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熔盐电解制备稀土金属及其合金研究进展
1
作者 许自豪 刘爱民 +3 位作者 刘风国 鲁小青 刘玉宝 石忠宁 《中国有色冶金》 北大核心 2025年第2期9-24,共16页
稀土金属及其合金在当今社会已成为必不可少的资源,其主要采用熔盐电解法制备。本文介绍了高温熔盐和室温熔盐(离子液体)体系电解制备稀土金属及其合金的研究进展。关于高温熔盐体系,介绍了氯化物熔盐和氟化物熔盐体系电解制备稀土金属... 稀土金属及其合金在当今社会已成为必不可少的资源,其主要采用熔盐电解法制备。本文介绍了高温熔盐和室温熔盐(离子液体)体系电解制备稀土金属及其合金的研究进展。关于高温熔盐体系,介绍了氯化物熔盐和氟化物熔盐体系电解制备稀土金属、不同阴极(惰性阴极、活性固态阴极、活性液态阴极)电解制备稀土合金以及我国稀土熔盐电解关于电解槽、自动化与智能化技术的研究进展。关于离子液体体系,介绍了卤素金属酸盐型、空气和水稳定型、任务特定型、深共晶溶剂几类离子液体电解制备稀土金属及其合金的研究进展。在高温熔盐体系中已经实现多种稀土金属及其合金的工业化生产,但随着“双碳”战略持续推进,稀土电解高能耗、高排放的问题已经是迫在眉睫,开发节能、环保的稀土电解新工艺及设备是稀土电解未来发展的方向。离子液体体系电解产物多为颗粒或薄膜状,制备出块体金属尚有一定困难,继续开发具有低黏度、高盐溶解度、高稳定性等优异理化性能的低成本离子液体,对于低温电解制备稀土金属及其合金具有重要意义。 展开更多
关键词 稀土 熔盐电解 高温熔盐体系 常温熔盐体系 离子液体体系 电解设备 电沉积
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纳米黏结剂添加量对(85Cu-15Ni) / NiFe_(2)O_(4) 基 金属陶瓷性能的影响
2
作者 王永麒 肖峰 +3 位作者 王雪芹 王永庆 钱映 张志刚 《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第3期266-270,共5页
采用两步烧结法制备纳米黏结剂/(85Cu-15Ni)/NiFe_(2)O_(4)基金属陶瓷材料,重点研究了纳米黏结剂添加量(质量分数,下同)对(85Cu-15Ni)/NiFe_(2)O_(4)基金属陶瓷致密度、抗弯强度、抗热震性和耐腐蚀性的影响.研究结果表明:随着纳米黏结... 采用两步烧结法制备纳米黏结剂/(85Cu-15Ni)/NiFe_(2)O_(4)基金属陶瓷材料,重点研究了纳米黏结剂添加量(质量分数,下同)对(85Cu-15Ni)/NiFe_(2)O_(4)基金属陶瓷致密度、抗弯强度、抗热震性和耐腐蚀性的影响.研究结果表明:随着纳米黏结剂添加量的增加,金属陶瓷晶粒结合变紧密,气孔数量减少;当纳米黏结剂添加量为2%时,气孔率达到最小值4.82%,此时金属陶瓷的抗弯强度达到最大值71.21 MPa,一次热震后强度剩余率为98.13%,表现出良好的抗热震性;当纳米黏结剂添加量超过2%时,金属陶瓷容易过度烧结,导致晶粒过度生长,出现较大的畸变晶粒,从而形成晶内气孔或微裂纹,降低了金属陶瓷的力学性能和耐腐蚀性能. 展开更多
关键词 (85Cu-15Ni)/NiFe_(2)O_(4)基金属陶瓷 纳米黏结剂 气孔率 抗弯强度 耐腐蚀性
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镀铜石墨烯添加量对NiFe_(2)O_(4)基金属陶瓷复合材料性能的影响
3
作者 王雪芹 钱映 张志刚 《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第2期182-187,共6页
