检索结果-内蒙古大学图书馆

过程工程学报 2019年第S01期19卷 10-24页

作者：齐涛王伟菁魏广叶朱兆武曲景奎王丽娜张绘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

从资源紧缺、环境污染、产品低端等方面,总结了我国钒、钛、镍、钴、锂稀有金属资源在战略性新兴产业迅猛发展时代所面临的国家重大需求,回顾了领域近年来通过升级和变革传统稀有金属资源利用技术取得的主要进展和成就。其中煤基钠化冶... 详细信息

从资源紧缺、环境污染、产品低端等方面,总结了我国钒、钛、镍、钴、锂稀有金属资源在战略性新兴产业迅猛发展时代所面临的国家重大需求,回顾了领域近年来通过升级和变革传统稀有金属资源利用技术取得的主要进展和成就。其中煤基钠化冶炼、高温碳化-低温氯化、亚熔盐氧化等非常规介质强化手段是实现钒钛磁铁矿中钒、钛绿色高值高效利用的核心;盐酸常压浸出-低温选择性水解-共沉淀新技术是一种低成本、短流程高效高值利用红土镍矿全组分的先进技术代表;双功能协同复合萃取原理是实现高镁盐湖卤水的锂资源绿色利用的关键基础。基于固废资源化和源头减废两个思路,现阶段战略性金属资源的利用技术初步解决了环境污染和资源利用率低的问题,但仍存在资源绿色利用基础原理匮乏、产品科技含量低等普遍问题。以战略性产业关键材料为导向的绿色高值利用技术的应用基础研究是稀有金属相关绿色产业战略性发展的重要科技保障,是未来重要的前沿研究方向。要点:(1)煤基钠化冶炼、高温碳化-低温氯化、亚熔盐氧化等非常规介质强化手段是实现钒钛磁铁矿中钒、钛绿色高值利用的核心。(2)盐酸常压浸出-低温选择性水解-共沉淀新技术是一种低成本、短流程高效高值利用红土镍矿全组分的先进技术代表。(3)双功能协同复合萃取原理是实现高镁盐湖卤水的锂资源绿色利用的关键基础。(4)以战略性产业关键材料为导向的稀有金属资源绿色高值利用的应用基础研究是未来战略性稀有金属领域的重要发展方向。

关键词：钒钛磁铁矿红土矿盐湖卤水绿色高值利用二次资源

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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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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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难处理金矿非氰浸金研究进展

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工程科学学报 2019年第3期41卷 307-315页

作者：贾玉娟王晓辉程伟马淑花贵州大学矿业学院贵阳550025 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

随着黄金需求量的不断增加及易处理金矿资源的日益减少,难处理金矿逐渐成为黄金产业的主要资源来源.为使难处理金矿能够合理、高效地开发利用,对难处理金矿进行了简要概述和分类,并阐述其难处理的原因.采用传统的氰化法浸出难处理金矿,... 详细信息

随着黄金需求量的不断增加及易处理金矿资源的日益减少,难处理金矿逐渐成为黄金产业的主要资源来源.为使难处理金矿能够合理、高效地开发利用,对难处理金矿进行了简要概述和分类,并阐述其难处理的原因.采用传统的氰化法浸出难处理金矿,其浸出效果差,且氰化物有剧毒,严重污染环境及危害人体健康.为实现难处理金矿的高效、环保浸出,非氰化法浸出难处理金矿受到广泛关注.重点介绍了硫代硫酸盐法、硫氰酸盐法、硫脲法、多硫化物及石硫合剂法、液氯化法五种非氰浸金方法的浸金原理及在难处理金矿方面的最新研究进展.基于非氰浸金方法存在的浸出体系复杂、浸出剂性质不稳定及消耗量大等问题,展望了非氰浸金技术的发展方向.

关键词：难处理金矿非氰浸出硫代硫酸盐法硫氰酸盐法硫脲法多硫化物法石硫合剂法液氯化法

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大尺寸La_2O_3-TiO_2-ZrO_2非晶塑性烧结行为

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无机材料学报 2019年第4期34卷 433-438页

作者：王椎韩建军李建强李晓禹李江涛贺刚谢俊武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070 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 中国科学院理化技术研究所北京100190

La_2O_3-TiO_2-ZrO_2玻璃具有很高的折射率,在镜头材料和上转换发光基质材料等领域表现出良好的应用前景,但其玻璃形成能力低,通常只能采用快速冷却的方法制备,因此难以获得大尺寸材料。为了获得大尺寸La_2O_3-TiO_2-ZrO_2玻璃,本研究采... 详细信息

