磷矿热还原制取黄磷技术现状及研究进展

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作者 李明霞 夜晨 +2 位作者 李姗 梅毅 聂云祥 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3578-3592,共15页

黄磷生产属于“高能耗”和“高污染”行业,电炉法是目前唯一的工业化生产黄磷的方法,但存在电耗高、黄磷尾气难以资源化利用等问题。在“碳达峰、碳中和”背景下,深入打好污染防治攻坚战,实现减污降碳协同增效是必然选择,因此,黄磷生产... 黄磷生产属于“高能耗”和“高污染”行业,电炉法是目前唯一的工业化生产黄磷的方法,但存在电耗高、黄磷尾气难以资源化利用等问题。在“碳达峰、碳中和”背景下,深入打好污染防治攻坚战,实现减污降碳协同增效是必然选择,因此,黄磷生产技术亟待创新。本文总结了磷矿热还原制取黄磷的机制,归纳了SiO_(2)、Al_(2)O_(3)和MgO助熔剂以及炭质还原剂活性对磷矿还原的影响,阐述了高炉法、电炉法、流态化法、熔融电解法、低温碳热还原磷酸法、硅热法和磷煤耦合联产黄磷和一氧化碳法制取黄磷的技术原理、特点以及存在的问题。指出未来黄磷生产技术的总体要求是节能降耗和碳资源高效利用,低品位磷矿利用技术和低磷废弃物中回收磷技术的开发对实现磷资源的可持续开发利用具有重要意义。 展开更多

关键词 黄磷 磷矿 助熔剂 热还原 节能降耗

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硅石、钾长石助熔磷矿碳热还原反应机理研究 被引量：8

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作者 李银 夏举佩 +1 位作者 刘海浪 曹任飞 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1120-1126,共7页

分别使用硅石、钾长石作为助熔剂,考察反应温度,反应时间对磷转化率的影响。结果表明:钾长石助熔时磷的转化率明显高于硅石。利用HSC-5热力学软件及热重(TGA)分析方法,分别考察了磷矿碳热还原过程的热力学及动力学过程。结果表明:钾长... 分别使用硅石、钾长石作为助熔剂,考察反应温度,反应时间对磷转化率的影响。结果表明:钾长石助熔时磷的转化率明显高于硅石。利用HSC-5热力学软件及热重(TGA)分析方法,分别考察了磷矿碳热还原过程的热力学及动力学过程。结果表明:钾长石与硅石助熔相比,黄磷生产操作温度可降低215℃,钾长石助熔时的活化能降低了3.2k J×mol-1,具有较好的节能降耗效果。残渣XRD分析表明:钾长石助熔优于硅石的主要原因是钾长石分解释放物SiO_2反应活性高,Ca_5(PO_4)3_F可在较低温度下发生脱氟反应,同时因有碱金属参与造渣,低共熔物形成温度低,便于主反应的进行。 展开更多

关键词 钾长石 硅石 助熔剂 电炉法 黄磷

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黑磷的低成本制备研究 被引量：8

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作者 王波 汤永威 +2 位作者 郭瑞玲 梅毅 廉培超 《无机盐工业》 CAS 北大核心 2018年第2期29-32,共4页

为降低黑磷的制备成本,开发了一种以分析纯红磷为原料制备黑磷的方法,初步考察了矿化剂用量和反应器大小等因素对黑磷产率的影响,证明通过优化实验条件可以在较短时间内取得较高的产率。采用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、扫描... 为降低黑磷的制备成本,开发了一种以分析纯红磷为原料制备黑磷的方法,初步考察了矿化剂用量和反应器大小等因素对黑磷产率的影响,证明通过优化实验条件可以在较短时间内取得较高的产率。采用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对样品的结构形貌及纯度做了表征,结果表明优化条件下制得的样品不仅纯度高,而且是正交晶型的层状黑磷。该制备方法具有成本低、产率高等优点,具有很好的工业化应用前景。 展开更多

