豆志河
,
张廷安
,
姚永林
,
张含博
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张志琦
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牛丽萍
,
赫冀成
稀有金属材料与工程
以铝热法生产的高钛铁为原料,以Al为还原剂进行真空还原精炼制备低氧高钛铁.研究了精炼温度、精炼时间等因素对精炼效果的影响,采用XRD、SEM及化学元素分析等手段对高钛铁合金进行了表征.结果表明:精炼后的高钛铁主要含有 TiFe2、Fe2TiO5、TiO、Al2O3、TiAl、Fe0.942O等相,精炼后合金的微观结构均匀致密,夹杂物得到有效去除,氧含量大幅降低.但精炼温度过高,精炼时间过长,会恶化精炼效果.精炼后合金中钛含量(质量分数)为(69.00～71.00)％,铝含量低于2.50％,硅含量低于2.63％,氧含量低于3.52％,完全符合优质高钛铁的技术指标.
关键词:
低氧高钛铁
,
真空还原精炼
,
二次还原
豆志河
,
张廷安
,
牛仁通
,
潘蓉
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00150
以CaO、B2O3、Mg粉为原料燃烧合成制备了CaB6粉末. 考察了不同反应体系的差热曲线, 采用XRD、SEM以及粒度分析技术对燃烧产物、浸出产物进行了表征. 结果表明: Mg-B2O3-CaO反应体系872℃附近放热峰的表观活化能E=15.71kJ·mol-1, 反应级数n=1.1, 反应的表观活化能很小, 说明合成CaB6的反应容易发生. 燃烧产物由MgO、CaB6以及少量的Mg3B2O6和Ca3B2O6等组成, 在空气中进行燃烧合成反应并不生成氮化物; 燃烧产物经硫酸浸出处理后CaB6纯度达92.5%; 随着制样压力的增大, CaB6粒度逐渐变小.
关键词:
燃烧合成
,
CaB6
,
DTA analysis
古岩
,
张廷安
,
吕国志
,
牟望重
,
豆志河
材料与冶金学报
doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2011.02.010
通过热力学计算,绘制出温度110～160℃,氧分压分别为0.7、0.9和1.1 MPa,离子浓度为1.0mol/L的ZnS-H2O系的电位-pH图.由电位-pH图可知,随着温度由110℃提高到160℃,S与Zn2+稳定区对应的pH范围逐渐变正、氧化电位值逐渐增大,提高温度有利于硫化锌的加压浸出过程在较低的酸浓度下进行,但温度高于150℃后增幅较小.随着氧分压由0.7 MPa提高到1.1 MPa,水的稳定区范围增大,液相中溶解氧含量增多,有助于提高氧化速度,促进硫化锌加压浸出过程锌的溶解及元素硫的生成.高温高压条件下ZnS-H2O系的电位-pH图为硫化锌的加压浸出实验参数的选择提供了热力学上的指导作用.
关键词:
硫化锌
,
电位-pH图
,
ZnS-H2O系
,
加压浸出
曾淼
,
张廷安
,
吕国志
,
豆志河
,
刘燕
高分子材料科学与工程
微波辐射下,以壳聚糖为原料,环氧氯丙烷为交联剂,二硫化碳为改性剂,制得了黄原酸化交联壳聚糖(XCCTS)吸附剂.采用扫描电镜、红外光谱和X射线衍射光谱对XCCTS吸附Cu2+前后的形貌和结构进行了表征,并研究了黄原酸化条件对Cu2在树脂上的吸附量的影响.结果表明,XCCTS表面粗糙,具有结晶性,分子中具有能够吸附Cu2+的巯基和羟基.随着CS2用量的增大,吸附时间的延长,XCCTS对Cu2+吸附量均是先增大后减小,二硫化碳用量为2 mL,微波黄原酸化时间为3min时,XCCTS对Cu2+的吸附量可达到44.32 mg/g.
关键词:
黄原酸化
,
交联壳聚糖
,
Cu2+
,
吸附
赵爱春
,
张廷安
,
吕国志
,
豆志河
功能材料
采用低温酸浸法对广西高铁铝土矿中的铝和铁的溶出规律进行了研究,考察了硫酸浓度、浸出温度、浸出时间及液固比因素对铝土矿中铝和铁溶出率的影响.结果表明,最优浸出条件为浸出时间60min,浸出温度100℃,液固比5∶1,硫酸浓度20％.此条件下铁的浸出率为98.68％,铝的浸出率为3.02％,溶出比为32.68,可实现高铁铝土矿中铁和铝的分步溶出.对该浸出过程进行动力学分析研究表明,此条件下浸出过程属化学反应控制,其控制动力学方程为:lgk=3-1.83×10-31/T反应活化能Ea=35.11kJ/mol.
