固废基水化硅酸钙制备及综合利用研究进展 被引量：2

1

作者 朱崟源 朱干宇 +4 位作者 齐放 李会泉 陈艳 李少鹏 郭彦霞 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第2期517-533,共17页

大宗固废是工业生产过程中产生的各种固体废弃物,大多数固废中含有较多的硅资源和各种有价资源。水化硅酸钙(C-S-H)是一种疏松多孔、表面活性强的材料,被广泛应用于水泥活化、保温材料制备和重金属吸附等方面,将大宗固废有价资源高效提... 大宗固废是工业生产过程中产生的各种固体废弃物,大多数固废中含有较多的硅资源和各种有价资源。水化硅酸钙(C-S-H)是一种疏松多孔、表面活性强的材料,被广泛应用于水泥活化、保温材料制备和重金属吸附等方面,将大宗固废有价资源高效提取和硅资源高效利用制备C-S-H相结合,是提高固废资源化和实现C-S-H材料规模化利用的良好途径。因此,本文分析了固废基C-S-H的合成方法及其结构、性能特点,论述了C-S-H材料在建材、环境、化工、生物等领域的应用,并进一步展望了其未来的发展方向,从而为大宗固废的硅资源利用和C-S-H材料的可控制备提供参考。 展开更多

关键词 水化硅酸钙 大宗固废 建材 填料 吸附 资源化利用 综合利用

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固态锂离子电池电解质材料应用性能的研究进展

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作者 张笑儒 宋静 +5 位作者 罗来马 孙宏骞 赵聪聪 田硕 田亮亮 吴玉程 《材料导报》 北大核心 2025年第13期1-20,共20页

随着新能源汽车和5G通信技术的快速发展,对锂离子电池作为动力源的综合性能提出了更高的要求。在众多锂离子电池技术的研发中,固态锂离子电池因其卓越的能量密度和安全性而受到广泛关注。固态电解质是锂离子电池的关键组成部分,其性能... 随着新能源汽车和5G通信技术的快速发展,对锂离子电池作为动力源的综合性能提出了更高的要求。在众多锂离子电池技术的研发中,固态锂离子电池因其卓越的能量密度和安全性而受到广泛关注。固态电解质是锂离子电池的关键组成部分,其性能直接影响着电池的整体性能,设计和制造具有优良性能的固态电解质是推动锂离子电池实际应用的关键。本文分别对无机固态电解质、聚合物固态电解质和复合固态电解质中Li^(+)传输机制进行了介绍,结合近年发表的文献,全面综述了研究人员利用离子掺杂和引入新的制备技术等方法对固态电解质性能进行改善的研究进展,总结了不同类型固态电解质在国内外各企业中的应用情况,最后对固态电解质存在的挑战和未来的发展趋势进行了展望。本文旨在为开发综合性能优异的新型固态电解质材料提供参考,促进固态电解质的产业化快速发展。 展开更多

关键词 固态锂离子电池 固态电解质 Li+传输机制 离子电导率 电化学稳定性 循环性能

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含钒溶液制备储能用高纯五氧化二钒研究进展

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作者 任艳国 刘彪 +5 位作者 杜浩 王少娜 吕页清 潘博 王立皓 王海旭 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第9期139-149,共11页

近年来,随着新能源、电子材料及化学工业的快速发展,高纯五氧化二钒(V_(2)O_(5))的市场需求大幅增长,尤其是在全钒液流电池(VRFB)中的应用。全钒液流电池作为一种新型绿色环保的大规模储能系统,具有能量存储独立、功率与容量可调、安全... 近年来,随着新能源、电子材料及化学工业的快速发展,高纯五氧化二钒(V_(2)O_(5))的市场需求大幅增长,尤其是在全钒液流电池(VRFB)中的应用。全钒液流电池作为一种新型绿色环保的大规模储能系统,具有能量存储独立、功率与容量可调、安全高效等优点,其核心成分钒电解液的主要原料即为高纯五氧化二钒。综述了从含钒溶液中制备储能用高纯五氧化二钒的研究进展,重点探讨了不同原料(如钒渣、钒钛磁铁矿、废催化剂、石煤等)的提钒工艺及其主要杂质。针对含钒溶液中的杂质(如Fe、Al、Si、P、Cr等),详细介绍了化学沉淀法、溶剂萃取法和离子交换法等净化除杂方法及其优缺点。未来,研发更高效、绿色、低成本的高纯钒制备技术,解决现有技术的瓶颈,如降低化学沉淀法的化学品消耗、优化溶剂萃取法的废水处理和萃取剂回收、提升离子交换法树脂性能及降低再生成本,将对储能用高纯钒的发展至关重要,推动储能领域的进一步进步。未来发展趋势包括:开发低毒、高效、易回收的新型萃取剂;优化离子交换过程以减少洗脱剂消耗;通过精确调控沉淀条件实现高纯钒的直接沉淀;发展连续化、智能化反应与分离集成系统;强化工艺内物料的循环利用,推动钒电池等储能技术的可持续发展。 展开更多

