检索结果-内蒙古大学图书馆

稀有金属材料与工程 2020年第2期49卷 461-464页

作者：李建强孙虹马炳倩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 中国科学院大学北京100049

目前核/壳结构难混熔合金的壳是由低熔点相组成还是高熔点相组成,尚无确切答案。根据文献中Cu-Sn-Pb合金的计算相图,通过铸造法研究14Sn-73.1Cu-12.9Pb、14Sn-64.5Cu-21.5Pb、Cu-65Pb和Cu-75Pb合金的相分离过程。结果表明,14Sn-64.5Cu-2... 详细信息

目前核/壳结构难混熔合金的壳是由低熔点相组成还是高熔点相组成,尚无确切答案。根据文献中Cu-Sn-Pb合金的计算相图,通过铸造法研究14Sn-73.1Cu-12.9Pb、14Sn-64.5Cu-21.5Pb、Cu-65Pb和Cu-75Pb合金的相分离过程。结果表明,14Sn-64.5Cu-21.5Pb合金具有富Cu-Sn相包裹富Pb相核/壳结构组织;这一结果与低熔点相(如Cu-75Pb合金)形成核的观点不一致,这种异常现象可以解释为:在铸造过程中,由于过冷度的影响,偏晶反应发生在液相分离反应前。这为通过控制凝固路径改变难混熔合金的结构提供了一种可能的方法。

关键词：凝固金属和合金核/壳结构

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石煤钒矿酸浸尾渣高温焙烧制备陶粒过程元素硫释放规律

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过程工程学报 2021年第2期21卷 167-173页

作者：宋春光张红玲董玉明裴丽丽刘宏辉江军生徐红彬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北京100190 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 常青矿业资源有限公司中国香港999077

以石煤钒矿酸浸提钒过程产生的尾渣为原料制备陶粒是实现尾渣资源化的重要途径之一。作为陶粒最主要用途的轻集料对硫含量有严格限制(以SO3计,硫酸盐和硫化物含量≤1.0wt%)。尾渣含硫量通常远高于1.0wt%,故需深入研究尾渣制备陶粒过程... 详细信息

以石煤钒矿酸浸提钒过程产生的尾渣为原料制备陶粒是实现尾渣资源化的重要途径之一。作为陶粒最主要用途的轻集料对硫含量有严格限制(以SO3计,硫酸盐和硫化物含量≤1.0wt%)。尾渣含硫量通常远高于1.0wt%,故需深入研究尾渣制备陶粒过程元素硫的释放规律。借助热重–红外联用分析了以尾渣为原料制备陶粒过程中的质量、热量变化以及气体释放规律,测试了不同温度焙烧所得样品的硫含量,表征了其物相,并结合热力学计算,讨论了尾渣中硫的释放机理。结果表明,随温度增加,尾渣中的含硫物质逐渐分解并释放出SO_(2)气体,样品的硫含量逐渐降低;1200℃下样品的硫含量可降低至0.44wt%,满足轻集料硫含量要求;尾渣中含有的SiO_(2),Fe_(2)O_(3),Al_(2)O_(3)等组分可促进硫的释放。

关键词：酸浸尾渣石煤钒矿硫陶粒轻集料

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长江经济带典型锌冶炼园区不同固废处置模式生态效率研究

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生态学报 2022年第6期42卷 2461-2476页

作者：刘伟宁石垚张晨牧刘朗明李会泉庄才备孙天友胡应燕曹春李强中国科学院过程工程研究所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 西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070 株洲冶炼集团股份有限公司株洲412007 中国科学院大学化学工程学院北京100049

我国铜铅锌有色冶炼固废种类多、存量大,富含多种环境毒害元素如镉铬汞砷等,而目前固废末端处置方式单一,对其所含的大量铜铅锌银镍等有价金属组分也未能有效分离,固废污染防控与高效资源化利用问题突出,已成为制约产业绿色可持续发展... 详细信息