以化学镀铜石墨烯作为增强相,采用粉末冶金法制备石墨烯增强NiFe_(2)O_(4)基金属陶瓷复合材料,重点探讨了镀铜石墨烯添加量(质量分数,下同)对该金属陶瓷复合材料的气孔率、抗弯强度和抗热震性能的影响.结果表明:添加镀铜石墨烯可以有效... 以化学镀铜石墨烯作为增强相,采用粉末冶金法制备石墨烯增强NiFe_(2)O_(4)基金属陶瓷复合材料,重点探讨了镀铜石墨烯添加量(质量分数,下同)对该金属陶瓷复合材料的气孔率、抗弯强度和抗热震性能的影响.结果表明:添加镀铜石墨烯可以有效提高NiFe_(2)O_(4)基金属陶瓷复合材料的致密度、抗弯强度和抗热震性能;当镀铜石墨烯添加量为3%时,材料的气孔率获得最小值2.30%,抗弯强度达到最大值71.03 MPa,强度剩余率为95.01%;添加适合的石墨烯可以改善相界面的结合强度,进而提升复合材料的抗弯强度和抗热震性能. 展开更多
关键词 石墨烯 NiFe_(2)O_(4)金属陶瓷复合材料 化学镀铜
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铁铝共生矿碳热预还原过程矿相转变行为 被引量：1
4
作者 于海燕 张继豪 +1 位作者 王明理 潘晓林 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2127-2135,共9页
在提出“非高炉提铁−铝酸钙渣提铝”生态化高效利用新工艺的基础上,系统研究预还原温度、时间、钙铝比、碳氧比等对铁铝共生矿预还原过程中金属化率和矿相转变行为的影响。结果表明:矿石金属化率随预还原温度提高而明显增加;随着还原时... 在提出“非高炉提铁−铝酸钙渣提铝”生态化高效利用新工艺的基础上,系统研究预还原温度、时间、钙铝比、碳氧比等对铁铝共生矿预还原过程中金属化率和矿相转变行为的影响。结果表明:矿石金属化率随预还原温度提高而明显增加;随着还原时间的延长和钙铝比的增加,金属化率均先增加后降低,还原时间和钙铝比分别在30 min和0.8时金属化率达到最高;提高碳氧比有利于提高金属化率,但提高幅度不大。预还原条件对预还原矿矿相的种类影响不大,在初期Fe、2CaO·Al2O3·SiO2、12CaO·7Al2O3、2CaO·SiO2和3CaO·Al2O3相均能生成,提高钙铝比、预还原温度和时间有利于促进2CaO·Al2O3·SiO2向12CaO·7Al2O3和2CaO·SiO2转化。预还原过程工艺条件推荐为:预还原温度1300℃,保温时间30 min,钙铝比0.8,碳氧比1.2,此时预还原矿金属化率为63.10%。 展开更多
关键词 铁铝共生资源 碳热还原 金属化率 铝酸钙 硅酸二钙
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铁铝共生矿熔分还原过程矿相转变行为
5
作者 于海燕 张继豪 +2 位作者 潘晓林 魏伯文 毕诗文 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期433-442,共10页
本文基于"非高炉提铁-铝酸钙渣提铝"工艺,以铁铝共生矿预还原球团为原料,系统研究了温度、时间、碳氧比(C/O)和钙铝比(C/A)对熔分还原过程铁铝矿相生成转变行为和铝酸钙渣氧化铝浸出性能的影响。结果表明:当熔分温度高于1500... 本文基于"非高炉提铁-铝酸钙渣提铝"工艺,以铁铝共生矿预还原球团为原料,系统研究了温度、时间、碳氧比(C/O)和钙铝比(C/A)对熔分还原过程铁铝矿相生成转变行为和铝酸钙渣氧化铝浸出性能的影响。结果表明:当熔分温度高于1500℃时渣铁分离效果良好,且能获得自粉性能良好的铝酸钙渣;C/O过高不利于铁相聚集。在本文试验条件范围内,熔分还原条件对铝酸钙渣矿相种类影响不大,主要为12CaO·7Al_2O_3、γ-2CaO·SiO_2,并含有少量β-2CaO·SiO_2、2CaO·Al_2O_3·SiO_2、3CaO·2FeO·3SiO_2和20CaO·13Al_2O_3·3MgO·3SiO_2。随着熔分温度和碳氧比的升高,铝酸钙渣中12CaO·7Al_2O_3含量逐渐降低,2CaO·Al_2O_3·SiO_2含量逐渐增加,导致其氧化铝浸出率降低;随着C/A的升高,12CaO·7Al_2O_3含量逐渐增加,2CaO·Al_2O_3·SiO_2含量显著降低,提高了铝酸钙渣的氧化铝浸出率,但当C/A提高到1.8以上时,3CaO·Al_2O_3的生成会导致氧化铝浸出率降低。熔分还原最佳条件为温度1500℃、时间30 min、C/O=0.6、C/A=1.7,此时渣铁分离效果良好,铝酸钙渣氧化铝浸出率达到89.03%。 展开更多
