检索结果-内蒙古大学图书馆

过程工程学报 2023年第2期23卷 272-279页

作者：穆攀攀张红玲娄太平周鹏史海琴陈林明徐红彬东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 中国科学院过程工程研究所中国科学院绿色过程与工程重点实验室北京100190 中国科学院过程工程研究所战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京100190 中国科学院大学北京100049 青海省博鸿化工科技股份有限公司青海西宁810000

羟基氧化铬(CrOOH)热分解制备氧化铬绿颜料是铬酸盐氢还原法制备氧化铬绿清洁工艺的单元之一。研究表明,CrOOH的结构对其热分解所得氧化铬绿的色度有显著影响,但CrOOH晶体结构对所得氧化铬绿色度的影响尚未有系统研究报道。本工作通过... 详细信息

羟基氧化铬(CrOOH)热分解制备氧化铬绿颜料是铬酸盐氢还原法制备氧化铬绿清洁工艺的单元之一。研究表明,CrOOH的结构对其热分解所得氧化铬绿的色度有显著影响,但CrOOH晶体结构对所得氧化铬绿色度的影响尚未有系统研究报道。本工作通过铬酸钠溶液氢还原制备得到了两种晶型的CrOOH并借助化学滴定、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和热重-差示扫描量热分析(TG-DSC)对其组成、结构、形貌和热分解过程进行了研究。以两种不同晶型的CrOOH为原料调控制备得到了不同色度的氧化铬绿颜料,借助XRD和SEM对其物相和形貌进行了表征,并使用Datacolor110色度仪测定了其色度参数。结果表明,两种CrOOH的晶体结构分别为底心正交和三方,其形貌分别呈现片状和六方片状,组成可分别写作Cr_(2)O_(3)·1.49H2O和Cr_(2)O_(3)·1.12H2O。与三方CrOOH相比,底心正交的CrOOH热分解得到的氧化铬绿颗粒尺寸更小、大小更均匀、颜色更亮更黄。最终,以不同比例的底心正交和三方CrOOH为原料,调控制备得到了多种色调的氧化铬绿颜料。

关键词：羟基氧化铬热分解氧化铬绿晶型色度

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含金黄铁矿和白云石浮选分离研究进展

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有色金属（选矿部分） 2023年第5期 22-41页

作者：赵海平刘志伟胡学平高立强于梓丰熊晶晶牛晓鹏孙岩池丽梅阮仁满北方矿业有限责任公司北京100053 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室北京100190 中国科学院战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京100190

黄铁矿是卡林型金矿中微细颗粒金的主要载体,金的回收率取决于黄铁矿的浮选表现。同时,在卡林型金矿成矿过程中,成矿热液在粉砂质碳酸盐(主要是白云岩)岩层中扩散,增加了白云石等碳酸盐矿物的含量。因此,含金黄铁矿和白云石等碳酸盐矿... 详细信息

黄铁矿是卡林型金矿中微细颗粒金的主要载体,金的回收率取决于黄铁矿的浮选表现。同时,在卡林型金矿成矿过程中,成矿热液在粉砂质碳酸盐(主要是白云岩)岩层中扩散,增加了白云石等碳酸盐矿物的含量。因此,含金黄铁矿和白云石等碳酸盐矿物伴生是卡林型金矿的主要特点。浮选结果显示,随着卡林型金矿中白云石含量的增加(低、中、高比例),含金黄铁矿的回收率分别为51.3%、38.6%和36.7%。同时,随着给矿中黄铁矿的含量从1.2%上升至3.0%,精矿中白云石的上浮比例可从8.6%提高至18.7%。可见,黄铁矿与白云石之间的相互作用破坏了两者的分选,从而恶化了卡林型金矿的浮选表现。然而,由于缺少该相互作用的研究,其对卡林型金矿浮选的影响机理不明,无法指导工业实践,导致卡林型金矿实际浮选时存在药剂用量大、分选效果差等严重问题。因此,本文收集总结了国内外关于卡林型金矿浮选研究的信息,从黄铁矿的氧化动力学、黄铁矿氧化对黄原酸盐吸附的影响、白云石对黄铁矿浮选的影响、黄铁矿与白云石的分选手段以及现有研究存在的问题和未来的研究方向等六个方面进行介绍并加以评论,以期对将来的研究起到参考作用。

