检索结果-内蒙古大学图书馆

中国稀土学报 2024年第5期42卷 869-882,I0002页

作者：刘鲁静王俊锋覃波吴卫国胡应燕王雪亮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)战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京100190 中国科学院文献情报中心北京100190 中国科学院大学经济与管理学院信息资源管理系北京100190 中国恩菲工程技术有限公司北京100038 天津大学化工学院化学工程研究所化学工程联合国家重点实验室天津300350

钕铁硼废料含有大量的稀土、B及Fe等有价元素,资源化回收前景广阔,可有效改善稀土资源短缺、环境污染和资源浪费等问题,因此有必要对钕铁硼废料资源化回收利用做更加全面和系统的研究。以钕铁硼废料处置现状为着手点,详细解析了钕铁硼... 详细信息

钕铁硼废料含有大量的稀土、B及Fe等有价元素,资源化回收前景广阔,可有效改善稀土资源短缺、环境污染和资源浪费等问题,因此有必要对钕铁硼废料资源化回收利用做更加全面和系统的研究。以钕铁硼废料处置现状为着手点,详细解析了钕铁硼废料的传统回收技术、新型回收技术和高值化回收的研究进展,并总结了这些方法的优缺点。同时综述了钕铁硼废料不同回收工艺的环境影响,以及不同处置工艺与实现“双碳”目标之间的关系。最后,针对钕铁硼废料资源化面临的挑战和发展趋势,对钕铁硼行业发展提出几点政策建议。以上研究,以期在钕铁硼废料的资源化回收工艺及稀土产业发展上提供指导及帮助。

关键词：稀土钕铁硼废料固废处置二次资源 LCA

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钛精矿碳热硫化制备含硫MAX相Ti_(2)SC

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过程工程学报 2023年第10期23卷 1458-1468页

作者：张振乾庞昇丛良伟许有芃李来时吴玉胜王志沈阳工业大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110870 中国科学院过程工程研究所战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中国科学院绿色过程与工程重点实验室北京100190

含硫MAX相Ti_(2)SC被认为是很有潜力的高温结构材料及熔盐电解提钛前驱体。但现有制备方法均涉及高值Ti粉、TiC粉及TiS粉的使用,难以实现其规模化应用。本工作以钛精矿为钛源,黄铁矿为硫源,石墨球形尾料为碳源,探索了碳热硫化钛精矿低... 详细信息

含硫MAX相Ti_(2)SC被认为是很有潜力的高温结构材料及熔盐电解提钛前驱体。但现有制备方法均涉及高值Ti粉、TiC粉及TiS粉的使用,难以实现其规模化应用。本工作以钛精矿为钛源,黄铁矿为硫源,石墨球形尾料为碳源,探索了碳热硫化钛精矿低成本制备高纯Ti_(2)SC的可行性。研究了FeTiO_(3)/FeS_(2)/C体系中Ti_(2)SC的形成机理;石墨添加量、烧结温度与烧结时间对产物纯度与形貌的影响规律;高温原位物理分离副产物Fe对提纯过程酸用量减少的实际占比。结果表明,Ti_(2)SC生成的关键反应是FeTiO_(3)碳热还原中间产物Ti_(3)O_(5)在熔融FeS中直接脱氧重构为Ti_(2)SC;石墨添加量27.4wt%的试样经1400℃下烧结4 h及后续酸洗处理,可以得到纯度大于96wt%的Ti_(2)SC;1700℃下的高温烧结可以实现部分副产物Fe与Ti_(2)SC的分离,酸洗提纯过程酸用量减少72.7%。该方法有望实现高纯Ti_(2)SC的规模化制备。

关键词：钛精矿碳热硫化 MAX相 Ti_(2)SC 高纯度原位物理分离

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基于热解技术的废旧磷酸铁锂电池全组分高效解构与锂元素选择性提取

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有色金属(冶炼部分) 2025年第2期 86-94,101页

作者：寸之亘邢鹏王晨晔孙振华李会泉尹逸雄中国科学院绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中国科学院过程工程研究所北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

针对废旧磷酸铁锂电池回收过程中热处理阶段易引发材料氧化、影响后续提锂效率的问题,提出了基于全组分热解的回收工艺,在有效去除有机组分的同时,显著抑制了磷酸铁锂矿相的氧化反应。在N_(2)气氛中,于400℃和45 min的条件下进行热解,... 详细信息