关键词 高纯五氧化二钒 除杂 钒储能 研究进展

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废旧高温合金夹杂物的产生及净化工艺研究进展

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作者 展开 李帅 +3 位作者 郑永兴 袁方 王勇 杜令忠 《中国有色冶金》 北大核心 2025年第3期1-13,共13页

高温合金在航天、航空、能源等高端制造业得到了广泛应用,每年产生大量的废旧料,废旧高温合金的净化与再生技术对推动我国高技术产业的健康发展具有重要意义。高温合金中的夹杂物主要来源于熔炼过程中的化学反应、服役环境中的元素污染... 高温合金在航天、航空、能源等高端制造业得到了广泛应用,每年产生大量的废旧料,废旧高温合金的净化与再生技术对推动我国高技术产业的健康发展具有重要意义。高温合金中的夹杂物主要来源于熔炼过程中的化学反应、服役环境中的元素污染以及加工存储过程中的外来杂质。这些夹杂物根据成分和形态可分为氧化物、硫化物、氮化物等多种类型,这些夹杂物的存在会显著降低材料的机械性能、耐腐蚀性和疲劳寿命,甚至导致关键部件失效。6种主流净化工艺包括机械滚磨、电渣重熔、真空感应熔炼、泡沫陶瓷过滤、电子束熔炼和底吹气泡浮选技术。其中,机械滚磨适用于表层夹杂物的去除,成本较低但处理深度有限;电渣重熔能有效去除大尺寸夹杂物,但存在能耗较高的问题;真空感应熔炼可显著降低氧、氮含量,但对已形成的夹杂物去除效果一般;泡沫陶瓷过滤对微米级夹杂物有良好拦截效果,但属于消耗性工艺;电子束熔炼净化效果优异但设备复杂且能耗巨大;底吹气泡浮选对小尺寸夹杂物去除效率高,但工艺稳定性有待提升。未来,废旧高温合金回收的研究应着重于开发高效低耗的新型复合净化工艺,提升工艺的连续性和自动化水平,同时建议建立完善的废料回收体系。 展开更多

关键词 废弃高温合金 夹杂物 净化工艺 真空熔炼炉 电子束熔炼

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工业副产铁矾渣资源化利用研究进展 被引量：7

5

作者 刘明坤 孙振华 +3 位作者 李少鹏 王启宝 王栋民 李会泉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第16期159-167,共9页

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... 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。 展开更多

关键词 铁矾渣 金属回收 建筑材料 资源利用

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LiCoO_(2)烧结用匣钵侵蚀机制研究 被引量：2

6

作者 张丽芬 万洪强 +4 位作者 王奉刚 马云聪 黄彦强 孙振华 李少鹏 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第4期144-146,153,共4页