我国铜铅锌有色冶炼固废种类多、存量大,富含多种环境毒害元素如镉铬汞砷等,而目前固废末端处置方式单一,对其所含的大量铜铅锌银镍等有价金属组分也未能有效分离,固废污染防控与高效资源化利用问题突出,已成为制约产业绿色可持续发展的关键因素。以长江经济带典型铜铅锌综合冶炼基地为例,设置直接处理(情景1)、内部循环(情景2)和协同利用(情景3)三种锌冶炼固废处置情景模式,结合物质投入产出法、层次分析法与熵值法,构建资源能耗、环境风险、物质循环与经济效益的多维生态效率指标核算方法体系,对三种情景模式开展生态效率综合评估分析。结果表明,情景3因加强了锌冶炼固废在铜、铅冶炼系统间的协同转化,其生态效率综合评价指数最高,为0.2246,较情景1和情景2分别高出313.6%和25.5%;从资源能耗角度来看,情景2单位产品能耗最高,达0.3086;而从物质循环和经济效益角度来看,情景3固废综合利用率最高,达97.6%,铜铅锌三种有价金属回收率达97.2%,利润总额达48131.3万元;但在环境风险方面,尽管情景3固废中重金属污染排放减少1470.4 t/a,但废气中铅砷镉汞等重金属污染排放却比情景1增加了3倍以上,达1.59 t/a。综上所述,情景3在固废二次资源综合利用和经济效益方面优势显著,因此,加强铜-铅-锌产业链间固废的协同利用,不仅可大幅减少固废冗余量,提高有价金属资源的回收效率,增加经济效益,还能有效降低水、土环境污染风险,但大气中重金属污染排放问题仍亟需关注。

关键词：锌冶炼投入产出分析生态效率固废协同利用情景分析

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干法电石渣性质分析及乙炔气逸出行为研究

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化工学报 2021年第2期72卷 1107-1115页

作者：牟秀娟朱干宇颜坤赵立文李少鹏李会泉孙国新济南大学化学化工学院山东济南250022 中国科学院过程工程研究所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 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 中国科学院大学化学工程学院北京100049

干法电石渣是电石法制乙炔过程中产生的大宗钙基固废,其中残留电石及乙炔气对资源化利用影响较大。针对利用过程乙炔气富集的安全隐患问题,对电石渣的粒径分布、矿相组成、微观形貌等进行了系统分析和表征,考察了残留电石含量变化及不... 详细信息

干法电石渣是电石法制乙炔过程中产生的大宗钙基固废,其中残留电石及乙炔气对资源化利用影响较大。针对利用过程乙炔气富集的安全隐患问题,对电石渣的粒径分布、矿相组成、微观形貌等进行了系统分析和表征,考察了残留电石含量变化及不同温度、湿度、振荡、晾置时间、气体置换等因素对乙炔气逸出行为影响。结果表明:干法电石渣主要物相是Ca(OH)2,以多面体片状疏松结构存在,粒度集中分布在75μm以下,电石残余量0~0.71%;温度升高及水分含量增加促进电石渣内乙炔气的逸出,振荡无明显促进或抑制作用;采用预先晾置与气体置换相结合的方式能够使得电石渣内乙炔气得以大量逸散,有效降低乙炔气富集燃爆风险,本工作可为干法电石渣的安全运输和利用提供依据。

关键词：干法电石渣乙炔气废物处理扩散平衡

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萃取法在盐湖卤水提硼中的研究进展

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过程工程学报 2021年第11期21卷 1259-1268页

作者：徐振亚苏慧张健刘文森朱兆武王京刚北京化工大学化学工程学院北京100029 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北京100190 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 中国科学院绿色过程制造创新研究院北京100190 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

硼资源的开发利用对现代工业的发展具有重要作用。硼镁矿作为传统的硼资源,其储量和品位逐渐降低;而盐湖卤水中含有丰富的硼,占我国总储量的30%以上,盐湖硼资源的高效开发是解决我国高度依赖进口的有效途径。采用溶剂萃取法从盐湖卤水... 详细信息

