检索结果-内蒙古大学图书馆

稀有金属与硬质合金 2025年第2期53卷 1-8页

作者：邓永春王亮辛文彬沈成李文博张小龙姜银举李健飞李龙博内蒙古科技大学稀土产业学院(稀土工程技术学院) 内蒙古包头014010 内蒙古科技大学轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室内蒙古包头014010 轻稀土清洁提取与应用内蒙古自治区工程研究中心内蒙古包头014010 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

针对高温浓硫酸焙烧工艺处理混合型稀土精矿时存在酸用量大、有酸性气体逸出和放射性渣难处理等问题,开发了低温浓硫酸焙烧-水浸工艺,系统研究了焙烧时间、焙烧温度、酸矿比以及铁磷比对混合型稀土精矿中各元素浸出的影响。结果表明:在... 详细信息

针对高温浓硫酸焙烧工艺处理混合型稀土精矿时存在酸用量大、有酸性气体逸出和放射性渣难处理等问题,开发了低温浓硫酸焙烧-水浸工艺,系统研究了焙烧时间、焙烧温度、酸矿比以及铁磷比对混合型稀土精矿中各元素浸出的影响。结果表明:在焙烧时间60 min、焙烧温度300℃、酸矿比2.0、不调铁磷比的条件下,RE和Th浸出率分别达94.34%、95.05%,显著减少了放射性废渣的生成,但浸出液静置后会有白色沉淀生成,造成浸出液中RE和Th含量下降;通过加入Fe_(2)O_(3)调控焙烧原料中铁磷比至3.0,RE、Th浸出率分别为94.80%、71.20%,有效抑制了浸出液中焦磷酸稀土的析出。结合热力学分析可知,低温(≤300℃)条件下,硫酸与稀土矿物的反应更易进行,且能抑制SO_(2)、SO_(3)酸性气体的排放。相较于高温浓硫酸焙烧法,低温浓硫酸焙烧工艺兼具环境友好性与资源高效性,为混合型稀土精矿绿色提取提供了途径。

关键词：混合稀土精矿低温浓硫酸焙烧水浸铁磷比钍

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微波热解生物质强化白云鄂博富铌矿还原的影响

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钢铁 2025年第4期 21-35页

作者：康杰金永丽侯玉霞陈司翰内蒙古科技大学稀土产业学院内蒙古科技大学内蒙古自治区碳中和协同创新中心内蒙古自治区白云鄂博共体生矿采选冶废弃物资源综合利用工程研究中心内蒙古自治区稀土二次资源可持续利用工程技术研究中心内蒙古科技大学轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室(内蒙古科技大学)

针对低品位白云鄂博复杂共伴生矿中铌、铁的高效分离及降低还原能耗的迫切问题，以白云鄂博富铌矿为研究对象，将生物质球团低温还原工艺与微波加热技术相耦合，研究了微波对白云鄂博酒糟基球团在差热特性、低温还原程度、物相变化、显... 详细信息

针对低品位白云鄂博复杂共伴生矿中铌、铁的高效分离及降低还原能耗的迫切问题，以白云鄂博富铌矿为研究对象，将生物质球团低温还原工艺与微波加热技术相耦合，研究了微波对白云鄂博酒糟基球团在差热特性、低温还原程度、物相变化、显微形貌方面的影响，以及微波作用下的还原机理。生物质热解释放大量富氢气体，可直接取代煤粉作为还原剂，其金属化率酒糟>玉米>小麦>杨木。与无烟煤相比，酒糟基球团孔隙结构发达，其孔体积增加了38.75倍，显著提升了气体分子的扩散和接触效率，优化了反应动力学条件。微波加快了反应进程，降低了反应温度。微波加热条件下，白云鄂博酒糟基球团金属化率随着还原温度、还原时间和酒糟添加量的增大而增大，其影响程度由大到小依次为还原温度>添加量>还原时间。酒糟添加量A、温度B、还原时间C与金属化率M的关系经验公式为M（A,B,C）=92.27+1.84A+3.53B+1.79C+0.9575AB-1.91AC-0.9425BC-2.30A2-3.23B2+0.607 5C2。在微波功率为3.6 kW、还原温度为950℃、焙烧时间为50 min、酒糟添加量为40%的条件下，其金属化率为94.3%。此时，物料中固定碳总量约为无烟煤和褐煤的2/5，实现了显著的降碳效果。