关键词：卡林型金矿黄铁矿白云石氧化吸附分离

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废SCR催化剂含钒砷碱浸液选择性分离工艺

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有色金属（冶炼部分） 2024年第9期 102-108页

作者：刘林峰胡文斌李兵王兴瑞王晨晔李会泉中国科学院绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中国科学院过程工程研究所北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 中国恩菲工程技术有限公司北京100038

碱浸法被广泛应用于从废脱硝催化剂中浸取回收钒、钨等有价资源。由于钒和砷的化学性质相似,在碱浸过程中,砷与钒一同溶解到浸出液,导致后续钒元素回收困难,并且处理过程产生有毒废水,危害环境安全。提出了同步钙沉—酸溶—铁盐除砷—... 详细信息

碱浸法被广泛应用于从废脱硝催化剂中浸取回收钒、钨等有价资源。由于钒和砷的化学性质相似,在碱浸过程中,砷与钒一同溶解到浸出液,导致后续钒元素回收困难,并且处理过程产生有毒废水,危害环境安全。提出了同步钙沉—酸溶—铁盐除砷—钙盐沉钒工艺,在钙沉过程中,通过加入氢氧化钙将钒和砷转化为钒酸钙和砷酸钙固定下来,实现了钒砷高效沉淀与碱溶液回收。酸溶后,采用硫酸亚铁沉淀法实现了酸液中钒砷的有效分离,砷以砷酸铁的形式固定在沉淀渣中。最佳工艺条件为:H 2O 2预氧化30 min、溶液初始pH=3.0、反应温度30℃、反应时间3 h。砷的沉淀率为97.26%,钒的损失率为1.84%。向获得的含钒滤液中加入氢氧化钙得到钒酸钙。该工艺实现了废SCR脱硝催化剂碱性浸出液中钒、砷的高效分离,同时实现了高碱度溶液的回收。

关键词：废SCR催化剂钒脱砷沉淀钒酸钙

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晶硅切割废硅粉熔渣精炼制备低磷再生硅

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过程工程学报 2023年第12期23卷 1685-1693页

作者：金磊张雪峰王东林勇王志钱国余马文会魏奎先昆明理工大学冶金与能源工程学院真空冶金国家工程实验室云南昆明650093 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京100190 中国科学院赣江创新研究院稀土全国重点实验室江西赣州341119

晶硅切割废硅粉是重要的新能源固废,切片过程电镀金刚线上磷的污染导致普通熔炼得到的再生硅磷含量高、品质差,无法满足有机硅行业对高品质原料的需求。本工作采用熔渣精炼一步去除晶硅切割废料的表面氧化层和非金属杂质磷元素,成功制... 详细信息

晶硅切割废硅粉是重要的新能源固废,切片过程电镀金刚线上磷的污染导致普通熔炼得到的再生硅磷含量高、品质差,无法满足有机硅行业对高品质原料的需求。本工作采用熔渣精炼一步去除晶硅切割废料的表面氧化层和非金属杂质磷元素,成功制备了有机用硅。首先使用石英砂模拟了硅粉表面氧化层的高温熔解行为,对比了CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)和CaO-SiO_(2)-CaF_(2)两种渣系对二氧化硅的熔解效果,并考察了精炼时间(2~6 min)、精炼温度(1400,1450和1500℃)下二氧化硅的熔解率。然后以晶硅切割废硅粉为原料,对比了两种精炼渣系对废硅粉的除磷效果,对氧化层和除磷结果进行了机理解析。结果表明,二氧化硅的熔解主要受精炼渣系的黏度影响,降低精炼渣的黏度能加快二氧化硅的熔解速率。相同条件下,二氧化硅在CaO-SiO_(2)-CaF_(2)渣系的熔解速率更快。精炼实验表明,提高CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)和CaO-SiO_(2)-CaF_(2)精炼渣系的碱度有利于废硅粉中磷的去除,两种精炼渣的最大磷去除率分别为53.81%和62.04%。