硼资源的开发利用对现代工业的发展具有重要作用。硼镁矿作为传统的硼资源,其储量和品位逐渐降低;而盐湖卤水中含有丰富的硼,占我国总储量的30%以上,盐湖硼资源的高效开发是解决我国高度依赖进口的有效途径。采用溶剂萃取法从盐湖卤水中提硼具有选择性好、效率高、成本低等特点,应用前景广阔。溶剂萃取的关键是萃取体系的选择,因此针对不同类型的盐湖,优选萃取性能好、水溶性小的萃取体系成为当前研究的热点。针对目前萃取工艺的应用以及近期研究开发的新型萃取体系,本工作综述了不同体系萃取硼的特点,包括脂肪醇(一元脂肪醇、二元脂肪醇和混合醇)、含羟基的芳香族化合物、含羟基的胺类化合物和离子液体四类萃取体系,重点总结了各类萃取体系萃取硼的机理,并概述了萃取剂结构对萃取性能的影响规律,分析了共存离子对萃取过程的影响,探讨了新型硼萃取剂的研发方向。其中脂肪醇中的一元醇需要在高酸度、强盐析下实现对硼酸的高效萃取。二元醇较一元醇的萃取效率更高,但二元醇黏度大、溶损高、反萃困难,萃取剂循环性能相对较差。混合醇体系能够降低有机相的黏度和水溶性,并且具有一定的协同萃取效应,成本低,适用于工业化应用。其他体系,如含羟基的芳香类和胺类化合物在碱性条件下对硼有较好的萃取效果,但一般价格较高,工业应用较为困难。离子液体由于其不易挥发、化学稳定性好、结构可设计性等优点应用于盐湖卤水萃取提硼,同时可作稀释剂,具有一定的应用前景。分析表明,混合醇作为经济高效的萃取体系在酸性盐湖卤水提硼中更具优势,有望大规模工业化应用。要点:(1)综述了各类适用于盐湖卤水提硼的萃取体系。(2)总结了不同萃取体系的提硼机理和萃取剂结构对萃取性能的影响规律。(3)指出了现阶段各类萃取体系存在的问题,并对新型硼萃取剂的研发方向进行了展望。

关键词：硼盐湖卤水萃取萃取体系

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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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火焰喷淬制备BaO-TiO2和La2O3-Nb2O5玻璃微球及性能研究

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稀有金属材料与工程 2020年第2期49卷 482-486页

作者：张英马晓光李晓禹李建强李江涛贺刚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 中国科学院大学北京100049 中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室北京100190

分别以BaO、TiO2和La2O3、Nb2O5为原料采用火焰喷淬法制备了不含网络形成体的BaTi2O5(BTO)和35La2O3-65Nb2O5 (LNO)玻璃微球。结果表明,所有BTO为透明的、表面光滑、无结晶痕迹的玻璃微球,粒径分布集中在8~40μm,且具有较低的非晶形成能... 详细信息

分别以BaO、TiO2和La2O3、Nb2O5为原料采用火焰喷淬法制备了不含网络形成体的BaTi2O5(BTO)和35La2O3-65Nb2O5 (LNO)玻璃微球。结果表明,所有BTO为透明的、表面光滑、无结晶痕迹的玻璃微球,粒径分布集中在8~40μm,且具有较低的非晶形成能力;而大部分的LNO为透明的、具有光滑表面的玻璃微球,粒径分布集中在10~40μm,少量粒径较大的LNO微球表面粗糙,存在微米级LaNbO4和LaNb3O9晶粒。计算结果显示,BTO和LNO玻璃微球均具有高折射率,分别为2.20和2.23,是非常有应用前景的窗口、镜头以及反光标志膜材料。

关键词：火焰喷淬玻璃微球 TiO2基玻璃 Nb2O5基玻璃

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水泥窑SCR烟气脱硝反应器内流场均匀性研究

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过程工程学报 2021年第12期21卷 1440-1450页

作者：许肖飞郭旸旸高虹王雪朱廷钰内蒙古工业大学能源与动力工程学院内蒙古呼和浩特010051 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北京100190

采用Fluent软件对选择性催化还原(SCR)脱硝反应器内流场进行模拟,基于标准k-ε模型、多孔介质模型、物质输运模型、DPM模型,采用单一气相烟气分析了不同整流格栅间距、整流格栅高度、整流格栅位置及导流板个数、导流板角度对烟气流场均... 详细信息

采用Fluent软件对选择性催化还原(SCR)脱硝反应器内流场进行模拟,基于标准k-ε模型、多孔介质模型、物质输运模型、DPM模型,采用单一气相烟气分析了不同整流格栅间距、整流格栅高度、整流格栅位置及导流板个数、导流板角度对烟气流场均匀性的影响,最终对最优方案下单一气相不同组分的烟气、不同负荷进行了验证,以及DPM双相耦合条件下不同负荷进行了验证。结果表明,从无整流格栅到加整流格栅时,最大入射角均小于90°,催化剂上方涡流消失;当整流格栅的间距为107 mm,整流格栅高度为200 mm,整流位置与入口下边缘平齐时首层催化剂上层100 mm处的速度分布偏差系数降至19%;当导流板的个数为7个,导流板角度为18.2°时最为合适,此时首层催化剂上方100 mm处的速度分布偏差系数为11.91%,最大入射角度为3.14°。当最佳参数下对单一气相不同组分的烟气、不同负荷进行模拟,均符合工程要求。采用DPM双相耦合,颗粒物采用Rosin-Rammler分布条件下与单一气相进行对比发现,首层催化剂上方100 mm处平均速度有了一定的增加,速度标准差变化较小,速度分布偏差系数相应减小,符合工程要求。

