以碳酸锶废渣为原料制备高纯氯化锶

回收利用以碳还原等方法生产碳酸锶废渣中的锶元素,有利于提高锶资源的综合利用水平,减少碳酸锶生产带来的环境污染。以碳酸锶废渣为原料,采用盐酸浸取的方法,经过氯化锶精制等工艺,回收得到了高纯氯化锶;并且研究了浸取过程中温度、酸用量、水用量和反应时间等对浸取效果的影响,得出了浸取过程的最佳工艺参数。常温下,当碳酸锶废渣为100 g,中和pH为12时,盐酸用量约1 mol;用水量约600 mL;反应时间2 h;碳酸锶废渣中锶的回收率为78%;得到的氯化锶含量大于99.5%。     

共沉淀法制备SrAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋发光材料及其性能表征

研究了在液相共沉淀法制备长余辉发光粉体SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+的过程中,原料锶铝比、煅烧温度、保温时间对前躯体和煅烧产物的物相组成以及产物的长余辉性能的影响。采用X射线粉晶衍射仪(XRD)、荧光材料余辉特性测试仪对发光材料的物相组成和性能进行测试表征。研究表明,液相共沉淀法制备长余辉发光粉体SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+的最佳条件为锶铝量比为1∶2,烧结温度1200℃及保温时间为3h;长余辉材料的物相组成以SrAl2O4相为主晶相,并存在富铝相Sr4Al14O25、SrAl4O7和SrAl12O19。     

转底炉直接还原工艺处理天青石的试验研究

在掌握天青石理化特性的基础上,进行了天青石碳热还原热力学分析,并通过模拟转底炉直接还原工艺,开展了天青石含碳球团还原的试验研究。试验结果表明,转底炉直接还原工艺处理天青石是可行的,在还原温度为1 200℃、C/O原子比为0.8、恒温时间为20 min的条件下,天青石中SrSO4的转化率能够达到95%以上,而且天青石精矿的利用率接近100%。为合理高效地利用天青石资源奠定理论基础和技术依据。     

D2EHPA溶剂萃取除钙研究

研究采用D2EHPA(二-(2-已基己基)磷酸)为萃取剂的溶剂萃取法,在制备高纯碳酸锶工艺中的除钙问题。考察了萃取平衡时间、稀释剂、平衡pH值、温度、水相钙离子浓度、萃取剂浓度等因素对钙萃取率的影响,并研究了反萃条件及溶剂萃取除钙过程中锶的损失率。结果表明,D2EHPA(二-(2-已基己基)磷酸)-磺化煤油体系是除钙的优良萃取体系;萃取平衡时间在1 min左右;在平衡pH值为2.3~2.7的范围内,分配系数与pH值的关系为logD=2.0985pH-5.0215,钙的饱和萃取率达到83%;萃取过程的热效应很小,萃取率与萃取剂浓度的关系为logD=1.7312logCH2A2+2.5116;萃取过程符合液体离子交换机理,萃取络合物的组成为CaA2.1.4624H2A2;在粗碳酸锶盐酸浸取并除钡、铁杂质后的溶液中,D2EHPA(二-(2-已基己基)磷酸)-磺化煤油体系对钙的一次萃取率为46.11%,锶的损失率仅为0.35%,采用逆流多级萃取,可以完全除去其中的钙,得到高纯的氯化锶溶液。     

盐场卤水氧化-吸附联合脱色工艺的研究

以天津汉沽盐场高镁卤水为研究对象,分析其成色原因,建立了过氧化氢氧化-氢氧化锆吸附联合脱色工艺,分别考察了脱色剂用量、温度、pH值等因素对卤水色度、CODCr及镁离子损失率的影响,确定了最佳的脱色工艺条件:用卤水处理量1%(体积比)的过氧化氢于室温下将卤水氧化2 h后,在pH值为2～3的条件下经氢氧化锆吸附脱色40 min,氢氧化锆用量为60 g/L。在此条件下,卤水色度及CODCr去除率分别可达99%和85%,镁离子的损失率可控制在1%以下,均高于目前使用的工艺方法。吸附剂氢氧化锆经脱附后可循环使用,大大降低了工艺运行成本。     