关键词 铁铝共生矿 熔分还原 氧化铝浸出 铝酸钙 自粉
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金属添加量对(85Cu-15Ni)/TiN/NiFe_(2)O_(4)复合惰性阳极性能的影响
6
作者 王伟 肖峰 +3 位作者 王永庆 王雪芹 钱映 张志刚 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2024年第6期553-559,共7页
采用两步烧结法制备(85Cu-15Ni)/TiN/NiFe_(2)O_(4)复合惰性阳极材料,重点研究了金属添加量(质量分数,下同)对复合惰性阳极材料致密度、抗弯强度、抗热震性、耐腐蚀性和导电性的影响.研究结果表明:随着85Cu-15Ni金属添加量的增加,复合... 采用两步烧结法制备(85Cu-15Ni)/TiN/NiFe_(2)O_(4)复合惰性阳极材料,重点研究了金属添加量(质量分数,下同)对复合惰性阳极材料致密度、抗弯强度、抗热震性、耐腐蚀性和导电性的影响.研究结果表明:随着85Cu-15Ni金属添加量的增加,复合惰性阳极材料的致密度、抗弯强度和抗热震性能均呈现先升高后降低的趋势;当金属添加量为10%时,复合惰性阳极材料的综合性能最佳,气孔率取得极小值2.86%,体积密度取得极大值4.96 g/cm^(3),抗弯强度达到最大值90.76 MPa,强度剩余率达到最大值88.61%.添加一定量的金属可以改善复合惰性阳极试样的致密度和晶界结合强度,提高材料的强度、抗热震性、耐腐蚀性和导电性. 展开更多
关键词 惰性阳极 金属添加量 抗弯强度 电解腐蚀
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有机溶剂电解质在电化学冶金领域的应用 被引量：1
7
作者 关苹苹 刘爱民 +1 位作者 张保国 石忠宁 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2024年第2期103-117,共15页
熔盐电解温度高、能耗大,水溶液电解易导致金属材料氢脆且不能用于活泼金属电解,采用室温非水电解质体系可以解决上述问题对比分析了离子液体、深共晶溶剂、有机溶剂等几种室温非水电解质的特点,重点介绍四氢呋喃-苯、碳酸乙烯酯、1,3-... 熔盐电解温度高、能耗大,水溶液电解易导致金属材料氢脆且不能用于活泼金属电解,采用室温非水电解质体系可以解决上述问题对比分析了离子液体、深共晶溶剂、有机溶剂等几种室温非水电解质的特点,重点介绍四氢呋喃-苯、碳酸乙烯酯、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮等分别与AlCl_(3),ZnCl_(2),LiNO_(3)等构成的有机溶剂电解质体系在Al,Mg,Nd,La,Zn等金属电沉积方面的研究成果分析电解和电池用电解质的异同点,总结了苯类、醚类、醇类、脂类、四氢呋喃、咪唑啉酮、卤代烃等多种溶剂与有机金属盐、无机盐等溶质,金属氢化物、无机盐等添加剂组成的有机溶剂电解质的性质和特点,介绍其离子结构,概括其在电沉积过程中相关的化学和电化学反应,分析镀层性能与电沉积参数的关系和存在的问题,为从事非水电解质电化学冶金与材料制备研究提供思路。 展开更多
关键词 有机溶剂 非水电解质 金属氢化物 有机金属盐 活泼金属 室温电解
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1,3-二甲基-2-咪唑啉酮-AlCl_(3)-Cu_(2)O离子液体电沉积金属铜 被引量：1
8
作者 关苹苹 刘爱民 +5 位作者 张欣 康红光 苏克箭 孟庆龄 刘兆顺 石忠宁 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期268-278,共11页
