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无机盐工业
无机盐工业

刘红光

月刊

1006-4990

book@wjygy.com.cn

022-26689297

300131

天津市红桥区丁字沽三号路85号

无机盐工业/Journal Inorganic Chemicals IndustryCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由国家科委批准的我国无机盐行业唯一公开发行的科技刊物，主要报导无机盐生产情况，最新技术成就，市场动向、行业重要活动，大力推广新技术、新工艺、新设备、新产品、新用途、交流各方面经验，传播新知识，介绍世界各国无机盐工业技术水平和发展动向，促进我国无机盐工业的技术进步和生产发展，以适应国民经济发展需要。是从事无机化工生产与科研的广大科技人员、技术工人、管理干部及大、中专学校师生不可缺少的科技读物。
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    煅烧对空气电极的多孔结构和电化学性能的影响

    刘慧王洪亮余琨高胜男...
    80-86页
    查看更多>>摘要：优化空气电极的孔道结构对提升电极的电化学性能至关重要.通过电极多孔结构的重组,可以提高氧气的传输速率,从而实现金属空气电池的高能量密度和长放电寿命.采用扫描电镜、差热分析仪、比表面积测试仪、润湿角测试仪和电化学测试仪等检测技术,研究了不同煅烧温度(200、250、300、350、400 ℃)对空气电极的表观形貌、微孔结构和电化学性能的影响,并进一步测试了镁基空气电池的放电性能.结果表明,随着煅烧温度升高,电极中黏结剂聚四氟乙烯(PTFE)的纤维熔融状态改变了其微孔结构分布(包括气孔和液孔),从而影响了电极的氧还原电化学性能和放电寿命.尤其在接近PTFE相变点(343 ℃)的煅烧温度350 ℃下制备的空气电极,具有均匀的孔径分布和最佳疏水特性(包含疏水点和气体扩散孔道).因此,空气电极表现出最小电极极化(-0.45 V极化电位下,电极电流密度为159.1 mA/cm2)、最长放电寿命(15 mA/cm2电流密度下,放电时长为39.0 h),较大的容量及功率密度(分别为37.4 A·h和 13.05 mW/cm2).

    空气电极煅烧温度电化学性能金属空气电池

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    NaCl溶液浓度对磷石膏制备α-半水石膏转晶行为的影响

    胡成刘梦向玮衡段鹏选...
    87-93页
    查看更多>>摘要：为提高湿法磷酸工艺排放的副产品磷石膏的利用率和附加值,采用常压水热合成法在NaCl溶液中制备α-半水石膏材料,研究了 NaCl溶液浓度对α-半水石膏的结晶水含量、转晶行为、矿相组成和显微形貌的影响.研究结果表明,在温度为95 ℃质量分数为10.0％～20.0％的NaCl溶液中,磷石膏的结晶水含量均随着反应时间的延长逐渐降低,且降至约6％后将逐渐趋于平缓.结合XRD和SEM分析认为磷石膏在95 ℃质量分数为10.0％～20.0％的NaCl溶液中可脱水转晶形成稳定的六方柱状α-半水石膏.同时,磷石膏的脱水转晶速率呈现先缓慢上升而后快速升高,最后逐渐趋于平缓的变化趋势,属于典型的生长-成核动力学过程.随着NaCl溶液浓度的升高,α-半水石膏的诱导成核时间和晶体生长时间逐渐加快,总转晶时间逐渐缩短.其中,磷石膏在质量分数为20.0％的NaCl溶液中水热反应0.5 h后即可完全转变为α-半水石膏,与质量分数为15.0％的NaCl溶液相比缩短了 1.38 h.因此认为,NaCl溶液浓度的提高有助于加快磷石膏的脱水转晶效率,这可为实际规模化生产α-半水石膏提供指导.

