检索结果-内蒙古大学图书馆

材料导报 2019年第13期33卷 2119-2126页

作者：苏慧朱兆武王丽娜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中国科学院绿色过程与工程重点实验室中国科学院大学化工学院

近年来随着便携式电子设备和电动汽车的迅速发展,锂在新型能源材料领域中的应用日益显现,其开发与利用也受到了高度的关注。锂主要存在于矿石和盐湖卤水资源中,其中盐湖卤水中的锂储量高达70%以上。盐湖卤水提锂工艺简单,能耗低,省去了... 详细信息

近年来随着便携式电子设备和电动汽车的迅速发展,锂在新型能源材料领域中的应用日益显现,其开发与利用也受到了高度的关注。锂主要存在于矿石和盐湖卤水资源中,其中盐湖卤水中的锂储量高达70%以上。盐湖卤水提锂工艺简单,能耗低,省去了矿石加工分解的复杂过程,避免了大量酸性或碱性固体废渣的产生,环境友好。因此与矿石提锂工艺相比,盐湖卤水提锂工艺具有明显的技术及经济优势,是世界锂产品生产的主要途径。然而,盐湖卤水中除锂外还含有大量的钠、钾、硼、镁等元素,因此在提锂过程中需要对杂质离子加以分离净化,其中镁锂的分离最为困难。国外的盐湖卤水大多镁锂比(质量比)低(Mg/Li<20,w/w),一般采用盐田浓缩-转化法提取锂,工艺简单、成本低。而我国除了新疆扎布耶盐湖为世界唯一的低镁锂比碳酸盐型盐湖外,其他均为高镁锂比盐湖(Mg/Li>20),传统的蒸发-转化工艺失去效果,因此开发适应于高镁锂比盐湖卤水的提锂技术成为当前研究的热点。针对高镁锂比盐湖卤水研究开发了许多新工艺,如煅烧浸取法、溶剂萃取法、膜分离法、离子交换与吸附法等。其中煅烧浸取法可实现卤水中多资源的综合利用,但水蒸发量大,能耗高,产生的HCl对设备腐蚀性大,而且污染严重。溶剂萃取法操作连续、处理量大、固定投资小、运行成本低,但高酸反萃以及溶剂的损失制约了该方法的大规模应用,急需开发新的萃取体系解决这些问题。膜分离法步骤简单、试剂耗量低、清洁无污染,但膜成本较高,膜中毒以及使用寿命短的问题有待解决,而且该方法耗水量大。离子交换与吸附法选择性好、收率高,其中铝基吸附剂实现了规模化工业生产,但吸附法必须与其他方法结合进行锂的生产。分析表明,溶剂萃取法和膜分离法在解决高镁锂比盐湖卤水提锂方面更具有发展前景,而对于锂浓度较低的盐湖卤水,使用铝基吸附剂具有明显的优势。本文在分析盐湖卤水资源特点的基础上,评述了蒸发浓缩沉淀法、煅烧浸取法、溶剂萃取法、膜分离法以及吸附法与离子交换法等关键提锂技术的研究现状及特点,重点阐述了高镁锂比盐湖卤水提锂方法的理论及特点,并综述了提锂工艺中杂质离子的走向和分离步骤,探讨了清洁、高效锂产品生产过程的发展方向。

关键词：盐湖卤水锂提取高镁锂比沉淀萃取膜吸附

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球形Si/carbon gel@void@C复合材料的制备及电化学性能

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矿冶 2021年第3期30卷 103-108页

作者：刘俊昊于坤祥陆继军王志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

商业用锂离子电池负极为石墨材料,理论容量较低,不能满足现代社会对锂电池高能量密度的要求。硅因具备高的理论容量、合适的电极电位以及地球丰度高等优势,是新一代锂电池负极材料的候选者。但作为锂电负极,硅在脱嵌锂过程中会发生巨大... 详细信息