关键词：选择性催化还原法导流板整流格栅多孔介质模型数值模拟

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己二胺与碳酸二乙酯催化羰化合成己二氨基甲酸酯

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过程工程学报 2022年第3期22卷 393-402页

作者：袁浠焘黄科林王利国贺鹏曹妍徐爽陈家强李会泉广西民族大学化学化工学院广西南宁530008 中国科技开发院广西分院广西南宁530022 广西产研院新型功能材料研究所有限公司广西南宁530022 中国科学院过程工程研究所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 中国科学院大学化工学院北京100049 大连洁净能源创新研究院辽宁大连116023

以碳酸二乙酯(DEC)、1,6-己二胺(HDA)为原料、无水醋酸锰为催化剂,合成了1,6-六亚甲基二氨基甲酸乙酯(HDEC)。通过红外光谱、核磁共振氢谱、气相色谱确定HDEC标样的结构和纯度,并建立了定量分析方法。进一步采用气质联用对反应的主副产... 详细信息

以碳酸二乙酯(DEC)、1,6-己二胺(HDA)为原料、无水醋酸锰为催化剂,合成了1,6-六亚甲基二氨基甲酸乙酯(HDEC)。通过红外光谱、核磁共振氢谱、气相色谱确定HDEC标样的结构和纯度,并建立了定量分析方法。进一步采用气质联用对反应的主副产物进行定性分析,推测反应路径。同时,对合成工艺进行反应参数优化,并推测反应机理。结果表明,该反应通过两步实现,首先HDA与DEC反应生成单取代的1-(6-氨基)-六亚甲基单氨基甲酸乙酯(HMEC)中间体,HMEC进一步与DEC羰化反应生成HDEC目标产物,同时反应过程中DEC与HDA以及HMEC反应生成脲类副产物。在最佳反应条件原料DEC与HDA摩尔比为3.5:1、反应温度120℃、无水醋酸锰催化剂用量为HAD初始用量的15%、反应时间5 h、转速400 r/min下,HDA转化率为100%,HDEC收率达89.6%。本研究为非光气法合成六亚甲基二异氰酸酯(HDI)重要中间体HDEC提供理论借鉴。

关键词：碳酸二乙酯 1 6-己二胺 1 6-六亚甲基二氨基甲酸乙酯六亚甲基二异氰酸酯无水醋酸锰非光气

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尿素羰化法绿色合成间苯二亚甲基二氨基甲酸酯

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过程工程学报 2021年第5期21卷 587-593页

作者：黄小雨曹俊雅韩风刚王利国曹妍贺鹏徐爽陈家强仪凡李会泉中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 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 中国科学院大学化工学院北京100049 中国科学院洁净能源创新研究院辽宁大连116023

间苯二亚甲基二氨基甲酸酯(XDC)是非光气绿色合成特种异氰酸酯间苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)的关键中间体。本工作以TiO_(2)作为催化剂,以尿素、间苯二甲胺(XDA)和乙醇为原料绿色高效合成XDC。通过气质联用,分析了XDC合成的主副反应,推... 详细信息

间苯二亚甲基二氨基甲酸酯(XDC)是非光气绿色合成特种异氰酸酯间苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)的关键中间体。本工作以TiO_(2)作为催化剂,以尿素、间苯二甲胺(XDA)和乙醇为原料绿色高效合成XDC。通过气质联用,分析了XDC合成的主副反应,推测了主反应路径,并优化了反应工艺条件。结果表明,以TiO_(2)作为催化剂时,催化剂用量为0.2 g,即约为15wt%XDA,乙醇用量为0.2 mol,n(urea):n(XDA)=3:1,反应温度为205℃,反应时间为6 h时,XDA转化率为100%,XDC收率可达82.4%。本研究提供了XDC绿色高效的合成方法。

关键词：间苯二亚甲基二氨基甲酸酯间苯二亚甲基二异氰酸酯尿素 TiO2 非光气

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