关键词 黑磷 红磷 产率 黑磷烯

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基于响应曲面法的磷酸分解磷矿研究 被引量：4

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作者 李茂刚 罗康碧 +2 位作者 李沪萍 苏毅 梅毅 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期41-46,共6页

以云南富藏的磷矿资源作为研究对象,考察了磷酸浓度、液固比和温度对磷矿转化率的影响。通过响应曲面实验设计(RSM),建立了磷酸分解磷矿过程的回归模型,该模型较好地反映了磷矿转化率与磷酸浓度、液固比和温度之间的关系;利用该模型优... 以云南富藏的磷矿资源作为研究对象,考察了磷酸浓度、液固比和温度对磷矿转化率的影响。通过响应曲面实验设计(RSM),建立了磷酸分解磷矿过程的回归模型,该模型较好地反映了磷矿转化率与磷酸浓度、液固比和温度之间的关系;利用该模型优化得到分解最佳工艺条件为温度110℃,液固比9,磷酸浓度42%(P_2O_5计),在此工艺条件下磷矿转化率达99.29%,与模型预测值相对误差<1%,表明所得模型可以精确反映参数之间的相关关系,可以用于磷矿分解过程的预测与优化。 展开更多

关键词 磷矿 磷酸 分解 响应曲面

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生物质碳量子点在水合盐相变材料中对碳钢缓蚀作用研究

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作者 夏海明 谢德龙 +2 位作者 孟杨 梅毅 谢于辉 《林产工业》 北大核心 2025年第6期44-50,共7页

以木质素和大豆分离蛋白为前驱体,通过水热法分别合成了两种新型碳量子点(CDs-1和CDs-2),将其作为Q235碳钢在熔融十二水磷酸氢二钠水合盐相变材料中的缓蚀剂,并对其微观结构、表面性能和缓蚀行为进行了研究。结果表明:CDs-1和CDs-2的表... 以木质素和大豆分离蛋白为前驱体,通过水热法分别合成了两种新型碳量子点(CDs-1和CDs-2),将其作为Q235碳钢在熔融十二水磷酸氢二钠水合盐相变材料中的缓蚀剂,并对其微观结构、表面性能和缓蚀行为进行了研究。结果表明:CDs-1和CDs-2的表面有氮、硫元素基团,平均粒径分别为3.25 nm和4.25 nm,碳量子点的阻抗随浓度增大而增大。在200 mg/L的浓度下浸泡24 h,CDs-1的缓蚀效率为64.92%,CDs-2的缓蚀效率为79.58%。 展开更多

关键词 十二水磷酸氢二钠 碳钢 水热法 碳量子点 缓蚀剂

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氟磷灰石碳热还原过程及动力学研究? 被引量：6

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作者 曹任飞 李银 +2 位作者 夏举佩 李宛霖 韩跃伟 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期372-379,共8页

为探明电炉法黄磷的反应历程,采用纯物质模拟电炉法黄磷生产,并使用HSC热力学软件、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析方法对该过程进行辅助研究。HSC和XRD分析结果表明氟磷灰石碳热还原反应历程如下:Ca_5(PO_4)_3F优先与SiO_... 为探明电炉法黄磷的反应历程,采用纯物质模拟电炉法黄磷生产,并使用HSC热力学软件、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析方法对该过程进行辅助研究。HSC和XRD分析结果表明氟磷灰石碳热还原反应历程如下:Ca_5(PO_4)_3F优先与SiO_2发生脱氟反应生成Ca_3(PO_4)_2,而Ca_3(PO_4)_2又被碳还原产生CaO,并结合SiO_2形成钙硅酸盐,而F最终以SiF_4(g)的形式排出体系;动力学分析结果表明氟磷灰石的碳热还原反应是一个变级反应,反应级数随温度升高而降低,反应速率随温度升高而增大,随时间增大而降低,其反应活化能为188.96 kJ×mol^(-1),表明是一个高能耗反应;渣相SEM分析结果表明随着温度的升高,体系的液相逐渐增多,物质扩散加快,导致反应速率增大,这与动力学分析结果相一致。 展开更多