关键词：废硅粉 CaO-SiO_(2)-CaF_(2)渣系 CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)渣系氧化层脱除精炼除磷

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湿法磷酸中铁/铝杂质深度萃取脱除工艺及机理研究

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过程工程学报 2024年

作者：戴友志朱干宇孟子衡李会泉徐成金孙国新李防贺雷张永芳济南大学水利与环境学院中国科学院绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中国科学院过程工程研究所中国科学院大学化学工程学院济南大学化学与化工学院宜都兴发化工有限公司

湿法磷酸工艺生产的磷酸产品杂质种类多、含量高，制约后端应用。湿法磷酸深度净化技术可以实现湿法磷酸短流程直接制备磷系新能源材料，是磷化工领域内的研究热点和前沿。本文采用溶剂萃取法进行湿法磷酸中铝铁的萃取分离，研究了不同... 详细信息

湿法磷酸工艺生产的磷酸产品杂质种类多、含量高，制约后端应用。湿法磷酸深度净化技术可以实现湿法磷酸短流程直接制备磷系新能源材料，是磷化工领域内的研究热点和前沿。本文采用溶剂萃取法进行湿法磷酸中铝铁的萃取分离，研究了不同萃取剂、萃取剂含量、萃取时间、萃取温度、萃取O/A比(萃取相与磷酸体积比)和萃取级数对磷酸中铁铝杂质萃取分离效果的影响规律，筛选出最优条件：N,N-N-正辛胺二亚甲基苯基膦酸(OADMPPA)萃取剂、萃取剂含量20wt%、萃取时间3 min、温度25℃、单级O/A比1:1、错流3级萃取，最优萃取条件下，Al、Fe萃取率分别为54.5%和99.6%，磷酸中铝和铁含量分别由0.857%和0.175%分别降至0.401%和0.001%,MER值(磷酸中铝铁镁对应氧化物含量之和与五氧化二磷含量比)由9.037%降至7.227%。随后，针对O/A比1:1单级萃取条件下得到的负载Al、Fe的萃取剂，进行反萃工艺优化，筛选出草酸铵为最优反萃剂，优化的反萃条件：温度25℃、错流5级反萃、单级O/A比2:1、反萃时间15 min、反萃剂浓度0.2 mol/L，在优化反萃条件下，负载萃取剂Al、Fe的反萃效果分别达96.4%和88.3%，基本实现负载萃取剂Al、Fe有效反萃。最后开展了萃取剂铝铁萃取机理研究，通过对萃取过程中化学计量数计算、傅里叶红外分析，明确萃取过程中1分子Al和1分子Fe分别与1.5分子和2分子OADMPPA萃取剂结合，作用官能团为P=O和P-O-H键，同时，Al、Fe的萃取过程存在竞争机制，Fe更易被萃取。

关键词：湿法磷酸铁铝杂质萃取反萃机理

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化工技术在生物冶金过程强化中的研究进展

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过程工程学报 2022年第10期22卷 1349-1359页

作者：沈蔡龙贾炎陈彦臻张广积杨超中国科学院过程工程研究所中国科学院绿色过程与工程重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 中国科学院过程工程研究所战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京100190

随着高品位矿物的消耗枯竭,生产成本高、环境污染严重的传统火法冶炼技术已不能适应我国经济社会可持续发展的需要。以生物堆浸和生物槽浸为代表的生物冶金技术具有操作简单、成本低廉、环境友好等特点,可用于低品位、复杂矿物的处理,... 详细信息

随着高品位矿物的消耗枯竭,生产成本高、环境污染严重的传统火法冶炼技术已不能适应我国经济社会可持续发展的需要。以生物堆浸和生物槽浸为代表的生物冶金技术具有操作简单、成本低廉、环境友好等特点,可用于低品位、复杂矿物的处理,目前已广泛应用于铜、金等有价金属的回收利用。但是,生物冶金过程中相对较慢的反应速度是限制其应用范围进一步扩大的主要原因。生物冶金技术的基本过程与化工过程紧密相关,化工技术的发展在历史上曾极大地促进生物冶金技术的推广应用,通过化工技术强化生物冶金过程仍是未来生物冶金研究的主要方向之一。因此,本工作综述了近年来与生物冶金有关的化工过程研究进展,主要从工业应用角度分析了生物堆浸和生物槽浸过程的影响因素,以期帮助研究者更好地了解相关领域的发展现状,正确把握研究方向。

