检索结果-内蒙古大学图书馆

有色金属（冶炼部分） 2022年第8期 126-133页

作者：孙志刚张建波李少鹏中石化宁波工程有限公司浙江宁波315103 中国科学院过程工程研究所中科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北京100190

循环流化床(CFB)粉煤灰是燃煤过程产生的大宗固体废弃物,由于其钙含量高,无法满足建材化利用要求,目前主要以堆存为主,环境污染风险较大。分析了CFB粉煤灰中钙的元素分布与矿相赋存形态,明确CFB粉煤灰中主要矿相为非晶相铝硅酸盐、石英... 详细信息

循环流化床(CFB)粉煤灰是燃煤过程产生的大宗固体废弃物,由于其钙含量高,无法满足建材化利用要求,目前主要以堆存为主,环境污染风险较大。分析了CFB粉煤灰中钙的元素分布与矿相赋存形态,明确CFB粉煤灰中主要矿相为非晶相铝硅酸盐、石英相、Ca(OH)_(2)、CaSO_(4)及少量CaPO_(3)(OH)。钙元素的赋存形态主要分为两种,大部分钙与铝硅酸盐矿物结合,夹杂于铝硅酸盐矿物形成固熔体,少部分以硫酸钙形式存在。基于钙的元素赋存形态,提出了循环流化床粉煤灰pH调控选择性高效脱钙技术思路,在最佳工艺条件下,溶液钙离子浓度可达到20 g/L以上,钙脱除率高达80%,脱钙灰中氧化钙含量低于5%,基本满足建材利用标准要求。

关键词：循环流化床粉煤灰赋存形态选择性脱钙分布资源化利用

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核壳结构米粒状FeS_(2)/C纳米材料制备及储锂性能研究

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化工学报 2021年第5期72卷 2849-2856页

作者：夏青徐宇兴周运成纪雪倩冯海兰王鹏飞谭强强中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 中科廊坊过程工程研究院河北廊坊065001 中国科学院绿色过程制造创新研究院北京100190 河北省先进能源材料技术创新中心河北廊坊065001

通过阴离子置换反应制备出具有核壳结构的米粒状FeS_(2)/C纳米材料。所制备材料具有较高的离子和电子电导,优异的电解液浸润特性,以及缓冲材料体积变化的能力。在作为锂离子电池负极材料时,FeS_(2)/C电极具有较高的可逆比容量以及优秀... 详细信息

通过阴离子置换反应制备出具有核壳结构的米粒状FeS_(2)/C纳米材料。所制备材料具有较高的离子和电子电导,优异的电解液浸润特性,以及缓冲材料体积变化的能力。在作为锂离子电池负极材料时,FeS_(2)/C电极具有较高的可逆比容量以及优秀的倍率性能,100 mA·g^(−1)电流密度下可逆比容量高达1100 mA·h·g^(−1),在2 A·g^(−1)的大电流密度下,依然有866 mA·h·g^(−1)可逆比容量。研究结果为其他核壳材料的制备提供了新的思路和方法。

关键词：锂离子电池二硫化铁核壳结构纳米材料复合材料电化学

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Zn/N共掺杂碳全包覆切割废硅料用于锂离子电池负极材料

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过程工程学报 2021年第6期21卷 713-723页

作者：周琪琪公旭中王志刘俊昊中国科学院过程工程研究所中科院绿色过程与工程重点实验室湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

为使光伏切割废硅料再生用于锂离子电池负极材料,设计了一种一步法实现Zn/N共掺杂碳全包覆切割废硅料的复合结构电极材料。利用PDDA络合剂"桥连"作用,解决了酚醛树脂无法在尺寸较大、形貌不规则的切割废硅料表面成核生长的问... 详细信息

为使光伏切割废硅料再生用于锂离子电池负极材料,设计了一种一步法实现Zn/N共掺杂碳全包覆切割废硅料的复合结构电极材料。利用PDDA络合剂"桥连"作用,解决了酚醛树脂无法在尺寸较大、形貌不规则的切割废硅料表面成核生长的问题。设计的复合结构缓解了硅在充放电循环过程中巨大的体积膨胀,同时提高了材料的导电性。获得的wSi@NC/Zn-2电极在0.2 A/g的电流密度下循环300圈后具有1392 mAh/g的容量保持,在0.5 A/g大电流密度下循环300圈仍有1082 mAh/g的可逆容量,还具有优异的倍率性能。

