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P掺杂煤沥青基多孔炭的制备及对废水中广谱抗生素的吸附性能

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高等学校化学学报 2024年第4期45卷 113-124页

作者：余谟鑫史文旭孙宇航张晨王晓婷安徽工业大学化学与化工学院马鞍山243000 中钢天源股份有限公司马鞍山243000 马钢集团股份有限公司马鞍山243000

以煤沥青为碳源,一水合次亚磷酸钠为磷源,氧化镁为模板耦合KOH活化,采用一步法制备了多孔炭(CPC_(x));并采用扫描电子显微镜、氮气吸附-脱附仪、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱等对炭材料进行了表征,考察了CPC_(x)对土霉素和氯霉... 详细信息

以煤沥青为碳源,一水合次亚磷酸钠为磷源,氧化镁为模板耦合KOH活化,采用一步法制备了多孔炭(CPC_(x));并采用扫描电子显微镜、氮气吸附-脱附仪、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱等对炭材料进行了表征,考察了CPC_(x)对土霉素和氯霉素的吸附性能.结果表明,当煤沥青与磷源的质量比为2∶1时,制得的CPC_(2.0)总比表面积和微孔比表面积分别为2739和2353 m^(2)/g,平均孔径为3.78 nm;苯基吸收峰有所加深,出现新的P—O伸缩振动峰;碳材料表面的磷及磷构型中最稳定的C_(3)—P=O官能团含量分别达0.45%和37.7%(摩尔分数);Langmuir模型和拟二级动力学模型能更好地描述CPC_(2.0)对抗生素的吸附过程,CPC_(2.0)对土霉素和氯霉素的最大吸附容量分别为1780和1122 mg/g,表现出优异的吸附性能.

关键词：多孔炭吸附磷掺杂抗生素

盾粉/橡胶增容复合材料性能与机理的光谱学分析

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光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1177-1182页

作者：于先坤徐维成张浩吴玉喜李海丽龙红明程峥明刘自民容北国张贵文冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室(安徽工业大学) 安徽马鞍山243002 安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032 安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243032 中钢集团马鞍山矿山研究院股份有限公司安徽马鞍山243000 首钢京唐钢铁联合有限责任公司河北唐山063200 马鞍山钢铁股份有限公司安徽马鞍山243003 桂林鸿程矿山设备制造有限责任公司广西桂林541002 江苏华安橡胶科技有限公司江苏宿迁223600

碳酸钙是橡胶生产中重要的无机填充剂,具有增容、补强等功能。随着中国橡胶需求量的不断增长,碳酸钙用量不断扩大,其生产成本与能源消耗等问题日益突出。钢渣是炼钢过程中产生的副产品,存在着利用率低、堆积量大等问题。钢渣的主要成分... 详细信息

碳酸钙是橡胶生产中重要的无机填充剂,具有增容、补强等功能。随着中国橡胶需求量的不断增长,碳酸钙用量不断扩大,其生产成本与能源消耗等问题日益突出。钢渣是炼钢过程中产生的副产品,存在着利用率低、堆积量大等问题。钢渣的主要成分为CaO、SiO_(2)、Fe_(x)O_(y)、Al_(2)O_(3)等物质,物化性能与传统填料相近,且钢渣的耐磨性与多孔性优异,因此利用钢渣替代部分碳酸钙作为橡胶填充材料不仅具有重要研究意义而且可以缓解能源消耗、环境污染等问题。基于此,利用自制功能复合剂和超细立磨的方法对钢渣进行联合处理得到粒径800目的样品盾粉,制备活性碳酸钙与盾粉用量比不同的盾粉/橡胶增容复合材料。利用智能型硫化仪、电子拉力机、橡胶硬度计、微型量热仪(MCC)对制备的盾粉/橡胶增容复合材料进行性能测试,热重分析-傅里叶变换红外光谱仪(TG-FTIR)、拉曼光谱仪(Ram)对盾粉/橡胶增容复合材料进行表征分析。结果表明:盾粉替代部分活性碳酸钙对橡胶体系硫化性能有一定的促进作用,可以提高盾粉/橡胶增容复合材料的硫化速度;盾粉的加入可以提高复合橡胶体系的力学性能与阻燃性能;通过微型量热仪(MCC)和拉曼光谱仪(Ram)对盾粉/橡胶增容复合材料分析发现,盾粉替代部分活性碳酸钙后的橡胶体系热释放能力和总热释放量降低、炭渣石墨化程度提升,进一步说明了盾粉替代部分活性碳酸钙在保证盾粉/橡胶增容复合材料物理学性能的前提下也具有一定的阻燃性能。热重-红外分析表明盾粉/橡胶增容复合材料在裂解过程中产生的气体主要为碳氢化合物;自制功能复合剂的加入可以缓解钢渣界面与橡胶界面不相容的问题,优化橡胶复合材料。以上研究为制备性能更优的盾粉/橡胶增容复合材料提供数据理论支持。