关键词 氟磷灰石 碳热还原 反应历程 动力学

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减水剂对磷石膏基建筑石膏性能的影响 被引量：18

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作者 张彪 郑光亚 +4 位作者 刘家宁 熊瑞斌 韩跃伟 夏举佩 杨劲 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第5期1540-1546,共7页

以云南安宁某磷肥厂的磷石膏为原料,制备了磷石膏基建筑石膏。采用四种不同类型的减水剂,即木质素磺酸钙(MG)、萘系减水剂(FDN)、三聚氰胺减水剂(SMF)、聚羧酸减水剂(PS)四种物质,考察了不同减水剂的掺量对磷石膏基建筑石膏的标准稠度... 以云南安宁某磷肥厂的磷石膏为原料,制备了磷石膏基建筑石膏。采用四种不同类型的减水剂,即木质素磺酸钙(MG)、萘系减水剂(FDN)、三聚氰胺减水剂(SMF)、聚羧酸减水剂(PS)四种物质,考察了不同减水剂的掺量对磷石膏基建筑石膏的标准稠度用水量、减水率、凝结时间与抗折、抗压强度的影响。结果表明,MG不适合作石膏减水剂,改性效果较好的是SMF减水剂,掺入量为0.3wt%。通过对掺杂减水剂后石膏试件的SEM表征,初步对石膏减水改性过程进行了机理分析。发现减水剂主要是通过物理方法进行改性,当其加入建筑石膏水化体系中时,会使石膏内部结构变得更为致密,从而降低标准稠度用水量,最终增加石膏试件的强度。 展开更多

关键词 磷石膏 建筑石膏 减水剂 改性

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碱金属碳酸盐对磷矿碳热还原反应的影响研究 被引量：7

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作者 曹任飞 夏举佩 +1 位作者 李宛霖 韩跃伟 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期568-576,共9页

通过热力学和实验研究对比分析了Ca_3(PO_4)_2与无烟煤和石墨的碳热还原反应,结果证明炭结构及其活性影响反应的发生;添加K_2CO_3、Na_2CO_3研究其对磷矿碳热还原反应的影响,结果表明,在1300℃、50 min下对比无添加体系,添加1.5%(wt)K_2... 通过热力学和实验研究对比分析了Ca_3(PO_4)_2与无烟煤和石墨的碳热还原反应,结果证明炭结构及其活性影响反应的发生;添加K_2CO_3、Na_2CO_3研究其对磷矿碳热还原反应的影响,结果表明,在1300℃、50 min下对比无添加体系,添加1.5%(wt)K_2CO_3和Na_2CO_3体系的P_2O_5转化率分别从46.7%提升至64.22%、59.14%,反应时间延长至4 h,P2O_5转化率分别可以达到91.32%、87.24%;渣相XRD、SEM分析表明加入碱金属碳酸盐可以促进磷矿的碳热还原反应,但并不改变其反应历程,且在1300℃下,渣相均以固态烧结形式排出,符合窑法磷酸的排渣要求;动力学分析表明磷矿碳热还原反应均为一级反应,且添加K_2CO_3和Na_2CO_3体系的活化能分别为182.91和195.38 kJ×mol^(-1),比无添加体系的209.93 kJ×mol^(-1)显著降低。 展开更多

关键词 窑法磷酸 碱金属碳酸盐 炭活性 节能降耗

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SK静态混合器对工业磷酸脱砷的过程强化研究 被引量：7

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作者 任新林 梅毅 +5 位作者 冯梦黎 李柏扬 吕武华 问亚玲 王驰 何德东 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A02期218-225,共8页

