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新疆某脉石英短流程梯级综合利用技术研究
1
作者 谭琦 赵毅 +1 位作者 郭理想 何跃 《中国矿业》 北大核心 2025年第7期98-105,共8页
脉石英是一种重要的具有工业价值的矿产资源,为实现脉石英资源的优质优用和梯级综合利用,本文以新疆某脉石英为研究对象,开展了工艺矿物学研究,查明了矿石中的主要脉石矿物(方解石、白云母、褐铁矿)和杂质元素(Al、Ca、Fe)的赋存状态。... 脉石英是一种重要的具有工业价值的矿产资源,为实现脉石英资源的优质优用和梯级综合利用,本文以新疆某脉石英为研究对象,开展了工艺矿物学研究,查明了矿石中的主要脉石矿物(方解石、白云母、褐铁矿)和杂质元素(Al、Ca、Fe)的赋存状态。通过破碎-磨矿-筛分获得-1.2 mm+0.6 mm、-0.6 mm+0.1 mm和-0.1 mm三个粒级,根据不同粒级的产品定位开展不同提纯工艺研究。针对-0.6 mm+0.1 mm粒级开展了不同磁选方式和磁场强度等条件对脉石英提纯的影响,最终获得SiO_(2)含量为99.52%、Fe2O3含量为0.0094%的光伏玻璃用石英砂产品;针对-1.2 mm+0.6 mm粒级开展了不同盐酸用量对石英砂白度的影响,获得白度达到95.62%的板材石英砂;针对-0.1 mm开展了超导磁选试验研究,获得SiO_(2)含量为98.30%、Fe2O3含量为0.199%的平板玻璃用石英砂配料。该工艺流程简单,产品种类丰富,对脉石英的综合利用具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 脉石英 工艺矿物学 光伏玻璃用石英砂 梯级利用 综合利用
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膨润土基复合材料的制备及其对铜离子吸附性能的研究
2
作者 吴雪兰 许倩倩 +3 位作者 张洋洋 龙红明 杨博 吴健辉 《化工新型材料》 北大核心 2025年第4期206-213,共8页
以钙基膨润土和钢渣为原料,425型水泥为粘结剂、尿素为致孔剂,通过挤出-滚圆-焙烧法分别制备膨润土、膨润土/钢渣吸附材料,并对比研究了膨润土与膨润土/钢渣复合材料对Cu^(2+)的吸附性能,探究其吸附机理。结果表明:当pH为5.3,初始Cu^(2+... 以钙基膨润土和钢渣为原料,425型水泥为粘结剂、尿素为致孔剂,通过挤出-滚圆-焙烧法分别制备膨润土、膨润土/钢渣吸附材料,并对比研究了膨润土与膨润土/钢渣复合材料对Cu^(2+)的吸附性能,探究其吸附机理。结果表明:当pH为5.3,初始Cu^(2+)浓度为100mg/L时,膨润土颗粒用量为50g/L,对Cu^(2+)的去除率达92.40%;而膨润土/钢渣颗粒用量为30g/L,对Cu^(2+)去除率达94.31%。膨润土颗粒对Cu^(2+)的吸附主要依靠离子交换作用,且该过程更符合拟一级动力学模型、Langmuir吸附等温模型;膨润土/钢渣颗粒对Cu^(2+)的吸附主要依靠沉淀作用和离子交换作用,且该过程更符合拟二级动力学模型、Freundlich吸附等温模型。热力学参数计算表明这两种颗粒对Cu^(2+)吸附是自发进行的吸热、熵增过程。 展开更多
关键词 膨润土 钢渣 吸附铜离子 吸附动力学 吸附热力学
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安徽省关闭/废弃矿井地下空间储能潜力及减碳效益
3
作者 杨科 魏家乐 +1 位作者 付强 吕鑫 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第4期45-55,共11页