针对废旧磷酸铁锂电池回收过程中热处理阶段易引发材料氧化、影响后续提锂效率的问题,提出了基于全组分热解的回收工艺,在有效去除有机组分的同时,显著抑制了磷酸铁锂矿相的氧化反应。在N_(2)气氛中,于400℃和45 min的条件下进行热解,磷酸铁锂矿相得以保持稳定,锂的浸出率高达99.03%。通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)和气相色谱(GC)分析,揭示了热解过程中电解液挥发、分解以及隔膜和黏结剂热解的动态变化。进一步研究低氧环境对多组分热解的影响,发现磷酸铁锂电池全组分热解在抑制磷酸铁锂氧化方面的显著效果,其氧化率仅为10.12%,较单独正极片热解降低了86.58%。全组分热解工艺有望为磷酸铁锂电池的绿色回收和高效提锂提供创新性的技术途径。

关键词：废旧磷酸铁锂电池全组分热解氧化抑制选择性提锂

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废漆包铜线热解回收技术研究现状与展望

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有色金属(冶炼部分) 2025年第2期 44-51页

作者：马圣月邢鹏李会泉王晨晔刘明坤中国科学院绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中国科学院过程工程研究所北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

漆包铜线(漆包线)是由高纯度铜丝和附着于铜丝表面的有机漆层组成的一种典型的有机-无机复合材料,主要用作电机的电磁绕组。废漆包线因含有高品质的铜而成为一种重要的二次资源。热解法是回收废漆包线获得再生铜的一种重要方法。梳理了... 详细信息

漆包铜线(漆包线)是由高纯度铜丝和附着于铜丝表面的有机漆层组成的一种典型的有机-无机复合材料,主要用作电机的电磁绕组。废漆包线因含有高品质的铜而成为一种重要的二次资源。热解法是回收废漆包线获得再生铜的一种重要方法。梳理了漆包线热解机理的研究进展,总结了废漆包线现有热解技术的特点和热解设备类型,分析了当前研究工作和实际生产中存在的主要问题,并对未来废漆包线回收在技术层面和设备层面的发展提出了展望,为废漆包线的热解回收提供一定的参考信息。

关键词：复合材料废漆包铜线热解再生铜回收技术

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煤矸石改性方法及其资源环境利用研究进展

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化学学报 2024年第5期82卷 527-540页

作者：张华林赵梦飞江晓亮田少静滕泽栋李庭刚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、中国科学院绿色过程制造创新研究院、战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心、北京市过程污染控制工程技术研究中心北京100190 中国科学院赣江创新研究院、中国科学院稀土重点实验室、江西省稀土清洁生产重点实验室江西赣州341003 江西理工大学冶金工程学院江西赣州341099 生物药制备与递送重点实验室(中国科学院)生化工程国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

煤矸石是一种煤炭开采和洗选过程中产生的典型工业废弃物,其大量的堆积造成了较大的环境问题.通过不同的改性方法对煤矸石进行改性,可以显著提升其在环境保护、资源回收方面的应用潜力.改性煤矸石在环境应用方面的研究涉及多个领域,这... 详细信息

煤矸石是一种煤炭开采和洗选过程中产生的典型工业废弃物,其大量的堆积造成了较大的环境问题.通过不同的改性方法对煤矸石进行改性,可以显著提升其在环境保护、资源回收方面的应用潜力.改性煤矸石在环境应用方面的研究涉及多个领域,这些应用不仅有助于减轻煤矸石对环境的压力,而且可以通过回收和再利用,为环境保护和经济发展提供新的动力,实现煤矸石综合利用的可持续发展.本综述从煤矸石的环境问题出发,强调了通过改性技术提升其环保潜力的重要性并详细分析了改性煤矸石在废水处理、土壤修复、建筑材料制备等方面的应用,并探讨了面临的挑战和未来发展方向,为煤矸石资源化利用奠定了基础.

关键词：煤矸石改性方法环境应用资源化

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二次铝灰硫酸铵焙烧提铝过程机理

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中国有色金属学报 2022年第5期32卷 1418-1429页

作者：雷炳宏刘宏辉张红玲张笛董玉明娄太平徐红彬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北京100190 战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中国科学院过程工程研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 东北大学冶金学院沈阳110819

二次铝灰是电解铝工业产生的一种含铝危险废弃物,由于成分复杂,其中的铝资源尚未得到有效利用。通过二次铝灰与硫酸铵混合焙烧形成易浸取的硫酸铝铵,可实现二次铝灰中铝资源的高效回收。本文采用热重−红外联用仪、XRD、SEM和HSC等研究... 详细信息