以五硫化二磷脱砷剂分别开展了搅拌混合及SK静态混合脱除工业磷酸中砷(As)的研究。利用单因素实验、正交实验和响应曲面实验设计,得到了最佳反应条件。结果表明:两种反应器最佳的脱砷剂用量均为理论用量的4倍,脱砷率大于99.8%,净化后的... 以五硫化二磷脱砷剂分别开展了搅拌混合及SK静态混合脱除工业磷酸中砷(As)的研究。利用单因素实验、正交实验和响应曲面实验设计,得到了最佳反应条件。结果表明:两种反应器最佳的脱砷剂用量均为理论用量的4倍,脱砷率大于99.8%,净化后的产品砷浓度小于0.5 mg·kg-1,满足国家标准GB 1886.15—2015规定的食品级磷酸指标。搅拌反应器脱砷过程最佳反应温度65℃,反应时间70 min,搅拌速度300 r·min-1;以SK静态混合器进行磷酸脱砷,最佳磷酸流速为0.66m·s-1,反应时间2.4s,单位时间内处理的磷酸量是搅拌反应器的372倍。用SK静态混合器进行磷酸脱砷,具有工艺流程短、结构简单紧凑、可连续操作等优点,可以实现工业磷酸脱砷的过程强化。 展开更多

关键词 工业磷酸 脱砷 过程强化 静态混合器

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中国湿法磷加工产业现状与可持续发展 被引量：14

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作者 何宾宾 魏立军 +2 位作者 谢德龙 聂云祥 梅毅 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1-4,16,共5页

中国湿法加工具有产业集中度高,湿法磷产业体系较为完善的特点,部分关键共性技术处于国际先进水平,但存在磷资源贫化加快、可采资源量锐减、磷肥产能过剩、磷肥利用率低、环境问题突出等问题。针对这些问题,提出了中国湿法磷加工产业应... 中国湿法加工具有产业集中度高,湿法磷产业体系较为完善的特点,部分关键共性技术处于国际先进水平,但存在磷资源贫化加快、可采资源量锐减、磷肥产能过剩、磷肥利用率低、环境问题突出等问题。针对这些问题,提出了中国湿法磷加工产业应加快推进水肥一体化技术,构建绿色循环发展模式,形成非常规中低品位磷矿湿法加工技术,实现磷石膏的源头近零排放,加快高硅混合型胶磷矿利用技术研发,形成降低倍半氧化物的产业化技术,突破高端产业链技术装备瓶颈的可持续发展的建议和措施。 展开更多

关键词 湿法磷加工 磷矿 磷肥 可持续发展

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镍铁渣基磷酸镁水泥的制备及其机理研究 被引量：7

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作者 刘佳辉 周新涛 罗中秋 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期255-262,共8页

为实现镍铁渣(FS)的综合利用,降低磷酸镁水泥的生产成本,提出利用高镁含量的FS与磷酸二氢铵(ADP)反应制备镍铁渣基磷酸镁水泥(F-MPC).在50℃恒温水浴中反应8h的条件下,探讨FS与ADP质量比(mFS/mADP)、氧化镁掺量(wM)、水胶比(mW/mB)、硼... 为实现镍铁渣(FS)的综合利用,降低磷酸镁水泥的生产成本,提出利用高镁含量的FS与磷酸二氢铵(ADP)反应制备镍铁渣基磷酸镁水泥(F-MPC).在50℃恒温水浴中反应8h的条件下,探讨FS与ADP质量比(mFS/mADP)、氧化镁掺量(wM)、水胶比(mW/mB)、硼酸掺量(wBA)对材料凝结时间和抗压强度的影响,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜-能量弥散X射线谱(SEM-EDS)分析F-MPC水化产物的物相组成及微观形貌,探讨其水化反应机理.结果表明:当mFS/mADP=4、wM=4%、mW/mB=0.17、wBA=0.3%时,F-MPC的工作性能与力学性能最佳;水化产物以鸟粪石为主,同时还有磷镁铵石,F-MPC以这些水化产物为胶结料,通过胶结作用将FS颗粒进行包裹,最终形成高强的硬化体. 展开更多