为找到一种电沉积金属铜的新方法,选用1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)、AlCl_(3)和Cu_(2)O(摩尔比为90∶10∶4)的溶剂化离子混合液体进行铜的恒电位电沉积,并分析了电解质的离子结构、电导率、黏度和密度等。拉曼光谱和核磁共振分析表明DMI... 为找到一种电沉积金属铜的新方法,选用1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)、AlCl_(3)和Cu_(2)O(摩尔比为90∶10∶4)的溶剂化离子混合液体进行铜的恒电位电沉积,并分析了电解质的离子结构、电导率、黏度和密度等。拉曼光谱和核磁共振分析表明DMI-AlCl_(3)-Cu_(2)O体系中存在[AlCl2(DMI)_(4)]^(+)、AlCl_(3)(DMI)2和[AlCl_(4)]^(-)等离子团,DMI-AlCl_(3)-Cu_(2)O体系的电导率、黏度和密度随温度在323~373 K区间内呈线性变化。循环伏安研究表明,铜的起始还原电位为-0.4 V(vs Al),还原峰电位为-1.35 V;在-1.1 V至-1.4 V条件下恒电位电沉积得到金属铜,在-1.1 V和-1.4 V电位下电沉积得到的产物表面较平整,在-1.2 V和-1.3 V电位下电沉积得到的产物为纳米针状结构的铜颗粒,直径约为20~40μm。 展开更多
关键词 溶剂化离子液体 铜粉 电沉积 物理化学性质
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烧结矿竖冷炉内物料流动的优化
9
作者 李海峰 祁腾飞 +1 位作者 张永杰 邹宗树 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期44-51,60,共9页
为改善梅钢竖冷炉内物料流动,提出了边缘-中心混合布料的优化措施,并使用离散单元法分析该措施对竖冷炉内的物料速度分布以及运动流型的改善效果.结果表明,边缘-中心混合布料能够将颗粒速度分布,从现有中间单一布料方式的边缘区速度较... 为改善梅钢竖冷炉内物料流动,提出了边缘-中心混合布料的优化措施,并使用离散单元法分析该措施对竖冷炉内的物料速度分布以及运动流型的改善效果.结果表明,边缘-中心混合布料能够将颗粒速度分布,从现有中间单一布料方式的边缘区速度较小而中间区和中心区速度较大,改为边缘区和中心区速度较大,而中间区速度较小;同时将物料运动流型从原来的“U”型变为“—”型;并将颗粒下移的最小整体流指数,从原来的0.645增加至0.762,从而提高炉内物料流动的“整体流”程度.但该布料方式也会造成中间区大颗粒偏析严重.可尝试调整边缘和中心下料管的相对高度,以平衡物料流动的改善和偏析的增加. 展开更多
关键词 竖冷炉 烧结矿 流型 整体流 离散单元法
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废弃钕铁硼磁体稀土元素回收工艺研究现状及展望 被引量：2
10
作者 董静静 石俊杰 +3 位作者 邱玉超 陈东 侯长乐 李建中 《中国有色冶金》 北大核心 2025年第1期30-41,共12页
本文以典型钕铁硼磁体的成分及物相特征为基础,阐述了国内外钕铁硼废料回收工艺的发展现状,其中,直接回收工艺能耗低、环境友好,但其仅适用于结构保存相对完整的钕铁硼磁体废料;湿法工艺可以有效提取钕铁硼磁体废料中的稀土和铁等元素,... 本文以典型钕铁硼磁体的成分及物相特征为基础,阐述了国内外钕铁硼废料回收工艺的发展现状,其中,直接回收工艺能耗低、环境友好,但其仅适用于结构保存相对完整的钕铁硼磁体废料;湿法工艺可以有效提取钕铁硼磁体废料中的稀土和铁等元素,但流程相对复杂、耗酸量大,且会产生二次废酸废碱;火法回收工艺流程短,适合大规模操作,但存在耗能高,稀土元素回收率相对较低的问题;联合工艺克服了湿法和火法工艺的缺点,具有较好的应用前景。未来钕铁硼回收工艺的开发应着重解决现行技术存在的资源环境污染等问题,同时也应加大基础相变热力学数据库及有价金属微观迁移动力学模型的建立,兼顾非稀土金属的循环高值利用,促进钕铁硼回收产业朝着绿色化、低成本、短流程、高收率的方向发展。 展开更多
