检索结果-内蒙古大学图书馆

中北大学学报（自然科学版） 2021年第1期42卷 56-61页

作者：任伟高璟徐文青朱廷钰中北大学超重力化工过程山西省重点实验室山西太原030051 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

在烧结烟气循环系统运行过程中,烟气分配器中各支管流量分配不均会导致进入各烟气密封罩内烟气流量分配不均,进而影响各密封罩内负压平衡,导致烟气外溢,造成安全事故.利用Fluent模拟软件对烧结烟气循环系统设备-烟气分配器的流场进行了... 详细信息

在烧结烟气循环系统运行过程中,烟气分配器中各支管流量分配不均会导致进入各烟气密封罩内烟气流量分配不均,进而影响各密封罩内负压平衡,导致烟气外溢,造成安全事故.利用Fluent模拟软件对烧结烟气循环系统设备-烟气分配器的流场进行了数值模拟.结果表明:主管管径变化会对烟气分配器各支管流量分配产生影响;沿烟气流动方向,由于支管的分流作用,流速逐渐减小,压力逐渐增大,各支管流量依次增大;变径结构会改善主管的流速与压力分布,从而使各支管流量达到均配,多级变径结构中流量比标准偏差STD最小,各支管流量分配更均匀,但变径结构会增加管路的进出口压降,增加系统阻力,变径越多,压降越大,阻力越大.

关键词：烧结烟气循环烟气分配器数值模拟流量比标准偏差STD

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纳米Co/rGO磁性复合吸附材料的制备及对Cu^2+的吸附性能

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过程工程学报 2020年第12期20卷 1472-1482页

作者：张晶晶李建肖清贵张绘杜嬛薛天艳齐涛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 中国科学院大学化学工程学院北京100049

以改进Hummer法制备的薄片状氧化石墨烯(GO)为载体和模板负载钴离子,然后采用原位还原法制得纳米金属Co/石墨烯磁性复合吸附材料(Co/rGO),并将其应用于对Cu^2+的吸附和脱除,以期为高效可复用的铜离子脱除剂的合成与应用提供指导。实验... 详细信息

以改进Hummer法制备的薄片状氧化石墨烯(GO)为载体和模板负载钴离子,然后采用原位还原法制得纳米金属Co/石墨烯磁性复合吸附材料(Co/rGO),并将其应用于对Cu^2+的吸附和脱除,以期为高效可复用的铜离子脱除剂的合成与应用提供指导。实验结果证实,Co/rGO复合材料具有超顺磁性,能够很方便的使用磁铁进行分离并在无磁场情况下振荡分散。Co/rGO复合材料对Cu^2+具有稳定的吸附/脱附性能,实验条件下对Cu^2+的最大吸附容量达到117.5 mg/g且5 min内实现吸附平衡,远优于其原料GO的60 min吸附容量27.6 mg/g。本工作系统考察了NaOH加入量、络合剂种类、溶剂种类等关键因素对Co粒子在rGO载体上形貌和分布特性的影响,比较了不同合成条件下的复合材料对Cu^2+吸附效果的影响,并对优选条件下制备的Co/rGO复合材料进行了FT-IR,XRD,SEM表征。研究结果表明,纳米Co/rGO磁性材料对Cu^2+的吸附过程更符合Freundlich模型,属于多层吸附。室温下吸附焓ΔH=17.81 kJ/mol,吸附反应平衡常数K^θ=3.65。当初始Cu^2+浓度为39.22 mg/L时,对Cu^2+的吸附率为93.47%,五次吸附/脱附循环后吸附容量仍保持在初始值的94%,每次吸附后溶液中残余Cu^2+浓度均满足钴电解液对杂质铜离子的浓度去除要求(5 mg/L)或GB 8978-1996污水综合排放标准3级(2 mg/L),有望在相关领域发挥作用。

关键词：原位还原法磁性复合吸附材料微观形貌 Cu^2+吸附

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钪资源现状及溶剂萃取在钪提取过程中的应用研究进展

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过程工程学报 2020年第8期20卷 877-886页

作者：孙帅孙宏骞宋静曲景奎齐涛中国科学院大学化工学院北京100049 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

钪及其化合物性质优异,在宇航材料、电子信息、核技术等尖端行业应用广泛,是重要的战略性资源。钪在地壳中的分布极为分散,独立的钪矿物很少,属于稀贵稀土元素。本工作介绍了目前全球钪资源分布情况及市场供需状况,重点综述了从不同含... 详细信息

