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2016年全国冶金物理化学学术会议

作者：彭艳王志王东公旭中曹建尉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 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

钛酸钠具有离子交换能力、催化活性和气体吸附等优良性能，因而可以用作离子交换剂、钠离子电池阳极材料、废水处理中放射性离子的吸附剂、反应催化剂、气体电位传感器等。目前合成方法主要有水热法、溶胶-凝胶法和固相合成法。针对水... 详细信息

钛酸钠具有离子交换能力、催化活性和气体吸附等优良性能，因而可以用作离子交换剂、钠离子电池阳极材料、废水处理中放射性离子的吸附剂、反应催化剂、气体电位传感器等。目前合成方法主要有水热法、溶胶-凝胶法和固相合成法。针对水热法存在产物结晶度低，溶胶-凝胶法存在原料价格贵、制备工艺复杂，而固相合成法存在产品纯度低、产物团聚严重的问题，本文采用熔融-再结晶法制备了不同晶型钛酸钠，并研究了非晶态钛酸钠的析晶过程及其晶型转变规律。

关键词：钛酸钠熔融-再结晶法析晶晶型转变结晶度

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碱性介质中的电化学高级氧化技术及其催化氧化性能研究

碱性介质中的电化学高级氧化技术及其催化氧化性能研究

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中国化学会第30届学术年会

作者：薛玉冬金伟杜浩郑诗礼张懿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 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室绿色过程与工程重点实验室北京100190

作为一种新兴技术，电化学高级氧化技术具有处理效率高、极少产生二次污染、对绝大多数难降解有机物分解彻底、可实现清洁工艺等优点。基于电化学氧还原二电子反应途径，氧气在碳材料表面原位生成过氧氢根离子等具有强氧化性的活性氧物... 详细信息

作为一种新兴技术，电化学高级氧化技术具有处理效率高、极少产生二次污染、对绝大多数难降解有机物分解彻底、可实现清洁工艺等优点。基于电化学氧还原二电子反应途径，氧气在碳材料表面原位生成过氧氢根离子等具有强氧化性的活性氧物种，避免了过氧化氢储存、运输等潜在的危险。

关键词：高级氧化技术碱性介质催化氧化活性氧电化学

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氧气在碱溶液中结构与扩散系数的分子动力学模拟（英文）

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物理化学学报 2015年第6期31卷 1045-1053页

作者：吕页清郑诗礼王少娜杜浩张懿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

采用分子动力学方法对不同温度(25-120°C)及碱浓度(1:100-1:5,摩尔比)下Na OH和KOH溶液中的氧气进行了模拟.本文考察了Na OH及KOH溶液中溶剂-溶剂、氧气-溶剂及氧气-溶质的径向分布函数,并采用爱因斯坦方程从均方位移曲线中计算得... 详细信息

采用分子动力学方法对不同温度(25-120°C)及碱浓度(1:100-1:5,摩尔比)下Na OH和KOH溶液中的氧气进行了模拟.本文考察了Na OH及KOH溶液中溶剂-溶剂、氧气-溶剂及氧气-溶质的径向分布函数,并采用爱因斯坦方程从均方位移曲线中计算得到了氧气及溶质离子的扩散系数.结果显示随着碱浓度的升高,氧气扩散系数逐渐减少;在相同条件下,氧气在Na OH溶液中扩散系数小于在KOH溶液中的扩散系数;溶质离子扩散系数的变化规律与氧气一致.通过与现有实验结果对比,发现了分子动力学方法的可靠性及用于研究实验受限领域的优越性.

关键词：分子动力学模拟氧气 NaOH KOH 扩散系数

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高浓度多相搅拌反应器数值放大与工业应用

高浓度多相搅拌反应器数值放大与工业应用

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中国工程院化工、冶金与材料工程第十一届学术会议

作者：杨超冯鑫李向阳程景才毛在砂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湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室北京100190

多数化工反应器包含高浓度的分散相(气泡、液滴或固体颗粒),工业设计放大难度随反应器规模和分散相浓度的增加而显著增大.搅拌槽是应用最广泛的反应与结晶设备,本文介绍了高浓度多相搅拌反应器的数学模型、数值方法与工业应用.针对数值... 详细信息

多数化工反应器包含高浓度的分散相(气泡、液滴或固体颗粒),工业设计放大难度随反应器规模和分散相浓度的增加而显著增大.搅拌槽是应用最广泛的反应与结晶设备,本文介绍了高浓度多相搅拌反应器的数学模型、数值方法与工业应用.针对数值方法难以既快又准、非均相微观混合模拟等制约高浓度搅拌反应器模拟与工业放大的难题,提出了多相显式代数应力模型等高效算法,建立非均相微观混合的欧拉算法,并将高浓度搅拌反应器数值放大技术用于工业生产.发明了强化非均相混合的向心流搅拌桨等搅拌反应器新构型,在工业中实现了高浓度搅拌反应器的传递与反应匹配及协同强化.

