由鉬尾礦制備sio2基介孔功能材料的研究

《由鉬尾礦制備sio2基介孔功能材料的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、由鉬尾礦制備SiO2基介孔功能材料的研究第一章引言隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人類社會對礦物資源的依賴越來越緊密，同時，礦物資源屬于不可再生資源，其儲存量卻隨著礦物開發(fā)的日益增加而不斷減少。另一方面，中國對礦物資源的利用率并不高，開發(fā)提取后產(chǎn)生了大量的礦物廢渣，這些廢渣大多被露天堆積在外，不僅占用了大量的土地資源，同時對當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。在如今國家強(qiáng)調(diào)科學(xué)發(fā)展、低碳環(huán)保的時代背景下，對礦物廢料科學(xué)綜合的利用成為當(dāng)前的熱門研究課題[1,2]。為了讓鉬尾礦變廢為寶得到合理的綜合利用，國內(nèi)外科研人員針對鉬尾礦的處理工藝進(jìn)行了大量的實驗研究，研究的

2、方向主要包括：從鉬尾礦中提取剩余有價值的金屬及非金屬元素如Mo、Si、Al、o元素的基礎(chǔ)上，利用常壓干燥技術(shù)和沉淀法工藝，探索性地研究介孔氣凝膠和白炭黑材料的低成本制備工藝。通過本論文的研究，一方面可以解決鉬尾礦的資源化利用，爭取獲得鉬礦區(qū)新的經(jīng)濟(jì)增長點，另一方面，也可以為新型介孔材料的低成本制備技術(shù)中新型硅源材料的擴(kuò)展提供新的思路，目前，以鉬尾礦制備新型氣凝膠材料的報道還鮮見。因此，本研究課題具有良好的社會、經(jīng)濟(jì)和學(xué)術(shù)研究價值。..........第二章文獻(xiàn)綜述2.1鉬的性質(zhì)與應(yīng)用鉬是一種過渡元素，所屬周期為第五周期第六副族，原子中電子排布為：1s22s22p63s2

3、3p63d104s24p64d55s1，常見化合價為+2、+4和+6，穩(wěn)定價為+6。鉬在20℃時的晶格點陣常數(shù)在0.31467～0.31475nm，常數(shù)是由所含雜質(zhì)的量改變而改變。鉬金屬是稀有金屬，熔點很高，其熔點在所有單質(zhì)中排在第六位，密度10.2gcm-3，是金屬鎢的一半，呈銀白色，熔點2620℃，沸點5560℃。晶體的結(jié)構(gòu)類型屬于體心立方結(jié)構(gòu)，每個晶胞中真正擁有的金屬原子數(shù)為2個。鉬的熱膨脹系數(shù)小，20～100℃時為4.910-6/℃；導(dǎo)電率大、導(dǎo)熱性能好，是順磁體，純鉬金屬在室溫下的比磁化系數(shù)為0.9310-6cm3/g。25℃時鉬的比熱在242.8J/(kgk

4、)。鉬金屬的摩氏硬度為5～5.5。鉬的性質(zhì)極其穩(wěn)定僅在濃硫酸、硝酸、王水之中可以溶解，在室溫下一般不與鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)。鉬金屬和鉬的合金的優(yōu)點主要為：熔點高耐高溫，機(jī)械強(qiáng)度大且耐腐蝕耐磨等在鋼鐵、化工、機(jī)械、電子、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等不同領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用和良好的發(fā)展前景，是國民經(jīng)濟(jì)中的一種重要的物質(zhì)[9-12]。鋼鐵工業(yè)，在鋼鐵工業(yè)中將工業(yè)氧化鉬壓縮成塊狀，直接加入到鋼鐵中來進(jìn)行應(yīng)用。鉬在低合金鋼中的含量一般小于等于1%，鉬元素加入到不銹鋼中可以起到進(jìn)一步的提高不銹鋼的耐腐蝕性。鉬元素加入到鑄鐵中能夠提高鑄鐵的強(qiáng)度、硬度以及改善鑄鐵的耐磨損性能。鉬和鐵作為鋼的合金，鉬元

5、素可以起到均勻鋼的晶粒結(jié)構(gòu)，提高鋼的硬度、改善鋼的抗蠕動性能、提高鋼的高溫強(qiáng)度和韌性，改善鋼的耐腐蝕性能和耐磨性，提高鋼的淬透性、焊接性和耐熱性能等諸多的特點。因此，鉬對于煉鋼工業(yè)是重要的合金元素，煉鋼工業(yè)也是鉬的最主要應(yīng)用領(lǐng)域[13]。而鉬在有色金屬冶金工業(yè)上的消耗量相對較小，只能占總消耗量的8%左右，主要應(yīng)用在鉬基合金與具有特性的有色金屬合金材料。例如TZM鉬基合金、鉬鎢合金和鉬銅合金是我們常見的鉬基合金。........2.2鉬的資源概述全世界鉬資源豐富，在地殼中的豐度約為310-4％，儲量主要集中在美國、智利、加拿大、中國和俄羅斯。我國的鉬礦資源分布很廣，相對集

6、中于遼寧、河南、陜西、吉林、河北、山東、浙江等七個省份[19]。目前，河南的欒川、陜西的金堆城、吉林的大黑山，3個鉬礦區(qū)鉬礦儲量合計占全國查明資源儲量的58.04％（基礎(chǔ)儲量占全國的70.08％），輝鉬礦是含鉬的最主要礦石，大約占鉬礦石總資源量的78％[20]。鉬礦的種類很多包括有輝鉬礦、鐵輝鉬礦、褐鉬鈾礦、斜水錫銅礦、鉬鉍礦、鉬酸鉛礦、鉬酸鈣礦等20多種。只有輝鉬礦、鉬酸鈣礦、鉬酸鐵礦和鉬酸鉛礦的工業(yè)利用價值受到人們的青睞，其中輝鉬礦分布最廣其工業(yè)價值也最大，高達(dá)99％的鉬礦都是以輝鉬礦的形式存在[21]。輝鉬礦的外表層經(jīng)過長年累月氧化而形成了鉬酸鐵和鉬酸鈣礦，它們通

7、常都分布在輝鉬礦的表面，通常礦體的下部就有輝鉬礦存在[22]。輝鉬礦具有鉛灰色，金屬光澤，硬度低，底面解理極完全，比重大，光澤強(qiáng)，有油膩感，顏色及條痕較淡可與相似的石墨區(qū)別；比石墨重，同時略帶藍(lán)色，石墨則略帶棕色；在條痕方面，輝鉬礦條痕呈綠色，但石墨呈黑色。在空氣中灼燒或?qū)⑵湓谙跛嶂兄笾傻萌趸f[23,24]。它的密度為4.7～4.8g/cm3，莫氏硬度為1.0～1.5，在空氣中加熱到400～500℃時，二硫化鉬開始氧化生成三氧化鉬。.......第三章實驗方法......173.1實驗的藥品及實驗儀器........173.2利用