商业用锂离子电池负极为石墨材料,理论容量较低,不能满足现代社会对锂电池高能量密度的要求。硅因具备高的理论容量、合适的电极电位以及地球丰度高等优势,是新一代锂电池负极材料的候选者。但作为锂电负极,硅在脱嵌锂过程中会发生巨大的体积膨胀,且本征电导率较低,限制了其实际应用。利用柠檬酸盐对L-赖氨酸体系改性,强化Fe3+配体的络合效果,获得以碳为包覆层的球形Si/carbon gel@void@C凝胶电极。结果表明,在0.5 A/g电流密度下,电极展示出较高的初次充/放电容量(1828.8/1508.3 mA·h/g)和较高的初始库仑效率(82.47%),300次循环后容量稳定在1201.3 mA·h/g。同时,良好的导电性能使其展现出良好的倍率性能。

关键词：锂离子电池硅碳负极可逆容量倍率性能

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切割废硅粉球磨法制备锂离子电池负极材料

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矿冶 2021年第3期30卷 12-18页

作者：陆继军刘俊昊钱国余王志马佳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科院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

硅碳复合材料被认为是最具潜力的下一代高能量密度锂离子电池负极材料。然而,当前锂离子电池负极用高品质硅碳材料的制备过程复杂、硅源成本高,造成其价格高昂,严重阻碍了硅碳复合材料在锂离子电池领域的规模化应用。以切割废硅粉为硅... 详细信息

硅碳复合材料被认为是最具潜力的下一代高能量密度锂离子电池负极材料。然而,当前锂离子电池负极用高品质硅碳材料的制备过程复杂、硅源成本高,造成其价格高昂,严重阻碍了硅碳复合材料在锂离子电池领域的规模化应用。以切割废硅粉为硅源、人造石墨为碳源,采用高能球磨法一步制备硅碳复合材料。系统研究了废硅粉的属性特征、硅碳复合材料的成分、微观结构,以及所制备硅碳复合微粉的电化学性能。结果表明,微米尺寸的废硅粉直接用于锂离子电池负极时其循环性能快速衰减,而采用球磨法制备的硅碳复合材料用于锂离子电池负极时则展现出优异的循环稳定性,在0.5 A/g电流密度下循环160圈后其可逆比容量仍然可以稳定在428 mA·h/g以上,较石墨负极比容量提升优势显著。

关键词：切割废硅粉石墨球磨锂离子电池硅碳负极

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张家口市某机械厂原址电镀污染场地土壤修复工程实践

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环境工程 2020年第6期38卷 75-80页

作者：赖冬麟张奇陈亭亭陈辉霞佟雪娇徐红彬刘星海赵彩云煜环环境科技有限公司石家庄050000 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

机械厂电镀加工过程中产生的电镀废水,会造成土壤六价铬和氰化物污染。以长期利用电镀工艺的污染场地修复项目为依托,通过前期场地环境调查和风险评估结果,分析场地土壤污染程度和污染范围,确定修复目标和工程量;综合场地特性和污染特征... 详细信息

机械厂电镀加工过程中产生的电镀废水,会造成土壤六价铬和氰化物污染。以长期利用电镀工艺的污染场地修复项目为依托,通过前期场地环境调查和风险评估结果,分析场地土壤污染程度和污染范围,确定修复目标和工程量;综合场地特性和污染特征,进行修复技术筛选,确定以"化学氧化+化学还原-固化/稳定化"为核心的污染土壤修复技术工艺;通过小试和中试,获得最佳修复药剂组成和添加比例,并进行工程实施。结果表明:Cr(Ⅵ)和氰化物复合污染土壤经化学氧化+化学还原-固化/稳定化工艺处理后,最大超标浓度由原来的37.3,186.0 mg/kg,分别降低至对应的标准限值3.0,22 mg/kg以下,Cr(Ⅵ)浸出浓度<0.5 mg/L,满足修复要求。该修复工程的成功实践,可以为其他复合污染场地修复工程的设计与实施提供参考。

关键词：机械厂土壤修复工程六价铬氰化物化学氧化化学还原固化/稳定化

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P507萃取纯化V(Ⅳ)制备草酸氧钒及其物化性能

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高等学校化学学报 2019年第4期40卷 740-746页

作者：张健朱兆武雷泽王丽娜陈德胜易爱飞苏慧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 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