钪及其化合物性质优异,在宇航材料、电子信息、核技术等尖端行业应用广泛,是重要的战略性资源。钪在地壳中的分布极为分散,独立的钪矿物很少,属于稀贵稀土元素。本工作介绍了目前全球钪资源分布情况及市场供需状况,重点综述了从不同含钪物料及二次渣中提取钪的技术研究,着重关注溶剂萃取在提取钪工艺中的应用,并分析了不同萃取体系的萃钪机制,认为反萃率低、乳化和三相问题突出是当前提钪体系普遍存在的难点,因此需要不断开发新型高效萃取剂,发展清洁绿色提取技术,更好地推进我国钪工业的发展。要点:(1)介绍了目前全球的钪资源分布情况及市场供需状况。(2)综述了从不同含钪物料及二次渣中提取钪的技术工艺。(3)分析了溶剂萃取技术在钪提取工艺中的应用及存在的问题,并指出其未来发展方向。

关键词：钪资源湿法冶金提取工艺萃取供需现状

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反应条件及陈化过程对氢氧化铬氧化速率的影响

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无机盐工业 2021年第10期53卷 59-63,128页

作者：焦帅衣守志张红玲陈辉霞程西川张利昌徐红彬天津科技大学化工与材料学院天津300222 中国科学院绿色过程与工程重点实验室(中国科学院过程工程研究所) 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大学湖北振华化学股份有限公司煜环环境科技有限公司

氢氧化铬是含铬二次资源中铬的重要存在形式,也是含六价铬污染物还原时的主要产物,其氧化过程的研究对铬资源的提取和铬污染的控制具有重要意义。以亚硫酸钠还原重铬酸钠制备的氢氧化铬为研究对象,实验考察了氧化温度(室温~200℃)、氧... 详细信息

氢氧化铬是含铬二次资源中铬的重要存在形式,也是含六价铬污染物还原时的主要产物,其氧化过程的研究对铬资源的提取和铬污染的控制具有重要意义。以亚硫酸钠还原重铬酸钠制备的氢氧化铬为研究对象,实验考察了氧化温度(室温~200℃)、氧化时间(0~168 h)、添加剂种类(碳酸钠、硫酸钠)等因素对氢氧化铬氧化的影响,并进行了氧化方程选取和动力学拟合计算。结果表明,温度越高两种氢氧化铬样品氧化反应越充分、氧化限度越大。在无添加剂条件下,200℃时新制、陈化氢氧化铬的氧化速率K值分别是80℃时的617、4375倍;添加剂的加入会促进其氧化反应,140℃条件下,新制氢氧化铬添加碳酸钠、硫酸钠为n(Na)∶n(Cr)=0.2时的氧化速率K值分别是无添加时的10、4倍;新制氢氧化铬较陈化氢氧化铬更易氧化,氧化速率K值为陈化氢氧化铬样品的1.4~1.9倍,可能与其所含结合水较多有关。

关键词：氢氧化铬陈化结合水氧化动力学

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R2O-CaO-SiO2-Al2O3-F系微晶玻璃析晶动力学

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硅酸盐学报 2020年第7期48卷 1114-1121页

作者：赵庆朝杨航曹建尉李伟光申士富刘海营北京矿冶科技集团有限公司矿物加工科学与持术国家重点实验室北京100160 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

以熔融法制备的R2O-CaO-SiO2-Al2O3-F(RCSAF)系微晶玻璃为研究对象,利用热重分析、X射线衍射等手段分析微晶玻璃的形核和晶体生长动力学。借助Gaussian拟合,获得了微晶玻璃的形核和晶体生长动力学函数。并绘制了非等温加热条件下R2O-CaO... 详细信息

以熔融法制备的R2O-CaO-SiO2-Al2O3-F(RCSAF)系微晶玻璃为研究对象,利用热重分析、X射线衍射等手段分析微晶玻璃的形核和晶体生长动力学。借助Gaussian拟合,获得了微晶玻璃的形核和晶体生长动力学函数。并绘制了非等温加热条件下R2O-CaO-SiO2-Al2O3-F系微晶玻璃的温度–时间–转变(T–T–T)曲线,获得了微晶玻璃形核和晶体生长动力学Gaussian拟合函数关系模型。通过无模式函数模型计算得知微晶玻璃的析晶活化能Ea=357.74 k J/mol,析晶指数n=3.13,微晶玻璃以整体析晶的方式析出晶体。确立了时间、温度和析出晶相对R2O-CaO-SiO2-Al2O3-F系微晶玻璃析晶率曲线的影响规律。微晶玻璃析出的CaF2晶体颗粒均匀弥散的分布于硅碱钙石和α-硅碱钙石中,扫描电子显微镜照片呈现的典型晶体结构进一步验证了RCSAF系微晶玻璃的晶体析出过程。