关键词：生物浸出生物预氧化过程强化难处理金矿硫化铜矿

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CaO和Na_(2)SO_(4)对α-锂辉石一步焙烧提锂过程的矿相调控

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有色金属（冶炼部分） 2024年第9期 46-55页

作者：吕曼玉孙振华邢鹏王晨晔李会泉郑州大学生态与环境学院郑州450001 中国科学院绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中国科学院过程工程研究所北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

当前锂辉石提锂工艺主要采用高温转型—硫酸化焙烧法,通常需要1100℃左右转晶焙烧及硫酸化焙烧工序,存在能耗高、工艺流程长等问题。提出了一种以CaO和Na_(2)SO_(4)为混合助剂的一步低温焙烧法从α-锂辉石提取锂的工艺,进一步优化了助... 详细信息

当前锂辉石提锂工艺主要采用高温转型—硫酸化焙烧法,通常需要1100℃左右转晶焙烧及硫酸化焙烧工序,存在能耗高、工艺流程长等问题。提出了一种以CaO和Na_(2)SO_(4)为混合助剂的一步低温焙烧法从α-锂辉石提取锂的工艺,进一步优化了助剂用量及焙烧温度。结果表明:在焙烧温度900℃、焙烧时间2 h,50%Na_(2)SO_(4)和6%CaO混合助剂作用下,锂浸出率达94.97%。借助XRD、FT-IR、SEM-EDS等分析方法明确了混合助剂对α-锂辉石一步焙烧提锂过程的矿相调控机理为:CaO在低温可与α-锂辉石反应生成钙长石及石英,破坏锂辉石的稳定结构,降低了α-锂辉石转型温度,Na_(2)SO_(4)与石英、锂辉石进一步反应生成钠长石和可溶性NaLiSO 4。该工艺显著降低了锂辉石的焙烧温度,实现了锂的短程高效提取,具有重要的应用价值。

关键词：锂辉石提锂低温焙烧矿相重构

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铅锌冶炼污酸渣中重金属溶出研究

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过程工程学报 2024年第1期24卷 58-70页

作者：钱凯郑诗礼张盈周宏明焦芬陈世民乔珊邹兴北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京100190 中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083 中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 湖南腾驰环保科技有限公司湖南郴州423312

铅锌冶炼行业产生的重金属污酸渣对环境风险大,但同时也是一种可利用资源,硫酸钙基体净化是其资源化利用的第一步。本工作对污酸渣开展了全面的矿相解析,获得了污酸渣中重金属与硫酸钙的嵌布规律,并系统研究了加热时间、加热温度及硫酸... 详细信息

铅锌冶炼行业产生的重金属污酸渣对环境风险大,但同时也是一种可利用资源,硫酸钙基体净化是其资源化利用的第一步。本工作对污酸渣开展了全面的矿相解析,获得了污酸渣中重金属与硫酸钙的嵌布规律,并系统研究了加热时间、加热温度及硫酸浓度对污酸渣中Fe, Zn, As, Pb, Cd, Sb等关键元素浸出率的影响,系统探究了这些元素在酸性介质中的溶出规律,且基于硫酸钙晶相与介质水活度、温度的一般规律,开展了硫酸介质中常压下水活度调控致相转和高温水热致相转对元素溶出的影响。结果表明,加热时间为2 h、加热温度为80℃及硫酸浓度为.01 mol/L时效果较为理想,且在此优化溶出条件下,污酸渣中As, Zn, Sb, Cd, Fe的浸出率均可达95%以上,浸出残渣为表面光滑的薄片状和棒状的二水硫酸钙晶相;降低介质中水的活度和水热条件能够促进硫酸钙的相转,借助硫酸钙形态或晶型的转化,可进一步强化硫酸钙晶格内或晶间重金属的溶出。基于硫酸钙转晶的金属强化溶出技术是硫酸钙渣基体深度净化的有效手段。