随着“双碳”目标的持续推进,构建以可再生能源为主体的新型电力系统已成为我国能源转型的核心任务。大规模、高灵活性的储能技术需求与日俱增,这为关闭/废弃矿井抽水蓄能电站的开发提供了重要发展机遇。对安徽省关闭/废弃矿井地下空间... 随着“双碳”目标的持续推进,构建以可再生能源为主体的新型电力系统已成为我国能源转型的核心任务。大规模、高灵活性的储能技术需求与日俱增,这为关闭/废弃矿井抽水蓄能电站的开发提供了重要发展机遇。对安徽省关闭/废弃矿井地下空间抽水蓄能建设潜力进行评估,以期解决选址等因素对传统抽水蓄能电站建设的制约,探索矿区绿色转型与新型电力系统协同发展的创新路径,推进安徽省抽水蓄能高质量发展。通过文献计量与政策分析详细总结了近年抽水蓄能电站发展规划,分析了当前关闭/废弃矿井抽水蓄能电站建设的发展趋势,并结合安徽省关闭煤矿位置、地下空间规模和水资源分布等抽水蓄能资源禀赋,将近年全省60处关闭/废弃矿井按距主要水系距离划分为3个梯度:50 km内高潜力区、50~100 km中潜力区以及100 km外低潜力区,并分别选取典型矿井开展精细化评估,探讨抽水蓄能电站建设规模。以两淮矿区朱庄煤矿为例,从地下可利用空间、地下储水库有效库容等方面详细分析了朱庄煤矿建造抽水蓄能电站的可行性并设计朱庄煤矿拟建抽水蓄能电站装机容量达17.87 MW。采用关闭/废弃矿井抽水蓄能电站碳排放量计算模型,计算其相较传统火力发电碳减排量约为1.13万t/d。结果表明:利用关闭/废弃矿井建造抽水蓄能电站可以成为安徽省新型储能建设发展的有效支撑,为安徽省能源结构调整和碳中和目标作出积极贡献。 展开更多
关键词 关闭/废弃矿井 抽水蓄能 可行性 碳排放计算
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钾铁协同活化煤基多孔炭的制备及其电化学性能
4
作者 张浩然 姚素玲 +2 位作者 董宪姝 付元鹏 樊玉萍 《矿产综合利用》 2025年第4期165-174,共10页
以晋城无烟煤为研究对象,并以绿色无污染的高铁酸钾(K_(2)FeO_(4))作为活化剂,其中钾基物质作为活化造孔剂,铁基物质催化石墨化,通过一次活化获得了孔隙丰富且具有一定的石墨微晶结构的电容器用煤基多孔炭。研究了较佳的活化温度与药剂... 以晋城无烟煤为研究对象,并以绿色无污染的高铁酸钾(K_(2)FeO_(4))作为活化剂,其中钾基物质作为活化造孔剂,铁基物质催化石墨化,通过一次活化获得了孔隙丰富且具有一定的石墨微晶结构的电容器用煤基多孔炭。研究了较佳的活化温度与药剂用量,并通过扫描电镜、氮吸附测试、Raman光谱、XRD等手段对典型样品的理化结构进行了分析,评价了其电化学储能特性。在此基础上,尝试探究N、P元素掺杂对多孔炭的结构及电化学性能的影响。结果表明,在K_(2)FeO_(4)一步化学活化过程中,多孔炭孔隙结构由极微孔向微孔和分级孔演变,炭微晶由无定形向石墨化结构演变;当煤与K_(2)FeO_(4)按质量1∶1,活化温度为900℃时,多孔炭的比表面积达到1220.82 m^(2)/g;在0.5 A/g电流密度时,其电容值为149.47 F/g,即使在10 A/g高电流密度时,仍有77.39%的比电容保持率;掺杂N、P元素后的多孔炭电化学性能也得到一定提升,比电容可达167.45 F/g,比电容保持率提升至87.98%。该多孔炭具有价格低廉、易获取、绿色环保等优势,具备潜在的工业应用价值。 展开更多
关键词 无烟煤 煤基多孔炭 钾铁协同活化 氮磷掺杂 电极材料 超级电容器
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硫酸体系中V(Ⅳ)与V(Ⅴ)的离子形态分析及萃取性能对比
5
作者 冯雪茹 《矿产综合利用》 2025年第6期100-106,共7页
