检索结果-内蒙古大学图书馆

矿冶 2021年第3期30卷 7-11页

作者：庞昇王志李世健孙义伟钱国余王东中国科学院过程工程研究所湿法冶金与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 中国科学院绿色过程制造创新研究院北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

将废旧铝合金循环利用制备再生铝对缓解资源压力和节能环保都有重要意义,可有力地推动铝合金制造业的绿色可持续发展。而颗粒增强的铝合金基体中弥散且均匀地分布着大量微米级颗粒(碳化硅、氧化铝等),常规分离手段难以实现其高效富集。... 详细信息

将废旧铝合金循环利用制备再生铝对缓解资源压力和节能环保都有重要意义,可有力地推动铝合金制造业的绿色可持续发展。而颗粒增强的铝合金基体中弥散且均匀地分布着大量微米级颗粒(碳化硅、氧化铝等),常规分离手段难以实现其高效富集。超重力分离利用了熔体与夹杂物密度的差异,在金属熔体提纯和非金属夹杂物去除等领域已得到较为广泛的研究。但由于增强颗粒SiC与铝合金熔体界面反应较为容易,低密度的反应物产物Al4C3包裹于SiC颗粒上,极大地缩小了增强颗粒与铝合金熔体间的密度差,增加了分离难度,因此如何控制界面反应对分离至关重要。界面反应的发生与温度及反应物浓度密切相关,而该体系中反应物浓度保持不变,通过控制温度可实现对界面反应的调控。为了研究温度对分离的影响,重力系数G保持不变,将增强颗粒作为合金中的夹杂物,以碳化硅增强的6061铝合金为实验原料进行了超重力分离实验。结果表明,在重力系数G=800、反应温度为670℃条件下,10 min内实现了增强颗粒与合金基体的高效分离。本研究可为其它增强体合金的循环再生提供典型范例。

关键词：颗粒增强 6061铝合金碳化硅超重力分离

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硼硅比对飞灰玻璃化过程Cr固化赋存形态的影响

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矿冶 2021年第3期30卷 77-82页

作者：于跃龙岳晨曦曹建尉王志钱国余伍继君昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093 中国科学院过程工程研究所湿法冶金与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 中国科学院绿色过程制造创新研究院北京100190

以垃圾焚烧厂产生的焚烧飞灰、钢渣、铬渣为主要原料,采用熔融玻璃化方法制备出CaO-SiO_(2)-Fe_(2)O_(3)体系低熔点玻璃固化体。采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-A... 详细信息

以垃圾焚烧厂产生的焚烧飞灰、钢渣、铬渣为主要原料,采用熔融玻璃化方法制备出CaO-SiO_(2)-Fe_(2)O_(3)体系低熔点玻璃固化体。采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)等分析测试手段研究了硼硅比对垃圾焚烧飞灰玻璃化的影响,考察了不同硼硅比时固化过程Cr赋存形态的变化规律以及Cr的固化稳定性。结果表明,硼与飞灰中高钙形成硼酸钙低熔点矿物相可使飞灰的熔化温度从1300~1600℃显著降到950℃;增大硼硅比可抑制铬钾矿的形成,最终形成玻璃体包裹负载Cr的尖晶石相;采用HJ/T 299—2007《固体废物浸出毒性浸出法—硫酸—硝酸法》评价玻璃固化体的固化稳定性,Cr离子的浸出浓度为0.47 mg/L,远低于国标限值。采用飞灰熔融法制备的低熔点玻璃固化体可以将重金属元素Cr稳定固化。

关键词：硼硅比垃圾焚烧飞灰玻璃化 Cr固化

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西北典型垃圾焚烧飞灰基础物性及浸出毒性研究

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洁净煤技术 2020年第6期26卷 64-69页

作者：杨晨年张建波曲江山史达李少鹏李会泉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 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

垃圾焚烧飞灰的物相与矿相组成是其内部矿物学信息的直观表现,为了明晰垃圾焚烧飞灰的基础物化性质,利用X射线荧光光谱分析仪、X射线衍射、BET比表面积分析仪、扫描电子显微镜、电子探针等检测手段,对中国西北地区产出的2种典型垃圾焚... 详细信息