从钒渣钠化焙烧后的含钒浸液中,采用2-乙基己基磷酸单-2-乙基己酯(P507)萃取-草酸反萃取-蒸发结晶新工艺制备了草酸氧钒,优化了草酸反萃取工艺的条件.研究结果表明,采用2. 0 mol/L草酸溶液,在水相与有机相体积比V(A)∶V(O)为1∶5时,于5... 详细信息

从钒渣钠化焙烧后的含钒浸液中,采用2-乙基己基磷酸单-2-乙基己酯(P507)萃取-草酸反萃取-蒸发结晶新工艺制备了草酸氧钒,优化了草酸反萃取工艺的条件.研究结果表明,采用2. 0 mol/L草酸溶液,在水相与有机相体积比V(A)∶V(O)为1∶5时,于50℃下经过三级(理论)反萃取,钒的反萃取率可达到99. 98%,反萃取液中VOC_2O_4浓度可达290. 0 g/L以上.负载的反萃取液经膜过滤除去残留有机物后,再经蒸发结晶得到草酸氧钒.采用X射线衍射、X射线能谱、热场发射扫描电子显微镜及同步热分析等手段表征了草酸氧钒的物化性能,结果表明,草酸氧钒的结构为VOC_2O_4·2H_2O,粒度分布均匀,结晶度高.

关键词：钒浸出液反萃取结晶草酸氧钒物化性能

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氧化还原共沉淀法制备的二元锰氧化物催化剂催化氧化苯的效果

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环境工程学报 2020年第3期14卷 701-708页

作者：赵海楠王健刘国才徐文青宋健斐朱廷钰中国石油大学(北京)机械与储运工程学院重质油国家重点实验室北京102249 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 中国科学院城市环境研究所区域大气环境研究卓越创新中心厦门361021

通过氧化还原共沉淀法和共沉淀法制备了锰铈复合氧化物催化剂,用于苯的催化氧化,并结合一系列表征手段研究了催化剂的构效关系。结果表明,相对于共沉淀法,通过氧化还原共沉淀法制备的锰铈复合氧化物催化剂具有较大的孔径和比表面积,较... 详细信息

通过氧化还原共沉淀法和共沉淀法制备了锰铈复合氧化物催化剂,用于苯的催化氧化,并结合一系列表征手段研究了催化剂的构效关系。结果表明,相对于共沉淀法,通过氧化还原共沉淀法制备的锰铈复合氧化物催化剂具有较大的孔径和比表面积,较好的低温还原性,拥有更好的苯催化氧化性能。之后采用氧化还原共沉淀法制备了不同金属元素(Co、Cu和Sn)掺杂改性的锰氧化物催化剂,并对苯进行催化氧化评价,发现不同元素(Co、Cu、Ce和Sn)掺杂均能提高锰氧化物催化剂的催化氧化活性,其中Ce、Sn掺杂之后得到的催化剂的催化氧化性能最佳,而对于不同催化体系,催化剂的氧化还原性与催化活性能之间没有必然联系。

关键词：氧化还原共沉淀法二元锰氧化物催化剂苯催化氧化

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螯合剂与鳌合工艺协同强化垃圾焚烧发电飞灰固化—脱盐一体化及应用

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矿冶 2021年第3期30卷 40-46页

作者：张彤张晋涛公旭中王志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

经济的快速发展使得城市垃圾处理问题日益严峻,垃圾焚烧发电是处理生活垃圾的主流手段。但垃圾焚烧过程中产生的飞灰对人体健康和生态环境具有较大危害,亟需高效且经济的飞灰固化技术,防止填埋过程中重金属浸出。依据重金属矿化及地球... 详细信息

经济的快速发展使得城市垃圾处理问题日益严峻,垃圾焚烧发电是处理生活垃圾的主流手段。但垃圾焚烧过程中产生的飞灰对人体健康和生态环境具有较大危害,亟需高效且经济的飞灰固化技术,防止填埋过程中重金属浸出。依据重金属矿化及地球化学原理,利用磷酸盐和硫化物复配形成高效螯合剂。在实验室中取得了显著的固化效果,固化后飞灰浸出液中重金属含量均远小于国标。但是,在中试放大试验中,传质差大大限制了螯合效果。为了强化传质,改进鳌合方式,将鳌合剂浓度稀释至1%,与飞灰形成浆料鳌合,最后再利用板框过滤或离心分离,实现重金属固化与盐类分离的协同,进而提出了新型鳌合工艺,在500 kg规模中试也取得了显著固化效果,其飞灰浸出液中12种重金属含量也远小于国标限制,更重要的是该技术还能从飞灰中回收钾盐和钠盐。因此,复配型螯合剂和新型鳌合工艺协同是一种强化垃圾焚烧飞灰固化的高效方法。