为优化硫酸体系中钒的萃取工艺,提升钒资源回收效率,本文结合热力学平衡系统研究了硫酸体系中V(Ⅳ)和V(Ⅴ)离子的水解行为、存在形态及影响因素,分别绘制了25℃下浓度为0.02 mol/L V(Ⅳ)离子和V(Ⅴ)离子的组分优势区域图,以二(2-乙基己... 为优化硫酸体系中钒的萃取工艺,提升钒资源回收效率,本文结合热力学平衡系统研究了硫酸体系中V(Ⅳ)和V(Ⅴ)离子的水解行为、存在形态及影响因素,分别绘制了25℃下浓度为0.02 mol/L V(Ⅳ)离子和V(Ⅴ)离子的组分优势区域图,以二(2-乙基己基)磷酸酯(P_(2)0_(4))为萃取剂、自制磺化煤油为稀释剂,系统研究了水相初始pH值、P_(2)0_(4)用量、萃取相比(O/A)、振荡时间对V(Ⅳ)和V(Ⅴ)萃取性能的影响。结果表明,在pH<3的硫酸体系中,V(Ⅳ)与V(Ⅴ)分别主要以VO^(2+)、VO^(2+)形式存在;P_(2)0_(4)对V(Ⅳ)的萃取性能显著优于V(Ⅴ),V(Ⅳ)的最优萃取工艺条件为:水相初始pH=2.4、有机相含20%P_(2)0_(4)、萃取相比(O/A)=1:1、振荡时间6 min,此时V(Ⅳ)的单级萃取率高达96.39%,而相同条件下V(Ⅴ)的单级萃取率仅为88.41%。在无焙烧加压酸浸工艺中,将浸出液中的V(Ⅴ)预还原为V(Ⅳ)可有效提升总钒萃取率。 展开更多
关键词 P_(2)0_(4) 萃取 V(Ⅳ) V(Ⅴ) 硫酸体系
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资源价值链重构——“双碳”目标下盐穴资源综合开发利用模式研究
6
作者 刘荣峰 孙文健 +1 位作者 施卫娟 杨玉鹏 《中国工程咨询》 2025年第10期88-93,共6页
盐穴作为岩盐矿产开采过程中自然形成的衍生物,与岩盐资源紧密相依,共同构成了极为宝贵的地下空间资源。凭借其卓越的封闭性能,盐穴成为储存能源的优选介质,适用于储存天然气、电力、氢气等多种能源,展现出广阔的发展前景。本文针对传... 盐穴作为岩盐矿产开采过程中自然形成的衍生物,与岩盐资源紧密相依,共同构成了极为宝贵的地下空间资源。凭借其卓越的封闭性能,盐穴成为储存能源的优选介质,适用于储存天然气、电力、氢气等多种能源,展现出广阔的发展前景。本文针对传统盐穴开发过程中出现的资源利用率低下、利用方式单一、产业协同性不足等问题,提出了盐穴资源综合开发利用方案,包括盐穴价值的激活、能源的耦合转化以及产业生态的重构。本文通过构建“盐穴+能源+产业”的综合开发利用模式,以期为盐穴资源地区提供绿色转型和高质量发展的新范式。 展开更多
关键词 盐穴资源 价值链重构 开发利用模式
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石墨固废制备电热板材发热性能实验 被引量：1
7
作者 方鑫 任子杰 +4 位作者 席奂 高惠民 马骏辉 吕阳 李相国 《矿产综合利用》 2025年第3期38-43,共6页
我国石墨消费量的不断增长导致石墨固废总量持续增加,其堆存在占用大量土地的同时,也会对环境造成破坏。为了帮助解决该问题,利用不同类型以及配比的石墨固废包括开采废石、球形石墨尾料等制备了电热板材,给电热板材原料的选择提供了新... 我国石墨消费量的不断增长导致石墨固废总量持续增加,其堆存在占用大量土地的同时,也会对环境造成破坏。为了帮助解决该问题,利用不同类型以及配比的石墨固废包括开采废石、球形石墨尾料等制备了电热板材,给电热板材原料的选择提供了新思路。通过实验得出了石墨固废制备电热板材发热性能随输入电压和石墨尾料掺量的变化规律,并验证了其长期工作的可靠性。实验结果表明,在输入电压大于24V时,电热板材的发热性能较好;球形石墨尾料掺量越大,电热板材的输出功率越高;循环升温降温270次后,电热板材体积电阻率仍变化较小,可长期稳定使用。 展开更多
关键词 石墨固废 球形石墨尾料 电热板材 电热性能
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磷石膏悬浮煅烧制备高品质Ⅱ型无水石膏试验研究
8
作者 黄昊 李艳军 +1 位作者 袁帅 高鹏 《金属矿山》 北大核心 2025年第7期293-298,共6页