二次铝灰是电解铝工业产生的一种含铝危险废弃物,由于成分复杂,其中的铝资源尚未得到有效利用。通过二次铝灰与硫酸铵混合焙烧形成易浸取的硫酸铝铵,可实现二次铝灰中铝资源的高效回收。本文采用热重−红外联用仪、XRD、SEM和HSC等研究了二次铝灰与硫酸铵焙烧提铝过程机理。结果表明:二次铝灰中主要含铝物相为Al_(2)O_(3)、AlN、Na_(3)AlF_(6)、Al和NaAl_(11)O_(17),二次铝灰与硫酸铵混合物料的热分解过程可分为六个阶段。在30~215℃阶段,主要为物理水挥发;在215~300℃阶段,(NH_(4))_(2)SO_(4)分解为NH_(4)HSO_(4)并产生NH_(3);在300~337℃阶段,NH_(4)HSO_(4)开始分解为SO_(2)、NH_(3)、H_(2)O;在337~437℃阶段,Al_(2)O_(3)与(NH_(4))_(2)SO_(4)反应生成NH_(4)Al(SO_(4))_(2)并产生NH_(3)、H_(2)O,含量相对较少的含铝物相(Al、AlN和NaAl_(11)O_(17))及氟化物(Na_(3)AlF_(6)、CaF2)逐渐与硫酸铵反应生成相应的硫酸盐;在437~556℃阶段,NH_(4)Al(SO_(4))_(2)分解生成Al_(2)(SO_(4))_(3)、SO_(2)、NH_(3)、H_(2)O;在556~900℃阶段,Al_(2)(SO_(4))_(3)分解生成Al_(2)O_(3)和SO_(2)。因此,二次铝灰硫酸铵焙烧提铝优化温度区间为300~500℃。

关键词：二次铝灰铝资源硫酸铵焙烧过程机理

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粗碳酸锂CO2微气泡深度碳化工艺与动力学研究

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化工学报 2025年

作者：徐鹏国孟子衡朱干宇李会泉王晨晔孙振华田国才昆明理工大学冶金与能源工程学院中国科学院绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中国科学院过程工程研究所中国科学院大学化学工程学院

二次锂资源制备高纯碳酸锂对于资源高效利用和绿色循环具有重要意义，上述过程一般采用CO2鼓泡法进行碳化，但该过程传质效率低、反应速率慢，限制了其工业应用效率。为此，本研究采用CO2微气泡碳化方法以提高传质速率，重点考察了反应... 详细信息

二次锂资源制备高纯碳酸锂对于资源高效利用和绿色循环具有重要意义，上述过程一般采用CO2鼓泡法进行碳化，但该过程传质效率低、反应速率慢，限制了其工业应用效率。为此，本研究采用CO2微气泡碳化方法以提高传质速率，重点考察了反应时间、CO2气体流量和液固比等因素对碳酸锂转化率和CO2利用率的影响，并构建了溶解反应动力学模型。结果表明，微气泡碳化与鼓泡工艺相比，可使碳酸锂转化率提高约20%、碳化时间降低约56%；反应时间100 min、CO2流量120 mL/min和液固比30:1 mL/g条件下，碳酸锂转化率达到99.91%、CO2利用率为94.10%；缩核模型动力学计算结果表明溶出速率符合膜扩散控制模型，该过程反应活化能为-2.456 kJ/mol。上述研究可为粗碳酸锂深度碳化溶解过程提供基础数据和工艺支撑。

关键词：二次锂资源粗碳酸锂 CO 微气泡溶解动力学

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工业副产铁矾渣资源化利用研究进展

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材料导报 2022年第16期36卷 159-167页

作者：刘明坤孙振华李少鹏王启宝王栋民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战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心绿色过程与工程重点实验室北京100190

铁矾渣是湿法冶金工业利用黄铁矾法除铁产生的典型固体废弃物,因其组成复杂、附加值低且通常含少量重金属元素,无害化、规模化利用难度大,目前其处理方式以直接堆存和填埋为主。随着冶锌行业和锂电池回收等行业的迅速发展,铁矾渣产生量... 详细信息

铁矾渣是湿法冶金工业利用黄铁矾法除铁产生的典型固体废弃物,因其组成复杂、附加值低且通常含少量重金属元素,无害化、规模化利用难度大,目前其处理方式以直接堆存和填埋为主。随着冶锌行业和锂电池回收等行业的迅速发展,铁矾渣产生量将大幅增长,其资源化利用技术和途径也将具有愈加重要的环保价值和经济价值。针对铁矾渣资源化、无害化利用技术的研究目前已取得一些有益成果,主要表现在三个方面。(1)利用湿法冶金、火法冶金、火法-湿法联用等方式可实现铁矾渣中Pb、Cu、Cd、Ni、Zn和Ag等有价金属元素的回收,其中部分金属元素的回收率超过90%;(2)将铁矾渣用于水泥、烧结砖等建筑材料的生产,以及作为水泥掺合料应用到建造工程的施工中;(3)利用铁矾渣制备其他高附加值材料(如用于储能系统的电极材料等)。本文主要回顾和总结了针对铁矾渣的金属回收技术和资源化利用技术的国内外研究进展,并分析和探讨了可能存在的问题及今后的研究方向。