关键词：白云鄂博富铌矿生物质球团微波固态还原差热分析还原机理金属化率经验公式

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喷雾热解法直接制备微泡中空结构铈锆固溶体的研究

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中国稀土学报 2024年第3期42卷 559-567页

作者：王振峰赵爽伍永福黄娟刘中兴马守营内蒙古科技大学稀土工程技术学院内蒙古包头014010 轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室内蒙古包头014010 内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014010 内蒙古科技大学轻稀土清洁提取与应用内蒙古自治区工程研究中心内蒙古包头014010

利用喷雾热解工艺,以氧氯化锆、稀土萃取分离液氯化铈为原料,柠檬酸为助剂,制备了含碳铈锆复合氧化物前驱体,经二次焙烧后成功制备出低氯且具有中空结构、比表面积为22.8~36.3 m^(2)·g^(-1)的铈锆复合氧化物。对制备出的样品用X射... 详细信息

利用喷雾热解工艺,以氧氯化锆、稀土萃取分离液氯化铈为原料,柠檬酸为助剂,制备了含碳铈锆复合氧化物前驱体,经二次焙烧后成功制备出低氯且具有中空结构、比表面积为22.8~36.3 m^(2)·g^(-1)的铈锆复合氧化物。对制备出的样品用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)和比表面积分析(BET)进行了表征。FESEM分析结果显示样品的厚度随着柠檬酸摩尔比的增加逐渐变薄。BET分析结果显示样品的比表面积在铈锆-柠檬酸的摩尔比中存在最大值,在摩尔比为1∶1.5时比表面积达到最大值,为36.3 m^(2)·g^(-1)左右,制备的微泡中空结构颗粒尺寸在1.1~11.3μm之间,可为稀土萃取分离液直接制备稀土材料的短流程绿色制备工艺提供参考。

关键词：铈锆固溶体喷雾热解微泡中空结构

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自然重力沉降分离低稀土含量熔渣中富稀土相研究

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稀土 2024年第1期45卷 95-106页

作者：郅程姜银举辛文彬邓永春张婧内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010 内蒙古科技大学轻稀土清洁提取与应用内蒙古自治区工程研究中心内蒙古包头014010

为回收低稀土含量熔渣中稀土资源,本文尝试了一种自然重力沉降分离其中富稀土相的方法。对低稀土含量熔渣完成富稀土相的结晶析出后,通过添加稀渣剂,降低上部液相粘度,实现稀土结晶相的重力沉降。结果表明,渣系成分不同,适宜富稀土相沉... 详细信息

为回收低稀土含量熔渣中稀土资源,本文尝试了一种自然重力沉降分离其中富稀土相的方法。对低稀土含量熔渣完成富稀土相的结晶析出后,通过添加稀渣剂,降低上部液相粘度,实现稀土结晶相的重力沉降。结果表明,渣系成分不同,适宜富稀土相沉降的保温温度及沉降效果均不同。对于含P_(2)O_(5)渣系,较适宜的保温温度范围为1300℃~1350℃,其底部沉降层中La_(2)O_(3)含量可达35.21%~37.12%(质量分数),富集倍数为2.24~2.49,其中析出相沉降率最高达91%;对于含CaF_(2)渣系,相比于1350℃时,保温温度降为1200℃可增强沉降效果,但总体而言含CaF2渣系的沉降效果不如只含P_(2)O_(5)渣系。随着稀渣剂B_(2)O_(3)含量由0增加至3%,沉降效果逐渐增加;添加3%B_(2)O_(3)时熔渣底部沉降层中La_(2)O_(3)含量为37.12%,富集倍数高达2.24。