以工业上用于烧结合成LiCoO_(2)、经反复多次使用报废的匣钵为研究对象,通过荧光分析、化学成分分析、物相分析、微观结构以及能谱分析等研究了LiCoO_(2)高温合成过程对匣钵的侵蚀机理。结果表明,用于盛装碱式碳酸钴和碳酸锂并在950℃... 以工业上用于烧结合成LiCoO_(2)、经反复多次使用报废的匣钵为研究对象,通过荧光分析、化学成分分析、物相分析、微观结构以及能谱分析等研究了LiCoO_(2)高温合成过程对匣钵的侵蚀机理。结果表明,用于盛装碱式碳酸钴和碳酸锂并在950℃下煅烧15 h的匣钵在使用15次后发生侵蚀损毁,在LiCoO_(2)合成过程中,对匣钵的侵蚀主要为锂离子侵蚀,侵蚀产物主要有四方晶系LiAlO_(2)、α⁃LiAlO_(2)、LiAlSiO_(4)、Li_(3)AlSiO_(5)和Li_(3.17)Si_(0.7)S_(0.3)O_(4);钴离子不参与侵蚀反应,但合成的锂钴化合物会沿着匣钵的孔道进行迁移,并沿着迁移孔道沉积。 展开更多

关键词 高温合成 合成装置 钴酸锂 匣钵 侵蚀机理

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稳定氧化锆陶瓷力学性能研究进展 被引量：9

7

作者 李云鹏 宋静 +5 位作者 张智钰 孙宏骞 谢克强 齐涛 田亮亮 兰昊 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期66-74,共9页

氧化锆陶瓷在医疗、冶金、化工、材料等行业应用广泛,设计稳定的氧化锆基复合材料旨在获得高硬度、高强度、高断裂韧性、超塑性和耐低温降解的陶瓷材料,这些材料微观上主要受致密度、晶粒尺寸和物相结构等因素的影响,宏观上受粉体性能... 氧化锆陶瓷在医疗、冶金、化工、材料等行业应用广泛,设计稳定的氧化锆基复合材料旨在获得高硬度、高强度、高断裂韧性、超塑性和耐低温降解的陶瓷材料,这些材料微观上主要受致密度、晶粒尺寸和物相结构等因素的影响,宏观上受粉体性能、成型好坏、烧结过程、低温老化等因素的影响。本文就近年来研究提高氧化锆陶瓷力学性能的技术,从三个方面介绍了氧化锆陶瓷力学性能的影响因素,即粉体工艺、陶瓷工艺和低温老化,又站在结构影响性能角度上,从机理方面阐述了增韧机制、致密化机制、晶粒细化机制、晶界强化机制和位错理论等。 展开更多

关键词 粉体工艺 陶瓷工艺 低温老化 机理

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全钒液流电池提高电解液浓度的研究与应用现状 被引量：11

8

作者 朱兆武 张旭堃 +2 位作者 苏慧 张健 王丽娜 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3439-3446,共8页

全钒液流电池电解液为单一钒元素各价态离子的电解质溶液,避免了不同元素离子通过膜渗透产生的交叉污染,电池循环次数高,使用寿命长。全钒液流电池非常适合电站削峰填谷、新能源发电储能和偏远地区供电等。但受钒离子溶解度的限制,全钒... 全钒液流电池电解液为单一钒元素各价态离子的电解质溶液,避免了不同元素离子通过膜渗透产生的交叉污染,电池循环次数高,使用寿命长。全钒液流电池非常适合电站削峰填谷、新能源发电储能和偏远地区供电等。但受钒离子溶解度的限制,全钒液流电池电解液浓度相对较低,导致电池能量密度较低、电解液储罐体积大,钒电池更适用于静态储能系统,而较难应用于电动汽车、电子产品等领域,而电解液成本高也限制了其大规模商业化应用。本工作基于各价态钒离子在不同酸度和温度条件下在传统H_(2)SO_(4)溶液中的溶解性能,总结了通过引入添加剂、改变支撑电解质和构建混合相电解液以提高钒电解液浓度和稳定性的方法及研究现状,介绍了不同种类添加剂在高温下稳定V(V)的作用机理,不同酸作为支撑电解质对V的溶解性及电解液电化学性能的影响,以及混合相电解液对于稳定电解液的内在机制。重点分析了最近研究报道的新型高浓度钒电解液,展望了大幅提高钒电解液浓度的可行性及研发方向。综合分析表明,改变传统H_(2)SO_(4)支撑电解质,如HCl/H_(2)SO_(4)等体系的开发,是大幅提高钒电解液浓度、增大电池能量密度比较有前景的研发方向。 展开更多

