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我国特色锂资源绿色循环利用技术发展现状与展望 被引量:4
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作者 李会泉 孙振华 +5 位作者 邢鹏 杨晨年 赵泽森 褚建文 王晨晔 王兴瑞 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第2期1-16,共16页
锂是支撑新能源产业可持续发展的关键金属,实现特色锂资源绿色循环利用对保障我国锂资源安全供给意义重大。我国锂资源整体呈现原生锂资源总体品位低、高效清洁利用难度大、再生锂资源利用效率低、高值循环利用需求大的特点。结合我国... 锂是支撑新能源产业可持续发展的关键金属,实现特色锂资源绿色循环利用对保障我国锂资源安全供给意义重大。我国锂资源整体呈现原生锂资源总体品位低、高效清洁利用难度大、再生锂资源利用效率低、高值循环利用需求大的特点。结合我国资源与产业特点,系统介绍了盐湖锂、矿石锂及再生锂等特色锂资源综合利用技术进展,重点阐述分析了盐湖卤水萃取法及吸附法提锂技术,锂辉石、锂云母、黏土型锂矿冶炼提锂技术,废旧锂离子电池回收利用技术以及其他含锂废料提锂技术的现状与发展趋势,进一步从技术、产业与政策层面提出我国特色锂资源绿色循环利用体系构建建议,以期为锂产业高质量可持续绿色发展提供参考。 展开更多
关键词 特色锂资源 盐湖 锂矿石 废旧锂电池 含锂废料 绿色循环利用
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废弃煤矸石资源化利用研究进展 被引量:9
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作者 张华林 滕泽栋 +2 位作者 江晓亮 杨幼明 李庭刚 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1778-1791,共14页
随着社会的高速发展,工业废物堆积造成的环境问题日渐严重.煤矸石是一种煤炭开采和洗选过程中产生的典型工业废弃物.其大量堆积不仅占用土地资源,而且还会污染环境,引起地下水污染,造成山体滑坡、塌陷等地质灾害,严重威胁人类生存环境.... 随着社会的高速发展,工业废物堆积造成的环境问题日渐严重.煤矸石是一种煤炭开采和洗选过程中产生的典型工业废弃物.其大量堆积不仅占用土地资源,而且还会污染环境,引起地下水污染,造成山体滑坡、塌陷等地质灾害,严重威胁人类生存环境.近年来,“以废治废”模式成为了工业废弃物处置的研究热点之一,也是生态修复的重要研究方向.本文综述了煤矸石资源化利用的研究进展,进一步阐述了污泥改性煤矸石在生态修复与土壤改良方面的进展,为后期煤矸石和污泥的高值化利用奠定基础. 展开更多
关键词 煤矸石 工业废物 污泥 资源化 生态修复
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曝气式搅拌强化含钒矿物金属元素的氧化和浸出研究 被引量:2
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作者 胡文斌 王晨晔 +8 位作者 孙宇佳 李会泉 金永龙 杜浩 李兰杰 李会林 王佩 赵备备 李鹏阳 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第2期125-132,139,共9页
转炉钒渣和含钒废催化剂等二次资源是提钒的重要原料,但由于浸出过程中钒的氧化浸出受传质效率和气体扩散系数影响,浸出率难以进一步提高。因此,如何实现含钒矿相中低价钒的高效氧化对于钒的可持续性生产至关重要。以曝气式搅拌反应器... 转炉钒渣和含钒废催化剂等二次资源是提钒的重要原料,但由于浸出过程中钒的氧化浸出受传质效率和气体扩散系数影响,浸出率难以进一步提高。因此,如何实现含钒矿相中低价钒的高效氧化对于钒的可持续性生产至关重要。以曝气式搅拌反应器作为浸出装置,通过流体力学计算模拟(CFD)研究了搅拌过程中气液混合分布规律,并将其应用于钒渣中钒、铬的液相氧化浸出过程。结果发现,曝气式搅拌有利于促进气液相混合均匀,并将气液混合相向反应器底部推进,增加气相停留时间,提高了后续氧化效率。通过曝气式搅拌,反应器内形成高密度的细微气泡,提高金属氧化效率,将钒渣中铬的氧化效率提高到98%以上。进一步通过EPR对浸出渣分析发现,曝气式搅拌可以直接促进固相钒铬尖晶石的氧化和分解,提高后续浸出效率。本研究通过CFD模拟和试验验证,为曝气式搅拌用于提高液相氧化浸出过程中低价金属的氧化和浸出效率提供依据,为实际搅拌釜的设计和操作提供了重要的参考价值。 展开更多
关键词 液相氧化 流体力学计算模拟 曝气