关键词：钢渣橡胶表面改性固废利用

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东鞍山铁矿石工艺矿物学特征及选矿实验

矿产综合利用 2024年第4期45卷 175-181页

作者：刘树永杨光袁立宾丛树双张江宁钮展良鞍山钢铁集团有限公司东鞍山烧结厂辽宁鞍山114041 鞍山钢铁集团有限公司齐大山选矿厂辽宁鞍山114041

这是一篇矿物加工工程领域的论文。为准确掌握各类型矿石对现场生产的影响,采用化学分析和矿物自动分析系统(AMICS)测试手段对各类型矿石进行了系统深入的工艺矿物学研究,在工艺矿物学的基础上,进行了配矿方案拟定,并按照较佳的配矿比... 详细信息

这是一篇矿物加工工程领域的论文。为准确掌握各类型矿石对现场生产的影响,采用化学分析和矿物自动分析系统(AMICS)测试手段对各类型矿石进行了系统深入的工艺矿物学研究,在工艺矿物学的基础上,进行了配矿方案拟定,并按照较佳的配矿比进行了全流程实验。结果表明:各类型矿石为高硅、贫铁低硫磷贫铁矿石。各类型矿石的嵌部特性较复杂,对矿石可磨度及单体解离具有一定的影响。根据采区各类型矿石可选性实验结果等条件,确定综合配矿比为:(磁性矿∶亚铁矿∶东部红矿∶混合矿∶绿泥矿∶碳酸铁矿)=(25∶25∶25∶10∶10∶5)。综合配矿经过弱磁-强磁-混磁精阴离子反浮选闭路流程,获得了综合精矿品位66.06%,产率34.60%,综合尾矿品位15.20%,产率65.40%的较好指标。

关键词：矿物加工工程东鞍山铁矿石工艺矿物学综合配矿磁选阴离子反浮选

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炉腹煤气量指数和透气阻力系数在马钢2号高炉的应用

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炼铁 2024年第2期43卷 15-19页

作者：尤石高鹏王志堂彭鹏梁晨吴示宇马鞍山钢铁股份有限公司炼铁总厂安徽马鞍山243000

对炉腹煤气量指数X_(BG)和透气阻力系数K在马钢2号高炉的应用进行了总结。通过对2号高炉1年多的生产数据跟踪分析,结果表明:X_(BG)控制在63~64m/min,对应炉腹煤气量V_(BG)控制在6300~6400m^(3)/min时,高炉稳定顺行,燃料比较为稳定;针对... 详细信息

对炉腹煤气量指数X_(BG)和透气阻力系数K在马钢2号高炉的应用进行了总结。通过对2号高炉1年多的生产数据跟踪分析,结果表明:X_(BG)控制在63~64m/min,对应炉腹煤气量V_(BG)控制在6300~6400m^(3)/min时,高炉稳定顺行,燃料比较为稳定;针对2号高炉炉腹渣皮厚、炉腹温度整体偏低现象,风压控制在靠上限水平,K值实际控制在4.25~4.75为宜,高炉运行状态良好。认为炉腹煤气量指数和透气阻力系数都是综合操作参数,在高炉日常操作中,可以用此来判断炉况,衡量强化程度,使炉况保持稳定顺行,技术经济指标改善。

关键词：高炉炉腹煤气量指数透气阻力系数利用系数燃料比

钢渣–花生壳复合活性炭制备及其甲醛脱除行为

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硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2286-2295页

作者：杜晓燕王倩韩伟胜于先坤张浩安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243032 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室(安徽工业大学) 安徽马鞍山243002 中钢集团马鞍山矿山研究院股份有限公司安徽马鞍山243000 安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032

为探索钢渣高附加值利用新途径,采用微波加热–磷酸活化法复合制备了钢渣–花生壳复合活性炭(SPAC),考察其室温条件下低质量浓度甲醛(HCHO)脱除行为,并对最佳样品的表面化学性质和微观结构进行了描述和分析。结果表明:当微波功率为550 ... 详细信息