关键词 全钒液流电池 钒电解液 高浓度 稳定性 储能

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赤泥硫酸铵焙烧浸出液水解制备偏钛酸的研究 被引量：1

9

作者 潘思呈 徐红彬 +3 位作者 张红玲 董玉明 张宏军 娄太平 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期85-91,共7页

采用选择性水解的方法利用赤泥硫酸铵焙烧熟料浸出液制备偏钛酸以回收钛。首先添加还原铁粉作为还原剂,将浸出液中的三价铁离子还原为二价铁离子,然后控制水解条件,将浸出液中的四价钛离子通过水解反应合成偏钛酸并对其进行分离回收。... 采用选择性水解的方法利用赤泥硫酸铵焙烧熟料浸出液制备偏钛酸以回收钛。首先添加还原铁粉作为还原剂,将浸出液中的三价铁离子还原为二价铁离子,然后控制水解条件,将浸出液中的四价钛离子通过水解反应合成偏钛酸并对其进行分离回收。研究结果表明,浸出液中钛水解的最佳工艺条件:还原铁粉加入量为三价铁离子完全还原为二价铁离子所需铁粉的理论量、水解温度为140℃、水解时间为4 h、终点pH=2.0、添加晶种的含钛量占浸出液总钛含量的9%。在优化的工艺条件下,浸出液中钛的水解率达到95%;偏钛酸产物具有锐钛矿晶型且结晶度较低;产物形貌为不规则的圆形球体颗粒及块状聚集体,具有一定程度的团聚现象;偏钛酸颗粒吸附有一定量的硫酸盐,经计算水解产物组成为TiO_(2)·0.7H_(2)O·0.08SO_(3)。 展开更多

关键词 选择性水解 赤泥 硫酸铵 钛 偏钛酸

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电感耦合等离子体原子发射光谱法测定高纯五氧化二钒中11种元素的含量 被引量：1

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作者 贾美丽 王少娜 +3 位作者 刘金玉 杜浩 张懿 祁健 《理化检验(化学分册)》 北大核心 2025年第7期818-823,共6页

取0.0500~0.1000 g高纯五氧化二钒样品置于铂金坩埚中,加入1.0000~1.2000 g助熔剂(质量比1∶2的硼酸-碳酸钾混合物),搅拌均匀,于950℃熔融15 min,冷却后将坩埚置于含40 mL 20%(体积分数)盐酸溶液的烧杯中,浸出完毕后转移至100 mL容量瓶... 取0.0500~0.1000 g高纯五氧化二钒样品置于铂金坩埚中,加入1.0000~1.2000 g助熔剂(质量比1∶2的硼酸-碳酸钾混合物),搅拌均匀,于950℃熔融15 min,冷却后将坩埚置于含40 mL 20%(体积分数)盐酸溶液的烧杯中,浸出完毕后转移至100 mL容量瓶,用水定容,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钠、铝、钙、铁、镁、锰、铬、砷、钛、硅、磷等11种元素的含量,其中钠、硅、钙采用基质匹配法定量,其余8种元素采用外标法定量。结果显示,各元素的质量浓度在2.0 mg·L^(−1)以内与对应的响应强度呈线性关系,检出限(3s)为0.0013~0.027 mg·L^(−1)。实际样品测定值的相对标准偏差(n=10)均小于0.50%,按照标准加入法进行回收试验,回收率为95.5%~100%。采用标准样品进行准确度验证,测定值与认定值基本一致。 展开更多

关键词 电感耦合等离子体原子发射光谱法 高纯五氧化二钒 基质匹配 元素

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含钒铬泥的清洁浸出新技术

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作者 刘志强 王少娜 +3 位作者 李兰杰 张振全 祁健 杜浩 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第6期2157-2168,共12页