关键词：微晶玻璃温度–时间–转变曲线析晶活化能析晶动力学 Gaussian拟合

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废旧磷酸铁锂正极粉磷酸浸出过程的优化及宏观动力学

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化工进展 2020年第6期39卷 2495-2502页

作者：万青珂张洋郑诗礼张盈王晓健娄文博 JAN J.Weigand MARCO Wenzel 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 中国科学院大学北京100049 东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 Dresden University of Technology 01062 DresdenGermany

随着新能源汽车产业快速发展,磷酸铁锂动力电池退役量爆发式增长,回收需求迫切,但面临回收利用经济性较差的难题。正极材料价值较高,本文提出采用磷酸浸出废旧正极材料以制备电池用磷酸铁,但铝等杂质的分离是关键。本文以含铝的磷酸铁... 详细信息

随着新能源汽车产业快速发展,磷酸铁锂动力电池退役量爆发式增长,回收需求迫切,但面临回收利用经济性较差的难题。正极材料价值较高,本文提出采用磷酸浸出废旧正极材料以制备电池用磷酸铁,但铝等杂质的分离是关键。本文以含铝的磷酸铁锂正极粉为原料,开展了磷酸浸出过程优化及宏观动力学研究,重点研究了酸料比、浸出温度、液固比、搅拌速度等参数对磷酸铁锂及铝浸出效果的影响规律,并考察了磷酸铁锂在磷酸溶液中浸出的宏观动力学。研究结果表明,在酸料比1.1mL/g、温度20℃、液固比(5∶1)mL/g、搅拌速度400r/min、浸出时间120min条件下,磷酸铁锂浸出率大于93%,铝浸出率小于20%;磷酸铁锂正极粉磷酸浸出过程符合无固态产物层的收缩核模型,表观活化能为24.62kJ/mol,浸出过程受扩散控制。

关键词：废旧磷酸铁锂磷酸浸取动力学回收

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电石渣特性及综合利用研究进展

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洁净煤技术 2021年第3期27卷 13-26页

作者：赵立文朱干宇李少鹏孟子衡牟秀娟张建波李会泉谢克强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 济南大学化学化工学院山东济南250022 中国科学院大学化学工程学院北京100049

随着氯碱行业的持续发展,电石渣的排放及堆存量日益增长,造成了严重的环境污染、土地与钙资源浪费。针对电石渣的资源化利用难题,在分析电石渣组成、结构特点的基础上,对其在建材、化工材料和环保治理方面的研究进行综述,重点讨论了资... 详细信息

随着氯碱行业的持续发展,电石渣的排放及堆存量日益增长,造成了严重的环境污染、土地与钙资源浪费。针对电石渣的资源化利用难题,在分析电石渣组成、结构特点的基础上,对其在建材、化工材料和环保治理方面的研究进行综述,重点讨论了资源综合利用的问题及研究趋势。分析表明,电石渣粒径细、反应活性高,传统大规模消纳主要用于替代石灰石制备水泥等建工建材,但受到了国内市场趋于饱和、地理位置集中等限制;电石渣主要成分是氢氧化钙,可用于制备氧化钙、碳酸钙等化工产品,但受电石渣中杂质影响导致处理过程成本高、易造成二次污染;电石渣呈强碱性、消融性较好,在酸性废水和烟气脱硫等环境治理过程中性能优异,替代钙基吸收剂用于烟气脱硫,将成为电石渣综合利用的发展方向之一。综上,电石渣资源化利用具有显著的经济效益和环境效益,电石渣中的有害组分和杂质是限制电石渣利用的主要因素,同时应结合其地域特点,因地制宜综合考虑不同地区的利用方式,从而实现以废治废的循环理念。

关键词：电石渣资源化建材烟气脱硫循环利用

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利用探针片进行X射线粉晶衍射分析在白云鄂博矿床中的应用

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有色金属（选矿部分） 2021年第6期 34-42页

作者：杨波杨莉孟文祥沈茂森刘涛于宏东包钢集团矿山研究院内蒙古包头014030 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 中国科学院赣江创新研究院江西赣州341000

白云鄂博矿床是驰名中外的一座宝山,稀土、铌、铁等资源储量巨大,产出形式多样,要想利用好这些资源,必须对元素所赋存的矿物进行准确鉴定。目前最基础的矿物鉴定方法是显微镜观察。但白云鄂博矿床矿物组成复杂、粒度较细,许多矿物在镜... 详细信息