为探索钢渣高附加值利用新途径,采用微波加热–磷酸活化法复合制备了钢渣–花生壳复合活性炭(SPAC),考察其室温条件下低质量浓度甲醛(HCHO)脱除行为,并对最佳样品的表面化学性质和微观结构进行了描述和分析。结果表明:当微波功率为550 W、浸渍比为1.25:1.00、钢渣超微粉掺量(质量分数)为15%时,所制备的钢渣–花生壳复合活性炭对甲醛气体脱除率最高,即93.2%。钢渣–花生壳复合活性炭的脱除率与甲醛初始质量浓度呈负相关、而与脱除量呈正相关,其脱除动力学行为更加符合准二级动力学模型,化学因素是控制脱除反应速率的重要因素;脱除平衡特征更加符合Freundlich模型,属于优惠脱除,化学键力起到重要作用。钢渣–花生壳复合活性炭一方面具有优良的多孔结构及较大比表面积,对低质量浓度甲醛起到聚集作用;另一方面含有的铁元素(Fe^(2+)、Fe^(3+)价态)与锰元素(Mn^(2+)价态)协同作用,实现对甲醛进一步吸附富集的同时,发生催化氧化脱除甲醛。该研究不仅为钢渣基功能材料的探索研究提供参考,而且为室温低浓度甲醛高效脱除提供理论支撑。

关键词：钢渣花生壳活性炭甲醛脱除

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冲击载荷作用下钽电容的电压瞬变特性及微观机理

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爆炸与冲击 2024年第4期44卷 15-23页

作者：王家乐李洪伟王小兵梁昊周恩苏洪赵金耀安徽理工大学化工与爆破学院安徽淮南232001 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司安徽马鞍山243000

为探究钽电容在冲击载荷作用下的失效机制,设计并开展了5组不同强度的钽电容水下爆炸冲击实验,研究了冲击载荷作用下钽电容的电压瞬变特性,通过漏电、充电电流变化分析了钽电容的失效模式,利用扫描电镜观察钽电容的微观结构,讨论了冲击... 详细信息

为探究钽电容在冲击载荷作用下的失效机制,设计并开展了5组不同强度的钽电容水下爆炸冲击实验,研究了冲击载荷作用下钽电容的电压瞬变特性,通过漏电、充电电流变化分析了钽电容的失效模式,利用扫描电镜观察钽电容的微观结构,讨论了冲击载荷作用下钽电容的失效机理。结果表明:钽电容受冲击后发生短路失效,电压大幅度降低,在自愈完成后电压缓慢上升。随着冲击波超压的增大,钽电容失效的概率增大,钽电容失效的临界超压约为32 MPa。不同类型的电压变化对应不同的失效模式,包括击穿后瞬间自愈、击穿后缓慢自愈和多次击穿自愈。不同类型电压变化的初始漏电电流峰值有较大差别,Ⅰ类电流峰值为2.5~5 A,Ⅱ类为1~2 A,Ⅲ类为8~9 A,且峰值越大,峰宽越小。冲击载荷作用下钽电容的微观失效机理与其氧化膜的瑕疵相关,机理包括氧化膜中微裂缝扩展使得局部电场强度超过击穿场强造成击穿、氧化膜较薄区域下方的杂质及晶态膜突出形成导电通道、贯穿型裂缝形成后气体电离导致的击穿。

关键词：钽电容冲击载荷水下爆炸电子雷管

基于ICP-MS研究转炉钢渣微粉吸附镍和铅的动力学机理

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 594-600页

作者：徐修平徐维成于先坤陈煜杨刚张浩金属矿山安全与健康国家重点实验室安徽马鞍山243000 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室(安徽工业大学) 安徽马鞍山243002 中钢集团马鞍山矿山研究院股份有限公司安徽马鞍山243000 南京农业大学草业学院江苏南京210095 中冶宝钢技术服务有限公司上海201999 安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032

随着工业化的发展,水体和土壤中的重金属污染日益严重。其中,重金属镍是一种常见的致敏性金属,会引起人体过敏发炎,甚至会引发癌症;血液中铅浓度的超标会危害人的神经系统、心血管系统和生殖系统,造成终身性的危害。因此,治理镍和铅重... 详细信息