关键词 镍铁渣 磷酸镁水泥 制备 水化产物 形成机理

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低维黑磷的制备及其在光催化降解领域的应用研究进展 被引量：4

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作者 梁一尊 葛艳清 +2 位作者 王驰 李凯 梅毅 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期845-858,共14页

低维黑磷具有直接可调节带隙结构、高载流子迁移率及良好的生物相容性等优点,使其在光催化降解领域有着不可或缺的地位,但它存在自然环境下极易被氧化和电子空穴利用率低等问题。制备稳定且高效的低维黑磷复合材料对于其实际应用有着重... 低维黑磷具有直接可调节带隙结构、高载流子迁移率及良好的生物相容性等优点,使其在光催化降解领域有着不可或缺的地位,但它存在自然环境下极易被氧化和电子空穴利用率低等问题。制备稳定且高效的低维黑磷复合材料对于其实际应用有着重要的意义。本文介绍了低维黑磷的制备和低维黑磷复合材料在光催化降解领域的应用。对不同方法制备的低维黑磷的效果和光学性质的改变进行了比较,对机械剥离、化学气相沉积、液相剥离和溶剂热合成法进行了详细描述及总结。结合现有文献,对碳质、金属、半导体及其他材料和低维黑磷制备的复合材料进行了总结,并对复合材料在光催化降解领域的效果和复合后低维黑磷光学性质的改变进行了分析。提出了低维黑磷及其复合材料在制备上存在的问题,通过文中所述的复合方法及所选复合材料,对低维黑磷的实际应用进行了展望。 展开更多

关键词 黑磷 纳米材料 复合材料 光催化剂 光催化降解

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黑磷的制备及储能应用研究进展 被引量：6

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作者 蒋运才 李雪梅 +3 位作者 吴兆贤 曹昌蝶 梅毅 廉培超 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期59-71,共13页

黑磷作为一种新型的精细磷化工产品,因其高的理论比容量、高的载流子迁移率及良好的导电性而在储能领域具有很好的应用前景。近年来,针对黑磷、纳米黑磷的制备及其储能应用,涌现出了许多新技术、新方法与新策略。在黑磷的制备方面,开发... 黑磷作为一种新型的精细磷化工产品,因其高的理论比容量、高的载流子迁移率及良好的导电性而在储能领域具有很好的应用前景。近年来,针对黑磷、纳米黑磷的制备及其储能应用,涌现出了许多新技术、新方法与新策略。在黑磷的制备方面,开发了加压法(高压法、机械球磨法)和催化法(铋熔化法、汞回流法、矿化法)制备技术,但仍未能实现黑磷的连续化制备;在纳米黑磷的制备方面,开发了自上而下法(机械剥离法、超声剥离法、剪切剥离法、电化学剥离法)和自下而上法(溶剂热法、化学气相沉积法),然而,高质量、高产率纳米黑磷的精确可控制备技术还有待开发。此外,黑磷在应用于储能领域时,大的体积膨胀使得电池储能性能变差,通过纳米化并与其他材料复合制备纳米黑磷基复合材料,发挥协同作用,一定程度上能够缓解以上问题。从黑磷、纳米黑磷的制备及其在储能领域的应用三个方面进行综述,旨在为高品质黑磷及纳米黑磷的高效率、低成本、可控及规模化制备提供借鉴思路,为其在储能领域的发展方向奠定基础。 展开更多

关键词 黑磷 纳米黑磷 制备技术 纳米黑磷基复合材料 储能

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铜渣/电解锰渣基磷酸盐胶凝材料的制备及其形成机理探讨 被引量：6

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作者 母维宏 和森 +5 位作者 周新涛 黄静 罗中秋 马越 王路星 邵周军 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期23-28,51,共7页

