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煤基固废制备胶凝材料研究进展及应用
被引量:
8
1
作者
常瑞祺
张建波
+4 位作者
李会泉
曲江山
李少鹏
李占兵
武文粉
《洁净煤技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期316-330,共15页
煤矸石、粉煤灰、气化渣作为煤炭开采—化工转化—燃煤发电等过程产生的固体废弃物,年排放量超过15亿t,综合利用率约60%,主要以低端建工建材消纳为主,市场趋于饱和。随着环保政策趋近,煤基固废的资源化利用新途径开发迫在眉睫。基于煤...
煤矸石、粉煤灰、气化渣作为煤炭开采—化工转化—燃煤发电等过程产生的固体废弃物,年排放量超过15亿t,综合利用率约60%,主要以低端建工建材消纳为主,市场趋于饱和。随着环保政策趋近,煤基固废的资源化利用新途径开发迫在眉睫。基于煤基固废具有铝硅酸盐成分、潜在的火山灰活性和特殊的微观结构等胶凝特性,低成本高性能的低碳胶凝材料成为其规模化高值利用的新途径。综述煤基固废胶凝材料的活性激发技术及应用领域。活性激发方面,阐述了物理激发、碱激发和酸激发等活化方式对胶凝材料矿相变化的影响规律和产品性能调控,总结了现有技术的优势和需要解决的问题。应用领域方面,分析了煤基固废胶凝材料在建筑材料、道路修复、环境修复等领域的应用效果。基于上述现状,对煤基固废胶凝材料激发机理研究、组分配比优化、材料环保性能、工程应用推广等未来发展方向进行展望。研究对煤基固废制备胶凝材料具有重要的借鉴意义,为煤基固废规模化利用提供新途径。
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关键词
煤基固废
胶凝材料
活性激发
建筑材料
道路修复
环境修复
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职称材料
煤矸石富镓母液中低浓度硫酸镓水解沉淀制备氧化镓
2
作者
赵峥
武文粉
+5 位作者
韩玉琴
侯新娟
李少鹏
张建波
李会泉
冯利利
《洁净煤技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期99-108,共10页
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...
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。
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关键词
煤矸石
低浓度
硫酸镓
沉淀水解
氧化镓
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职称材料
热塑性聚氨酯薄膜在皮革涂饰中的应用
被引量:
1
3
作者
赵凤艳
王全杰
武文粉
《皮革与化工》
CAS
2011年第5期18-21,共4页
综述了热塑性聚氨酯(TPU)薄膜的发展现状及制造工艺,重点介绍了TPU薄膜在皮革涂饰上的应用,并阐述了聚氨酯的改性方法以及在改性方面的研究进展,对在皮革中的应用前景做了展望。
关键词
热塑性聚氨酯
薄膜
皮革涂饰
改性
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职称材料
废SCR脱硝催化剂中砷元素赋存形态与氧化碱浸脱除
被引量:
2
4
作者
赵晨
武文粉
+3 位作者
孟子衡
李会泉
王晨晔
王兴瑞
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期5001-5010,共10页
以燃煤电厂废SCR脱硝催化剂为研究对象,通过XPS、ICP等检测方法研究废催化剂中杂质As元素的含量及赋存形态,发现废SCR催化剂中As元素存在形态为As_(2)O_(3)与As_(2)O_(5)。采用氧化碱浸技术,将难与NaOH反应的As_(2)O_(3)氧化为更易反应...
以燃煤电厂废SCR脱硝催化剂为研究对象,通过XPS、ICP等检测方法研究废催化剂中杂质As元素的含量及赋存形态,发现废SCR催化剂中As元素存在形态为As_(2)O_(3)与As_(2)O_(5)。采用氧化碱浸技术,将难与NaOH反应的As_(2)O_(3)氧化为更易反应的As_(2)O_(5),实现不同价态As元素的深度脱除。分别研究了氧化剂种类、氧化剂浓度、浸出剂浓度、反应温度、时间、液固比等因素对As元素脱除率的影响规律。结果表明,当反应温度为30℃、反应时间为4 h、H_(2)O_(2)浓度为5%(质量分数)、NaOH浓度为10%(质量分数)、液固比为2 mL/g时脱砷效果最佳,废催化剂中As含量由1334×10^(-6)降低至50×10^(-6),脱除率达到98.5%。所得产物为脱砷后催化剂,主要由锐钛矿型TiO_(2)与少量WO_(3)组成。通过EPR、XPS技术对H_(2)O_(2)强化浸出的反应机理进行研究,发现废SCR催化剂中V元素主要以V^(4+)、V^(5+)两种价态存在,其与NaOH反应生成的HV_(2)O_(5)^(-)、VO4^(3-)和H_(2)O_(2)引发的类Fenton反应,可产生具有强氧化性的羟基自由基,将难以脱除的As^(3+)氧化为更易溶于碱液的As^(5+),提高As元素的脱除率。
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关键词
废SCR脱硝催化剂
砷
废物处理
高级氧化工艺
浸取
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职称材料
题名
煤基固废制备胶凝材料研究进展及应用
被引量:
8
1
作者
常瑞祺
张建波
李会泉
曲江山
李少鹏
李占兵
武文粉
机构
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性金属资源绿色循环利用国家工程研究中心
中国科学院大学化学工程学院
出处
《洁净煤技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期316-330,共15页
基金
国家重点研发计划资助项目(2021YFC2902602)
国家自然科学基金面上资助项目(52174390)。
文摘
煤矸石、粉煤灰、气化渣作为煤炭开采—化工转化—燃煤发电等过程产生的固体废弃物,年排放量超过15亿t,综合利用率约60%,主要以低端建工建材消纳为主,市场趋于饱和。随着环保政策趋近,煤基固废的资源化利用新途径开发迫在眉睫。基于煤基固废具有铝硅酸盐成分、潜在的火山灰活性和特殊的微观结构等胶凝特性,低成本高性能的低碳胶凝材料成为其规模化高值利用的新途径。综述煤基固废胶凝材料的活性激发技术及应用领域。活性激发方面,阐述了物理激发、碱激发和酸激发等活化方式对胶凝材料矿相变化的影响规律和产品性能调控,总结了现有技术的优势和需要解决的问题。应用领域方面,分析了煤基固废胶凝材料在建筑材料、道路修复、环境修复等领域的应用效果。基于上述现状,对煤基固废胶凝材料激发机理研究、组分配比优化、材料环保性能、工程应用推广等未来发展方向进行展望。研究对煤基固废制备胶凝材料具有重要的借鉴意义,为煤基固废规模化利用提供新途径。