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电解锰渣资源化回收利用技术研究进展及“双碳”影响评估 被引量:2
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作者 唐雪莲 李会泉 +4 位作者 胡应燕 李强 何发钰 刘作华 褚建文 《有色金属(冶炼部分)》 CAS 北大核心 2024年第11期177-186,共10页
我国电解锰产业每年产生大量含有锰、氨氮等毒害组分的电解锰渣,传统的堆存处置方式存在较大环境风险,其资源化利用对电解锰产业环境污染治理具有重要意义。系统梳理了电解锰渣干法、火法及湿法三类资源化利用技术最新研究进展,全面解... 我国电解锰产业每年产生大量含有锰、氨氮等毒害组分的电解锰渣,传统的堆存处置方式存在较大环境风险,其资源化利用对电解锰产业环境污染治理具有重要意义。系统梳理了电解锰渣干法、火法及湿法三类资源化利用技术最新研究进展,全面解析了技术开发中的环境风险点,深入讨论了相关技术资源化过程中的碳排放情况。最后,结合行业发展需求与“双碳”目标,提出了电解锰渣资源化利用的优先发展技术方向、过程碳排放核算、加速资源化产品市场应用等建议,旨在为推动电解锰产业绿色、低碳转型升级提供技术支撑。 展开更多
关键词 电解锰渣 资源化利用 环境风险 碳减排
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电化学法浸出废HDS催化剂中关键金属研究
5
作者 李聪聪 王晨晔 +4 位作者 李会泉 胡文斌 厉岩 郭占成 刘明坤 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第4期106-115,共10页
加氢脱硫催化剂(HDS)在石油品质提升中发挥着重要作用,但其长期使用后因烧结和失活而转化为废弃催化剂,属于HW50危险废物。我国废HDS催化剂的产生量庞大,对环境污染风险显著。金属钒(V)和钼(Mo)是废HDS催化剂的关键成分,而传统的钠化焙... 加氢脱硫催化剂(HDS)在石油品质提升中发挥着重要作用,但其长期使用后因烧结和失活而转化为废弃催化剂,属于HW50危险废物。我国废HDS催化剂的产生量庞大,对环境污染风险显著。金属钒(V)和钼(Mo)是废HDS催化剂的关键成分,而传统的钠化焙烧工艺虽能有效回收这些金属,但过程耗碱量大且需高温(>800℃),亟需开展低碳回收方式探索。通过热力学计算和试验研究,揭示了在温和碱介质中,电化学条件变化对废HDS催化剂中V、Mo浸出机制的影响。研究发现,通过调节体系的氧化还原电位(Eh)和pH,可以实现V和Mo的迁移转化,其在碱介质中以Na_(2)V_(2)O_(7)和Na_(2)Mo_(2)O_(7)的形式稳定存在。试验优化结果显示,在浸出温度20℃、电压3 V、浸出时间6 h、NaOH浓度1 mol/L和液固比10∶1的条件下,V和Mo的浸出率分别达到了85.43%和82.47%。浸出过程符合传质控制动力学模型,电化学条件调控有效促进了活性氧的生成,显著提升了固体表面低价金属的浸出效率。研究结果为在温和条件下高效回收废HDS催化剂中有价金属提供了一种创新的技术途径。 展开更多
关键词 电化学氧化 浸出 废HDS催化剂 电势-PH图
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固废基水化硅酸钙制备及综合利用研究进展 被引量:2
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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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工业副产铁矾渣资源化利用研究进展 被引量:7
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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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黏土型锂矿中锂的赋存形态与分布规律研究 被引量:1
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作者 厉岩 胡文斌 +2 位作者 王晨晔 李会泉 孙振华 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第4期1137-1142,共6页