Li-Na-K-Mg-Ca-Sr-Cl-H2O七元体系多温相平衡性质的热力学模拟研究

地下卤水中普遍存在较高浓度的锶(1 g/L),研究该类卤水中锶的成盐规律对于资源综合利用具有重要的指导意义。采用Pitzer-Simonson-Clegg超额Gibbs自由能方程和CALPHAD方法构建了Li-Na-K-Mg-Ca-Sr-Cl-H_2O体系的多温相平衡热力学模型,确定了5个含氯化锶三元子体系的多温混合参数。在广泛的温度范围内(273.15 K～373.15 K),模型计算结果与大多数实验结果基本一致,但对于一些体系,模型预测的平衡固相和相区大小仍与实验结果之间存在显著差异;实验数据的离散和匮乏成为全面检验模型预测结果的最大障碍。将模型用于我国三种典型含锶卤水(青海南翼山油田水、四川宣汉川25井卤水和四川平落坝地下卤水)结晶行为的模拟表明:这三种卤水蒸发后期均会有锶盐形成,温度较低时形成SrCl_2·6H_2O,温度较高时形成SrCl_2·2H_2O;温度对青海南翼山油田水和四川宣汉川25井卤水中锶富集最大程度的影响较大,温度升高均有利于锶在卤水中的富集;相比之下,四川平落坝地下卤水中锶的最大富集程度受温度影响较小,当高温析出SrCl_2·2H_2O时卤水中锶的最高浓度几乎不受温度影响。     

三元体系CaCl2?SrCl2?H2O的相平衡及其在钙锶分离中的应用

采用等温溶解平衡法研究了三元体系CaCl₂?SrCl₂?H₂O温度从323.15 K到353.15 K范围内的相平衡。基于该三元体系多温下的相平衡数据,设计开展了实验室模拟南翼山油田卤水中氯化钙和氯化锶在温度323.15 K下的分离实验。实验室模拟钙锶分离实验结果表明,在323.15 K下时分离一次固相产品中的钙锶摩尔比可以从25.46:1降至1.73:1,SrCl₂的回收率为52.47 %,所得一次固相产品在323.15 K下溶解并再次蒸发。钙和锶的摩尔比从1.73:1降至1.1:1,SrCl₂的回收率为78.67 %。     

四合木硬枝扦插生根特性的研究

从插穗长度与龄级、外源激素浓度、插穗留叶量、插穗着生部位等方面研究了四合木硬枝扦插生根特性。结果表明：2～3 a生枝条的生根率显著高于4 a以上生枝条的生根率;外源激素浓度对生根有明显的影响,使用50 mg·L-1 ABT1浸泡3 h,生根率可达91%;留叶量的多少对生根有显著影响,随着留叶量的增多,生根率升高;从南、北两个采穗方向采集的插穗,生根率、生根插穗的平均生根数和平均根长之间差异均不显著;采用上部带梢枝条制成的插穗,生根率极显著高于由枝条中部和下部制成的插穗;插后3 d开始出现愈伤组织,并有少量插穗开始生根,插后6 d大部分插穗已愈合、膨大,插后7～10 d为生根高峰期。     

