检索结果-内蒙古大学图书馆

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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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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阳离子型聚丙烯酰胺对含超细氢氧化镁浆料过滤性能的影响

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化工进展 2020年第7期39卷 2775-2781页

作者：曹俊雅宋昱霖孙振华李少鹏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 中国科学院大学化学工程学院北京100049

为解决超细氢氧化镁颗粒细、易团聚导致的难过滤问题,本文考察了添加剂种类对含超细氢氧化镁浆料过滤性能的影响,系统研究了阳离子型聚丙烯酰胺加入方式、添加剂用量比、反应温度、反应时间和搅拌速率等因素对过滤速率的影响,采用X射线... 详细信息

为解决超细氢氧化镁颗粒细、易团聚导致的难过滤问题,本文考察了添加剂种类对含超细氢氧化镁浆料过滤性能的影响,系统研究了阳离子型聚丙烯酰胺加入方式、添加剂用量比、反应温度、反应时间和搅拌速率等因素对过滤速率的影响,采用X射线衍射仪(XRD)、热场发射扫描电子显微镜(SEM)对反应过程中得到的氢氧化镁晶体结构、形貌、粒度等进行表征分析,结合傅里叶红外光谱仪(FTIR)探究了聚丙烯酰胺分子与氢氧化镁晶体的结合机制,总结了阳离子型聚丙烯酰胺提高含超细氢氧化镁浆料过滤性能的机理。结果表明:阳离子聚丙烯酰胺的添加量为理论氢氧化镁质量的0.7%,反应温度60℃,搅拌速率250r/min,超细氢氧化镁浆料的过滤速率最大为545mL/(m^2·s),体系黏度最低为8.64mPa·s,氢氧化镁的平均粒径为138nm。过滤性能提高的机理为:阳离子聚丙烯酰胺中的酰胺基团与氢氧化镁分子中的羟基通过吸附架桥方式结合形成长链分子,使氢氧化镁颗粒之间分散性提高,减少相互间的团聚,提高整体过滤速率。

关键词：氢氧化镁阳离子聚丙烯酰胺团聚过滤沉淀

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含氮杂环化合物与有机酸协同体系在镍、钴萃取分离中的应用

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过程工程学报 2020年第4期20卷 382-389页

作者：刘文森雷泽朱兆武齐涛中国矿业大学(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

近年来开发了多种含氮杂环化合物与有机酸类萃取剂的协同体系,明显提高了镍、钴的萃取性能,同时增强了对杂质元素的分离效果,具有较大的实际应用价值。本工作综述了一些具有代表性的含氮杂环化合物与有机酸类萃取剂组成的协同萃取体系,... 详细信息

近年来开发了多种含氮杂环化合物与有机酸类萃取剂的协同体系,明显提高了镍、钴的萃取性能,同时增强了对杂质元素的分离效果,具有较大的实际应用价值。本工作综述了一些具有代表性的含氮杂环化合物与有机酸类萃取剂组成的协同萃取体系,探讨了萃取体系对镍、钴的协同萃取效果及与常见杂质元素的分离,并讨论了协同萃取体系潜在的工业应用。协同体系对镍、钴的萃取及对杂质元素的分离主要是由酸性萃取剂本身性质和含氮杂环协萃剂的影响共同决定,有机磺酸、羧酸、膦酸等萃取剂与含氮杂环化合物组成的协同萃取体系在萃取镍、钴的过程中对金属杂质元素分离的选择性不同,在镍、钴的提取及生产过程中也展现出不同的应用价值。

关键词：含氮杂环化合物协同萃取镍钴

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钛铁矿NaOH水热体系中浸出行为及动力学研究

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稀有金属材料与工程 2020年第5期49卷 1512-1520页

作者：高明磊薛向欣王少娜李兰杰杨合赵备备常福增东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 河钢集团承钢公司河北承德067102 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家重点实验室北京100190 东北大学辽宁沈阳110819

为了解决硫酸法生产钛白存在严重的大量硫酸废水污染问题,提出了NaOH水热法分解钛铁矿以浸出钛的全新工艺,研究了钛铁矿在NaOH水热体系中的分解行为及动力学。确定最佳的反应条件为:反应温度240℃,NaOH浓度400 g·L-1,液固比3.5:1,... 详细信息

为了解决硫酸法生产钛白存在严重的大量硫酸废水污染问题,提出了NaOH水热法分解钛铁矿以浸出钛的全新工艺,研究了钛铁矿在NaOH水热体系中的分解行为及动力学。确定最佳的反应条件为:反应温度240℃,NaOH浓度400 g·L-1,液固比3.5:1,氧分压0.5 MPa,反应时间2 h,搅拌速度600 r/min,粒度<75μm,钛的浸出率可达到95%以上。通过XRD和SEM表征,确定了钛铁矿的分解行为及钛酸钠的物相组成。宏观动力学研究表明,钛铁矿中的钛在NaOH水热体系中的氧化分解过程符合未反应收缩核模型,过程速度受产物层扩散控制,计算得到浸出过程的表观活化能为47.39 kJ/mol;钛铁矿在NaOH水热体系中浸出动力学方程为:1-2X/3-(1-X)2/3=[735.09exp(-47389.8/RT)]t。

关键词：钛铁矿 NaOH水热法钛浸出率浸出行为动力学

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废旧锂电池正极活性材料硫酸浸出液萃取纯化

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东北大学学报（自然科学版） 2019年第10期40卷 1430-1436页

