由钼尾矿制备sio2基介孔功能材料的研究

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1、由钼尾矿制备SiO2基介孔功能材料的研究第一章引言随着科学技术的发展和人们生活水平的不断提高，人类社会对矿物资源的依赖越来越紧密，同时，矿物资源属于不可再生资源，其储存量却随着矿物开发的日益增加而不断减少。另一方面，中国对矿物资源的利用率并不高，开发提取后产生了大量的矿物废渣，这些废渣大多被露天堆积在外，不仅占用了大量的土地资源，同时对当地的自然环境造成了严重的污染。在如今国家强调科学发展、低碳环保的时代背景下，对矿物废料科学综合的利用成为当前的热门研究课题[1,2]。为了让钼尾矿变废为宝得到合理的综合利用，国内外科研人员针对钼尾矿的处理工艺进行了大量的实验研究，研究的

2、方向主要包括：从钼尾矿中提取剩余有价值的金属及非金属元素如Mo、Si、Al、o元素的基础上，利用常压干燥技术和沉淀法工艺，探索性地研究介孔气凝胶和白炭黑材料的低成本制备工艺。通过本论文的研究，一方面可以解决钼尾矿的资源化利用，争取获得钼矿区新的经济增长点，另一方面，也可以为新型介孔材料的低成本制备技术中新型硅源材料的扩展提供新的思路，目前，以钼尾矿制备新型气凝胶材料的报道还鲜见。因此，本研究课题具有良好的社会、经济和学术研究价值。..........第二章文献综述2.1钼的性质与应用钼是一种过渡元素，所属周期为第五周期第六副族，原子中电子排布为：1s22s22p63s2

3、3p63d104s24p64d55s1，常见化合价为+2、+4和+6，稳定价为+6。钼在20℃时的晶格点阵常数在0.31467～0.31475nm，常数是由所含杂质的量改变而改变。钼金属是稀有金属，熔点很高，其熔点在所有单质中排在第六位，密度10.2gcm-3，是金属钨的一半，呈银白色，熔点2620℃，沸点5560℃。晶体的结构类型属于体心立方结构，每个晶胞中真正拥有的金属原子数为2个。钼的热膨胀系数小，20～100℃时为4.910-6/℃；导电率大、导热性能好，是顺磁体，纯钼金属在室温下的比磁化系数为0.9310-6cm3/g。25℃时钼的比热在242.8J/(kgk

4、)。钼金属的摩氏硬度为5～5.5。钼的性质极其稳定仅在浓硫酸、硝酸、王水之中可以溶解，在室温下一般不与盐酸和氢氧化钠溶液反应。钼金属和钼的合金的优点主要为：熔点高耐高温，机械强度大且耐腐蚀耐磨等在钢铁、化工、机械、电子、环保、农业等不同领域有着广泛的应用和良好的发展前景，是国民经济中的一种重要的物质[9-12]。钢铁工业，在钢铁工业中将工业氧化钼压缩成块状，直接加入到钢铁中来进行应用。钼在低合金钢中的含量一般小于等于1%，钼元素加入到不锈钢中可以起到进一步的提高不锈钢的耐腐蚀性。钼元素加入到铸铁中能够提高铸铁的强度、硬度以及改善铸铁的耐磨损性能。钼和铁作为钢的合金，钼元

5、素可以起到均匀钢的晶粒结构，提高钢的硬度、改善钢的抗蠕动性能、提高钢的高温强度和韧性，改善钢的耐腐蚀性能和耐磨性，提高钢的淬透性、焊接性和耐热性能等诸多的特点。因此，钼对于炼钢工业是重要的合金元素，炼钢工业也是钼的最主要应用领域[13]。而钼在有色金属冶金工业上的消耗量相对较小，只能占总消耗量的8%左右，主要应用在钼基合金与具有特性的有色金属合金材料。例如TZM钼基合金、钼钨合金和钼铜合金是我们常见的钼基合金。........2.2钼的资源概述全世界钼资源丰富，在地壳中的丰度约为310-4％，储量主要集中在美国、智利、加拿大、中国和俄罗斯。我国的钼矿资源分布很广，相对集

6、中于辽宁、河南、陕西、吉林、河北、山东、浙江等七个省份[19]。目前，河南的栾川、陕西的金堆城、吉林的大黑山，3个钼矿区钼矿储量合计占全国查明资源储量的58.04％（基础储量占全国的70.08％），辉钼矿是含钼的最主要矿石，大约占钼矿石总资源量的78％[20]。钼矿的种类很多包括有辉钼矿、铁辉钼矿、褐钼铀矿、斜水锡铜矿、钼铋矿、钼酸铅矿、钼酸钙矿等20多种。只有辉钼矿、钼酸钙矿、钼酸铁矿和钼酸铅矿的工业利用价值受到人们的青睐，其中辉钼矿分布最广其工业价值也最大，高达99％的钼矿都是以辉钼矿的形式存在[21]。辉钼矿的外表层经过长年累月氧化而形成了钼酸铁和钼酸钙矿，它们通

7、常都分布在辉钼矿的表面，通常矿体的下部就有辉钼矿存在[22]。辉钼矿具有铅灰色，金属光泽，硬度低，底面解理极完全，比重大，光泽强，有油腻感，颜色及条痕较淡可与相似的石墨区别；比石墨重，同时略带蓝色，石墨则略带棕色；在条痕方面，辉钼矿条痕呈绿色，但石墨呈黑色。在空气中灼烧或将其在硝酸中煮之，可得三氧化钼[23,24]。它的密度为4.7～4.8g/cm3，莫氏硬度为1.0～1.5，在空气中加热到400～500℃时，二硫化钼开始氧化生成三氧化钼。.......第三章实验方法......173.1实验的药品及实验仪器........173.2利用