关键词：飞灰固化螯合剂传质中试

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矿石资源中锂的提取与回收研究进展

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化工学报 2019年第1期70卷 10-23页

作者：苏慧朱兆武王丽娜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 中国科学院大学化工学院北京101408

近年来锂的开发随着新型能源的大规模应用得到快速发展。锂矿石是提取锂产品的主要来源之一,矿石提锂高效清洁工艺开发与资源综合利用是该领域发展的必然趋势。在分析锂矿石组成及结构特点的基础上,对酸法、碱法、盐法等典型提锂工艺进... 详细信息

近年来锂的开发随着新型能源的大规模应用得到快速发展。锂矿石是提取锂产品的主要来源之一,矿石提锂高效清洁工艺开发与资源综合利用是该领域发展的必然趋势。在分析锂矿石组成及结构特点的基础上,对酸法、碱法、盐法等典型提锂工艺进行了综述,重点讨论了锂生产过程中存在的环境污染及资源综合利用问题。酸法提锂工艺中锂回收率高,但酸性浸出液成分复杂,纯化步骤流程长,含氟矿石产生含氟气体污染环境。碱法和盐法工艺选择性好,但锂回收率较低、成本高、渣量大。除此以外,其他方法都存在明显的优缺点,如高温氯化法回收率高,渣的利用具有一定优势,但设备腐蚀严重。因此,矿石提锂新工艺的开发重点在于减少废渣的产出,并实现伴生资源的综合回收。

关键词：锂矿石锂提取沉淀回收污染综合利用

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石油烃污染场地修复工程实例

石油烃污染场地修复工程实例

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中国环境科学学会2021年科学技术年会——环境工程技术创新与应用分会场

作者：李玉会佟雪娇赖冬麟徐红斌张奇张优张军陈辉霞宋庆赟郝辉锋王磊煜环环境科技有限公司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湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室中国科学院大学

介绍了天津市某石油烃污染场地土壤和地下水修复治理工程实例。场地为河流冲积平原,土壤污染物为脂肪烃C—C和C—C、芳香烃C—C,最大浓度分别为1300,4930,2150 mg/kg,土壤修复面积约为11017.1m,修复土方量约3.6万m;地下水污染物为脂肪烃... 详细信息

介绍了天津市某石油烃污染场地土壤和地下水修复治理工程实例。场地为河流冲积平原,土壤污染物为脂肪烃C—C和C—C、芳香烃C—C,最大浓度分别为1300,4930,2150 mg/kg,土壤修复面积约为11017.1m,修复土方量约3.6万m;地下水污染物为脂肪烃C—C、C—C和C—C,最大浓度分别为1130,5140,12100 mg/kg,地下水修复面积约为10139 m,修复方量约为3.5万m3。工程采用原位化学氧化技术对轻度污染土壤进行了无害化处理,采用原地异位设备内热脱附技术对重度污染土壤进行了修复,采用地下水抽出+化学氧化协同修复技术对污染地下水进行了修复,抽出处理后达标的水排入市政管网。修复工程实施过程中,针对污染范围边界存在围墙或构筑物不能破坏的特殊情况,采用注入井与原位搅拌形成"药剂帷幕",阻止污染物向外迁移,并将污染物同步氧化为无毒的小分子物质。经检测,原位化学氧化和原地异位热脱附处理后的土壤中TPH含量低于本场地经评审备案的《调查报告》和《修复技术方案》中给出的修复目标值(脂肪烃C—C浓度<360 mg/kg、脂肪烃C—C浓度<120 mg/kg、芳香烃C—C浓度<370 mg/kg),修复后的地下水满足相关排放标准和修复目标值。

关键词：石油烃污染原位化学氧化土壤热脱附地下水抽出处理

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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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