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转晶剂对磷石膏制备无水硫酸钙影响的研究

无机盐工业 2024年第5期56卷 101-107页

作者：王明顺敖先权袁兴董文燕陈前林贵州大学化学与化工学院贵州贵阳550025

磷石膏(PG)产生量大、资源化利用困难,严重影响磷化工行业的发展。为提高PG应用附加值,以除杂后的PG为原料,以NaCl和乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)为转晶剂,采用常压盐溶液法制备高白度无水CaSO_(4)。通过SEM、XRD、FT-IR、粒度分析仪等... 详细信息

磷石膏(PG)产生量大、资源化利用困难,严重影响磷化工行业的发展。为提高PG应用附加值,以除杂后的PG为原料,以NaCl和乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)为转晶剂,采用常压盐溶液法制备高白度无水CaSO_(4)。通过SEM、XRD、FT-IR、粒度分析仪等分析方法研究转晶剂对无水CaSO_(4)制备的影响。结果表明:当NaCl质量分数为15%、EDTA-2Na质量分数为0.5%时,PG结晶水脱水时间由120 min缩短至40 min,脱水效果显著;同时,无水CaSO_(4)晶体粒度分布均匀,颗粒表面完整,D_(50)为5.26μm,白度值为92.5%,P_(2)O_(5)质量分数仅为0.045%。这主要是因为非晶格Na^(+)降低了体系中水的活度,促进PG脱水转晶及杂质脱除;EDTA-2Na中羧基基团与石膏晶体表面的Ca^(2+)发生配位形成的配位离子层可调控无水CaSO_(4)晶体生长,修饰晶面。

关键词：磷石膏转晶剂无水CaSO_(4) 常压盐溶液法

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金属离子对白云石分散团聚行为的影响

无机盐工业 2023年

作者：袁兴董文燕王明顺程迪兰敖先权贵州大学化学与化工学院

为研究金属离子对白云石矿浆体系分散团聚行为的影响，通过浊度实验，研究了矿浆pH值和Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+金属离子对白云石矿浆浊度的影响，并采用Zeta电位分析、溶液化学计算，XPS分析和经典DLVO理论模型等进行表征。结果表明：... 详细信息

为研究金属离子对白云石矿浆体系分散团聚行为的影响，通过浊度实验，研究了矿浆pH值和Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+金属离子对白云石矿浆浊度的影响，并采用Zeta电位分析、溶液化学计算，XPS分析和经典DLVO理论模型等进行表征。结果表明：金属离子种类和矿浆pH值对白云石颗粒分散行为具有不同程度的抑制作用。未添加金属离子条件下，在pH为4～10时，矿浆浊度值均保持在400 NTU左右，白云石颗粒分散行为良好；添加金属离子后，白云石矿浆浊度均出现不同程度下降，几种金属离子对白云石分散行为的抑制能力大小顺序为Fe3+、Al3+、Mg2+、Ca2+。分析表明，在一定pH范围内，金属离子通过羟基络合物或沉淀形式附着在白云石颗粒表面，消除白云石颗粒之间的相互作用能势垒，颗粒之间通过桥联作用产生聚集，从而破坏了白云石颗粒在矿浆体系中的分散行为。

关键词：微细粒白云石金属离子分散团聚行为

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甲烷与二氧化碳催化重整制取合成气催化剂

化学进展 2012年第9期24卷 1696-1706页

作者：王莉敖先权王诗瀚贵州大学化学与化工学院贵阳550025

甲烷自然资源丰富,并且也可利用生物质通过发酵制备,而将甲烷与二氧化碳催化重整制取合成气是同时利用两种温室气体的一条有效途径,对清洁能源和环保具有重大意义。近年来,由于该方法与其他技术相比具有较大优势,催化剂、反应机理及一... 详细信息