垃圾焚烧飞灰的物相与矿相组成是其内部矿物学信息的直观表现,为了明晰垃圾焚烧飞灰的基础物化性质,利用X射线荧光光谱分析仪、X射线衍射、BET比表面积分析仪、扫描电子显微镜、电子探针等检测手段,对中国西北地区产出的2种典型垃圾焚烧飞灰进行物相组成、矿相结构、孔道及比表面积、元素赋存形态研究,并通过固体废物毒性浸出试验(TCLP),对2种典型垃圾焚烧飞灰的浸出毒性进行分析比较。结果表明:污泥垃圾与生活垃圾经过焚烧后产出的飞灰主要化学组成是CaO、SiO 2和Al2O3,同时伴生有Pb、Cr等重金属毒害元素,污泥焚烧飞灰主要以磷酸铝、石英、铝硅酸钙等矿相为主,并夹杂氧化铁矿相,其毒性金属种类较少且弥散分布在飞灰内部,仅有少部分Ti与铝硅酸盐结合。生活垃圾焚烧飞灰主要以铝硅酸钙相的形式存在,并夹杂有部分可溶性的氯盐,飞灰内部S/Ca、Ca/Si/Al相对富集,其他元素与Cl结合,毒害金属种类繁多且弥散分布。通过TCLP浸出试验发现,这2种垃圾焚烧飞灰均存在重金属被浸出的可能性,存在一定的环境风险,因此需要对垃圾焚烧飞灰进行妥善处置,降低其环境风险影响。

关键词：垃圾飞灰物性分析重金属元素分布毒性浸出

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高强循环磁场对低浓度铜离子溶液电沉积的强化机制

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矿冶 2021年第3期30卷 109-115,122页

作者：郑本明陈彦广钱国余公旭中王志东北石油大学化学化工学院黑龙江大庆163318 中国科学院过程工程研究所湿法冶金与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 中国科学院绿色过程制造创新研究院北京100190

锂电池正极材料湿法回收过程中,因多金属浸出液的低浓度铜离子污染,造成有价金属回收工艺复杂以及二次废渣污染的共性问题。针对低浓度铜离子电沉积过程反应与传递受限造成的电沉积效率低问题,采用傅里叶显微红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(... 详细信息

锂电池正极材料湿法回收过程中,因多金属浸出液的低浓度铜离子污染,造成有价金属回收工艺复杂以及二次废渣污染的共性问题。针对低浓度铜离子电沉积过程反应与传递受限造成的电沉积效率低问题,采用傅里叶显微红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)和紫外可见光谱(UV-VIS)等微结构检测方法研究了高强循环磁场对低浓度铜离子溶液电沉积的强化机制。结果表明,循环磁场可通过对水团簇与水合粒子结构形态的调控,提高扩散层离子传递速率与电沉积效率;在3 h预磁化时间内,电解液磁感应强度由0增加到3 T,DDAA(双质子双受体)型氢键结构破坏能力提高,0.01 mol/L CuSO4溶液与水黏度比(η/η0)由1.0197降低到0.9614,电沉积效率提升12.9%;在3 T高磁感应强度下,预磁化时间由0到24 h,0.01 mol/L CuSO4溶液与水黏度比(η/η0)由1.0197降低到0.9486,电沉积效率提升17.6%。电解质通过磁场磁化后,溶液中水分子与离子由于产生不同的感生磁场,溶液氢键数量减低,水合团簇减小,水合粒子半径降低,所以强化了扩散层传质过程,提高电沉积效率。

关键词：锂电池回收湿法提取低浓度铜离子溶液循环磁场电沉积

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镍系导电粉体制备工艺研究进展

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中国粉体技术 2022年第2期28卷 16-25页

作者：吴志文高文桂杨海涛胡超权武丽荣黄凌云李磊昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室云南昆明650093 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 中国科学院大学化学工程学院北京100049 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