含钒铬泥是一种富含重金属的危险废物,但由于其钒和铬含量较高,也被视为具有回收价值的二次资源。本文提出一种微气泡耦合CuO催化氧化技术,用于在碱性介质中高效氧化浸出含钒铬泥。将该方法与H_(2)O_(2)氧化法进行对比,并深入探讨了微... 含钒铬泥是一种富含重金属的危险废物,但由于其钒和铬含量较高,也被视为具有回收价值的二次资源。本文提出一种微气泡耦合CuO催化氧化技术,用于在碱性介质中高效氧化浸出含钒铬泥。将该方法与H_(2)O_(2)氧化法进行对比,并深入探讨了微气泡与CuO协同作用的氧化机理。结果表明:该方法显著提高了含钒铬泥中钒和铬的氧化效率,在曝气头尺寸为3μm、NaOH浓度为50%(质量分数)、温度为100℃的条件下,钒、铬浸出率分别达到99.1%和95.7%。氧化效率的提升得益于微气泡与CuO共同作用下,微气泡生成的H_(2)O_(2)与CuO催化剂发生类芬顿反应,促进体系中超氧根自由基的高效生成,进而加速了含钒铬泥的浸出反应。该方法能够在常压温和条件下实现钒和铬的高效提取,具有良好的工业应用前景。 展开更多

关键词 含钒铬泥 氧化浸出 活性氧 钒 铬

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脉冲错流筛板塔应用于含苯酚废水体系的传质特性

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作者 孙广垠 李亚洲 +4 位作者 刘小燕 李龙祥 吕国华 谭博仁 王勇 《应用化学》 北大核心 2025年第4期542-551,共10页

针对某工业含酚废水,采用脉冲错流筛板塔连续萃取,通过对萃取体系中的水力学和传质特性研究,实现对含酚废水中苯酚的分离。结果表明:分散相持液量(x_(d))随脉冲强度(Af)的逐步提高而下降并随后上升,在Af为0.0126 m/s时,x_(d)最小;液滴... 针对某工业含酚废水,采用脉冲错流筛板塔连续萃取,通过对萃取体系中的水力学和传质特性研究,实现对含酚废水中苯酚的分离。结果表明:分散相持液量(x_(d))随脉冲强度(Af)的逐步提高而下降并随后上升,在Af为0.0126 m/s时,x_(d)最小;液滴索特直径(d_(32))随Af的提高逐渐减小,在Af为0.0272 m/s时,d_(32)减小至约1.3 mm;随两相流速的增加,x_(d)增大,但d_(32)无明显变化;脉冲错流筛板萃取塔对苯酚萃取率随着Af的增大先减小后增加,在最佳萃取操作条件下,萃取效率可达98.96%;通过轴向扩散模型对萃取塔总传质系数进行求解,并建立了有、无脉冲情况下均适用的总传质系数预测模型,实验值与模型预测值的平均相对误差<10%,为该萃取塔在含苯酚废水处理中的设计与应用提供重要的技术支撑。 展开更多

关键词 错流筛板萃取塔 脉冲 分散相持液量 液滴直径 传质系数

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粉煤灰基土壤调理剂中重金属赋存形态和溶出规律 被引量：4

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作者 刘宝勇 姚同宇 +3 位作者 马淑花 王晓辉 李明哲 刘晨旭 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期292-298,共7页

明确粉煤灰中重金属的赋存形态和溶出规律,是实现粉煤灰在农业上大宗利用的先决条件。作者以内蒙古锡林郭勒盟未进行重金属预脱除粉煤灰改性制备的土壤调理剂作为研究对象,首先采用BCR连续浸提法初步探究其重金属赋存形态,然后在模拟土... 明确粉煤灰中重金属的赋存形态和溶出规律,是实现粉煤灰在农业上大宗利用的先决条件。作者以内蒙古锡林郭勒盟未进行重金属预脱除粉煤灰改性制备的土壤调理剂作为研究对象,首先采用BCR连续浸提法初步探究其重金属赋存形态,然后在模拟土壤酸碱条件下研究其溶出规律,即采用水平振荡方法,在水溶液中25℃、液固体积质量比恒定为20∶1、pH 4~10、作用时间0~120h下研究典型五大重金属Hg、Pb、Cd、As、Cr的溶出规律,并与地表水、地下水毒理学指标进行对比,最后结合重金属溶出规律和BCR法形态分析结果,明晰调理剂中重金属的具体赋存形式。结果表明:在粉煤灰未进行重金属预脱除处理的情况下,调理剂中五大重金属的弱酸可溶态含量均小于10%,除As主要以可还原态形式存在外,其他重金属主要以残渣态形式存在。调理剂在不同pH值、不同时间下其中的重金属虽有少量溶出,但五大重金属在整个溶出过程中的溶出量均低于地下水Ⅳ类标准限值、地表水Ⅴ类标准限值,符合农业用水标准,环境风险较小。综合BCR法分析结果和重金属在不同条件下溶出规律,可知Cr、As、Cd、Hg、Pb主要存在形式分别为晶格Cr、As^(5+)、Cd(OH)_(2)、HgS和PbS,各占总量的61%、91%、54%、70%和95%。 展开更多