为提高铜渣(CS)的综合利用率和拓展电解锰渣(EMR)的处理途径,采用富含铁氧化物的CS和含Mn、NH 3-N的EMR与磷酸二氢钠(P)制备铜渣/电解锰渣基磷酸盐胶凝材料,考察CS∶P质量比、EMR掺量对胶凝材料力学性能及毒性浸出的影响,并采用SEM/EDS... 为提高铜渣(CS)的综合利用率和拓展电解锰渣(EMR)的处理途径,采用富含铁氧化物的CS和含Mn、NH 3-N的EMR与磷酸二氢钠(P)制备铜渣/电解锰渣基磷酸盐胶凝材料,考察CS∶P质量比、EMR掺量对胶凝材料力学性能及毒性浸出的影响,并采用SEM/EDS和XRD表征材料的微观结构和物相组成,揭示其形成机理。实验结果表明:随着CS∶P的增加,材料的抗压强度先增大后减小;当EMR掺量为15%—40%时,材料中Mn和NH3-N浸出质量浓度均满足GB—8978标准限值(Mn:2.0 mg/L;NH3-N:15.0 mg/L)。SEM/EDS和XRD分析结果表明,材料可水化生成Fe(H2PO4)3,Fe3(PO4)2,Mg(H2PO4)2等磷酸盐黏结相,而EMR中的Mn和NH3-N可转化形成Mn3(PO4)2,MnPO4·1.5H2O,Mn3(PO4)2·1.5H2O、NH4FePO4·H2O和NH4MgPO4·6H2O等低溶解度的磷酸盐化学沉淀,这些磷酸盐化合物间相互粘接形成密实整体,最终不仅使材料高强,同时还可有效固定/稳定Mn和NH 3-N。 展开更多

关键词 铜渣 电解锰渣 磷酸盐胶凝材料 形成机理

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不同掺杂剂对磷矿碳热还原反应的影响 被引量：3

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作者 郑光亚 曹任飞 +2 位作者 夏举佩 梅毅 陈正杰 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期5112-5118,共7页

对比分析了分别以K2CO3、Na2CO3、NiSO4、K2CO3-NiSO4为掺杂剂的不同磷矿碳热还原反应体系,结果表明,1200℃时,掺杂碱金属的体系由于其更易产生液相,利于扩散,因此,其反应进度比其他体系略好;对比掺杂物体系和无掺杂体系的各温度XRD图... 对比分析了分别以K2CO3、Na2CO3、NiSO4、K2CO3-NiSO4为掺杂剂的不同磷矿碳热还原反应体系,结果表明,1200℃时,掺杂碱金属的体系由于其更易产生液相,利于扩散,因此,其反应进度比其他体系略好;对比掺杂物体系和无掺杂体系的各温度XRD图谱可知,掺杂物只是强化了反应的进度,并未有新的物质产生。添加掺杂物后残渣的流动温度也有明显差异,1250℃时,掺杂碱金属的残渣其流动温度较低,而随着温度的升高,残渣的流动温度均下降;但1350℃时,混合掺杂体系和掺杂硫酸镍体系的流动温度却低于碱金属体系;从1300℃下残渣的SEM图谱分析可知,具有掺杂物体系的残渣外观形态与无掺杂体系基本一致,说明添加掺杂物并没改变残渣的外观形态,均是固体残渣,符合窑法磷酸固态排渣的要求。 展开更多

关键词 窑法磷酸 掺杂剂 磷矿 碳热还原

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磷Ⅱ型无水石膏制备及活性联合激发基础研究 被引量：4

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作者 毕强 梅毅 夏举佩 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期5427-5435,共9页