关键词 钕铁硼磁体废料 回收工艺 热力学数据库 反应动力学 绿色低碳
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铁钴镍三元系水电解催化剂的制备及其性能研究
11
作者 王明华 赵喆 +3 位作者 张文浩 王英鹏 顾军 王泓鉴 《现代化工》 CAS 北大核心 2025年第1期82-86,92,共6页
采用水热法制备并表征了铁钴镍系列氢氧化物催化剂,考察了铁钴镍催化剂摩尔分数对泡沫镍电极电催化性能的影响。结果表明,铁钴镍系列氢氧化物催化剂的最佳制备条件为:水热温度60℃、持续时间8 h,此时得到的样品比表面积最大,为59.61 m^(... 采用水热法制备并表征了铁钴镍系列氢氧化物催化剂,考察了铁钴镍催化剂摩尔分数对泡沫镍电极电催化性能的影响。结果表明,铁钴镍系列氢氧化物催化剂的最佳制备条件为:水热温度60℃、持续时间8 h,此时得到的样品比表面积最大,为59.61 m^(2)/g;25 mA/cm^(2)的电流密度下60%摩尔分数的Ni样品的析氧电位仅为1.35 V;Co(OH)_(2)摩尔分数为20%的催化剂在25 mA/cm^(2)的电流密度下最低析氧电位仅为1.33 V,过电位为100 mV;而20%Fe(OH)_(3)的样品表现出最低的阻抗。将优化成分后的铁钴镍(摩尔比为2∶2∶6)系氢氧化物催化剂作为测试样品涂覆在镍网电极上,在大面积电极下,电流密度为2000 A/m^(2)时小室电压为1.71 V左右、过电位为420 mV。 展开更多
关键词 铁钴镍三元催化剂 水热法 水电解 析氧电位
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铝电解炭阳极抗氧化技术研究进展
12
作者 徐磊 刘爱民 +2 位作者 刘风国 胡宪伟 石忠宁 《中国有色冶金》 北大核心 2025年第4期11-21,共11页
铝生产过程中,炭阳极参与电解反应,生产吨铝理论炭耗333 kg,但炭阳极的实际消耗往往大于理论消耗。通过分析电解铝过程中炭阳极的消耗机理,可以得出炭阳极发生的额外消耗包括化学消耗和机械消耗,高温下炭阳极的氧化是直接或间接导致两... 铝生产过程中,炭阳极参与电解反应,生产吨铝理论炭耗333 kg,但炭阳极的实际消耗往往大于理论消耗。通过分析电解铝过程中炭阳极的消耗机理,可以得出炭阳极发生的额外消耗包括化学消耗和机械消耗,高温下炭阳极的氧化是直接或间接导致两种消耗的主要原因。目前炭阳极抗氧化技术主要采用基体改性、溶液浸渍、抗氧化涂层等方法。基体改性的具体措施包括改变石油焦煅烧温度和炭阳极焙烧温度,调整炭阳极硫和微量元素含量,使用添加剂生产阳极炭块。溶液浸渍技术使用氯化铝、含硼化合物等浸渍剂,提高阳极的抗氧化性能。抗氧化涂层技术采用电解质涂层、炭基涂层、陶瓷涂层或铝涂层。其中涂层保护是炭阳极抗氧化的重要研究方向,涂层的成本、抗氧化效果、对炭基体的粘附性是抗氧化涂层的研究重点。 展开更多
关键词 铝电解 炭阳极 抗氧化 基体改性法 溶液浸渍法 涂层法
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NaOH亚熔盐浸出铝电解废阴极炭工艺和含铝固相浸出动力学
13
作者 张俊宇 胡宪伟 +3 位作者 严枫云 陶文举 石忠宁 王兆文 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第6期2182-2194,共13页