浓氯化钙水溶液中高配位Ca-Cl离子团簇:分子动力学模拟研究

采用分子动力学(MD)模拟研究了5.55 mol·kg~(-1)氯化钙溶液的微观结构特征,尤其是溶液中高配位Ca-Cl离子团簇的结构与性质,探究了温度对于高配位Ca-Cl离子团簇的影响。结果显示,5.55 mol·kg~(-1)氯化钙溶液中,除形成[CaCl]~+、[CaCl_2]~0离子对外,还存在一些高配位[CaCl_x]~(2-)~x(x=3～6)离子团簇。高配位[CaCl_x]~(2-)~x(x=3～6)离子团簇在5.55 mol·kg~(-1)氯化钙溶液中介稳存在,易解离或进一步缔合形成更大Ca-Cl离子团簇,这可能与溶液中大量未完全水合Ca~(2+)对高配位[CaCl_x]~(2-)~x(x=3～6)离子团簇水壳层的扰动破坏有关。温度升高,氯化钙溶液中Ca-Cl离子缔合增强,但高配位Ca-Cl离子团簇的平均存在时间(t_(av))减小,这表示高温下溶液中Ca-Cl离子团簇频繁地解离与缔合,离子团聚趋势更为显著。本工作观测到的高配位[CaCl_x]~(2-)~x(x=3～6)离子团簇可能是浓氯化钙溶液Ca-Cl离子缔合过程中一种热力学不稳定结构,但这些高配位Ca-Cl离子团簇的形成可能对溶液结晶及相关化学过程产生不利影响。     

三元体系CaCl2-SrCl2-H2O相平衡在高钙锶比卤水体系中分离提取氯化锶的应用

采用等温溶解平衡法测定了三元体系CaCl₂-SrCl₂-H₂O温度在353.15 K时共饱和点的溶解度。基于实验结果和文献已有报道的该体系多温下的相平衡数据,模拟了南翼山油田卤水中氯化钙和氯化锶在温度323.15 K下的分离实验。模拟钙锶分离实验结果表明,物质的量比为25.41∶1的CaCl₂和SrCl₂的混合溶液在323.15 K下蒸发结晶提纯后的固相中钙锶物质的量比降低为1.73∶1,SrCl₂的回收率为52.47%,将所得一次固相产品在323.15 K下溶解并再次蒸发后,钙和锶的物质的量比从1.73∶1降至1.1∶1,SrCl₂的回收率为78.67%,SrCl₂的总回收率为41.28%。     

四川瓦屋山地区气候资源特点与利用对策

对瓦屋山地区海拔 90 0m～ 2 80 0m的气候资源特点进行了较为系统的研究 ,结果表明 :该区域年均降雨量和蒸发量分别为 2 2 3 8mm～ 2 558mm和 3 64mm～ 64 2mm ,6～ 9月的降雨量占全年的 57 3 %～ 65 4 % ,日最大降雨量可达 2 0 3mm～ 3 1 0mm ,年均降雨天数 2 0 5d～ 2 78d。年均气温 3 9℃～ 1 4 5℃ ,年均≥ 1 0℃有效积温 1 0 96 0℃～ 4 671 1℃ ,年均相对湿度 82 3 %～ 92 % ,年均日照时数 3 3 0 0h～74 4 9h ,年均雾日数 1 2 1d～ 2 79d。最后 ,对该区域的气候资源和利用对策进行了讨论。     

大风山天青石矿深加工路径的机理剖析

在掌握大风山天青石矿特性的基础上,对其深加工路径的选择和机理进行了分析,提出了火法—湿法联合冶金制备氢氧化锶的新工艺,并通过实验进行了验证。实验结果表明,通过集成"转底炉高效还原天青石、高压釜浸取耦合分离单质硫、重结晶提纯氢氧化锶"等技术能够实现天青石至氢氧化锶的高效、高纯、零污染生产,Sr SO4到Sr S的转化率能够达到95%以上,氢氧化锶纯度达99.5%以上,氢氧化锶的综合产率达到90%以上,为合理高效地利用大风山天青石资源生产氢氧化锶奠定了理论基础和技术依据。     