以磷石膏为研究对象,首先借助差热分析确定了适宜煅烧温度,并研究保温时间、粉磨细度与磷Ⅱ型无水石膏(AⅡ)活性关系;其次,以强化AⅡ水化硬化、强度提升为目的,优选激发剂与表面活性剂复配并对其协同激发效应进行研究。结果表明:2.0%钾... 以磷石膏为研究对象,首先借助差热分析确定了适宜煅烧温度,并研究保温时间、粉磨细度与磷Ⅱ型无水石膏(AⅡ)活性关系;其次,以强化AⅡ水化硬化、强度提升为目的,优选激发剂与表面活性剂复配并对其协同激发效应进行研究。结果表明:2.0%钾明矾和1.5‰LA-1复配效果最好,2.0%钾明矾单掺、2.0%钾明矾和1.5‰LA-1复配28d抗压强度分别为26.1MPa、36.5MPa,抗压强度提升了39.85%;通过体系的水化率和石膏颗粒表面zeta电位绝对值随表面活性剂掺量变化规律,结合SEM对其微观形貌进行分析,复配激发剂改变了石膏颗粒表面zeta电位绝对值,加速了AⅡ的水化,并且使少量生成的二水石膏晶型由原本的棱柱状转变为较为细小的棒状结构填补在棱柱状晶型交错的孔隙之间,进而使整体形成更致密结构。 展开更多

关键词 磷Ⅱ型无水石膏 激发剂 表面活性剂 ZETA电位 水化率

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增强剂对磷石膏基建筑石膏性能的影响 被引量：5

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作者 刘家宁 郑光亚 +3 位作者 熊瑞斌 张彪 韩跃伟 夏举佩 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第3期819-825,共7页

以云南安宁某磷肥厂的磷石膏为原料,以此来制备磷石膏基建筑石膏。采用Na2SO4、尿素(CO(NH2)2)、Al2(SO4)3、Al(OH)3四种增强剂,考察不同增强剂的掺量对磷石膏基建筑石膏的凝结时间、抗折抗压强度的影响。结果表明:当Na2SO4掺入量为0.5... 以云南安宁某磷肥厂的磷石膏为原料,以此来制备磷石膏基建筑石膏。采用Na2SO4、尿素(CO(NH2)2)、Al2(SO4)3、Al(OH)3四种增强剂,考察不同增强剂的掺量对磷石膏基建筑石膏的凝结时间、抗折抗压强度的影响。结果表明:当Na2SO4掺入量为0.5wt%时,试件整体强度最高,改性建筑石膏试件2 h抗压强度提升7.84%,绝干抗压强度提升11.78%;当Al(OH)3掺入量为0.7wt%时,试件整体强度最高,改性磷石膏基建筑石膏试件2 h抗压强度提升11.32%,绝干抗压强度提升12.36%;当CO(NH2)2掺入量为0.5wt%时,试件整体强度最高,改性磷石膏基建筑石膏砌块2 h抗压强度提升12.34%,绝干抗压强度提升14.22%;当Al2(SO4)3掺入量为1.5wt%时,试件整体强度最高,改性磷石膏基建筑石膏试件抗折强度提升较小,2 h抗压强度提升17.62%,绝干抗压强度提升19.29%。改性效果最好的增强剂为硫酸铝,掺入量为1.5wt%;通过对掺杂增强剂后石膏试件SEM表征,初步对石膏改性过程进行了机理分析,为磷石膏基建筑石膏改性提供了理论依据,研究成果具有较好的应用价值。 展开更多

关键词 磷石膏 建筑石膏 增强剂 改性

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助熔剂硅石及钾页岩对磷矿碳热还原反应的影响 被引量：3

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作者 朱晁莹 屈敏 +3 位作者 李银 罗洁 付仓颉 夏举佩 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2908-2912,2918,共6页