本文采用NaOH亚熔盐处理废阴极炭,首先进行了NaOH亚熔盐浸出废阴极炭工艺研究,进而分析了亚熔盐与废阴极主要成分反应机理以及含Al物相的浸出动力学。结果表明:NaOH亚熔盐浸出废阴极炭的最优工艺条件为NaOH质量分数50%、温度215℃、反... 本文采用NaOH亚熔盐处理废阴极炭,首先进行了NaOH亚熔盐浸出废阴极炭工艺研究,进而分析了亚熔盐与废阴极主要成分反应机理以及含Al物相的浸出动力学。结果表明:NaOH亚熔盐浸出废阴极炭的最优工艺条件为NaOH质量分数50%、温度215℃、反应时间225 min、搅拌速率700 r/min、氧分压1MPa。在此条件下,浸出渣的碳纯度可达96.1%,Al浸出率为91.32%。废阴极炭中部分含Ca物相在亚熔盐中生成了Ca(OH)2和NaCaHSiO4附着在炭粉颗粒表面,阻碍含Al、Ca物相的进一步溶出。废阴极炭含Al物相浸出过程为内扩散控制,表观活化能为16.77kJ/mol。 展开更多
关键词 NaOH亚熔盐 铝电解 废阴极炭 碳纯度 浸出动力学
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钙化—碳化法利用中低品位铝土矿生产氧化铝的实验研究 被引量：7
14
作者 朱小峰 张廷安 +3 位作者 王艳秀 吕国志 郭芳芳 李欣 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2015年第3期182-186,192,共6页
针对我国高品位铝土矿资源紧缺的现状，提出了钙化-碳化法利用中低品位铝土矿新工艺．考查了钙化温度、氧化钙添加量以及碳化温度、CO2压力和反应时间对氧化铝提取率、赤泥中碱含量的影响．实验得到的适宜的钙化条件为：温度180℃，50... 针对我国高品位铝土矿资源紧缺的现状，提出了钙化-碳化法利用中低品位铝土矿新工艺．考查了钙化温度、氧化钙添加量以及碳化温度、CO2压力和反应时间对氧化铝提取率、赤泥中碱含量的影响．实验得到的适宜的钙化条件为：温度180℃，50％的氧化钙添加量，碳化条件为：温度100℃，CO2压力1．0MPa，反应时间2～3h．在适宜条件下，氧化铝的提取率为75．4％，赤泥中W（Na2O）为0．67％；经过二次碳化以后，氧化铝提取率达到81．2％，赤泥中w（Na20）降至0．57％． 展开更多
关键词 钙化-碳化法 水化石榴石 氧化铝 CO2 三水铝石
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分子动力学模拟在冶金熔渣中的应用进展 被引量：7
15
作者 张晓博 刘承军 姜茂发 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第21期21099-21104,共6页
冶金熔渣是由多种氧化物组成的熔体,常见的有硅酸盐熔渣和铝酸盐熔渣。冶金熔渣具有绝热保温、防止二次氧化、吸收钢液中夹杂物、去除钢液中有害元素等重要作用,制备性能优良的熔渣是实现冶金流程节能减排和绿色发展的重要保证,为此有... 冶金熔渣是由多种氧化物组成的熔体,常见的有硅酸盐熔渣和铝酸盐熔渣。冶金熔渣具有绝热保温、防止二次氧化、吸收钢液中夹杂物、去除钢液中有害元素等重要作用,制备性能优良的熔渣是实现冶金流程节能减排和绿色发展的重要保证,为此有必要系统地研究冶金熔渣的熔体结构和性质。目前,采用模拟实验直接研究高温熔渣熔体结构和性质的限制因素较多,分子动力学模拟可以弥补实验研究方面的不足。由于冶金熔渣种类繁多、复杂多变,如何在冶金熔渣的微观结构与宏观性质之间建立广泛的关联是当今国内外学者的研究重点。分子动力学模拟可以获得熔渣中不同粒子对的键长、键角、配位数等完整的熔体结构数据。基于此,研究者利用熔体结构的聚合度建立了多组元熔渣黏度与熔体结构单元的定量关系。此外,熔渣的电导率与熔体结构中离子的扩散能力有关,可以通过Nernst-Einstein关系式建立电导率和熔体结构之间的关系。本文综述了分子动力学模拟在冶金熔渣中应用的相关研究。首先,对分子动力学模拟在冶金熔渣中的模拟过程进行了介绍。然后,分别详述了分子动力学模拟技术在硅酸盐熔渣和铝酸盐熔渣中的应用现状。最后,总结了现有的问题,并对分子动力学模拟在冶金熔渣中的应用进行了展望。 展开更多
关键词 分子动力学 冶金熔渣 硅酸盐 铝酸盐 熔体结构 黏度
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钛白废酸直接浸出含钒钢渣基础实验研究与机理分析 被引量：6