随着工业化的发展,水体和土壤中的重金属污染日益严重。其中,重金属镍是一种常见的致敏性金属,会引起人体过敏发炎,甚至会引发癌症;血液中铅浓度的超标会危害人的神经系统、心血管系统和生殖系统,造成终身性的危害。因此,治理镍和铅重金属污染具有十分重要的意义。钢渣是炼钢过程中产生的一种副产物,其存在难以利用与附加值低的问题。同时加之管理制度的不健全,导致大量钢渣露天堆放,对土地资源、地下水源,以及空气质量造成严重影响。钢渣微粉具有比表面积大、多孔、化学活性高等特性,被广泛利用,可以成为吸附材料。本文以转炉钢渣微粉为研究对象,利用激光粒度仪、电感耦合等离子体质谱仪、比表面积与孔隙度吸附仪、X射线荧光光谱仪等测试转炉钢渣微粉的基本性质,重点研究转炉钢渣微粉添加量、重金属初始浓度、溶液pH和吸附时间对转炉钢渣微粉吸附Ni^(2+)、Pb^(2+)的效果,结合吸附动力学与吸附等温线理论揭示转炉钢渣微粉对Ni^(2+)、Pb^(2+)的吸附作用机理,为处理镍、铅重金属污染和工业废水处理提供技术支持与理论依据。结果表明:当转炉钢渣微粉添加量大于12.5 g·L^(-1)、重金属初始浓度小于100 mg·L^(-1)、溶液pH大于3和吸附时间大于120 min时,转炉钢渣微粉对Ni^(2+)、Pb^(2+)的吸附效果良好,即基本达到90%。转炉钢渣微粉对Ni^(2+)、Pb^(2+)的吸附符合准二级动力学模型,吸附速率由边界扩散和颗粒内扩散共同控制,吸附过程以化学吸附为主。转炉钢渣微粉的结构具有多孔性为物理吸附Ni^(2+)、Pb^(2+)提供吸附空间,转炉钢渣微粉的化学成分不仅具有碱性与Ni^(2+)、Pb^(2+)形成络合产物,而且水化过程中CaO与SiO_(2)生成C—S—H凝胶,对Ni^(2+)、Pb^(2+)形成络合吸附与硅酸盐体系包裹。转炉钢渣微粉对Ni^(2+)、Pb^(2+)吸附可能存在多层吸附。吸附Ni^(2+)、Pb^(2+)的过程为优惠吸附,吸附容易进行,其理论最大吸附量分别为18.785和17.002 mg·g^(-1)。

关键词： ICP-MS 转炉钢渣微粉 Ni2+ Pb2+ 吸附动力学

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磁场对钕铁硼表面电沉积Ni镀层性能的影响

表面技术 2024年第2期53卷 88-96页

作者：项腾飞任黄威周军张世宏安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243002 中钢天源股份有限公司安徽马鞍山243002 先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243002

目的研究不同磁场参数对钕铁硼表面电沉积Ni镀层性能的影响。方法以烧结钕铁硼(NdFeB)为基体,采用磁场辅助电沉积方法在其表面镀覆Ni层。利用扫描电镜(SEM)、EDS能谱仪、X射线衍射仪(XRD)分析镀层的表面形貌、元素组成和微观结构,通过... 详细信息

目的研究不同磁场参数对钕铁硼表面电沉积Ni镀层性能的影响。方法以烧结钕铁硼(NdFeB)为基体,采用磁场辅助电沉积方法在其表面镀覆Ni层。利用扫描电镜(SEM)、EDS能谱仪、X射线衍射仪(XRD)分析镀层的表面形貌、元素组成和微观结构,通过电化学工作站对Ni镀层进行耐蚀性能研究。结果施加磁场能显著改善镀层的表面形貌,表面镀层形貌更加均匀致密;试样的耐蚀性显著提高,在平行磁场方向下,当磁场强度为0.07 T时电沉积30 min,所得Ni镀层自腐蚀电位(E_(corr))为–0.193 V,自腐蚀电流密度(J_(corr))为8.305×10^(–7)A·cm^(–2),阻抗值达到3.882×10^(4)Ω·cm^(2),耐蚀性最好。结论施加磁场后,镀层性能得到改善,平行磁场作用下Ni镀层更加均匀细致,其耐蚀性最优,垂直磁场次之,均优于无磁场作用下制备的Ni镀层。

关键词：烧结钕铁硼电沉积磁场强度表面形貌耐蚀性

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120 t LF智能控制系统的开发和应用

炼钢 2024年第4期40卷 58-64页

作者：孙波解养国邓南阳王勇张振海夏云进马鞍山钢铁有限公司长材事业部安徽马鞍山243000 安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243002

针对LF精炼操作对人工经验过度依赖的问题,马鞍山钢铁有限公司长材事业部基于冶金机理,在120 t LF上开发了温度模型、合金模型、吹氩模型和造渣模型,建立以钢水温度、成分、炉渣三者相互统一的控制模型,利用大数据技术和自学习功能对控... 详细信息

针对LF精炼操作对人工经验过度依赖的问题,马鞍山钢铁有限公司长材事业部基于冶金机理,在120 t LF上开发了温度模型、合金模型、吹氩模型和造渣模型,建立以钢水温度、成分、炉渣三者相互统一的控制模型,利用大数据技术和自学习功能对控制模型进行优化,实现了各模型协同集成和LF智能控制,取得了良好的应用效果,LF自动控制比例达到80%,终点目标温度±5℃命中率达95%以上,终点成分窄范围命中率(w(Si)±0.02%、w(Mn)±0.02%、w(S)±0.001%、w(Al s)±0.005%)达97%以上,降低LF精炼电耗约4 kWh/t、减少精炼处理时间约5 min,提高了生产效率和钢水质量,对炼钢工序降本增效起到了重要作用。

关键词： LF精炼智能控制模型集成大数据

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