甲烷自然资源丰富,并且也可利用生物质通过发酵制备,而将甲烷与二氧化碳催化重整制取合成气是同时利用两种温室气体的一条有效途径,对清洁能源和环保具有重大意义。近年来,由于该方法与其他技术相比具有较大优势,催化剂、反应机理及一些非常规手段的研究引起了科学界广泛关注。本文概述了近几年来甲烷与二氧化碳催化重整催化剂的活性组分、载体、助催化剂、催化剂积炭行为及制备方法等研究新进展,归纳了影响催化剂抗积炭能力的因素,重点介绍了负载型双金属催化剂、复合氧化物催化剂、介孔型催化剂、金属氧化物载体的活性及稳定性,催化剂制备方法对催化活性和抗积炭能力的影响,催化剂抗积炭方法及等离子体技术的应用等研究,包括普遍认为反应主要受到表面氧原子、表面氢原子与催化剂表面活性位三者影响的反应机理,并展望了双金属催化剂、钙钛矿型催化剂、介孔型催化剂及等离子体协同催化技术的应用及催化机理的研究等发展前景。

关键词：甲烷二氧化碳合成气催化剂反应机理

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磷酸体系下白云石与脂肪酸类捕收剂作用研究

矿冶工程 2022年第4期42卷 60-63页

作者：章铁斌张覃卯松敖先权贵州大学矿业学院贵州贵阳550025 贵州科学院贵州贵阳550001 喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室贵州贵阳550025 贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室贵州贵阳550025 贵州大学化学与化工学院贵州贵阳550025

采用单矿物浮选试验、Zeta电位测试和分子模拟手段研究了磷酸对白云石表面吸附油酸阴离子的影响。浮选试验和Zeta电位测试结果显示,磷酸导致白云石电负性增强,可浮性降低。分子模拟结果显示,白云石表面形成CO_(3)^(2-)空位缺陷,磷酸离... 详细信息

采用单矿物浮选试验、Zeta电位测试和分子模拟手段研究了磷酸对白云石表面吸附油酸阴离子的影响。浮选试验和Zeta电位测试结果显示,磷酸导致白云石电负性增强,可浮性降低。分子模拟结果显示,白云石表面形成CO_(3)^(2-)空位缺陷,磷酸离子与缺陷处的Ca、Mg原子形成桥位吸附,缺陷处剩余的Ca、Mg原子可以进一步吸附油酸阴离子。油酸阴离子和H_(2)PO_(4)^(-)可以共同吸附在白云石表面导致白云石疏水;H_(2)PO_(4)^(-)的预先作用导致油酸根离子吸附能减小可能是白云石可浮性下降的原因。

关键词：白云石磷灰石捕收剂油酸空位缺陷脂肪酸密度泛函理论

白酒酒糟与污水污泥共气化制氢反应特性及协同性分析

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无机盐工业 2023年第3期55卷 118-125页

作者：王君良赵爱明敖先权李松鸿曹阳贵州大学化学与化工学院贵州贵阳550025

利用固定床为反应器、水蒸气为气化剂进行了污水污泥(SS)和白酒酒糟(SDG)的气化实验,通过分析二者的掺混比和反应温度对二者气化特性的影响,推导了二者共气化的协同作用及协同机理。结果表明,污水污泥比白酒酒糟气化反应活性更强,白酒... 详细信息

利用固定床为反应器、水蒸气为气化剂进行了污水污泥(SS)和白酒酒糟(SDG)的气化实验,通过分析二者的掺混比和反应温度对二者气化特性的影响,推导了二者共气化的协同作用及协同机理。结果表明,污水污泥比白酒酒糟气化反应活性更强,白酒酒糟比污水污泥合成气选择性更高,二者在气化中存在互补作用。污水污泥与白酒酒糟共气化时,随着共混物中白酒酒糟比例的提高,氢气含量逐渐提高、一氧化碳含量逐渐降低;提高反应温度和增大污水污泥比例,可以提升气化反应的活性。当反应温度为800℃、污水污泥与白酒酒糟的质量比为1∶1时,污水污泥与白酒酒糟共气化具有最大的协同因子(1.36)。污水污泥和白酒酒糟中的钾和钙对气化反应产生了协同催化效果,催化机理为钾和钙的氧化还原循环。