针对传统磷石膏煅烧工艺传热效率低、能耗偏高的问题,探究高效低耗的磷石膏资源化利用技术,制备高品质Ⅱ型无水石膏。采用煅烧工艺,系统考察煅烧温度、时间及煅烧方式对产物性能的影响,并通过X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)和扫... 针对传统磷石膏煅烧工艺传热效率低、能耗偏高的问题,探究高效低耗的磷石膏资源化利用技术,制备高品质Ⅱ型无水石膏。采用煅烧工艺,系统考察煅烧温度、时间及煅烧方式对产物性能的影响,并通过X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等手段表征产物特性。优化得到最佳工艺条件为700℃悬浮煅烧60 min,此时产物中Ⅱ型无水石膏含量达90.49%,结晶水残留量0.48%,白度值91.8%,各项指标均符合《磷石膏处理处置规范》(GB/T 32124—2024);相较于静态煅烧,悬浮煅烧可显著提升产物纯度与白度,降低结晶水含量,且明确了磷石膏向Ⅱ型无水石膏的转化机制。悬浮煅烧工艺为磷石膏的高值化利用提供了高效可行的技术路径,相关研究结果具有重要的理论与应用价值。 展开更多
关键词 磷石膏 Ⅱ型无水石膏 悬浮煅烧 结晶水 白度
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青海察尔汗盐湖卤水15℃等温蒸发析盐研究
9
作者 杨倩 熊国元 +3 位作者 曾英 赵淑芳 张学宁 于旭东 《矿物岩石》 北大核心 2025年第3期1-10,共10页
青海柴达木盆地内盐湖类型较多且富含各种矿产资源,不仅有常见的钾、镁、锂等常量元素,还赋存有硼、铷等稀散元素。为了有效利用盐湖卤水中铷资源,对青海察尔汗盐湖卤水开展15℃等温蒸发实验,采用化学分析、X射线粉末衍射等对蒸发过程... 青海柴达木盆地内盐湖类型较多且富含各种矿产资源,不仅有常见的钾、镁、锂等常量元素,还赋存有硼、铷等稀散元素。为了有效利用盐湖卤水中铷资源,对青海察尔汗盐湖卤水开展15℃等温蒸发实验,采用化学分析、X射线粉末衍射等对蒸发过程中离子含量、物化性质及物相进行分析鉴定,并依据相关相图对析盐路径进行了理论分析。结果表明,卤水蒸发过程中主要析出盐类矿物为氯化钠(NaCl)、石膏(CaSO_(4)·2H_(2)O)、光卤石(KMgCl_(3)·6H_(2)O)、水氯镁石(MgCl_(2)·6H_(2)O)、七水泻利盐(MgSO_(4)·7H_(2)O)。此外在石盐析出阶段,钾铷同步富集至最大值,此时铷的浓度为11.7 mg/L,钾的浓度为8.676 g/L;在析光卤石阶段,铷与钾同步析出,液相中铷浓度从11.7 mg/L降至1.3 mg/L,因此提铷工艺应在铷富集最大之处即铷与钾同步析出之前进行加工生产。本次研究结果为察尔汗盐湖卤水铷资源的开发利用提供了基础数据支撑。 展开更多
关键词 卤水提铷 察尔汗盐湖 等温蒸发 光卤石 析盐规律
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黏土矿物在煤矿矿井水治理领域的研究进展
10
作者 姚顺 冯国瑞 +5 位作者 赵德康 刘爱芳 杜娟 王帅 姚鑫 侯凯 《材料导报》 北大核心 2025年第19期67-76,共10页
随着煤炭开采程度的增加,矿井水问题日益严峻,尤其是在干旱地区,其低利用率加剧了水资源的短缺。黏土矿物因独特的孔隙结构、高比表面积及强亲水性和电负性,成为矿井水治理的理想材料。本文分析了矿井水的来源、组分特征及对环境的危害... 随着煤炭开采程度的增加,矿井水问题日益严峻,尤其是在干旱地区,其低利用率加剧了水资源的短缺。黏土矿物因独特的孔隙结构、高比表面积及强亲水性和电负性,成为矿井水治理的理想材料。本文分析了矿井水的来源、组分特征及对环境的危害,并探讨了黏土矿物的特性及对矿井水中重金属、氟元素及放射性元素的处理机理。具体应用中,黏土基地聚物、膨润土、粉煤灰和凹凸棒土等黏土矿物及其改性材料在处理酸性、碱性及含特殊污染物的矿井水方面展现出显著效果。此外,还介绍了可渗透反应墙、钝化技术及人工湿地技术等在矿井水治理中的工业应用,为推进黏土矿物材料在水处理和矿井水治理领域的研究发展提供思路。 展开更多