综述液相加压氢还原法、化学镀法、电沉积法等镍粉制备原理和制备工艺;从镍涂层制备原理、镍包铜粉制备工艺、镍包石墨制备工艺等方面总结镍包覆粉体的研究进展;概括银包镍粉制备原理、制备工艺等。认为镍系导电粉体具有良好的抗氧化性... 详细信息

综述液相加压氢还原法、化学镀法、电沉积法等镍粉制备原理和制备工艺;从镍涂层制备原理、镍包铜粉制备工艺、镍包石墨制备工艺等方面总结镍包覆粉体的研究进展;概括银包镍粉制备原理、制备工艺等。认为镍系导电粉体具有良好的抗氧化性和导电性,在电磁屏蔽方面的应用越来越广泛;核壳结构的镍系导电粉体在性能、成本等方面优势突出;行业对粒径均匀性、表面光滑度、纯度等复合粉体指标提出更高的要求。指出制备镍系导电粉体的化学镀工艺采用常温常压操作,但制备粉体的镀层含有磷、硼等杂质,镀层纯度较低,废水量大;加压氢还原工艺镀层纯度高,废水量小;电沉积工艺以电能为还原剂,废水量小,镀层纯度高。

关键词：镍粉镍包铜镍包石墨银包镍电磁屏蔽核壳结构加压氢还原化学镀电沉积

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铜电解精炼液净化脱砷新工艺

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矿冶 2021年第3期30卷 97-102页

作者：张彤公旭中赵立新王志中国科学院过程工程研究所湿法冶金与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 中国科学院绿色过程制造创新研究院北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049 天津理工大学环境科学与安全工程学院天津300384

电解精炼铜过程中,粗铜中的砷不可避免地溶解到电解液中,进而影响精炼铜效率。由于铜精炼电解液是酸性体系,常用的萃取法和化学沉淀法很难在该环境中取得理想效果。现有电解精炼厂大多选用电沉积法,以牺牲电耗的方式降低电解液中的砷浓... 详细信息

电解精炼铜过程中,粗铜中的砷不可避免地溶解到电解液中,进而影响精炼铜效率。由于铜精炼电解液是酸性体系,常用的萃取法和化学沉淀法很难在该环境中取得理想效果。现有电解精炼厂大多选用电沉积法,以牺牲电耗的方式降低电解液中的砷浓度,然而这种方式能耗大、沉积效率低。通过模拟现有电沉积脱砷工艺,发现当铜电解精炼液中铜浓度降至10 g/L时,砷才会较快沉积。结合现有铜电解精炼厂工艺特点对脱砷工艺进行改造,实现高效砷脱除,且产物以铜砷合金形式赋存,可以外售以平衡成本。改进后的工艺相较于现有工艺仅增设不同区段之间的电解液调节储存罐,通过平衡各区段中电解液铜离子浓度,实现砷的快速电沉积脱除。改进后的工艺不仅降低了砷脱除所需的电耗,同时减少了脱砷所需的时间,大大降低脱砷成本。此外,沉积脱砷后的产物中含铜可高达60%左右,是质量较高的粗铜,足以平衡脱砷过程的电耗,且可带来一定收益。

关键词：铜电解精炼液电沉积脱砷

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高效铂锰合金氧还原催化剂的制备及性能

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中国粉体技术 2023年第2期29卷 1-9页

作者：高丽许雪冰胡超权钟杰孙林兵南京工业大学化工学院江苏南京211816 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 中科南京绿色制造产业创新研究院江苏南京211135 首都师范大学化学系北京100048

以氮掺杂科琴黑(N-KB)为载体,采用浸渍还原法合成铂锰合金催化剂(Pt-Mn-N-KB)。通过透射电子显微镜、X射线衍射仪、比表面测定仪和X射线光电子能谱等对催化剂的形貌、结构和表面组成等进行表征,并对催化剂在中性和碱性电解液中的氧还原... 详细信息