关键词 调理剂 重金属 赋存形态 溶出规律 粉煤灰

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利用小角度X射线散射测定八水氧氯化锆中锆结构

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作者 张智钰 宋静 +4 位作者 孙宏骞 李云鹏 兰昊 齐涛 田亮亮 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第4期765-774,共10页

利用小角度X射线散射(SAXS)测量八水氧氯化锆溶液中锆的存在形式,结果表明锆在溶液中大部分是以多聚体形式存在,尤其是酸度极易对锆的聚合度产生影响。研究了八水氧氯化锆浓度、加热处理、放置时间及HCl浓度等因素对锆在溶液中存在形式... 利用小角度X射线散射(SAXS)测量八水氧氯化锆溶液中锆的存在形式,结果表明锆在溶液中大部分是以多聚体形式存在,尤其是酸度极易对锆的聚合度产生影响。研究了八水氧氯化锆浓度、加热处理、放置时间及HCl浓度等因素对锆在溶液中存在形式的不同影响:以0.0~5.0 mol·L^(-1)HCl为溶剂,配制10~300 g·L^(-1)的氧氯化锆溶液,并考虑对溶液分别进行加热和长时间放置处理。对所配溶液进行了SAXS测试,利用Guinier方程计算了溶液中粒子的回转半径(Rg),同时利用求解最小封闭圆柱体问题的CYLview软件对溶液中锆的不同多聚体结构进行模拟计算,得到不同结构的理论Rg;通过比较Rg的实验值和计算值,确认不同条件锆液中锆粒子存在的主要形式。结果表明锆存在形式受酸度、浓度等多个因素的影响,尤其HCl的浓度是影响锆液中锆多聚体聚合度的关键;当不添加HCl时,低锆浓度溶液中锆的聚合度相对较高。 展开更多

关键词 氧氯化锆 多聚体 小角度X射线散射 模拟计算

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红土镍矿加压浸出高压釜结垢机理 被引量：1

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作者 赵泽森 陈杰 +1 位作者 王晨晔 李会泉 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3766-3774,共9页

加压酸浸技术是目前在红土镍矿镍钴提取工业上应用最为广泛的湿法提取技术,具有能耗低、碳排放量少、镍钴回收率高等优点。但在红土镍矿加压酸浸时,高压釜易结垢导致其有效容积减小、釜内流体流型改变、管线堵塞。为了明晰红土镍矿加压... 加压酸浸技术是目前在红土镍矿镍钴提取工业上应用最为广泛的湿法提取技术,具有能耗低、碳排放量少、镍钴回收率高等优点。但在红土镍矿加压酸浸时,高压釜易结垢导致其有效容积减小、釜内流体流型改变、管线堵塞。为了明晰红土镍矿加压酸浸高压釜结垢生成机理,本文通过化学分析、MLA矿物自动定量分析系统、扫描电镜等手段对高压釜结垢的矿物组成、主要矿物颗粒、元素赋存状态、嵌布特征和粒度分布等矿物学特征进行了研究。结果表明:高压釜结垢主要以水合硫酸铝为骨架,包裹红土镍矿浸出渣中的赤铁矿、铬铁矿等矿相形成。镍、钴、锰、镁等金属元素通过吸附进入高压釜结垢,其中镍和钴主要是被含铁矿相吸附。 展开更多

关键词 红土镍矿 湿法冶金 加压浸出 结垢 高压釜

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两矿法氧化难处理金矿中的黄铁矿 被引量：1

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作者 郭威 谭巧义 +6 位作者 高立强 贾先兵 贾炎 孙和云 牛晓鹏 赵海平 阮仁满 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第5期73-80,共8页