关键词 黏土矿物 酸性矿井水 吸附 煤矿
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白云石中钙镁资源利用现状及发展 被引量：1
11
作者 李满年 江峰 《非金属矿》 2025年第2期115-118,共4页
我国白云石储量丰富,分布广泛,质量好。白云石是常见的富含钙镁的天然矿物,可加工处理分离钙镁,从而制备镁盐或氧化镁。白云石生产氧化镁的方法主要有酸解法、煅烧-碳化法、煅烧-氨法、煅烧-卤水法、煅烧-相转移法及分段煅烧法。在现有... 我国白云石储量丰富,分布广泛,质量好。白云石是常见的富含钙镁的天然矿物,可加工处理分离钙镁,从而制备镁盐或氧化镁。白云石生产氧化镁的方法主要有酸解法、煅烧-碳化法、煅烧-氨法、煅烧-卤水法、煅烧-相转移法及分段煅烧法。在现有白云石生产氧化镁工艺基础上,总结了各制备方法的优缺点及目前生产工艺改进方法,并对其发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 白云石 酸 卤水 铵盐 氧化镁 硫酸镁
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CMC修饰二维蒙脱石薄膜模拟盐湖卤水多种离子分离的研究
12
作者 王华涛 苗艳晖 +4 位作者 赵云良 匡博文 蒋熊睿 高仁波 张婷婷 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第8期3069-3078,共10页
随着我国新能源产业的快速发展,盐湖原卤提锂技术尤为重要,而锂离子与钾离子、镁离子共存增加了分离的难度。二维纳米通道薄膜因具有纳米级的通道结构而在离子分离中展现出良好前景,但通道高度的不稳定性会影响分离性能并降低效率。本... 随着我国新能源产业的快速发展,盐湖原卤提锂技术尤为重要,而锂离子与钾离子、镁离子共存增加了分离的难度。二维纳米通道薄膜因具有纳米级的通道结构而在离子分离中展现出良好前景,但通道高度的不稳定性会影响分离性能并降低效率。本研究利用羧甲基纤维素钠(CMC)修饰蒙脱石纳米片构筑二维蒙脱石通道薄膜。结果表明,CMC与纳米片边缘相互作用促进小纳米片组装成大纳米片,增强了纳米片表面负电性,有助于阳离子的传输。同时,CMC的添加可以调控薄膜亲水性并抑制通道膨胀,实现通道高度控制。在盐湖卤水多元离子分离试验中,该薄膜表现出优异的离子分离性能,对Li^(+)/Mg^(2+)的分离选择性为15.10,对K^(+)/Mg^(2+)的分离选择性高达60.30,且在单价离子分离试验中显示出一定的K^(+)/Li^(+)分离选择性,为高性能二维蒙脱石薄膜在盐湖原卤提锂中的应用提供了技术支撑。 展开更多
关键词 二维纳米通道薄膜 蒙脱石 盐湖卤水 羧甲基纤维素钠 离子分离
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矿山剥离料制备陶粒滤料工艺与机理研究
13
作者 孙旭超 李瑞 +4 位作者 薛璐韬 吴开振 吴晓勇 李育彪 池汝安 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第4期1546-1555,共10页
陶粒滤料因具有质轻、孔隙多、比表面积大等优势,在生物滤池、曝气滤池、人工湿地等水处理领域得到广泛应用。为解决矿山剥离料的大量堆存,本文以砂石骨料矿山剥离料固废为主要原料,并添加铝矾土和石灰石,采用烧结法制备陶粒滤料,研究... 陶粒滤料因具有质轻、孔隙多、比表面积大等优势,在生物滤池、曝气滤池、人工湿地等水处理领域得到广泛应用。为解决矿山剥离料的大量堆存,本文以砂石骨料矿山剥离料固废为主要原料,并添加铝矾土和石灰石,采用烧结法制备陶粒滤料,研究了配料比、用水量、烧制条件等因素对陶粒滤料性能的影响,并阐明了烧结机理。结果表明,原料内部的矿物形成了钙长石、透辉石和刚玉等强度矿物相。在剥离料、铝矾土、石灰石质量比为7∶4∶1、烧制温度为1120℃、保温时间为45 min的烧结条件下,制备出堆积密度为765.90 kg/m^(3)、破碎率为3.24%、空隙率为54.45%的陶粒滤料,这为矿山剥离料的高值化利用提供了一种新途径。 展开更多