关键词：重力沉降富稀土相分离 B_(2)O_(3)

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硫酸化焙烧-水浸法回收钕铁硼和铈铁硼废料过程的对比分析

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稀有金属与硬质合金 2023年第4期51卷 1-7,23页

作者：邓永春袁璐李宇航辛文彬姜银举王亮内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010 轻稀土清洁提取与应用内蒙古自治区工程研究中心内蒙古包头014010

铈铁硼废料氧化料中出现单独的CeO_(2)相,在硫酸化焙烧过程中发生价态转变,有别于钕铁硼废料,因此本文针对两种废料氧化料的硫酸化焙烧过程开展对比分析。研究结果表明:钕铁硼和铈铁硼废料氧化料最高硫酸化率分别为91.7%和96.1%,前者硫... 详细信息

铈铁硼废料氧化料中出现单独的CeO_(2)相,在硫酸化焙烧过程中发生价态转变,有别于钕铁硼废料,因此本文针对两种废料氧化料的硫酸化焙烧过程开展对比分析。研究结果表明:钕铁硼和铈铁硼废料氧化料最高硫酸化率分别为91.7%和96.1%,前者硫酸化过程主要发生在中温焙烧阶段,后者硫酸化过程主要发生在低温浸润阶段,且在中温焙烧阶段生成中间物质Ce(SO_(4))_(2);二者硫酸化焙烧最终产物均为Fe_(2)O_(3)和RE_(2)(SO_(4))_(3),高温焙烧料均为孔洞大小不均匀的疏松结构,富稀土相大多被非稀土相包裹。除CeO_(2)外,铈铁硼废料焙烧机理与钕铁硼废料一致,均为稀土氧化物、Fe_(2)O_(3)与硫酸反应生成溶于水的稀土硫酸盐和Fe_(2)(SO_(4))_(3),高温下Fe_(2)(SO_(4))_(3)分解为Fe_(2)O_(3)和SO_(3),SO_(3)进一步与未反应的稀土氧化物反应生成稀土硫酸盐;而CeO_(2)与硫酸反应首先生成Ce(SO_(4))_(2),然后再分解为Ce_(2)(SO_(4))_(3),分解过程中生成的SO_(3)进一步与CeO_(2)反应生成水溶性的Ce_(2)(SO_(4))_(3)。

关键词：钕铁硼铈铁硼废料回收硫酸化焙烧水浸焙烧机理

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NdF_(3)-LiF-Nd_(2)O_(3)-NdF_(2)熔盐体系结晶行为的研究

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稀有金属与硬质合金 2024年第2期52卷 1-5页

作者：姜银举段超邓永春辛文彬唐家悦樊文军内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010 内蒙古科技大学轻稀土清洁提取与应用内蒙古自治区工程研究中心内蒙古包头014010

氟化物体系稀土氧化物熔盐电解过程中,熔盐的结晶析出行为显著影响电解过程,为此本文针对NdF_(3)-LiF-Nd_(2)O_(3)、NdF_(3)-LiF-NdF_(2)以及NdF_(3)-LiF-Nd_(2)O_(3)-NdF_(2)三种熔盐体系(NdF_(3)和LiF质量比固定为85∶15),采用降温黏度曲线测定熔盐的结晶温度,通过X射线衍射分析结晶物相。结果表明:NdF_(3)-LiF-Nd_(2)O_(3)和NdF_(3)-LiF-NdF_(2)熔盐体系中,随着熔盐中Nd_(2)O_(3)或NdF_(2)含量的增加,熔盐的结晶温度升高,熔盐的结晶物相分别为NdOF和NdF_(2);NdF_(3)-LiF-Nd_(2)O_(3)-NdF_(2)熔盐体系中,当Nd_(2)O_(3)含量为2%~3%、NdF_(2)含量为1%~3%时,熔盐结晶温度在981~988℃范围内,且NdOF与NdF_(2)共结晶。适当提高电解槽底部温度、改善底部熔盐的流动性,是抑制稀土熔盐电解过程熔盐结晶析出的有效方法。