考察了硅石及钾页岩分别作为助熔剂时对磷矿碳热还原反应的影响。通过考察反应温度、反应时间、烟煤过剩系数和酸度值,研究两种助熔剂对磷转化率的影响。结果表明,随着反应温度的升高、反应时间的延长、烟煤过剩系数的增大,磷的转化率... 考察了硅石及钾页岩分别作为助熔剂时对磷矿碳热还原反应的影响。通过考察反应温度、反应时间、烟煤过剩系数和酸度值,研究两种助熔剂对磷转化率的影响。结果表明,随着反应温度的升高、反应时间的延长、烟煤过剩系数的增大,磷的转化率逐渐提高,最后趋于稳定。随着酸度值的增大,磷的转化率呈现先增大后减小的趋势。当反应温度为1400℃,反应时间为40 min,酸度值为1.02,无烟煤过剩系数为1.5时,硅石、钾页岩作为助熔剂时磷的转化率分别达到94.50%,95.31%。通过考察残渣特性,得出钾页岩作为助熔剂时,其残渣的流动温度较硅石降低了52℃,粘度摊开面积是硅石体系的2.25倍。 展开更多

关键词 磷矿 硅石 钾页岩 助熔剂

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钾系添加剂促进磷矿碳热还原的可行性研究 被引量：3

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作者 赵禺 夏举佩 +1 位作者 曹任飞 贾愚 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3983-3988,共6页

通过实验模拟电炉法黄磷生产,以磷转化率为指标,研究掺杂钾系物质对磷矿碳热还原的影响。利用热力学分析Ca_3(PO_4)_2分别与无烟煤和石墨的碳热还原反应,结果表明炭活性将影响反应发生的条件;分别添加KCl、K_2CO_3、K_2SO_4、KOH,通过... 通过实验模拟电炉法黄磷生产,以磷转化率为指标,研究掺杂钾系物质对磷矿碳热还原的影响。利用热力学分析Ca_3(PO_4)_2分别与无烟煤和石墨的碳热还原反应,结果表明炭活性将影响反应发生的条件;分别添加KCl、K_2CO_3、K_2SO_4、KOH,通过改变温度、反应时间、添加量,考察得到磷转化率与三因素的关系为正相关,其中K_2SO_4促进效果较好;最佳工艺条件分别为碳过量系数δ=1. 5,酸度值M=0. 71,温度T=1400℃,反应时间120 min,K_2SO_4添加量为3. 0%,此时磷转化率达93. 43%;由化学反应动力学分析得,添加K_2SO_4反应体系活化能为123. 94 kJ·mol^(-1),无添加体系为162. 38 k J·mol^(-1),反应活化能显著降低。 展开更多

关键词 磷矿 碳热还原 钾系碱金属 碳活性

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磷石膏复合胶凝材料的制备及胶结过程研究 被引量：8

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作者 魏兴 郑光亚 +3 位作者 何宣志 张志远 张云开 夏举佩 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期101-106,共6页

为了促进磷石膏资源化利用,以磷石膏、无水石膏、钢渣和P·Ⅱ52.5水泥为原材料,通过复配方法制备磷石膏复合(PSGW)胶凝材料并对其水化胶结过程进行研究。结果表明,当磷石膏质量分数为35%、无水石膏质量分数为5%、钢渣质量分数为10%... 为了促进磷石膏资源化利用,以磷石膏、无水石膏、钢渣和P·Ⅱ52.5水泥为原材料,通过复配方法制备磷石膏复合(PSGW)胶凝材料并对其水化胶结过程进行研究。结果表明,当磷石膏质量分数为35%、无水石膏质量分数为5%、钢渣质量分数为10%、P·Ⅱ52.5水泥质量分数为50%时,制备出的PSGW胶凝材料3 d抗折强度为4.9 MPa、抗压强度为35.3 MPa;28 d抗折强度为6.9 MPa、抗压强度为51.5 MPa、软化系数为0.88,满足P·O42.5 R等级要求。通过对PSGW胶凝材料进行XRD、FT-IR和SEM表征分析发现,该体系水化产物主要为棒状钙矾石、板块状水化硅酸钙、氢氧化钙和重结晶的二水硫酸钙。 展开更多

关键词 磷石膏 胶凝材料 软化系数 水化机理

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