作者：易爱飞张健朱兆武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

研究了酸性膦类萃取剂P204,P507与协萃剂Lix54,Lix84配方对废旧锂电池正极材料的硫酸浸出液萃取除Al的反应规律.研究表明:P507+Lix84复合体系萃取分离Al/Mn的效果最佳.以最优配方5%P507+5%Lix84/煤油,在p H为4.0,水油体积相比Va/Vo为1∶... 详细信息

研究了酸性膦类萃取剂P204,P507与协萃剂Lix54,Lix84配方对废旧锂电池正极材料的硫酸浸出液萃取除Al的反应规律.研究表明:P507+Lix84复合体系萃取分离Al/Mn的效果最佳.以最优配方5%P507+5%Lix84/煤油,在p H为4.0,水油体积相比Va/Vo为1∶1时,Al,Cu,Co,Ni,Mn和Li的单级萃取率分别为89.1%,80.8%,3.4%,2.6%,3.2%和0.3%.在Va/Vo为1∶4时,经两级(理论级)萃取,母液中Al的质量浓度为0.88 g·L^-1,萃取率大于97.7%;负载油相用2.0 mol/L硫酸溶液反萃,在Va/Vo为10∶1时,经两级(理论级)反萃,有机相中Al的质量浓度为0.79 g·L^-1,反萃率大于99.0%.

关键词：三元锂电池 P204 P507 Lix54 Lix84 溶剂萃取除铝

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不锈钢硫酸洗涤废酸中金属离子的草酸络合沉淀行为

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中国有色金属学报 2019年第1期29卷 179-186页

作者：张健朱兆武王丽娜易爱飞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 中国科学院绿色过程与工程重点实验室北京100190

不锈钢表面处理常采用稀硫酸溶液预洗涤,洗涤过程产生大量含铁及其他微量元素的废酸。实际生产中废酸多采用中和方法进行处理,试剂耗量大,产生大量废渣,污染环境。针对典型不锈钢硫酸预洗涤过程中产生的废酸,研究废酸体系中草酸络合沉淀... 详细信息

不锈钢表面处理常采用稀硫酸溶液预洗涤,洗涤过程产生大量含铁及其他微量元素的废酸。实际生产中废酸多采用中和方法进行处理,试剂耗量大,产生大量废渣,污染环境。针对典型不锈钢硫酸预洗涤过程中产生的废酸,研究废酸体系中草酸络合沉淀Fe(Ⅱ)、常见微量金属Cr(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)以及Mn(Ⅱ)的行为,并探讨沉淀去除金属离子后废酸的循环利用。结果表明:随着废酸溶液中酸度的增高,金属沉淀率降低,但在起始H_2SO_4浓度<200 g/L、x(H_2C_2O_4):x(Fe(Ⅱ))摩尔比为1:1下,Fe(Ⅱ)的沉淀率仍达80%以上;金属离子的沉淀顺序为:Ni(Ⅱ)>Fe(Ⅱ)>Mn(Ⅱ)>>Cr(Ⅲ);金属离子沉淀后废酸溶液中酸度得到有效恢复,经x(H_2C_2O_4):x(Fe(Ⅱ))>0.75:1处理后的废酸对不锈钢表面氧化层具有较好的洗涤效果,实现了不锈钢洗涤废酸的再生循环利用。

关键词：不锈钢洗涤硫酸废酸草酸沉淀法循环利用

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焦炉烟气钢渣湿法联合脱硫脱硝试验研究

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洁净煤技术 2020年第6期26卷 210-216页

作者：孟子衡王晨晔王兴瑞陈艳李会泉中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程院重点实验室北京100190 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 中国科学院大学化学工程学院北京100049

焦炭生产过程会排放大量的烟气,烟气中的SO2和NOx会造成环境污染。随着焦化行业大气污染物排放标准越来越严格,为解决焦炉烟气中SO2和NOx的污染问题,以钢渣为吸收剂,在自制小型鼓泡搅拌反应器中进行了焦炉烟气联合脱硫脱硝试验,研究了... 详细信息

焦炭生产过程会排放大量的烟气,烟气中的SO2和NOx会造成环境污染。随着焦化行业大气污染物排放标准越来越严格,为解决焦炉烟气中SO2和NOx的污染问题,以钢渣为吸收剂,在自制小型鼓泡搅拌反应器中进行了焦炉烟气联合脱硫脱硝试验,研究了浆液温度、浆液浓度、烟气流量、SO2浓度、NO浓度对SO2和NO脱除效率的影响,并得到优化的运行条件。研究发现,温度升高会降低NO氧化的反应速率,导致生成的NO2浓度降低,从而使脱硝效率下降;浆液浓度升高会增大浆液体系的pH值,促进NO脱除;烟气流量增加,即停留时间减少会降低气液接触时间,导致脱硫脱硝效率降低;优化的运行条件为30℃、浆液浓度8%、烟气流量400 mL/min,在最优运行条件下,可实现脱硝效率50.7%,脱硫效率高于95%。钢渣同时脱硫脱硝过程机理研究表明:钢渣中溶解出的OH^-能维持浆液保持碱性,具有较高的缓冲pH值能力,从而有利于SO2和NOx的脱除;NO与O2反应生成NO2,NO2与OH^-反应生成NO-2和NO-3;NO2与NO结合生成极易溶于水的N2O3,N2O3再与OH^-反应生成NO-2,从而实现NOx的脱除。通过气相预氧化将部分NO氧化为NO2,然后NO2以及剩余的NO和NO2结合的N2O3被钢渣浆液快速高效吸收,达到NOx排放标准甚至超低排放标准,有利于钢渣湿法联合脱硫脱硝的工程化应用。

关键词：焦炉烟气钢渣湿法脱硫脱硝

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