    磷石膏α-半水石膏转晶行为水热合成NaCl溶液

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    矿粉和生石灰高温改性对磷石膏水泥基材料性能影响

    屠艳平白登显程书凯谢俊杰...
    94-101页
    查看更多>>摘要：由于磷石膏中杂质不可避免地掺入,导致磷石膏的质量较差,进一步阻碍了磷石膏的应用.通过使用磷石膏和硅酸盐水泥作为原料,探究生石灰高温改性磷石膏对水泥基材料强度的影响,进而研究矿粉对大掺量磷石膏水泥基材料强度不足和凝结过快等缺陷的改善效果,最后采用XRD和SEM分析了磷石膏水泥基材料的水化产物,探明生石灰和矿粉对磷石膏水泥基材料性能的改善机理.结果表明,生石灰在高温下可以成功地消除磷石膏中的酸性杂质,提升胶凝材料的强度,综合考虑环保性和强度性能,生石灰的最佳掺量为2％.矿粉的掺入可以进一步提高胶凝材料的强度,延缓磷石膏水泥基材料的初终凝时间,随着矿粉掺量的持续增加,胶凝材料在28 d时的强度呈现出先增大后减小的趋势.综合考虑各项性能,矿粉的最佳掺量为20％.此外,在掺加矿粉后,胶凝材料在28 d的微观形貌中生成了相互交织的水滑石,其结构稳定有利于磷石膏水泥基胶凝材料力学性能的发展.

    磷石膏生石灰改性机理矿粉水泥胶砂

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    烧结机头灰浸出提取高纯度氯化钾的研究

    陈俊辉刘翔胡庆喜田榜鑫...
    102-108页
    查看更多>>摘要：为了实现烧结机头灰中的氯化钾高附加值利用,以某钢铁企业的烧结机头电除尘灰和高盐碱性洗脱水为原料,采用预处理-高盐废水协同水洗脱钾-真空抽滤-除杂与脱色-固液分离-分盐结晶的工艺路线,设计了 Box-Behnken试验,建立浸出温度、液固比和搅拌速率3个因素与烧结机头灰钾脱除率之间的数学模型,采用响应曲面(Box-Behnken)法对烧结机头灰钾脱除率工艺进行优化,并通过氯化钠和氯化钾在不同温度下的溶解度大小进行分盐结晶.实验结果表明:响应曲面分析得出3个因素对烧结机头灰中钾的脱除率的影响程度由大到小依次为浸出温度、液固质量比、搅拌速率;浸出过程最佳的工艺条件是浸出温度为51.45 ℃、液固质量比为2.85∶1、搅拌速率为674 r/min,30 min时钾的脱除率为93.89％;含钾滤液经过除杂脱色处理后,利用NaCl-KCl-H2O水盐体系相图,控制蒸发条件进行分盐结晶,使闪发终点控制在氯化钾单固相结晶区内,可得到纯度为92％氯化钾产品.

    烧结机头灰协同响应曲面法分盐氯化钾

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    二次铝灰湿法除氟工艺及氟化物的转化行为研究

    徐紫涧王钰刘敬勇朱创海...
    109-118页
    查看更多>>摘要：为了研究湿法除氟因素(液固比、时间、温度、溶液种类、溶液浓度)对二次铝灰湿法处理过程中氟化物浸出效率及底渣氟化物浸出的影响规律,分别采用单因素实验测定湿法浸出前后底渣及其浸出液氟化物含量,同时对二次铝灰原样及湿法处理后的底渣进行XRD、SEM-EDS表征.结果表明,两种浸出介质条件下,以上5种因素均对氟化物浸出效率产生影响,常温湿法浸出条件下,NaOH溶液碱浸去除氟化物效果优于去离子水.去离子水浸出氟化物的最佳工艺参数:液固比(体积质量比,mL/g,下同)为30、水解时间为4 h、水解温度为90 ℃,此时氟化物浸出率为12.98％.常温条件下NaOH溶液浸出氟化物的最佳工艺参数:液固比为10、NaOH溶液浓度为1.5 mol/L、水解时间为30 min,此时氟化物浸出率为65.85％.XRD表征结果反映出湿法处理后二次铝灰中AlN含量有不同程度的减少,SEM-EDS表征结果反映出湿法处理后底渣中氟化物含量均相应减少,上述研究结果为二次铝灰湿法处理过程中氟化物去除提供科学依据.