对黄铁矿-软锰矿两矿法酸性浸出工艺进行了研究,考察了硫酸浓度、配矿比、反应时间、液固比、反应温度等因素对浸出率的影响,确定了单矿物最适宜的浸出条件,并在此基础上开展了甘肃某地难处理金矿的浮选金精矿预氧化-氰化浸出试验研究... 对黄铁矿-软锰矿两矿法酸性浸出工艺进行了研究,考察了硫酸浓度、配矿比、反应时间、液固比、反应温度等因素对浸出率的影响,确定了单矿物最适宜的浸出条件,并在此基础上开展了甘肃某地难处理金矿的浮选金精矿预氧化-氰化浸出试验研究。结果表明,当配矿质量比FeS_(2)∶MnO_(2)=1∶6,反应温度90℃,液固比6∶1,初始硫酸浓度100 g/L,预氧化时间为12 h时,锰的浸出率达到76.0%。此时,黄铁矿的氧化率达到88.2%,预氧化渣氰化处理后金浸出率达到85.4%。 展开更多

关键词 难处理金矿 预氧化 黄铁矿 二氧化锰

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B_(2)O_(3)对CaO-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)三元保护渣熔体结构的影响

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作者 马博文 刘克 +2 位作者 徐秉声 赵宏欣 袁章福 《冶金能源》 北大核心 2024年第3期27-32,共6页

通过分子动力学方法对非反应性保护渣CaO-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)三元渣系进行了模拟,构建了熔渣的网络结构模型,研究了渣系中B_(2)O_(3)的含量对保护渣熔渣微观结构的影响规律。结果表明:B在网络中与O的结合能力最强,且能够起到简化网... 通过分子动力学方法对非反应性保护渣CaO-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)三元渣系进行了模拟,构建了熔渣的网络结构模型,研究了渣系中B_(2)O_(3)的含量对保护渣熔渣微观结构的影响规律。结果表明:B在网络中与O的结合能力最强,且能够起到简化网络和平衡过剩电荷的作用;Al在熔体中主要以4配位形式存在,同时存在少量高配位Al-O结构,B_(2)O_(3)的含量为5%时,熔渣中[AlO_(4)]含量最高;随着B_(2)O_(3)含量的增多,熔渣网络结构聚合程度降低,复杂Al-O结构减少,熔渣微结构的有序性增加。 展开更多

关键词 CaO-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)三元渣系 非反应性保护渣 分子动力学 熔体结构

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采用热解浮选回收废旧锂离子电池中磷酸铁锂 被引量：8

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作者 张日林 雷云 +4 位作者 魏广叶 王雨 余志辉 曲景奎 齐涛 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1585-1600,共16页

随着全球磷酸铁锂电池退役量的增加,废旧磷酸铁锂电池电极材料的高效分离与回收利用技术亟待突破。本研究采用热解工艺去除废旧锂离子电池中磷酸铁锂颗粒表面的有机黏结剂,通过改变其表面润湿性,以实现正负极颗粒的高效浮选分离。借助XR... 随着全球磷酸铁锂电池退役量的增加,废旧磷酸铁锂电池电极材料的高效分离与回收利用技术亟待突破。本研究采用热解工艺去除废旧锂离子电池中磷酸铁锂颗粒表面的有机黏结剂,通过改变其表面润湿性,以实现正负极颗粒的高效浮选分离。借助XRD、XPS、SEM-EDS、TEM等手段,系统研究热解对电极材料表面元素含量、化学态变化、形貌、物相和粒径的影响,揭示热解对电极材料表面改性的机理。结果表明:随着热解温度的升高,磷酸铁锂暴露出大量亲水性表面;随着热解时间的延长,磷酸铁锂的亲水性先增加后降低。当热解温度为500℃时,聚偏氟乙烯(PVDF)中的—(CH_(2)CF_(2))_(n)—完全断裂,热解产物单分子氟化物继续分解,留下热解碳。磷酸铁锂物相和粒径在热解过程中基本保持不变。对最佳热解条件下(600℃、30 min)得到的热解产物进行浮选分离,精矿中磷酸铁锂品位为87.88%,回收率为95.17%。以回收的磷酸铁锂精矿作为正极材料制备电池,其在0.2C充放电倍率下的放电比容量为133.65 mA·h/g。 展开更多