16
作者 李婷婷 张廷安 +1 位作者 吕国志 张伟光 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期104-108,共5页
利用钒钛磁铁矿制备钛白粉过程中产生的钛白废酸直接浸出含钒钢渣,最优浸出条件为:浸出时间40 min、浸出温度353 K、酸度300 g/L、液固比9∶1,此时含钒钢渣中钒、铁、磷、镁浸出率分别为91.80%、84.70%、96.87%和94.66%。钒在浸出液中以... 利用钒钛磁铁矿制备钛白粉过程中产生的钛白废酸直接浸出含钒钢渣,最优浸出条件为:浸出时间40 min、浸出温度353 K、酸度300 g/L、液固比9∶1,此时含钒钢渣中钒、铁、磷、镁浸出率分别为91.80%、84.70%、96.87%和94.66%。钒在浸出液中以VO_(2)^(+)和VO_(2)^(+)存在,可经螯合萃取实现钒的高效提取,萃余液中的其他金属可进一步回收利用。浸出渣主要成分为二水硫酸钙,可制备工业副产品石膏。 展开更多
关键词 含钒钢渣 钛白废酸 热力学分析 酸浸提钒 以废治废
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一水硬铝石拜耳法赤泥钙化转型渣碳化分解过程的实验研究 被引量：4
17
作者 解立群 张廷安 +3 位作者 吕国志 张伟光 朱小峰 王艳秀 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2017年第1期68-72,共5页
针对拜耳法生产氧化铝过程中排放的碱性赤泥无法大规模处理这一世界性难题,提出了钙化—碳化法低成本、大规模综合利用赤泥新工艺.本文以我国的一水硬铝石溶出赤泥的钙化渣为原料,研究了碳化液固比、碳化温度、碳化压力等重要条件对钙... 针对拜耳法生产氧化铝过程中排放的碱性赤泥无法大规模处理这一世界性难题,提出了钙化—碳化法低成本、大规模综合利用赤泥新工艺.本文以我国的一水硬铝石溶出赤泥的钙化渣为原料,研究了碳化液固比、碳化温度、碳化压力等重要条件对钙化赤泥碳化分解过程的影响.实验表明,适宜的碳化条件为:液固比5∶1、碳化温度120℃、CO_2压力1.2 MPa.在此条件下,氧化铝回收率为39.3%.经过最终的溶铝过程后,碳化赤泥的主要成分为碳酸钙和硅酸钙,含碱量低于0.5%,可用于制备水泥. 展开更多
关键词 拜耳法赤泥 钙化—碳化法 水化石榴石 碳化
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低m(Cr)/m(Fe)铬铁矿除铁工艺的实验研究 被引量：4
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作者 赵青 张波 +1 位作者 刘承军 姜茂发 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期47-51,共5页
以南非铬铁矿为对象,在热力学分析的基础上,采用碳热还原法开展了低m(Cr)/m(Fe)铬铁矿除铁工艺的实验研究.结果表明:实验中铬铁矿选择性除铁的适宜温度为1 100℃左右,符合热力学计算结果.低于此温度时还原出的富铁相与基体分离不彻底,... 以南非铬铁矿为对象,在热力学分析的基础上,采用碳热还原法开展了低m(Cr)/m(Fe)铬铁矿除铁工艺的实验研究.结果表明:实验中铬铁矿选择性除铁的适宜温度为1 100℃左右,符合热力学计算结果.低于此温度时还原出的富铁相与基体分离不彻底,难以结瘤析出;高于此温度时尖晶石相中的铬元素还原严重,影响铬的回收率.在1 100℃还原0.5 h并经酸浸处理后,铬铁矿可由化工级提升至冶金级,在相同温度下还原2 h后,m(Cr)/m(Fe)可由1.7提高至5.8,为实现低m(Cr)/m(Fe)铬铁矿的高效利用提供了新思路. 展开更多
关键词 铬铁矿 Cr与Fe质量比 除铁 碳热还原 尖晶石
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ZrB_(2)涂层熔盐电沉积制备与表征