关键词：熔盐电解 NdF_(3)-LiF-Nd_(2)O_(3)-NdF_(2) 黏度结晶温度结晶物相

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钕铁硼废料熔分渣盐酸浸出稀土的实验研究

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稀有金属与硬质合金 2023年第3期51卷 5-12,36页

作者：周畅邓永春王亮辛文彬姜银举袁璐内蒙古科技大学化学与化工学院内蒙古包头014010 内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010 轻稀土清洁提取与应用内蒙古自治区工程研究中心内蒙古包头014010

以钕铁硼废料经H_(2)选择性还原-渣金熔分处理得到的多组元熔分渣为原料进行盐酸浸出,研究了低温常压和高温高压条件下各因素对稀土浸出率的影响,并对浸出过程的动力学进行了分析。实验结果表明:低温常压浸出最优条件为盐酸浓度2.84 mo... 详细信息

以钕铁硼废料经H_(2)选择性还原-渣金熔分处理得到的多组元熔分渣为原料进行盐酸浸出,研究了低温常压和高温高压条件下各因素对稀土浸出率的影响,并对浸出过程的动力学进行了分析。实验结果表明:低温常压浸出最优条件为盐酸浓度2.84 mol/L、液固比10∶1、时间60 min和温度85℃,稀土浸出率达到96.04%;浸出过程受扩散和化学反应混合控制,表观活化能29.25 kJ/mol,指前因子2.0209 s^(-1),与盐酸浓度和粒度相关的反应级数分别为1.49和-0.55。高温高压浸出最优条件为盐酸浓度2.03 mol/L、液固比10∶1、时间30 min和温度110℃,稀土浸出率达到98.13%;回收得到的稀土氧化物主要为Pr_(4)O_(7)和Nd_(2)O_(3),纯度达99.56%;浸出过程属于内扩散控制,表观活化能为9.63 kJ/mol,指前因子为3.57×10^(-3) s^(-1)。

关键词：钕铁硼废料熔分渣盐酸浸出稀土回收动力学

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加热温度对工业规模CeCl_(3)喷雾焙烧反应器影响的数值模拟

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有色金属（冶炼部分） 2024年第6期 85-96页

作者：董云芳张松松王振峰伍永福刘中兴刘铃声内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010 轻稀土清洁提取与应用内蒙古自治区工程研究中心内蒙古包头014010 内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014010 包头稀土研究院白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室内蒙古包头014010

CeO_(2)颗粒由于具有优异的性能,市场对CeO_(2)颗粒的需求逐年增加。为探究使用在氧化铁颗粒工业化生产的Ruthner型喷淋焙烧反应器生产CeO_(2)颗粒的可能性,结合单液滴失重试验,使用ANSYS Fluent软件,分别探究550、650、750和850℃四种... 详细信息

CeO_(2)颗粒由于具有优异的性能,市场对CeO_(2)颗粒的需求逐年增加。为探究使用在氧化铁颗粒工业化生产的Ruthner型喷淋焙烧反应器生产CeO_(2)颗粒的可能性,结合单液滴失重试验,使用ANSYS Fluent软件,分别探究550、650、750和850℃四种不同加热温度对反应器的影响。单液滴失重试验表明,氯化铈和氯化铁、氯化亚铁的热解过程基本一致,使用该型反应器制备CeO_(2)颗粒理论上可行。对小型工业反应器进行等比例建模,研究反应器内部化学反应的具体过程。结果表明,550℃是最合适的温度,对工业生产具有一定指导意义。

关键词：氯化铈喷雾热解 Ruthner型喷淋焙烧反应器数值模拟

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碱烧结法回收二次铝灰中氧化铝

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中国有色冶金 2024年第4期53卷 105-112页

作者：伍永福鲍高战王日昕刘中兴练以诚刘玉宝内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014010 江西省科学院应用物理研究所江西南昌330029 中铝环保节能集团有限公司北京102209 包头稀土研究院白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室内蒙古包头014010 轻稀土清洁提取与应用内蒙古自治区工程研究中心内蒙古包头014010