关键词：铁矾渣金属回收建筑材料资源利用

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复合提锂吸附剂的成型工艺及性能研究

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离子交换与吸附 2023年第2期39卷 97-110页

作者：于丽丽武文粉李少鹏侯新娟张建波李会泉中国科学院绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中国科学院过程工程研究所中国科学院大学化学工程学院

针对离子筛成型时成型工艺参数不明确的问题，以Li1.33Mn1.67O4为研究对象，使用反溶剂成型法合成复合吸附剂P-LMO，进行成型工艺及性能的研究。通过对进料管径、进料速度、反溶剂搅拌速度、聚氯乙烯（PVC）的聚合度、PVC和溶剂的配比... 详细信息

针对离子筛成型时成型工艺参数不明确的问题，以Li1.33Mn1.67O4为研究对象，使用反溶剂成型法合成复合吸附剂P-LMO，进行成型工艺及性能的研究。通过对进料管径、进料速度、反溶剂搅拌速度、聚氯乙烯（PVC）的聚合度、PVC和溶剂的配比等因素考察离子筛成型的规律，确定最佳合成条件为进料管径3.2mm、进料速度1～3mL/min、反溶剂搅拌速度50～200rpm、PVC的聚合度1300、PVC和溶剂配比为75mg/mL时，获得粒径为3mm的球形复合吸附剂。通过对比磨损率和硬度确定PVC理论添加量为20%。吸附实验结果表明，在pH=10、锂离子初始浓度为150mg/L的溶液中吸附40h，吸附达到平衡，吸附容量为7.5mg/g。

关键词：成型离子交换离子筛锂

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煤矸石富镓母液中低浓度硫酸镓水解沉淀制备氧化镓

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洁净煤技术 2024年第7期30卷 99-108页

作者：赵峥武文粉韩玉琴侯新娟李少鹏张建波李会泉冯利利中国矿业大学(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中国科学院绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京100190 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

我国煤矸石中蕴藏大量镓资源,镓的伴生回收利用逐渐成为研究热点。伴生镓经酸法提取与富镓母液电解造液制备金属镓,镓综合回收率仅60%。随着氧化镓需求量增加,研究富镓母液直接水解沉淀制备氧化镓新工艺,通过缩减金属镓制备流程,显著提... 详细信息

我国煤矸石中蕴藏大量镓资源,镓的伴生回收利用逐渐成为研究热点。伴生镓经酸法提取与富镓母液电解造液制备金属镓,镓综合回收率仅60%。随着氧化镓需求量增加,研究富镓母液直接水解沉淀制备氧化镓新工艺,通过缩减金属镓制备流程,显著提高镓产品综合回收率。然而富镓母液中镓离子浓度低、且与硫酸根共同作用水解转化机制尚不明确,为实现低浓度硫酸镓母液中氧化镓的高效制备,开展水解过程工艺和转化机理研究。通过正交试验考察硫酸体系下镓水解过程的反应温度、反应时间、搅拌转速、体系pH、初始镓浓度等因素对镓沉淀率和水解产物的影响,结合理论计算不同pH下镓的羟基配离子形态变化,明确低浓度硫酸镓溶液水解过程镓的转化机理,进一步通过单因素试验优化得到最优镓水解参数,水解产物经过煅烧制备得到氧化镓。结果表明,镓水解过程影响因素排序依次为体系pH、反应时间、初始镓浓度、搅拌速率、反应温度。硫酸体系不同沉淀pH下镓羟基配离子形态转变与沉淀物相对应规律为pH<3.5时,溶液中Ga^(3+)和Ga(OH)^(2+)占据主要优势,在硫酸根与镓离子的亲和作用下沉淀物相为镓明矾石;3.56.5时,溶液中以Ga(OH)_(4)^(-)为主,沉淀物相由无定形氢氧化镓氧化缩合为羟基氧化镓。根据正交和单因素试验优化得到硫酸镓溶液沉淀工艺参数为pH=5.0、初始镓质量浓度1 000 mg/L、反应时间20 min、搅拌速率150 r/min、反应温度20~25℃,镓回收率达99.5%以上,沉淀物相为无定形氢氧化镓。

关键词：煤矸石低浓度硫酸镓沉淀水解氧化镓

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