关键词
煤基固废
胶凝材料
活性激发
建筑材料
道路修复
环境修复
Keywords
coal-based solid waste
cementing material
activation
building materials
road rehabilitation
environmental remediation
分类号
TQ53 [化学工程—煤化学工程]
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职称材料
题名
煤矸石富镓母液中低浓度硫酸镓水解沉淀制备氧化镓
2
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
机构
中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院
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
济南大学化学化工学院
中国科学院大学化学工程学院
出处
《洁净煤技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期99-108,共10页
基金
国家重点研发计划资助项目(2021YFC2902603,2021YFC2902601)。
文摘
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
Keywords
coal gangue
low concentration
gallium sulfate
precipitation hydrolysis
gallium oxide
分类号
TQ53 [化学工程—煤化学工程]
TK114 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
热塑性聚氨酯薄膜在皮革涂饰中的应用
被引量:
1
3
作者
赵凤艳
王全杰
武文粉
机构
大连工业大学化工与材料学院
烟台大学化学生物理工学院
出处
《皮革与化工》
CAS
2011年第5期18-21,共4页
文摘
综述了热塑性聚氨酯(TPU)薄膜的发展现状及制造工艺,重点介绍了TPU薄膜在皮革涂饰上的应用,并阐述了聚氨酯的改性方法以及在改性方面的研究进展,对在皮革中的应用前景做了展望。
关键词
热塑性聚氨酯
薄膜
皮革涂饰
改性
Keywords
thermoplastic polyurethane
film
leather finish
modified
分类号
TS529.5 [轻工技术与工程—皮革化学与工程]
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职称材料
题名
废SCR脱硝催化剂中砷元素赋存形态与氧化碱浸脱除
被引量:
2
4
作者
赵晨
武文粉
孟子衡
李会泉
王晨晔
王兴瑞
机构
中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室
中国科学院大学化学工程学院
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期5001-5010,共10页
基金
国家重点研发计划(2019YFC1907502)
国家自然科学基金青年基金(51904287)。
文摘
以燃煤电厂废SCR脱硝催化剂为研究对象,通过XPS、ICP等检测方法研究废催化剂中杂质As元素的含量及赋存形态,发现废SCR催化剂中As元素存在形态为As_(2)O_(3)与As_(2)O_(5)。采用氧化碱浸技术,将难与NaOH反应的As_(2)O_(3)氧化为更易反应的As_(2)O_(5),实现不同价态As元素的深度脱除。分别研究了氧化剂种类、氧化剂浓度、浸出剂浓度、反应温度、时间、液固比等因素对As元素脱除率的影响规律。结果表明,当反应温度为30℃、反应时间为4 h、H_(2)O_(2)浓度为5%(质量分数)、NaOH浓度为10%(质量分数)、液固比为2 mL/g时脱砷效果最佳,废催化剂中As含量由1334×10^(-6)降低至50×10^(-6),脱除率达到98.5%。所得产物为脱砷后催化剂,主要由锐钛矿型TiO_(2)与少量WO_(3)组成。通过EPR、XPS技术对H_(2)O_(2)强化浸出的反应机理进行研究,发现废SCR催化剂中V元素主要以V^(4+)、V^(5+)两种价态存在,其与NaOH反应生成的HV_(2)O_(5)^(-)、VO4^(3-)和H_(2)O_(2)引发的类Fenton反应,可产生具有强氧化性的羟基自由基,将难以脱除的As^(3+)氧化为更易溶于碱液的As^(5+),提高As元素的脱除率。
关键词
废SCR脱硝催化剂
砷
废物处理
高级氧化工艺
浸取
Keywords
spent SCR denitrification catalyst
arsenic
waste treatment
advanced oxidation process
leaching
分类号
X705 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
煤基固废制备胶凝材料研究进展及应用
常瑞祺
张建波
李会泉
曲江山
李少鹏
李占兵
武文粉
《洁净煤技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
8
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职称材料
2
煤矸石富镓母液中低浓度硫酸镓水解沉淀制备氧化镓
赵峥
武文粉
韩玉琴
侯新娟
李少鹏
张建波
李会泉
冯利利
《洁净煤技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
热塑性聚氨酯薄膜在皮革涂饰中的应用
赵凤艳
王全杰
武文粉
《皮革与化工》
CAS
2011
1
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职称材料
4
废SCR脱硝催化剂中砷元素赋存形态与氧化碱浸脱除
赵晨
武文粉
孟子衡
李会泉
王晨晔
王兴瑞
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
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参考文献
引证文献
统计分析
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