关键词：光伏切割废硅料锂离子电池负极材料硅碳负极共掺杂

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核壳纳米粉体制备Y_(2)O_(3)-MgO复相陶瓷

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发光学报 2021年第7期42卷 997-1006页

作者：江宏涛秦海明冯少尉陈红兵蒋俊宁波大学材料科学与化学工程学院浙江宁波315201 中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201 中国科学院大学北京100049 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室中科院绿色过程与工程重点实验室北京100190

由于优异的光学和机械性能,Y_(2)O_(3)-MgO复相纳米陶瓷被认为是红外透明陶瓷的重要候选材料。尽管如此,在近红外和中红外波段严重的光散射和不必要的吸收方面仍然存在巨大的挑战,这阻碍了该材料在极端恶劣环境中的应用。在目前的工作中... 详细信息

由于优异的光学和机械性能,Y_(2)O_(3)-MgO复相纳米陶瓷被认为是红外透明陶瓷的重要候选材料。尽管如此,在近红外和中红外波段严重的光散射和不必要的吸收方面仍然存在巨大的挑战,这阻碍了该材料在极端恶劣环境中的应用。在目前的工作中,先通过尿素沉淀法制备了Y_(2)O_(3)-MgO核壳结构纳米粉体,然后在放电等离子体烧结下制备了Y_(2)O_(3)-MgO复相纳米陶瓷。通过热重和差示扫描量热法(TG/DSC)、X射线衍射和扫描电子显微镜分析了核壳结构纳米粉及复相纳米陶瓷。Y_(2)O_(3)-MgO核壳结构纳米粉体的尺寸约为250 nm,并且制备的陶瓷的平均晶粒尺寸约为360 nm。透过率在6μm处为57%,维氏硬度为820 HV。粉末合成方法为复相纳米陶瓷提供了一种新颖的解决方案,可以轻松调节粒径和不同组分的比例。

关键词： Y_(2)O_(3)-MgO复相纳米陶瓷核壳结构纳米粉体尿素沉淀法放电等离子烧结

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湿法磷酸体系磷石膏结晶过程与机理研究

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无机盐工业 2022年第7期54卷 110-116页

作者：贺雷朱干宇郑光明武文粉张建波李防李会泉陈雯昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 中国科学院过程工程研究所中科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宜都兴发化工有限公司中国科学院大学化学工程学院

湿法磷酸生产过程中硫酸钙结晶制约着磷石膏的品质,良好的硫酸钙结晶不仅能提高磷收率,还有利于磷石膏资源化利用。针对硫酸钙结晶调控问题,系统考察了在添加正辛醇条件下硫酸钙物相形貌随反应时间的变化规律,综合研究了磷石膏晶体结构... 详细信息

湿法磷酸生产过程中硫酸钙结晶制约着磷石膏的品质,良好的硫酸钙结晶不仅能提高磷收率,还有利于磷石膏资源化利用。针对硫酸钙结晶调控问题,系统考察了在添加正辛醇条件下硫酸钙物相形貌随反应时间的变化规律,综合研究了磷石膏晶体结构变化和生长规律。结果表明,反应时间为7 h时磷石膏内残余总磷为0.36%,其中水溶性磷为0.18%,磷收率达到98.79%;磷石膏以(002)为主要晶面生长,结晶过程分为磷矿酸解、硫酸钙晶体颗粒长大、晶体破碎与二次结晶3个阶段,均匀的二水硫酸钙板条状结晶有助于提高磷石膏洗滤性能和洗涤效果。通过磷石膏结晶调控和变化过程研究,为湿法磷酸生产工艺参数选择和硫酸钙结晶过程调控提供参考和基础支撑。

关键词：湿法磷酸磷石膏硫酸钙结晶调控

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磷石膏浮选-常压盐溶液转晶制备α-半水石膏

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无机盐工业 2023年第11期55卷 107-114页

作者：刘超范垂钢刘润国于冬雪李松庚中科院过程工程研究所多相国家重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 中国科学院大学中丹学院北京100049 四川省发展和改革委员会创新驱动发展中心四川成都610021

为了实现磷石膏的高值化利用,以湖北某地磷石膏为原料,采用泡沫浮选-常压Na2SO4溶液转晶法制备α-半水石膏。结合SEM-EDS、XRF、XRD、FT-IR、TG-DSC、白度测试与力学强度分析等手段表征产物形貌、组成与力学性能。结果表明:产物尺寸均... 详细信息