镁镍铝水滑石的合成及其在聚丙烯耐老化中的应用

采用沉淀法合成了镁镍铝水滑石(MgNiAl-LDH),研究了不同尿素和水热温度对合成MgNiAl-LDH的影响。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对MgNiAl-LDH进行了表征。将制得的MgNiAl-LDH添加至聚丙烯中(PP)中,制备MgNiAl-LDH/PP复合材料,通过加速老化及力学性能测试考察了MgNiAl-LDH的添加量对复合材料性能的影响。研究结果表明,当Mg~(2+)∶Ni~(2+)∶Al~(3+)为2∶1∶1,反应温度为100℃、尿素用量为二价金属阳离子(Mg~(2+)+Ni~(2+))摩尔浓度的2.5倍时,合成结晶良好的MgNiAl-LDH。复合材料耐老化实验结果表明,当MgNiAl-LDH的填充量为6 wt%时,经加速老化后,MgNiAl-LDH/PP复合材料拉伸强度基本保持不变,抗老化性能明显。     

镁镍铝水滑石的合成及其在聚丙烯耐老化中的应用

采用沉淀法合成了镁镍铝水滑石 (MgNiAl-LDH),研究了不同尿素和水热温度对合成MgNiAl-LDH的影响。通过X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和扫描电镜（SEM）对MgNiAl-LDH进行了表征。将制得的MgNiAl-LDH添加至聚丙烯中（PP）中,制备MgNiAl-LDH/PP复合材料,通过加速老化及力学性能测试考察了MgNiAl-LDH的添加量对复合材料性能的影响。研究结果表明,当Mg2+:Ni2+:Al3+为2:1:1,反应温度为100℃、尿素用量为二价金属阳离子 (Mg2++Ni2+) 摩尔浓度的2.5倍时,合成结晶良好的MgNiAl-LDH。复合材料耐老化实验结果表明：当MgNiAl-LDH的填充量为6 wt%时,经加速老化后,MgNiAl-LDH/PP复合材料拉伸强度基本保持不变,抗老化性能明显。     

水合碱式硫酸镁晶须材料的水热合成

本文研究了水合碱式硫酸镁MgSO4·5Mg（OH）2·3H2O（以下称MOS）晶须的水热合成。良好的晶须可通过MgSO4·7H2O和Mg（OH）2间的水热反应生成。文中研究了各种合成条件对合成过程和产物品质的影响。当反应体系在温度为130℃～170℃、压力为304.0～810．4kPa的条件下，合成出的晶须具有很高的纯度，产率达90％以上，纤维长可达200μm，纤维直径为0．8～1．2μm。     

大风山天青石矿深加工路径的机理剖析

本研究在掌握大风山天青石矿特性的基础上,对其深加工路径的选择和机理进行了分析,提出了火法-湿法联合冶金制备氢氧化锶的新工艺,并通过实验进行了验证。实验结果表明：通过集成“转底炉高效还原天青石、高压釜浸取耦合分离单质硫、重结晶提纯氢氧化锶”等技术能够实现天青石至氢氧化锶的高效、高纯、零污染生产,SrSO4到SrS的转化率能够达到95%以上,氢氧化锶纯度达99.5％以上,氢氧化锶的综合产率达到90％以上。本研究为合理高效地利用大风山天青石资源生产氢氧化锶奠定理论基础和技术依据。     

播种深度和土壤水分对黄花补血草种子萌发的影响

 采集来自腾格里沙漠的黄花补血草种子,分别设置7个水分梯度（3.0%, 5.0%, 8.0%, 10.0%, 15.0%,18.0%,20%) 和6个播种深度（0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 cm）,进行黑暗（10～15 ℃）和光照(20～25 ℃)处理,研究水分、埋藏深度和温度对黄花补血草种子萌发和出苗的影响。结果表明：黄花补血草种子吸涨速率很快,在6 h种子吸水达到饱和;在土壤水分为3.0%～10.0%时,种子萌发率较高,当土壤水分达到20%时,萌发受到抑制;种子埋藏越深,萌发率越低,土壤水分太低或者太高,都不利于种子萌发。黄花补血草种子萌发和幼苗生长的最佳条件是：白天温度在25 ℃,夜间温度在15 ℃,土壤水分为10.0%,埋藏深度为0.5 cm时种子萌发率和出苗率最高。     