关键词：污水污泥白酒酒糟共气化富氢合成气协同效应

Mg^(2+),Al^(3+)和Fe^(3+)对氟磷灰石表面性质的影响

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日用化学工业（中英文） 2023年第3期53卷 253-259页

作者：姜春燕敖先权曹阳陈鸿李松鸿贵州大学化学与化工学院贵州贵阳550025

矿物表面性质是影响其分散聚集和浮选行为的主要因素,通过溶液化学分析计算、浊度、接触角及Zeta-电位测试分析,研究了矿浆中,Mg^(2+),Al^(3+),Fe^(3+)等金属离子对氟磷灰石(FAP)表面性质的影响。结果表明:金属离子在溶液中的存在形式... 详细信息

矿物表面性质是影响其分散聚集和浮选行为的主要因素,通过溶液化学分析计算、浊度、接触角及Zeta-电位测试分析,研究了矿浆中,Mg^(2+),Al^(3+),Fe^(3+)等金属离子对氟磷灰石(FAP)表面性质的影响。结果表明:金属离子在溶液中的存在形式随pH值的变化而改变,FAP是亲水性矿物,添加Fe^(3+)对FAP的润湿性影响受pH的影响较大,在酸性环境中,Fe^(3+)对FAP的亲水起促进作用,在中性及碱性环境下,Fe^(3+)能较好地抑制FAP的亲水。Mg^(2+)和Al^(3+)受pH的影响较小,在中性环境下Mg^(2+),Al^(3+)离子均抑制FAP的润湿性。在pH=3~11范围内,Mg^(2+)主要以+2价的离子存在,压缩FAP表面双电层;Al^(3+)和Fe^(3+)主要是通过水解的作用生成氢氧化物沉淀覆盖在FAP表面,并且Mg^(2+),Al^(3+),Fe^(3+)均会破坏FAP的分散性,促使FAP发生聚沉现象。

关键词：磷矿氟磷灰石润湿性分散性金属离子表面性质

F^(-)在方解石表面的吸附及其对方解石表面性质的影响

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硅酸盐通报 2022年第8期41卷 2785-2791页

作者：殷玉兰陈俊宏谢燕敖先权贵州大学化学与化工学院贵阳550025

氟元素主要存在于磷矿和萤石等矿物中,这些矿物中都伴生有方解石脉石矿物,在浮选分离的弱酸条件下,矿物表面的F^(-)会部分溶出并吸附到矿物表面,从而影响矿物表面性质。本文研究了F^(-)在方解石表面的吸附及其对方解石表面性质的影响机... 详细信息

氟元素主要存在于磷矿和萤石等矿物中,这些矿物中都伴生有方解石脉石矿物,在浮选分离的弱酸条件下,矿物表面的F^(-)会部分溶出并吸附到矿物表面,从而影响矿物表面性质。本文研究了F^(-)在方解石表面的吸附及其对方解石表面性质的影响机理。结果表明,在矿浆pH值为5.5时,F^(-)以化学吸附的方式吸附在方解石表面,随着吸附时间的增加吸附量逐渐增加,90 min时方解石对F^(-)的吸附达到平衡。在油酸钠(NaOL)为捕收剂时,F^(-)的存在会降低方解石表面的疏水性。通过Zeta电位测试、溶液化学计算和X射线光电子能谱仪(XPS)分析表明,F^(-)会和方解石表面的Ca^(2+)反应生成CaF_(2)沉淀,占据方解石表面的Ca位点,降低NaOL在方解石表面的吸附量。