    二次铝灰湿法水解氟化物碱浸除氟

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    铝灰碱法烧结熟料溶出过程及超声协同作用研究

    任学昌冯浩
    119-126,138页
    查看更多>>摘要：二次铝灰碱法烧结熟料溶出过程是回收氧化铝的重要环节,当溶出过程关键参数控制不当,会造成氧化铝溶出率低、能耗较高.为了提高氧化铝溶出率,了解氧化铝溶出机制,降低溶出过程能耗,探究了二次铝灰碱法焙烧熟料常压溶出过程中温度、时间、液固比与熟料中氧化铝溶出率的关系及熟料中NaAlO2溶出过程动力学,考察了施加超声对氧化铝溶出率的影响.结果表明:熟料溶出过程优化参数为溶出温度为80 ℃、溶出时间为15 min、液固比(体积质量比,mL/g)为15,氧化铝溶出率可达92.3％;溶出动力学表明,NaAlO2溶出过程受内扩散控制,表观活化能为13.45 kJ/mol;发现施加超声可在相同氧化铝溶出率下降低溶出温度至70 ℃并缩短溶出时间至9 min.该研究结果可为二次铝灰碱性焙烧熟料溶出过程降低能耗和提高效率提供新的理论参考和基础数据.

    二次铝灰溶出过程氧化铝溶出率动力学超声协同

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    利用电解锰渣制备陶瓷骨料及在混凝土中的应用

    叶芬成昊向媛刘松...
    127-132页
    查看更多>>摘要：电解锰渣的堆放威胁着人们健康和生态环境,因此电解锰渣的无害化处理成为亟需解决的难题.利用1 100 ℃高温烧结使电解锰渣中可溶的Mn和Cr固化在晶粒内,同时热分解含氨复盐.高温烧结后的电解锰渣已经瓷化且拥有较高的抗压强度,经过破碎分级后可替代混凝土中的骨料.研究结果表明,电解锰渣陶瓷粗骨料和细骨料能基本满足GB/T 25177-2010《混凝土用再生粗骨料》,由XRD和EDS分析可知,烧结后的电解锰渣含有一定量的CaSO4,CaSO4的存在促进了水泥水化产物钙钒石的合成,使陶瓷骨料与水泥结合更加紧密,混凝土试块在断裂时陶瓷骨料不以拔出的形式失效,增加了混凝土试块力学的强度.利用陶瓷粗骨料和天然砂细骨料制备的混凝土试块14 d抗折强度为7.54 MPa,优于粗骨料和细骨料均为天然砂石的样品(5.36 MPa),且陶瓷粗骨料在混凝土中所含质量分数较大(48.55％),对于电解锰渣再利用具有重要意义.

    电解锰渣陶瓷骨料CaSO4固体废弃物资源化利用混凝土

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    含氟废液资源化制备氟化钠的工艺研究

    邓国平伍勇段利中任至...
    133-138页
    查看更多>>摘要：萤石资源的短缺导致氟类资源紧张,为缓解氟资源的压力,需充分提高氟资源的有效利用率.以含氟化铵或氢氟酸废水为原料,采用沉淀法将含氟废液中的游离氟资源化制备氟化钠,研究了制备过程中反应时间、温度、pH和钠盐对氟化钠产品品质的影响,探究了反应后滤液的回用次数及效果.研究结果表明:氟化铵废液在反应时间为120 min、反应温度为85 ℃的条件下,氟离子与氯化钠中钠离子的物质的量比为1∶1反应时,制备的氟化钠品质最佳(98.30％),产率为67.92％,反应后滤液除氟后蒸发,氯化铵的含氮质量分数为24.47％,达到农业用氯化铵合格品要求;含氢氟酸废液通过中和法加氢氧化钠调节pH至6,制备的氟化钠的质量分数为98.15％,且滤液至少能回用5次.该研究实现了不同成分的含氟废液均可资源化制备氟化钠的工艺流程,极大程度减少了氟资源的浪费,使氟资源得到充分有效的利用.