关键词：多相搅拌反应器工业设计结晶器欧拉算法

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高铝煤炭无机组分综合利用

高铝煤炭无机组分综合利用

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中国工程院化工、冶金与材料工程第十一届学术会议

作者：李会泉张建波李少鹏许德华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绿色过程与工程重点实验室国家能源高效清洁炼焦技术重点实验室北京100190 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绿色过程与工程重点实验室国家能源高效清洁炼焦技术重点实验室北京100190

高铝煤炭富含铝锂镓等多种伴生金属,资源储量巨大,但煤电转化后产生的高铝粉煤灰利用率低、污染严重.现有资源化利用技术难以经济合理地解决其非晶相深度剥离、莫来石相高效分解及杂质有效去除等关键问题.针对上述问题,本文提出了高铝... 详细信息

高铝煤炭富含铝锂镓等多种伴生金属,资源储量巨大,但煤电转化后产生的高铝粉煤灰利用率低、污染严重.现有资源化利用技术难以经济合理地解决其非晶相深度剥离、莫来石相高效分解及杂质有效去除等关键问题.针对上述问题,本文提出了高铝煤炭无机组分综合利用的技术思路,重点介绍了预脱硅-稀酸活化-深度脱硅制备铝硅系列材料与预脱硅-两步碱溶提取氧化铝两条技术路线.结果表明,高铝粉煤灰深度脱硅后,粉煤灰铝硅比由1.75提高至2.75以上;1600℃烧结后,莫来石相含量达88.33％产品指标达到行业优级标准.经过两步水热反应,提铝溶液的苛性比从一步水热法的11.5降低到7.2,氧化铝的提取率为94.9％,氧化铝溶出过程和铝酸钠晶种分解过程中NaOH和Na2O的循环量分别比一步碱水热过程降低35.4％和47.2％.本研究可为高铝粉煤灰资源化利用提供可行的技术思路.

关键词：高铝煤炭高铝粉煤灰无机组分综合利用铝硅材料氧化铝

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碱性介质中的电化学高级氧化技术及其催化氧化性能研究

碱性介质中的电化学高级氧化技术及其催化氧化性能研究

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中国化学会第30届学术年会-第二十六分会：环境化学

作者：薛玉冬金伟杜浩郑诗礼张懿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绿色过程与工程重点实验室中国科学院大学

作为一种新兴技术,电化学高级氧化技术具有处理效率高、极少产生二次污染、对绝大多数难降解有机物分解彻底、可实现清洁工艺等优点。基于电化学氧还原二电子反应途径,氧气在碳材料表面原位生成过氧氢根离子等具有强氧化性的活性氧物种... 详细信息

作为一种新兴技术,电化学高级氧化技术具有处理效率高、极少产生二次污染、对绝大多数难降解有机物分解彻底、可实现清洁工艺等优点。基于电化学氧还原二电子反应途径,氧气在碳材料表面原位生成过氧氢根离子等具有强氧化性的活性氧物种,避免了过氧化氢储存、运输等潜在的危险。本研究将此电化学催化氧化过程应用于碱性介质中矿物分解领域,利用原位生成的活性氧物种,选择性催化氧化碱性环境下的矿物离子,克服矿物离子聚合、团聚等壁垒,提升矿物离子转化率(120min可达95.1%),揭示了碱性介质电化学高级氧化技术的共性规律,拓宽了电化学高级氧化技术的应用范围。

关键词：高级氧化技术碱性介质催化氧化活性氧电化学

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无水氯化铝氯化提钒制备三氯氧钒中间体的热力学分析与实验研究

无水氯化铝氯化提钒制备三氯氧钒中间体的热力学分析与实验研究

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2016年全国冶金物理化学学术会议

作者：姜单单张红玲董玉明朱光锦徐红彬张懿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北京 100190 中国科学院绿色过程与工程重点实验室北京 100190

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酸性溶液中臭氧氧化As(Ⅲ)的研究

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计算机与应用化学 2016年第5期33卷 511-515页