为了实现磷石膏的高值化利用,以湖北某地磷石膏为原料,采用泡沫浮选-常压Na2SO4溶液转晶法制备α-半水石膏。结合SEM-EDS、XRF、XRD、FT-IR、TG-DSC、白度测试与力学强度分析等手段表征产物形貌、组成与力学性能。结果表明:产物尺寸均匀、长径比为1.50±0.271;产物建材白度为84.6%,纯度高于95%;原料中大部分Si、F和P类杂质得以脱除,达到磷石膏用于石膏建材原料GB/T 23456—2018《磷石膏》中的I级磷石膏要求;转晶产物烘干抗压强度、2 h抗折强度分别高于36.3、7.7 MPa,满足相关国家标准与行业标准对高强石膏力学强度等级的要求。实验证明该工艺可以制备出高白度、高纯度和高强度的α-半水石膏,实现了磷石膏的无害化与资源化。

关键词：磷石膏 α-半水石膏浮选盐溶液转晶剂

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1700℃流动氮气下金属铝–镁铝尖晶石复合材料的物相组成与反应机理(英文)

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硅酸盐学报 2021年第3期49卷 590-596页

作者：闫明伟杨裕民李勇刘开琪孙广超张佳钰胡超权中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 中科院过程工程研究所南京绿色制造产业创新研究院南京211135 中航天水高新磨料有限公司甘肃天水741024 北京科技大学材料科学工程学院北京100083

研究了高纯氮气下先后进行580℃保温8 h、1 700℃保温3 h热处理后Al–MgAl_(2)O_(4)复合材料的物相组成和反应机理。结果表明:经580℃保温8 h后,Al–MgAl_(2)O_(4)复合材料形成分层现象,即外层区含金属铝–氮化铝壳核结构。当温度升至... 详细信息

研究了高纯氮气下先后进行580℃保温8 h、1 700℃保温3 h热处理后Al–MgAl_(2)O_(4)复合材料的物相组成和反应机理。结果表明:经580℃保温8 h后,Al–MgAl_(2)O_(4)复合材料形成分层现象,即外层区含金属铝–氮化铝壳核结构。当温度升至某一特定值时,金属铝–氮化铝壳核结构破裂,金属铝Al(l/g)溢出/逸出,与N_(2)和O_(2)分别反应生成AlN和Al_(2)O(g),促进化学计量比的镁铝尖晶石(MgAl_(2)O_(4))分解形成富氧化铝的镁铝尖晶石(Al_(2)O_(3)-rich spinel)和镁蒸气(Mg(g))。一方面,AlN与富氧化铝的镁铝尖晶石形成MgAlON尖晶石;另一方面,AlN与Mg(g)和O_(2)发生固溶体反应生成氮化铝固溶体,(Mg,Al)(N,O)。内层区的材料物相组成不同于外层区,含有许多由气–气反应Al_(2)O(g)+O_(2)(g)+N_(2)(g)+Mg(g)→MgAlON(s)或Al(g)+O_(2)(g)+N_(2)(g)+Mg(g)→MgAlON(s)生成的片状MgAlON;此外,内层区富氧化铝的镁铝尖晶石没有进一步转变为MgAlON尖晶石。

关键词：壳核结构富氧化铝镁铝尖晶石镁阿隆氮化铝固溶体

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高温氮气下镁碳耐火材料的物相重构与微结构演变

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耐火材料 2022年第2期56卷 93-100页

作者：闫明伟杨裕民仝尚好张佳钰孙广超刘开琪中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 中科院过程工程研究所南京绿色制造产业创新研究院江苏南京211135 中航天水高新磨具有限公司甘肃天水741024 洛阳利尔功能材料有限公司河南洛阳471039

以电熔镁砂、鳞片石墨和金属铝粉为原料,酚醛树脂为结合剂,在氮气气氛中,经1300~1600℃热处理后制备了镁碳耐火材料。分析了镁碳耐火材料的物相重构和微结构演变,揭示了化学气相沉积反应形成两种不同形貌氧化镁的机制。结果表明:在1300~... 详细信息

以电熔镁砂、鳞片石墨和金属铝粉为原料,酚醛树脂为结合剂,在氮气气氛中,经1300~1600℃热处理后制备了镁碳耐火材料。分析了镁碳耐火材料的物相重构和微结构演变,揭示了化学气相沉积反应形成两种不同形貌氧化镁的机制。结果表明:在1300~1500℃时,试样的非氧化物组成为碳化铝(Al_(4)C_(3))、氮化铝(AlN)和镁铝氮化物(Mg_(3)Al_(n)N_(n+2),n=2或3);在1600℃时,热处理后试样中碳化铝和氮化铝的衍射特征峰值强度急剧降低,出现氮碳化铝(Al_(7)C_(3)N_(3))的尖锐衍射特征峰。铝热还原MgO和碳热还原MgO产生了Mg(g)。在试样表面,Mg(g)与氧气反应形成MgO晶须;在试样内部,Mg(g)与氧气发生CVD化学沉积反应形成立方MgO晶体。在热处理后试样的微区组织结构中,片状AlN与片状Mg_(3)Al_(n)N_(n+2)存在一定的位相关系,二者伴生存在,形貌难以区分。