    氟化钠氟化铵废液氢氟酸废液资源化

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    工艺条件对柴油吸附分离重芳烃轻质化反应的影响

    刘凯隆朱孔义郭春垒马晓彪...
    139-146页
    查看更多>>摘要：馏分油芳烃吸附分离技术是炼厂过剩汽、煤、柴油资源高效利用的途径.分离得到的非芳烃组分可通过蒸汽裂解或催化裂解增产低碳烯烃,以单环芳烃为主的芳烃组分则可通过重芳烃轻质化技术增产苯、甲苯和二甲苯等轻质芳烃,同时副产优质乙烯裂解原料.以吸附分离重芳烃组分为原料,测定了氢气溶解量.吸附分离重芳烃油中氢气的溶解量随温度和氢压的增加而增加,达到1.0×10-4～3.2×10-4mol/g,比油中多环芳烃加氢成单环芳烃所需理论耗氢量低1～2个数量级.进一步采用NiMo/β轻质化催化剂在固定床反应器上考察了催化剂还原条件、反应器高径比、反应温度、氢分压、氢油比、空速等工艺参数对吸附分离重芳烃轻质化反应的影响.在低温高压(350 ℃、4 MPa)的还原工况下,反应器高径比为4.5、反应温度为400～410 ℃、氢分压为5.0～5.5 MPa、氢油体积比为800～1 000、质量空速为1～1.5 h-1的条件下,吸附分离重芳烃轻质化效果最佳,C10+转化率≥85％,C6～C9芳烃收率≥50％,C6～C9芳烃纯度≥97.5％.柴油芳烃吸附分离和重芳烃轻质化可实现高效耦合,显著提高化工品收率,具有重大的现实意义和广阔的应用前景.

    吸附分离芳烃柴油芳烃重芳烃轻质化芳烃收率溶氢

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    Zn/Co-ZIF衍生多孔碳钯基催化剂的制备及在甲酸制氢中的应用

    刘青翠李云青庞瑞琪田亚萍...
    147-152页
    查看更多>>摘要：通过浸渍还原法将Pd、Ag等锚定在经过HNO3酸化和(NH4)2HPO4磷化处理得到的Zn/Co-ZIF衍生HPNC多孔碳上,制备出高活性的Ag1Pd7@HPNC催化剂.采用XRD、TEM、SEM和EDS等系列表征手段对Zn/Co-ZIF、多孔碳载体和制备的催化剂进行了表征分析和系统测试.结果表明,多孔碳中的Zn和大部分的Co物种可通过高温焙烧和酸化处理方式被有效去除,小尺寸的Pd和Ag纳米颗粒可高效负载于HPNC多孔碳载体的表面.通过探究不同载体及银钯不同的质量比对催化剂催化活性的影响,证明了 Ag1Pd7@HPNC催化剂具有优异的甲酸催化性能.甲酸分解实验表明,经(NH4)2HPO4处理后的Pd@HPNC催化剂活性优于未处理的Pd@HNC催化剂活性.掺杂Ag会进一步提高AgxPd,@HPNC(x＞0)双金属催化剂的催化活性,其中当mAg∶mPd=1∶7时,Ag1Pd7@HPNC催化甲酸分解活性最佳,在318 K条件下甲酸分解的转化频率(TOF)可达1 025 h-1;并且该催化剂循环使用5次后TOF仍保持为920 hT1,表明其具有良好的循环稳定性.Ag1Pd7@HPNC在甲酸催化脱氢方面展示了较好的应用前景.

    甲酸制氢ZIF钯基化剂多孔碳

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