

十二烷基苯磺酸钠辅助尿素共沉淀制备超细铜铬黑颜料

以十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂,采用尿素共沉淀法合成超细尖晶石型铜铬黑颜料。以铬和铜硝酸盐为原料,系统研究了沉淀剂、煅烧温度和表面活性剂等条件对铜铬黑颜料晶型、形貌和粒度的影响;并探讨了合成条件对铜铬黑颜料着色力的影响。研究表明,尿素和十二烷基苯磺酸钠可有效地控制形貌、颗粒大小及均匀性;在尿素用量为理论量4倍、表面活性剂添加量为5%、煅烧温度800℃的条件下制备出了形貌为六面体、平均粒径为300 nm、粒径分布均匀、着色力优异的超细铜铬黑颜料。