关键词： F^(-) 方解石油酸钠表面吸附表面性质溶液化学

太阳能熔融盐热化学循环制氢和合成气反应体系研究

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太阳能学报 2008年第12期29卷 1528-1533页

作者：敖先权王华魏永刚昆明理工大学材料冶金工程学院昆明650093 贵州大学化学工程学院贵阳550003

提出了一种新型的太阳能加热熔融盐化学循环反应体系，整个过程分两步：第一步，利用熔融碱金属碳酸盐吸收、储备、传输太阳能，在熔融盐介质中CH4与金属氧化物MxOy，反应生成相应的金属和合成气；第二步，金属分解水产生氢气和相应MxO... 详细信息

提出了一种新型的太阳能加热熔融盐化学循环反应体系，整个过程分两步：第一步，利用熔融碱金属碳酸盐吸收、储备、传输太阳能，在熔融盐介质中CH4与金属氧化物MxOy，反应生成相应的金属和合成气；第二步，金属分解水产生氢气和相应MxOy，从而MxOy，又循环到第一步再利用。根据最小吉布斯自由能原理，采用化学热力学计算软件HSCChemistry5．1，对CH4与几种MxOy，气-固相反应的△G^o进行了计算和分析，进一步分析了在熔融碱金属碳酸盐（摩尔比为1：1的Na2CO3和K2CO3）体系中温度对反应产物平衡组分的影响。结果表明，理论上只有ZnO和SnO2适合该反应体系，其反应气体产物中合成气的量随反应温度的增加而增加，比较适宜的反应温度在1200K左右。计算结果表明100MW的太阳能能量系统至少可以提供每秒生产5．32kg液态金属Zn所需能量，实现每秒将3．6×10^4kJ的太阳能转化为化学能。

关键词：太阳能熔融盐氢合成气热化学循环

水/二氧化碳气氛下酒糟催化气化反应特性的研究

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无机盐工业 2023年第2期55卷 132-140页

作者：李松鸿周松华赵爱明董文燕姜春燕曹阳敖先权贵州大学化学与化工学院贵州贵阳550025 贵州天福化工有限责任公司贵州福泉550501

在固定床气化装置中,以赤泥为催化剂、水/二氧化碳为气化剂对酒糟进行气化实验。研究了赤泥添加量、气化温度和V(水)/V(二氧化碳)对酒糟气化活性的影响,并对水/二氧化碳共气化协同机理进行了探讨。结果表明:当赤泥添加量为20%(质量分数... 详细信息

在固定床气化装置中,以赤泥为催化剂、水/二氧化碳为气化剂对酒糟进行气化实验。研究了赤泥添加量、气化温度和V(水)/V(二氧化碳)对酒糟气化活性的影响,并对水/二氧化碳共气化协同机理进行了探讨。结果表明:当赤泥添加量为20%(质量分数)时气化活性最佳;升高气化温度有利于提高气化反应活性;随着V(水)/V(二氧化碳)的增大,合成气产量、n(氢气)/n(一氧化碳)均增加,分别达到270.7 mmol/g和6.67;在水/二氧化碳混合气氛下共气化反应产生了明显的协同效应,协同因子在60%水-40%二氧化碳(体积分数)时达到峰值。拉曼光谱、扫描电子显微镜及比表面积分析表明:水/二氧化碳混合气氛下酒糟焦无定形碳和非晶碳结构的破坏程度比在纯水或二氧化碳中更严重,验证了二氧化碳和水在酒糟气化中存在协同效应;二氧化碳更容易在酒糟焦表面发生气化反应,形成大量微孔使其比表面积增加;水炭渗透力较强有利于形成中孔;在水/二氧化碳混合气氛下,二氧化碳与水产生的交互作用促进了孔结构的发育,使酒糟焦的微孔发展为中孔和大孔并促使气化反应向酒糟颗粒内部发展,这是协同效应产生的主要原因。

关键词：酒糟协同效应水/二氧化碳催化气化赤泥