关键词:
氧化铝
,
高铁铝土矿
,
酸浸
,
动力学分析
牛丽萍
,
张廷安
,
史冠勇
,
豆志河
材料导报
铝热还原制备铜铬合金时,合金中会存在气孔以及Al2O3、Cr2O等夹杂物,采用电渣重熔工艺可有效去除气孔及夹杂物等缺陷.采用内柱体旋转法测量了不同组成的CaO-Al2O3-Cr2O3、CaO-Al2O3-CaF2-Cr2O3渣系的黏度,采用XRD技术分析了高温熔炼渣的物相,并计算了各渣样的黏流活化能.研究结果表明,当碱度不变时,随着CaO-Al2O3中Cr2O3含量的增加,渣样的黏度逐渐降低.当Cr2O含量为4％时,下降的趋势很大,当Cr2O3含量为2％时黏度下降趋势平缓,当渣系中Cr2O含量较高时会出现Ca3Al2O6等高熔点相,造成渣黏度增大.CaO-Al2O3-CaF2-Cr2O渣的高温黏度较低,1500℃时渣样的粘度均小于0.1Pa·s.渣系的黏流活化能变化趋势与渣样的黏度值变化趋势一致.
关键词:
粘度
,
熔渣
,
铜铬合金
,
黏流活化能
牛丽萍
,
张廷安
,
张含博
,
豆志河
中国有色金属学报
对金红石、钛铁矿、铝粉体系热力学进行了计算.结果表明:以Al、Ca、Mg、Ba、Li、Na等金属做还原剂是可行的,标态下反应的吉布斯自由能变化都很负,可以选用这些金属的合金作为复合还原剂.DSC动力学分析结果表明:Al还原TiO2、Fe2O3在1 000 ℃左右开始进行,而Al还原TiO2、Fe2O体系中添加CaO,反应滞后,在1 236 ℃左右发生反应.
关键词:
高钛铁
,
金红石
,
热力学
,
动力学
张廷安
,
豆志河
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00583
采用自蔓延冶金法制备了TiB2微粉. 对相关的反应体系进行了DTA分析, 并采用XRD、扫描电镜以
及粒度分布技术对燃烧产物及浸出产物进行了分析和表征. 结果表明: Mg-B2O3-TiO2之间的反应为固-液-液-固反应机制; 燃烧产物主要有TiB2和MgO, 以及少量的Mg2TiO4和Mg3B2O6等相组成; 随着压样压力增加, TiB2颗粒变小, 添加MgO, TiB2颗粒亦减小, 添加TiB2, TiB2颗粒则明显
增大. 结合扫描电镜分析了燃烧产物的微观结构以及微观区域形成的原因, 确定了TiB2生长机制为一种在颗粒间生长, 另一种在颗粒内部形成.
关键词:
自蔓延高温合成
,
self-propagating high-temperature synthesis
,
DTA
,
growing mechanism
豆志河
,
张廷安
中国有色金属学报
提出了自蔓延冶金法制备硼粉的新工艺,由计算可知,B2O3-Mg反应体系的绝热温度为2 604 K,大于自蔓延判据温度1 800 K,故采用自蔓延反应是可行的.分析了添加剂MgO和预热温度对反应体系绝热温度的影响,并对B2O3-Mg体系的相关反应热力学数据进行了分析.由DTA分析可知,B2O3-Mg反应体系在1 123～1 203 K时的放热峰表观活化能为903.75 kJ/mol,反应级数为1.由XRD分析确定了燃烧产物以及各个阶段的浸出产物相组成,证实了三步浸出方案的可行性.考察了自蔓延反应初始条件对硼粉纯度的影响,硼粉纯度可达92.43%,平均粒度为0.5～0.8μm.
关键词:
自蔓延高温合成
,
绝热温度
,
无定形硼粉
曾淼
,
张廷安
,
吕国志
,
豆志河
,
刘燕
,
张国权
材料与冶金学报
采用微波辐射下制备的黄原酸化交联壳聚糖树脂(XCCTS)来吸附水溶液中的Ag(Ⅰ),研究了pH值和温度对XCCTS吸附性能的影响,并用FT-IR和XRD对XCCTS吸附Ag(Ⅰ)前后的结构进行了表征.结果表明,XCCTS可有效吸附水中的银离子,pH值和温度对XCCTS吸附Ag(Ⅰ)有显著影响,在pH =4.0和50℃时XCCTS可获得最大吸附量.采用Lagergren一级和拟二级动力学模型对XCCTS吸附Ag(Ⅰ)的动力学数据进行了分析.吸附过程更符合拟二级动力学模型.分别用Langmuir和Freundlich等温线模型对吸附平衡数据进行了处理,并计算了Ag(Ⅰ)吸附过程的热力学参数.实验数据既符合Langmuir等温方程又符合Freundlich等温方程,但用Langmuir方程拟合的相关系数相对更大.吸附过程是自发的吸热过程.
关键词:
黄原酸化
,
吸附
,
Ag(Ⅰ)
,
动力学
,
热力学