以氮掺杂科琴黑(N-KB)为载体,采用浸渍还原法合成铂锰合金催化剂(Pt-Mn-N-KB)。通过透射电子显微镜、X射线衍射仪、比表面测定仪和X射线光电子能谱等对催化剂的形貌、结构和表面组成等进行表征,并对催化剂在中性和碱性电解液中的氧还原性能进行测试。结果表明:Pt-Mn-N-KB催化剂上的Pt-Mn颗粒分散均匀且无团聚现象,平均粒径为1.6 nm。Pt-Mn-N-KB催化剂在碱性电解液中表现出的半波电位为0.884 V,起始电位接近1.01 V,在中性电解液中表现出的半波电位为0.686 V,起始电位为0.83 V,均优于商业铂碳Pt-C的。作为空气阴极应用于铝空气电池,在碱性电解液中表现出的超高功率密度为117.29 mW/cm^(2),在中性电解液中的为25.65 mW/cm^(2)(中性),相对于商业铂碳Pt-C的分别提高32%和28%。

关键词：氧还原反应铂基催化剂铝空气电池催化活性功率密度

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铝灰基聚合氯化铝处理选煤废水试验

铝灰基聚合氯化铝处理选煤废水试验

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第四届循环流化床锅炉国际会议

作者：李占兵李会泉刘青青张建波黄形中吴秀文李少鹏中国地质大学(北京)材料科学与工程学院北京 100083 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 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 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 中国地质大学(北京)材料科学与工程学院北京 100083

铝灰是电解铝、铝加工和铝再生行业产生的危险废弃物,直接堆存易造成严重的环境污染和资源浪费.铝灰中氧化铝质量分数达70%以上,可用于制备聚合氯化铝净水剂.为实现铝灰废弃物利用和解决选煤废水的污染问题,以铝灰基聚合氯化铝(Aluminum... 详细信息

铝灰是电解铝、铝加工和铝再生行业产生的危险废弃物,直接堆存易造成严重的环境污染和资源浪费.铝灰中氧化铝质量分数达70%以上,可用于制备聚合氯化铝净水剂.为实现铝灰废弃物利用和解决选煤废水的污染问题,以铝灰基聚合氯化铝(Aluminumdross-based poly aluminumchloride,AD－PAC)为原料处理选煤废水,系统考察了AD－PAC 投加量、絮凝温度、pH、快搅速度、快搅时间、慢搅速度、慢搅时间、静沉时间等因素对选煤废水浊度去除率的影响;通过絮凝体粒径变化研究了AD－PAC与选煤废水颗粒物结合机制,初步明确了AD－PAC对选煤废水的絮凝机理.结果表明：在AD－PAC投加量100 mg/L、絮凝温度40 ℃、Ph=10、快搅速度300 r/min、快搅时间30 s、慢搅速度100 r/min、慢搅时间45min、静沉时间20 min的条件下,选煤废水浊度由54.63 NTU降至0.50 NTU,浊度去除率达99.08％.絮凝过程形成的絮凝体中位粒径由59.67 μm增至145.90 μm;AD－PAC通过电中和/吸附、网捕作用使废水中的颗粒物脱稳,转变成大颗粒絮凝体,实现选煤废水净化,为AD－PAC在废水处理行业中的应用提供技术支撑.

关键词：铝灰聚合氯化铝絮凝浊度选煤废水

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煤气化灰渣脱碳技术研究进展

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洁净煤技术 2020年第6期26卷 1-10页

作者：史达张建波杨晨年曲江山李少鹏李会泉何发钰东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 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 中国五矿集团总公司北京100010

煤气化技术是我国现代煤化工的基础,该过程将煤中有机物转化为化学品,无机物以气化灰渣形式外排。目前煤气化灰渣主要以堆存为主,造成严重的环境和水体污染。在对煤气化灰渣进行消纳处理过程中,因内部含有大量的未燃碳,使其在建工建材... 详细信息