二次铝灰中蕴含大量的氧化铝、铝和氮化铝等,还有部分氟化物和氯化物盐类,属于危险废弃物。目前常用的铝回收技术有酸浸法和碱浸法,均存在工艺条件苛刻、回收率低、能耗高、物耗大和产品附加值较低等问题。本研究采用碱烧结法从二次铝... 详细信息

二次铝灰中蕴含大量的氧化铝、铝和氮化铝等,还有部分氟化物和氯化物盐类,属于危险废弃物。目前常用的铝回收技术有酸浸法和碱浸法,均存在工艺条件苛刻、回收率低、能耗高、物耗大和产品附加值较低等问题。本研究采用碱烧结法从二次铝灰中回收氧化铝,考察烧结温度对氮化铝转化率的影响,碱铝比、烧结时间和成型方式对氧化铝回收率的影响,得到以下主要结论:在烧结温度1423 K、烧结时间40 min、碱铝比1.1、干压成型的试验条件下,氧化铝溶出率最大为94.23%;通过对二次铝灰铝酸钠熟料浸出渣成分以及物相进行分析,得到二次铝灰经过碱烧结法焙烧后熟料主要成分为Al_(2)O_(3)和Na_(2)O,分别占到49.70%和28.06%,熟料标准浸出后残渣主要成分为CaO、Al_(2)O_(3)和MgO,含量分别为25.46%、20.27%和15.80%;二次铝灰中AlN分解率较高,可达到95%以上,最终浸出渣中氟离子浸出毒性在30 mg/L以下。综上所述,本文采用碱烧结法资源化利用二次铝灰,实现了二次铝灰脱氮固氟的无害化处置,具有环境友好、资源利用率高的优势,为后续大规模工业化推广奠定了理论基础。

关键词：二次铝灰脱氮固氟铝回收碱烧结法无害化处置浸出毒性资源化利用

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喷雾热解法加热壁温对铈锆固溶体生产过程的影响

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中国粉体技术 2024年第2期30卷 1-11页

作者：伍永福栗志赵爽刘中兴王振峰董云芳刘玉宝马守营内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014000 内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014000 包头稀土研究院白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室内蒙古包头014010 轻稀土清洁提取与应用内蒙古自治区工程研究中心内蒙古包头014010

【目的】为了探究喷雾热解过程中加热壁温对铈锆固溶体生产过程的影响,分析热解炉内的流量场和浓度场的变化情况,实现对热解炉的设计优化。【方法】采用数值模拟的方法,建立喷雾热解炉的物理模型,分别探讨加热壁温对铈锆固溶体在热解炉... 详细信息

【目的】为了探究喷雾热解过程中加热壁温对铈锆固溶体生产过程的影响,分析热解炉内的流量场和浓度场的变化情况,实现对热解炉的设计优化。【方法】采用数值模拟的方法,建立喷雾热解炉的物理模型,分别探讨加热壁温对铈锆固溶体在热解炉的不同阶段及热解炉中水蒸气分布和HCl分布的影响。【结果】当热解温度为850℃时,液滴的反应主要分2个阶段,在炉膛高度为0~0.05 m处,为加热蒸发阶段,在炉膛高度为0.05~0.6 m处,为稳态热解阶段。当炉壁温度为550~650℃时,在炉膛高度为0.9 m处温度变化放缓,喷雾处于稳定热解阶段;而壁温在750~850℃时,在炉膛高度为0.6 m处温度变化放缓;当壁温为850℃时,在炉膛高度为0.1~0.6 m处的温度曲线斜率最大,液滴达到稳定蒸发阶段的时间缩短,水分蒸发变快,热解时间变短。【结论】炉壁加热区的温度越高,HCl生成的速度越快,速度的最大值越小,在炉膛高度为0.4 m处速度变化最大,达到1.6 m/s左右;并且整体HCl生成的量随温度的升高而增大,平均速度变化随着热空气温度的升高而减小。

关键词：喷雾热解铈锆固溶体稳态热解稳定热解

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