白云鄂博矿床是驰名中外的一座宝山,稀土、铌、铁等资源储量巨大,产出形式多样,要想利用好这些资源,必须对元素所赋存的矿物进行准确鉴定。目前最基础的矿物鉴定方法是显微镜观察。但白云鄂博矿床矿物组成复杂、粒度较细,许多矿物在镜下光性特征并不明显、甚至特征相似,对人员能力和经验要求很高,效率较低。XRD分析面对这些难点有自己的优势,不过传统XRD分析为粉末制样,为了能在镜下观察的区域上做XRD分析,实现多种手段相结合近似"原位"的分析,尝试使用探针片制样法,这种制样方式对于XRD分析的准确性是一种挑战。为验证其可行性,采集白云鄂博主矿6件矿石标本,制成探针片后进行显微镜观察和XRD分析,对比其结果,并补充相应能谱和电子探针测试。发现:(1)XRD分析结果与显微镜鉴定结果基本一致,通过对探针片位置的合适摆放可以实现与显微镜下观测区近似"原位"的分析,且效率更高;(2)XRD分析有利于鉴定细粒矿物和光性相似矿物,有利于为镜下特殊矿物鉴定提供可靠结果;(3)强烈的变生作用会导致XRD分析漏检变生矿物;(4)在白云鄂博矿床利用探针片制样,有利于后续进行多方法联合分析,能更好地发挥各设备优势,形成系统、精确的鉴定结果。

关键词：白云鄂博矿物鉴定探针片 XRD 变生

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电场对CaO-SiO2-Al2O3熔渣的结构调控

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过程工程学报 2020年第1期20卷 67-73页

作者：张盼刘俊昊魏奎先王志马文会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

针对硅中硼难去除的问题,从熔渣结构层面进行研究,通过观察熔渣不同部位在不同电场条件下熔渣结构的变化,分析不同电场条件下高温骤冷所得熔渣结构变化,探索引入电场对熔渣结构影响。结果表明,引入电场会引起熔渣中离子定向移动与重新分... 详细信息

针对硅中硼难去除的问题,从熔渣结构层面进行研究,通过观察熔渣不同部位在不同电场条件下熔渣结构的变化,分析不同电场条件下高温骤冷所得熔渣结构变化,探索引入电场对熔渣结构影响。结果表明,引入电场会引起熔渣中离子定向移动与重新分配,改变熔渣结构。熔渣上部结构在电场作用下解聚更彻底,远离渣金界面处熔渣结构变化较小。电场增强有利于熔渣解聚,电场强度达10V时,熔渣中结构单元会转变为聚合度更低的Q0结构单元。熔渣上部结构对电场变化更敏感,电场改变,熔渣下部结构变化较小。

关键词： CaO-SiO2-Al2O3渣系熔渣结构结构单元电场

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废旧锂离子电池正极材料除铝技术研究进展

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过程工程学报 2020年第5期20卷 503-509页

作者：张贺杰陈兴邹兴刘文科郑诗礼张懿李平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湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室北京100190

近年来,随着锂离子电池的快速发展,相应的废旧锂离子电池回收和再循环过程受到了越来越多的关注。铝作为废旧锂离子电池正极材料的主要杂质之一,吸引了学者们的广泛讨论和深入研究。现阶段工业上主要采用中和法除铝,通过向酸性浸出液中... 详细信息

近年来,随着锂离子电池的快速发展,相应的废旧锂离子电池回收和再循环过程受到了越来越多的关注。铝作为废旧锂离子电池正极材料的主要杂质之一,吸引了学者们的广泛讨论和深入研究。现阶段工业上主要采用中和法除铝,通过向酸性浸出液中加入CaO等碱性物质生成Al(OH)3脱除,但存在渣量大、过滤难、易造成镍、钴等有价金属损失等问题。针对上述问题,学者们在预处理除铝、中和除铝和萃取除铝等方法上开展了广泛的研究。本工作通过分析调研国内外相关文献,详细评述了现有的废旧锂离子电池正极材料除铝方法,简要介绍了各方法的原理和优缺点,并展望了除铝方法技术的发展方向。要点:(1)综述了现有废旧锂离子电池正极材料除铝方法。(2)选取除铝方法应重点考虑效率、成本、环境污染、适用范围、可操作性等方面。(3)指出了现阶段工业上中和法除铝所存在问题,并对未来发展进行了展望。

关键词：废旧锂离子电池正极材料除铝

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