关键词 陶粒滤料 矿山剥离料 砂石骨料 烧结法 烧制条件
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松桃地区电解锰渣制备烧结砖的实验研究 被引量：1
14
作者 周友连 黄雷鸣 +2 位作者 姬云波 左金星 魏祥松 《矿产综合利用》 2025年第3期57-64,96,共9页
针对松桃地区的电解锰渣,采用页岩、石灰石和粉煤灰协同电解锰渣制备烧结砖。以松桃地区富含的页岩和石灰石及电厂粉煤灰为配矿原料,协同电解锰渣进行了成型、预热、焙烧实验。结果表明,电解锰渣掺量可为50%~70%,其掺量过高或过低均降... 针对松桃地区的电解锰渣,采用页岩、石灰石和粉煤灰协同电解锰渣制备烧结砖。以松桃地区富含的页岩和石灰石及电厂粉煤灰为配矿原料,协同电解锰渣进行了成型、预热、焙烧实验。结果表明,电解锰渣掺量可为50%~70%,其掺量过高或过低均降低坯块强度。烧制过程中可通过调整温度和时间,使得固体颗粒之间形成有效固相和液相黏结,避免坯块内部应力聚集形成裂纹降低强度。冷却时应避免急冷产生的不均匀收缩和低强度玻璃相。综合考虑推荐配比为电解锰渣∶页岩∶石灰石∶粉煤灰=6∶2∶1∶1,热工制度为预热温度500℃,时间30min。焙烧温度1000℃,时间120min,随炉冷却,可得平均抗压强度28.84MPa的焙烧坯块,达到了烧结普通砖MU25的强度指标,坯块浸出毒性也满足污水综合排放标准。该研究为松桃地区电解锰渣的无害化和资源化提供了新的技术思路。 展开更多
关键词 陶瓷及复合材料 电解锰渣 烧结砖 抗压强度 毒性浸出
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改性凹凸棒土对硅橡胶紫外老化性能的影响 被引量：1
15
作者 马宇航 刘松岩 +6 位作者 甄卫军 张寅旭 张志雄 浩瀚 代田 余昌府 瞿龙学 《非金属矿》 2025年第2期16-20,共5页
为提升甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)抗紫外老化性能,采用双十八烷基二甲基氯化铵(DODMAC)对凹凸棒土(ATP)进行插层改性制备功能填料(ATP-DODMAC),并制备硅橡胶复合材料(MVQ/ATP-DODMAC)。结果表明,ATP-DODMAC被成功制备,具有更好的分散稳定性... 为提升甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)抗紫外老化性能,采用双十八烷基二甲基氯化铵(DODMAC)对凹凸棒土(ATP)进行插层改性制备功能填料(ATP-DODMAC),并制备硅橡胶复合材料(MVQ/ATP-DODMAC)。结果表明,ATP-DODMAC被成功制备,具有更好的分散稳定性。ATP-DODMAC与MVQ界面结合力增强。经20 d辐照后MVQ拉伸强度降低26.9%,MVQ/ATP-DODMAC仅降低11.7%。紫外老化动力学证实复合材料老化过程符合二级动力学模型,且MVQ/ATP-DODMAC老化反应速率远低于MVQ,表明ATP-DODMAC显著提升MVQ的抗紫外老化性能。 展开更多
关键词 硅橡胶 凹凸棒土 双十八烷基二甲基氯化铵 结构表征 性能
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粉煤灰制备分子筛及其应用
16