La_2O_3-TiO_2-ZrO_2玻璃具有很高的折射率,在镜头材料和上转换发光基质材料等领域表现出良好的应用前景,但其玻璃形成能力低,通常只能采用快速冷却的方法制备,因此难以获得大尺寸材料。为了获得大尺寸La_2O_3-TiO_2-ZrO_2玻璃,本研究采用La_2O_3-TiO_2-ZrO_2非晶粉末为原料,利用非晶在玻璃转变温度以上的塑性行为,在温度动力学窗口ΔT内进行热压烧结制备了大尺寸La_2O_3-TiO_2-ZrO_2玻璃,在保持非晶的前提下实现了La_2O_3-TiO_2-ZrO_2粉末的完全致密化。采用SEM、XRD等方法研究了样品的显微结构和相组成。研究发现,当烧结温度高于910℃时,烧结过程中会析出La4Ti9O24晶相;当烧结温度低于900℃时,样品保持良好的非晶性,并随着烧结温度的增加,样品的致密度有所升高。烧结压力也会影响烧结过程,样品的致密度随着烧结压力升高而增加。大尺寸La_2O_3-TiO_2-ZrO_2非晶材料具有很高的折射率,在587.6nm处折射率可达到2.33。在La_2O_3-TiO_2-ZrO_2非晶粉末烧结过程中,塑性流动是其主要的传质机理。

关键词：无容器凝固非晶热压烧结致密化塑性流动

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基于全光谱太阳光利用的光热转换材料研究进展

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材料工程 2019年第6期47卷 11-19页

作者：赵建玲马晨雨李建强李晓禹河北工业大学材料科学与工程学院天津300130 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

利用光热转换材料有效提高全光谱太阳光的利用及转换率,是目前国内外学者广泛关注的研究领域。本文综述了近年来主要研究的基于全光谱太阳光利用的光热转换材料类型及研究进展,分析了光热转换材料提高太阳光水蒸气产生效率的应用方式,... 详细信息

利用光热转换材料有效提高全光谱太阳光的利用及转换率,是目前国内外学者广泛关注的研究领域。本文综述了近年来主要研究的基于全光谱太阳光利用的光热转换材料类型及研究进展,分析了光热转换材料提高太阳光水蒸气产生效率的应用方式,介绍了太阳光水蒸气产生系统的优化设计模型,强调了低热导率的基质材料在系统中起到的作用,最后展望了光热转换材料在海水淡化领域的应用前景,并指出光热转换物理机制的深入探索和材料的规模化制备将成为未来重要的研究内容。

关键词：光热转换材料全光谱太阳光利用海水淡化太阳光水蒸气产生效率

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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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界面反应调控颗粒增强6061铝合金中碳化硅的超重力分离

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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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P507萃取纯化V(IV)制备高纯钒电解液的研究

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稀有金属 2019年第3期43卷 303-311页

作者：张健朱兆武陈德胜王丽娜王伟菁雷泽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 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

全钒氧化还原液流电池具有清洁、高效、安全、寿命长等优点,是一种新型的储能技术,成为目前研究的热点,其中高纯钒电解液的制备是研究的关键。以钒渣钠化焙烧后的含钒浸液为原料,通过"酸化-还原-萃取-反萃"一步纯化制备了高... 详细信息

全钒氧化还原液流电池具有清洁、高效、安全、寿命长等优点,是一种新型的储能技术,成为目前研究的热点,其中高纯钒电解液的制备是研究的关键。以钒渣钠化焙烧后的含钒浸液为原料,通过"酸化-还原-萃取-反萃"一步纯化制备了高纯钒电解液。研究了V(IV)萃取及其与主要杂质元素硅和铝的分离效果,获得钒萃取纯化的优化条件为:P507浓度为30%, pH=1.8～2.0。温度对钒萃取影响较小;萃取过程中,钒与铝硅分离效果好;根据V(IV)的萃取和反萃分配曲线绘制了McCabe Thiele图,在pH=2.0、相比O/A为1∶1条件下,以30%(体积分数)的P507经两级(理论级)萃取,含钒20.9 g·L^(-1)的料液中的钒基本萃取完全,萃取率大于98%;硫酸溶液能够很好地反萃钒,通过控制H_2SO_4浓度和相比,经两级逆流反萃和去除夹带有机相后制得了高质量的硫酸氧钒电解液。

关键词：钒电解液萃取反萃浸液硫酸氧钒

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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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