关键词：镁碳耐火材料物相重构非氧化物氧化镁

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钕铁硼废料铁渣还原酸浸液氨法制备铁红

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矿冶 2023年第3期32卷 70-77页

作者：张丽萍杜浩杰肖万海齐涛王志王东南昌大学化学化工学院南昌330031 中国科学院赣江创新研究院江西赣州341119 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中科院绿色过程工程重点实验室北京100190

钕铁硼废料盐酸优溶法提取稀土过程产生大量的铁尾渣中含有少量的稀土和钴等有价金属以及大量的氧化铁,回收再利用价值高。团队前期采用还原酸浸的方法从铁尾渣中提取稀土、钴,可有效解决废渣中稀土残留量高的难题,但是还原酸浸液中含... 详细信息

钕铁硼废料盐酸优溶法提取稀土过程产生大量的铁尾渣中含有少量的稀土和钴等有价金属以及大量的氧化铁,回收再利用价值高。团队前期采用还原酸浸的方法从铁尾渣中提取稀土、钴,可有效解决废渣中稀土残留量高的难题,但是还原酸浸液中含量丰富的硫酸亚铁尚未得到有效利用。含铁量高的废液,一般用来制备颜料级铁红。目前,氨法工艺流程是一种环保型且具有发展前景的工艺。然而,氧化制备γ-FeOOH晶种的窗口窄,易出现混晶和形貌不均匀等问题,对工艺条件的控制较苛刻。过程影响因素复杂,定向诱导结晶调控难,需要进一步分析氧化合成过程。以钕铁硼废料铁尾渣酸浸液为原料,NH_(3)·H_(2)O为沉淀剂,采用空气氧化的方法制备前驱体γ-FeOOH活性晶种。首先,通过氨水调溶液pH值,中和沉淀法除去对晶种形貌影响较大的杂质离子Al^(3+),提高晶种的活性。其次,通过热力学稳定区抑制杂相Fe_(3)O_(4)及α-FeOOH的生成,制备具有单一晶型、针状结构且分散均匀的活性晶种。最后,明确氧化合成铁红的工艺参数条件并探讨合成机理。该工艺可产生附加值产品—颜料级铁红,实现钕铁硼废料铁尾渣还原酸浸液的再利用。

关键词：氨法 γ-FeOOH 晶种酸浸液铁红

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中石化典型地区气化炉渣基础物性分析研究

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洁净煤技术 2021年第3期27卷 101-108页

作者：杨宏泉孙志刚曲江山曾宪松张建波李少鹏李会泉中石化宁波技术研究院有限公司浙江宁波315103 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程中科院重点实验室北京100190 湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

随着煤炭资源高值转化技术的不断开发与升级,气化渣是我国近年来产生的重要固废,年产生量巨大,对环境造成严重的污染。针对气化渣的资源属性,目前以低端建工建材和高端陶瓷等铝硅复合材料制备两大方面为主,但随着我国基础设施建设日趋完... 详细信息

随着煤炭资源高值转化技术的不断开发与升级,气化渣是我国近年来产生的重要固废,年产生量巨大,对环境造成严重的污染。针对气化渣的资源属性,目前以低端建工建材和高端陶瓷等铝硅复合材料制备两大方面为主,但随着我国基础设施建设日趋完善,建工建材利用日趋饱和,因此气化渣高值转化利用成为当前的研究热点。但因缺乏对气化渣自身元素/物质组成的稳定性、赋存状态等方面的认识,目前多数复合材料制备处于实验室研究阶段,尚不足以实现工业化生产。以中石化不同地区气化渣为原料,分别考察不同地区细渣/粗渣的元素组成、物质组成、微观形貌及元素赋存形态,明确气化渣以铝硅酸盐玻璃体(约40%)和无定型碳颗粒(5%~50%)为主,铝硅含量总量在40%左右,铁钙含量在20%~40%,大部分钙铁与其形成共熔体,少部分钙铁单独存在;细渣和粗渣的主要区别在于粗渣颗粒含碳量(5%~20%)比细渣(20%~50%)低,细颗粒含碳量高,粗颗粒玻璃相反应活性高于细渣。

关键词：气化渣元素组成物质组成微观形貌元素赋存

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