关键词：冶炼污酸渣硫酸介质重金属溶出硫酸钙相转

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基于神经网络预测的锌挥发率影响机制分析

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过程工程学报 2023年第9期23卷 1300-1313页

作者：昝智张晨牧伍继君石垚刘朗明刘卫平庄才备昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 中国科学院绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中国科学院过程工程研究所北京100190 株洲冶炼集团股份有限公司湖南株洲412007

浸出渣回转窑煅烧回收锌、铟等有价金属是湿法炼锌行业资源绿色循环的关键环节,呈现多因素耦合、大时滞等特点,能耗高、锌挥发率不稳定,快速优化调控困难。以国内30万吨/年锌浸出渣回转窑煅烧工程为研究对象,在工况参数灰色关联度定量... 详细信息

浸出渣回转窑煅烧回收锌、铟等有价金属是湿法炼锌行业资源绿色循环的关键环节,呈现多因素耦合、大时滞等特点,能耗高、锌挥发率不稳定,快速优化调控困难。以国内30万吨/年锌浸出渣回转窑煅烧工程为研究对象,在工况参数灰色关联度定量分析的基础上,引入粒子群算法优化建立BP神经网络锌挥发率预测模型,结合反应机理和单因子情景分析法,重点考察了焦粉投入强度、温度和浸出渣关键组分对锌挥发率的影响规律。结果表明,焦粉投入强度对锌挥发率影响显著,关联系数达0.842;同时,锌挥发率预测模型R2达0.987,整体误差≤±0.6%;焦粉投入强度、窑尾温度和浸出渣含Fe率最优模拟调控值分别为0.60 t/t,680℃和23wt%。本研究可为湿法炼锌行业锌浸出渣绿色高质循环利用的优化控制提供理论指导和技术支撑。

关键词：浸出渣资源化锌挥发率灰色关联度分析 PSO-BP神经网络情景分析优化控制

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城市多源固废协同利用与区域绿色循环发展研究——以东莞海心沙国家资源循环利用示范基地为例

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中国科学院院刊 2023年第12期38卷 1804-1817页

作者：石垚李会泉陈少华陈伟强熊彩虹李松庚汪印钱鹏李双德华超陆平刘宇鹏张晨牧褚建文卢新中国科学院过程工程研究所、中国科学院绿色过程与工程重点实验室北京100190 战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 中国科学院城市环境研究所、中国科学院城市固体废弃物资源化技术工程实验室/中国科学院污染物转化重点实验室厦门361021 广东东实环境股份有限公司东莞412007

固体废弃物长期堆存和粗放处置利用造成严重的水-土-气复合污染,加强固体废弃物的科学有效利用,不仅利于解决我国固废重大污染问题,还能缓解我国资源能源短缺困境。文章梳理了3种典型类别的城市固废综合处理经验模式,指出以集中化、资... 详细信息

固体废弃物长期堆存和粗放处置利用造成严重的水-土-气复合污染,加强固体废弃物的科学有效利用,不仅利于解决我国固废重大污染问题,还能缓解我国资源能源短缺困境。文章梳理了3种典型类别的城市固废综合处理经验模式,指出以集中化、资源化、绿色化为特征的固废循环经济处置利用模式是解决我国固废复杂问题的主要途径,因此急需系统地开展城市多源固废协同利用模式下的关键技术、装备,以及资源能源环境系统集成优化控制研究。以东莞海心沙国家资源循环利用示范基地发展实践为例,阐述了通过突破垃圾焚烧、餐厨制沼、市政污泥热解、电子污泥熔炼、废矿物油蒸馏、全过程代谢模拟数字孪生等一系列城市多源固废资源能源协同清洁高效回收与智能管控关键技术,大幅提升了基地的资源能源综合回收效率,降低了区域环境综合影响水平,真正实现了粤港澳大湾区典型城市多源固废的资源能源耦合高效利用和环境友好型发展。最后,从固废精细化管理、循环发展模式创新、无废社会建设等方面展望了城市多源固废综合利用与减污降碳协同发展的重点方向。

关键词：城市多源固废循环经济无废社会建设集成优化控制减污降碳

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