煤气化技术是我国现代煤化工的基础,该过程将煤中有机物转化为化学品,无机物以气化灰渣形式外排。目前煤气化灰渣主要以堆存为主,造成严重的环境和水体污染。在对煤气化灰渣进行消纳处理过程中,因内部含有大量的未燃碳,使其在建工建材等规模化利用途径受限。当前的国内外碳、灰分选方法虽有一定的效果,但基本处于实验室研究和半工业试验阶段,因存在成本高、分选效率低等问题,未能实现大规模工业化应用。碳灰分选效果受煤气化灰渣的矿相组成、物相成分、粒度分布、微观形貌等因素影响,不同类型气化渣需要采取不同的分选工艺,进而实现碳灰的高效分离。结合煤气化灰渣脱碳的主要影响因素,分析了煤气化灰渣脱碳的主要工艺技术和装备,多角度阐述了煤气化灰渣碳、灰组分的主要分离方法,并进一步总结对比各分选方法的工艺特点和不足。分析了各技术在煤气化灰渣脱碳分选应用的发展趋势,指明了研发绿色、高效、低成本的新型浮选药剂,解决煤气化灰渣灰分吸附罩盖问题,开发针对细粒级煤气化灰渣脱碳的分选工艺与装备,实现脱碳分选产品的高值化利用,是当前煤气化灰渣脱碳技术的重要发展方向。

关键词：煤气化灰渣脱碳浮选分离资源化利用

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煤气化渣综合利用研究进展

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洁净煤技术 2020年第1期26卷 184-193页

作者：曲江山张建波孙志刚杨晨年史达李少鹏李会泉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 中石化宁波技术研究院有限公司浙江宁波315103 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

我国富煤、贫油、少气的能源结构特点,石油、天然气对外依存度高的实际情况以及对煤炭高效清洁利用的重视赋予了煤化工产业发展的机遇,作为煤化工产业龙头的煤气化技术在中国蓬勃发展。随着煤气化技术的大规模推广,煤气化渣的堆存量及... 详细信息

我国富煤、贫油、少气的能源结构特点,石油、天然气对外依存度高的实际情况以及对煤炭高效清洁利用的重视赋予了煤化工产业发展的机遇,作为煤化工产业龙头的煤气化技术在中国蓬勃发展。随着煤气化技术的大规模推广,煤气化渣的堆存量及产生量越来越大,造成了严重的环境污染和土地资源浪费,对煤化工企业的可持续发展造成不利影响,煤气化渣处理迫在眉睫。笔者介绍了煤气化渣的产生及其带来的环境问题,煤气化渣的基本特点,综述了国内外煤气化渣在建工建材(骨料、胶凝材料、墙体材料、免烧砖)、土壤水体修复(土壤改良、水体修复)、残碳利用(残碳性质、残碳提质、循环掺烧)、高值化利用(催化剂载体、橡塑填料、陶瓷材料、硅基材料)等方面的研究进展,提出了煤气化渣综合利用思路。煤气化渣主要由SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、C组成,气化细渣残碳含量较气化粗渣高,煤气化渣的主要矿相为非晶态铝硅酸盐,夹杂着石英、方解石等晶相,富含硅、铝、碳资源的化学组成特点和特殊的矿相构成是煤气化渣回收利用的基础。目前煤气化渣规模化处置利用主要聚焦在建工建材、生态治理等方面,但因其碳含量高、杂质含量高等特点,导致建工建材掺量低、品质不稳定,生态治理二次污染严重等问题,经济和环境效益差。在资源化利用方面,结合煤气化渣资源特点,目前主要在碳材料开发利用、陶瓷材料制备、铝/硅基产品制备等方面引起广泛关注,虽然经济效益相对显著,但均处于实验室研究或扩试试验阶段,主要存在成本高、流程复杂、杂质难调控、下游市场小等问题,无法实现规模化利用。为了提高企业经济效益,同时解决企业环保难题,结合煤气化渣堆存量大、产生量大、处理迫切的现状以及富含铝、硅、碳资源的特殊属性,建议煤气化渣的综合利用思路为"规模化消纳解决企业环保问题为主+高值化利用增加企业经济效益为辅"。开发过程简单、适应性强、具有一定经济效益的煤气化渣综合利用技术路线,是目前煤气化渣利用的有效途径和迫切需求。

关键词：煤气化渣建工建材土壤水体修复高值化利用规模化消纳

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