作者：刘小娟张广积张军中国矿业大学(北京) 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

为了解决砷污染的问题,研究了酸性条件下以臭氧做氧化剂氧化As（Ⅲ）的过程,考察了不同氧化剂、初始pH、反应温度和臭氧流量对As（Ⅲ）氧化效果的影响。结果表明,与空气相比,臭氧氧化As（Ⅲ）快速、高效;pH为1~5内,氧化速率随pH增大;在... 详细信息

为了解决砷污染的问题,研究了酸性条件下以臭氧做氧化剂氧化As（Ⅲ）的过程,考察了不同氧化剂、初始pH、反应温度和臭氧流量对As（Ⅲ）氧化效果的影响。结果表明,与空气相比,臭氧氧化As（Ⅲ）快速、高效;pH为1~5内,氧化速率随pH增大;在（23~53）℃内,由于臭氧溶解度降低,氧化速率随温度升高而降低,且在0℃时氧化速率很慢;在臭氧流量为90 mg/min以下时,氧化速率随臭氧通入速率的增加而增加。

关键词： As(III) As(V) 氧化臭氧

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磷石膏中微量含氟物相的光谱分析

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光谱学与光谱分析 2015年第8期35卷 2333-2338页

作者：赵红涛李会泉包炜军王晨晔李松庚林伟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北京100190 中国科学院大学北京100049 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

磷石膏中二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)的含量高达90%以上,是一种重要的再生石膏资源。然而与天然石膏不同,磷石膏中磷、氟、有机物等有害杂质限制了它的实际利用。探明微量杂质氟物相的存在形态、含量及分布规律,对高效脱除磷石膏中杂... 详细信息

磷石膏中二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)的含量高达90%以上,是一种重要的再生石膏资源。然而与天然石膏不同,磷石膏中磷、氟、有机物等有害杂质限制了它的实际利用。探明微量杂质氟物相的存在形态、含量及分布规律,对高效脱除磷石膏中杂质氟具有重要的理论价值。采用X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)与电子显微探针(electron microprobe analysis,EMPA)相结合的分析方法,研究了磷石膏中微量含氟物相的主要存在形式和分布规律。结果表明,磷石膏中微量含氟物相主要包括NaF,KF,CaF2,K2SiF6,Na2SiF6,Na3AlF6,K3AlF6,AlF3·3H2O,AlF2.3(OH)0.7·H2O,Ca5(PO4)3F,Ca10(PO4)6F2。其中,4.83%的氟以NaF,KF,CaF2等氟化物形式存在,8.42%的氟以氟磷酸盐Ca5(PO4)3F和Ca10(PO4)6F2形式存在,12.21%的氟以氟铝酸盐Na3AlF6和K3AlF6形式存在,41.52%的氟以氟硅酸盐K2SiF6和Na2SiF6形式存在,33.02%的氟以带结晶水的氟化铝AlF3·3H2O和AlF2.3(OH)0.7·H2O形式存在。研究表明分析固体样品中微量元素物相时,采用XPS与EMPA相结合的分析方法更具有优势。本研究为磷石膏中微量杂质氟的脱除以及有效回收氟资源提供理论依据。

关键词：磷石膏氟物相分布 XPS EMPA

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新型自吸式搅拌桨特性研究

新型自吸式搅拌桨特性研究

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中国有色金属学会第十届青年学术论坛暨中国有色金属学会首届(2016)冶金反应工程学术年会

作者：范兵强张洋郑诗礼王晓健乔珊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

为增加多相反应体系中气体综合利用率,强化气体分散混合,设计了一种新型自吸式搅拌桨,并对搅拌桨的基本特性进行了研究.结果显示,与传统自吸式搅拌桨相比,相同液位高度差下,新型自吸式搅拌桨临界转速降低50％;相同搅拌输入功率时,新型... 详细信息

为增加多相反应体系中气体综合利用率,强化气体分散混合,设计了一种新型自吸式搅拌桨,并对搅拌桨的基本特性进行了研究.结果显示,与传统自吸式搅拌桨相比,相同液位高度差下,新型自吸式搅拌桨临界转速降低50％;相同搅拌输入功率时,新型自吸桨总体气含率增加l倍:相同混合搅拌状态下,整体能耗降低60％;相同输入功率下,新型自吸式搅拌桨吸气流量提升l倍.对新型自吸式搅拌桨基本特性研究表明:桨叶倾角由0°到45°,吸气能力降低50％,搅拌转速增加0.6倍;桨叶尺寸增加0.3倍,吸气能力增加0.8倍,临界转速降低40％;相同桨叶尺寸,布气管长度增加0.5倍,临界转速降低25％左右,吸气能力增加0.5倍.

关键词：多相反应体系自吸式搅拌桨气体综合利用率

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