关键词 废旧电极材料 磷酸铁锂 热解 浮选 表面改性

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(NH_(4))_(2)SO_(4)和Na_(2)SO_(4)混合溶液中(NH_(4))_(2)SO_(4)结晶动力学及铁/铝/锰/铬等离子对(NH_(4))_(2)SO_(4)结晶的影响规律 被引量：3

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作者 范嘉昊 张洋 +3 位作者 范兵强 张贺东 郑诗礼 邹兴 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期488-496,共9页

湿法冶金、三元前体制备等过程均会产生含硫酸钠与硫酸铵的高盐废水。研究高盐废水中硫酸铵的结晶动力学,并考察常见金属离子的影响规律对高盐废水处理具有重要意义。本文以含硫酸钠与硫酸铵混合溶液中硫酸铵的结晶过程为例,系统考察了... 湿法冶金、三元前体制备等过程均会产生含硫酸钠与硫酸铵的高盐废水。研究高盐废水中硫酸铵的结晶动力学,并考察常见金属离子的影响规律对高盐废水处理具有重要意义。本文以含硫酸钠与硫酸铵混合溶液中硫酸铵的结晶过程为例,系统考察了硫酸铵的结晶动力学及铁、铝、锰、铬对硫酸铵结晶的影响规律。含硫酸钠与硫酸铵混合溶液硫酸铵结晶动力学研究结果表明,硫酸铵生长速率和成核速率方程分别为为B=1.303×10^(-16)G^(1.069)M_(T)^(1.801),G=15.708σ^(1.387);在硫酸钠与硫酸铵混合体系中,溶液过饱和度影响硫酸铵成核及生长速率,溶液过饱和度减小,晶体的成核及生长速率都会减小,与单体系硫酸铵结晶动力学结果相比,动力学参数均有所下降。铁、铝、锰、铬对硫酸铵结晶的影响规律研究结果表明,铁、铝抑制了硫酸铵晶面生长,结晶粒度减小;锰、铬对硫酸铵结晶有一定的促进作用,结晶粒度增大。金属离子改变了硫酸铵晶习,锰使结晶呈现三棱柱状,铁、铝使硫酸铵结晶片状生长。不同金属离子条件下的结晶动力学方程表明,铁和铝对结晶成核过程作用更为显著,锰和铬可以促进硫酸铵生长过程。 展开更多

关键词 硫酸铵 金属离子 结晶 动力学

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锆冶炼废酸中钪的萃取分离 被引量：1

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作者 朱光祥 宋静 +3 位作者 陶东平 曲景奎 孟龙 齐涛 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期577-589,共13页

氧氯化锆母液中存在较高含量的钪元素,具有较好的回收价值。本文研究对比了不同萃取剂从氧氯化锆废酸母液中提取钪的效果,并探讨了协同萃取机理;结合傅里叶变换红外光谱表征结果,推断了萃取物结构。此外,研究了氢氧化钠作为反萃剂时反... 氧氯化锆母液中存在较高含量的钪元素,具有较好的回收价值。本文研究对比了不同萃取剂从氧氯化锆废酸母液中提取钪的效果,并探讨了协同萃取机理;结合傅里叶变换红外光谱表征结果,推断了萃取物结构。此外,研究了氢氧化钠作为反萃剂时反萃钪的工艺。结果表明:P204+TBP组成的萃取体系对钪的萃取具有较好的选择性;在高酸度盐酸体系下,P204+TBP萃取钪的机理为溶剂化作用;采用1%P204+2%TBP+3%异辛醇+煤油为萃取剂,当O/A比为2/3,温度为293 K时,通过三级逆流萃取,钪的萃取率达到99.7%;采用磷酸进行锆的选择性脱除时,锆的脱除率达98.2%。 展开更多

关键词 锆冶炼 废酸 萃取 溶剂化作用 高酸度

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