基质矿化特性与生化性状协同效应的研究

研究不同配方基质矿化特性与生化性状协同效应,探索其养分释放规律,以期合理高效利用,为戈壁非耕地合理使用基质提供可靠的理论依据。实验以初选的三种不同配方基质为试材（T1：草炭+秸秆+牛粪+蛭石=2∶2∶4∶2;T2：草炭+秸秆+鸡粪+蛭石=5∶2∶2∶1;T3：草炭+秸秆+羊粪+蛭石=3∶2∶3∶2）,按一定温/湿度,采用室内培养法,测定养分指标和生化特性变化。结果表明,不同基质碳、氮、磷的矿化量、矿化率、残留率及生物化学性状等指标在不同培养期动态变化存在明显差异,其中,培养末期,T3有机碳矿化率最大、残留率最小,其净矿化量分别较T1和T2高41.9%和22.2%;T3在整个培养期氮矿化率和矿质氮含量最大,而残留率最小,其氮净矿化量分别较T1和T2高25.8%和71.8%;T1有机磷矿化率、净矿化量和残留率最大,T3则相反。T3多酚氧化酶、脲酶、碱性磷酸酶、蛋白酶在整个培养期内变幅最大,T1最小。基质配料和比例不同,其矿化特性和生物性状不同。T3更能充分发挥物料组合的促进效应,为微生物活动提供更加丰富的碳源和生长物质,是适合非耕地使用的基质配方。     

江陵凹陷深层富钾卤水井内降温析盐情况探讨

江陵凹陷位于湖北省江汉盆地西南部,其赋存有高温高压深层富钾卤水,该卤水资源在开发过程中遇到的主要问题是采卤过程中的结盐堵井。不考虑压力等其它因素,只探讨单一因素温度对氯化钠溶解度的影响,资料分析显示在50～150℃之间时,温度与溶解度线性关系较好;探索了岗钾1井井内析盐规律,发现在井深为1 600～2 400 m时析盐量最大。根据此规律,建议采用注入淡水法,使井内卤水得到稀释,以达到防止结盐的目的;建议稀释到对氯化钠溶液浓度略小于28.3%,注水井深2 400 m。     

基于分布式水文模型（SWAT）的土地利用和气候变化对洮河流域水文影响特征

土地利用和气候变化是流域水资源发生变化的重要原因。以洮河流域为研究区,通过模型率定得到适宜于洮河流域的分布式水文模型（SWAT）,在综合考虑流域土地利用和气候变化特征的基础上构建多种情景模式,并对不同情景模式下的水文特征进行模拟,得到以下结论：（1）校准后的SWAT模型,R²、R_e和E_ns分别达到0.83、-8%和0.68,说明该模型在洮河流域径流模拟中具有较好的适用性。（2）与1976-1995年相比,气候变化使流域产水量增加1.30 mm,土地利用变化使流域产水量减少0.77 mm。土地利用变化对水文特征的影响小于气候变化,但土地利用变化对流域管理的作用却是不可忽视的。从极端土地利用变化情景可知,与1985年土地利用情景相比,林地、草地和耕地情景中产水量分别变化了18.1%、-7.4%和-10.1%。从气候变化情景可知,当降水量不变,温度分别变化2 ℃、1 ℃、-1 ℃和-2 ℃时,流域产水量的变化量分别为-4.23%、-2.56%、3.08%和6.70%;当温度不变,降水量分别变化20%、10%、-10%和-20%时,流域产水量的变化量分别为56.32%、30.88%、-23.66%和-45.94%。（3）在土地利用和气候变化共同作用下,地表径流增加的区域主要位于下游的广河县、和政县和康乐县以及上游的碌曲县和夏河县等地,地表径流增加地区的面积约占流域总面积的39%。