作者 薄云龙 赖高松 +3 位作者 张亦晴 李光 马书启 张传祥 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S1期718-728,共11页
近年来,随着环保要求的提高以及“双碳目标”的实施,煤炭在我国的能源占比正在逐年下降。即便如此,其消耗量仍在逐年增加,依旧是我国主要的能源原料。煤炭燃烧产生大量的粉煤灰,如果不经过合适的处置和处理,粉煤灰会随风飘到空气中,然... 近年来,随着环保要求的提高以及“双碳目标”的实施,煤炭在我国的能源占比正在逐年下降。即便如此,其消耗量仍在逐年增加,依旧是我国主要的能源原料。煤炭燃烧产生大量的粉煤灰,如果不经过合适的处置和处理,粉煤灰会随风飘到空气中,然后落入河流里、土壤上对环境以及人体造成极大的损害。近年来,我国粉煤灰产量逐渐增加,但是利用率相比其他国家较低,2016年我国的粉煤灰利用率为70%左右,欧盟的粉煤灰利用率约为90%,日本的粉煤灰利用率接近100%,因此必须提高粉煤灰利用率。由于粉煤灰含有大量的硅、铝元素,和制备分子筛所需化学成分比较相近,利用粉煤灰制备分子筛有着很大的应用前景。粉煤灰的成分复杂,而且其中的一些结晶性硅、铝化合物具有较高的稳定性,在制备分子筛之前,需要进行活化处理使其转化为具有制备分子筛活性的硅铝酸盐,然后通过合成,包括老化、晶化、洗涤干燥等步骤将硅铝酸盐合成粉煤灰分子筛,不同的实验条件会得到不同类型的分子筛。为了了解粉煤灰制备分子筛的现状,综述了常见粉煤灰的活化方法,包括机械活化、水热活化和高温活化。并系统论述了粉煤灰分子筛的合成方法,包括水热法、微波辅助法、碱熔融法、晶种法和转晶法等,其中水热法和碱熔融法最为常用,晶种法处于研究阶段,具有一定的发展前景。常见的粉煤灰分子筛主要有A型、P型、X型、Y型和ZSM-5型等,粉煤灰分子筛的制备方法一般基于水热合成,通过超声、微波、碱熔等辅佐可以提高转化速率、产物纯度等。最后介绍了粉煤灰分子筛的应用,主要应用为:处理废水中的污染物,比如Ni^(2+)等金属离子;分子筛有较大的比表面积,可以吸附一些有害气体,比如CO_(2)、NO_(2)、VOCs等;分子筛密度小,空隙大,颗粒大小适中,可以降低被污染土壤的毒性或固定土壤中的金属等;分子筛还可以作为催化剂或催化剂载体。将粉煤灰制备成分子筛符合可持续发展理念,但该领域目前仍然存在一些技术难题。如何提高粉煤灰分子筛的转化率、结晶度以及其在环境保护和催化中的应用是未来重点研究方向。 展开更多
关键词 粉煤灰 分子筛 机械活化 水热活化 碱熔融法
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酸/碱处理对天然沸石调湿性能的影响及其机理研究
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作者 王程 都扶岭 +3 位作者 于倩茹 梁鑫超 刘思琪 雷哲 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2025年第6期1471-1479,共9页
天然沸石亲水性不高和比表面积低等问题导致其调湿性能欠佳,大规模推广应用受限。针对该问题,以承德围场地区天然斜发沸石为研究对象,分别采用HNO_(3)溶液和NaOH溶液对其进行处理,研究了酸/碱处理对天然沸石调湿性能的影响及其机理。采... 天然沸石亲水性不高和比表面积低等问题导致其调湿性能欠佳,大规模推广应用受限。针对该问题,以承德围场地区天然斜发沸石为研究对象,分别采用HNO_(3)溶液和NaOH溶液对其进行处理,研究了酸/碱处理对天然沸石调湿性能的影响及其机理。采用XRF、XRD、TG、FT-IR、N_(2)吸附-脱附技术、SEM-EDX等对材料的组成结构进行分析,采用不同类型饱和盐溶液评价材料的吸湿和放湿性能。经碱处理后,天然斜发沸石转变为富Na-P沸石,硅铝比从5.4降低至1.5,表面羟基含量提升4.9倍,吸湿量和放湿量分别提高2.64倍和3.23倍以上。经酸处理后,天然斜发沸石的硅铝比从5.4提升至20.5,表面羟基含量提升3.5倍,吸湿量和放湿量分别提高1.49倍和1.46倍以上。研究结果表明,酸/碱处理可有效改变天然斜发沸石的组成结构和调湿性能,碱处理沸石在调湿领域展现出广阔的应用前景。 展开更多