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作者 王世兴 郭不拘 +3 位作者 舒勤专 贺振坤 刘爱民 石忠宁 《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第1期48-54,共7页
以石墨为基体,采用电沉积法,在摩尔比为45∶35∶5∶15的KF-KCl-K2ZrF6-KBF4熔盐体系中制备了ZrB_(2)涂层;采用差热分析法、连续变化电导池常数法与阿基米德法分别测定了该熔盐体系的初晶温度、电导率和密度,并获得了电导率和密度随温度... 以石墨为基体,采用电沉积法,在摩尔比为45∶35∶5∶15的KF-KCl-K2ZrF6-KBF4熔盐体系中制备了ZrB_(2)涂层;采用差热分析法、连续变化电导池常数法与阿基米德法分别测定了该熔盐体系的初晶温度、电导率和密度,并获得了电导率和密度随温度的变化规律;使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、表面粗糙度测量仪和镀层结合强度测试仪,研究了阴极电流密度(0.2~0.5 A/cm^(2))和熔盐温度(620~720℃)对ZrB_(2)涂层电沉积过程的影响.结果表明:该熔盐体系的初晶温度为600.9℃,电导率和密度随温度的升高分别呈增大及减小趋势;增大电流密度、降低熔盐温度均可细化涂层晶粒,提高涂层致密性;在0.3 A/cm^(2)和670℃的最佳条件下,制备的ZrB_(2)涂层的厚度约为190μm,择优取向为(110),表面粗糙度为5.97μm,涂层与石墨基体的结合强度为4.35 MPa. 展开更多
关键词 熔盐 电沉积 ZrB_(2) 涂层 物化性质
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碱酸法处理铝电解废防渗料
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作者 苏克箭 胡宪伟 +1 位作者 张俊宇 王兆文 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期40-49,共10页
提出了碱酸浸出处理铝电解废防渗料的工艺.以某铝厂废防渗料为原料,分析其主要物相为NaF,NaAlSiO_(4),CaF_(2),α-Al_(2)O_(3),Na_(3)AlF_(6),Si和β-Al_(2)O_(3).首先,原料水浸分离得到质量分数为98.84%的NaF.其次,采用单因素法得到碱... 提出了碱酸浸出处理铝电解废防渗料的工艺.以某铝厂废防渗料为原料,分析其主要物相为NaF,NaAlSiO_(4),CaF_(2),α-Al_(2)O_(3),Na_(3)AlF_(6),Si和β-Al_(2)O_(3).首先,原料水浸分离得到质量分数为98.84%的NaF.其次,采用单因素法得到碱浸处理水浸渣的最优工艺条件为温度90℃、液固比5 cm3/g、碱渣质量比0.25、反应时间100 min,该条件下Na3AlF6浸出率为94.04%.再次,通过单因素法得到酸浸处理碱浸渣的最优工艺条件为温度58℃、反应时间45 min、酸浓度0.6 mol/L、液固比12 cm^(3)/g,该条件下NaAlSiO_(4)和CaF_(2)可被浸出.将碱浸液滴入酸浸液中除去酸浸液中的硅,当pH约为3时酸浸液中硅溶胶沉淀效果最好,过滤后加热硅溶胶,产物主要为SiO_(2)·0.2Al_(2)O_(3),质量分数为97.20%.将过滤去除硅溶胶后的酸浸液加入碱浸液中沉淀回收氟盐,当pH为9时,CaF2和Na3AlF6的回收率最高,分别为95.91%和92.44%,质量分数分别为48.41%和25.14%,此外,沉淀物中还含有质量分数为25.32%的Al(OH)_(3). 展开更多
关键词 铝电解 废防渗料 碱酸法 硅溶胶 资源化利用
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