关键词 天然沸石 碱处理 酸处理 吸湿 放湿
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煤矸石细骨料改性处理对砂浆性能的影响
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作者 伊倩 古军 +4 位作者 陈卫杰 向浩 郭正浩 高升 罗树琼 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第6期2193-2200,共8页
为实现煤矸石高效资源化利用,探明煤矸石细骨料改性处理对煤矸石砂浆性能的影响,通过粉煤灰-水泥浆体包裹改性、粉煤灰-水泥浆体包裹协同CO_(2)矿化改性和环氧树脂包裹改性方法对煤矸石细骨料进行改性处理,研究煤矸石细骨料改性处理对... 为实现煤矸石高效资源化利用,探明煤矸石细骨料改性处理对煤矸石砂浆性能的影响,通过粉煤灰-水泥浆体包裹改性、粉煤灰-水泥浆体包裹协同CO_(2)矿化改性和环氧树脂包裹改性方法对煤矸石细骨料进行改性处理,研究煤矸石细骨料改性处理对煤矸石砂浆工作性能、力学性能和微观结构的影响规律,并阐明其作用机理。结果表明,与未改性的煤矸石砂浆相比,改性处理后煤矸石砂浆的吸水率、力学性能、微观结构均得到改善。环氧树脂包裹改性效果最优,煤矸石砂浆的抗压强度和弹性模量分别提升了28.8%、32.4%,吸水率降低了25.3%。这是由于环氧树脂硬化引起骨料的整体强度提升,骨料孔隙率降低,界面过渡区改善,从而提升煤矸石砂浆的力学性能。 展开更多
关键词 煤矸石细骨料 粉煤灰-水泥浆体 环氧树脂 CO_(2)矿化 力学性能 砂浆 界面过渡区
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纳米高岭土/环氧树脂复合材料的制备及其分子动力学模拟
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作者 张雨涵 赵雪淞 +2 位作者 吴秀琳 张婷 杨龙凤 《化工进展》 北大核心 2025年第11期6477-6487,共11页
为了研究纳米高岭土的掺量对环氧树脂热性能和力学性能的影响,以环氧树脂为基体并配以固化剂,以不同掺量下的纳米高岭土为填料构建了复合环氧树脂体系,分别考察了复合材料的玻璃化转变温度、弹性模量、剪切模量、泊松比、硬度等指标并... 为了研究纳米高岭土的掺量对环氧树脂热性能和力学性能的影响,以环氧树脂为基体并配以固化剂,以不同掺量下的纳米高岭土为填料构建了复合环氧树脂体系,分别考察了复合材料的玻璃化转变温度、弹性模量、剪切模量、泊松比、硬度等指标并计算了自由体积分数和相互作用能。结果表明:实验条件下当纳米高岭土掺量(质量分数)为10%时,环氧复合材料的玻璃化转变温度达到最大值120.06℃、硬度达到最大值6H,杨氏模量为6.655GPa,剪切模量为2.594GPa,泊松比为0.283,热稳定性能和力学性能均达到了最佳。通过分子动力学模拟,当复合材料的交联度为90%时,模型在平衡状态下的能量波动较小并处于平衡状态,此状态下计算得到的玻璃化转变温度和力学性能在纳米高岭土掺量10%时为最优,与实验值基本吻合。纳米高岭土自身有着优异的热力学性质的同时,其适量掺入可有效降低自由体积分数,与环氧树脂之间良好的界面能相互作用对于提升高岭土/环氧树脂纳米复合材料的热稳定性能和力学性能有着十分重要的作用,为环氧纳米复合材料的微观角度研究提供了理论基础。 展开更多
关键词 纳米高岭土 环氧树脂 玻璃化转变温度 力学性能 分子动力学模拟
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