黏土型锂矿作为重要的战略锂资源,因其广泛分布、丰富储量和易于开采而备受关注。锂在矿石中的赋存形式和分布规律尚不明确,阻碍了传统火法或湿法工艺的大规模提锂。通过逐级化学提取,结合矿物解离分析(MLA)、X射线衍射(XRD)、电感耦合... 黏土型锂矿作为重要的战略锂资源,因其广泛分布、丰富储量和易于开采而备受关注。锂在矿石中的赋存形式和分布规律尚不明确,阻碍了传统火法或湿法工艺的大规模提锂。通过逐级化学提取,结合矿物解离分析(MLA)、X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子发射光谱(ICP-OES)、扫描电子显微镜(SEM)和飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)等,对云南某地区黏土型锂矿的锂分布规律和结合状态进行了详细分析。研究结果显示,矿石表面呈现颗粒状和片状结构,伴有微小的凹凸颗粒,结合XRD和MLA分析,原矿主要由一水硬铝石、勃姆石、锐钛矿和黏土矿物(如高岭石[Al_(2)Si_(2)O_(5)(OH)_(4)]和锂绿泥石[LiAl_(5)Si_(3)O_(10)(OH)_(8))]组成,表明该矿物是一种铝土质碳酸盐黏土型锂矿。矿石中锂的总量为3293μg·g^(-1),其中88.61%锂以结构稳定的硅酸盐/铝硅酸盐结合态存在,9.64%锂以碳酸盐/磷酸盐结合态存在,其余部分的锂以游离态、离子交换态和硫化物结合态存在。TOF-SIMS结果表明了锂与铝、硅、钾等元素在矿石中的分布重叠,证实锂以较为稳定的、不易被其他阳离子取代的结合态分布在黏土型矿相中。经过浓氢氟酸浸出后黏土矿相消失,进一步验证了锂主要分布于黏土型铝硅酸盐矿物中。该研究为黏土型锂矿中锂的赋存形态和分布规律提供了深入分析,为实现黏土型锂矿中锂的选择性高效提取提供了理论指导。 展开更多
关键词 黏土型锂矿 逐级化学提取 矿物解离分析 综合利用
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粗碳酸锂CO_(2)微气泡深度碳化工艺与动力学研究
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作者 徐鹏国 孟子衡 +4 位作者 朱干宇 李会泉 王晨晔 孙振华 田国才 《化工学报》 北大核心 2025年第7期3325-3338,共14页
二次锂资源制备高纯碳酸锂对于资源高效利用和绿色循环具有重要意义,上述过程一般采用CO_(2)鼓泡法进行碳化,但该过程传质效率低、反应速率慢,限制了其工业应用效率。为此,本研究采用CO_(2)微气泡碳化方法以提高传质速率,重点考察了反... 二次锂资源制备高纯碳酸锂对于资源高效利用和绿色循环具有重要意义,上述过程一般采用CO_(2)鼓泡法进行碳化,但该过程传质效率低、反应速率慢,限制了其工业应用效率。为此,本研究采用CO_(2)微气泡碳化方法以提高传质速率,重点考察了反应时间、CO_(2)气体流量和液固比等因素对碳酸锂转化率和CO_(2)利用率的影响,并构建了溶解反应动力学模型。结果表明,微气泡碳化与鼓泡工艺相比,可使碳酸锂转化率提高约20%、碳化时间降低约56%;反应时间100 min、CO_(2)流量120 ml/min和液固比(ml/g) 30∶1条件下,碳酸锂转化率达到99.91%、CO_(2)利用率为94.10%;缩核模型动力学计算结果表明溶出速率符合膜扩散控制模型,该过程反应活化能为-2.456 kJ/mol。研究可为粗碳酸锂深度碳化溶解过程提供基础数据和工艺支撑。 展开更多
关键词 二次锂资源 粗碳酸锂 CO_(2)微气泡 溶解 动力学
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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
10
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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基于气体搅拌的折流板萃取柱液泛特性研究
11
作者 王驰 许东兵 +8 位作者 常朝 蒋子超 谭博仁 王晨晔 王勇 李会泉 赵泽森 桂夏辉 杨建国 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第2期109-115,共7页
萃取柱具有连续性强,安全性高,通量大的优点,受到相似金属分离、精细化工等工业分离领域的青睐。液泛特性是萃取柱稳定运行的关键参数之一,低界面张力萃取体系分散相液滴极易破碎的特征是导致萃取柱易发生液泛的本质原因。采用新型气体... 萃取柱具有连续性强,安全性高,通量大的优点,受到相似金属分离、精细化工等工业分离领域的青睐。液泛特性是萃取柱稳定运行的关键参数之一,低界面张力萃取体系分散相液滴极易破碎的特征是导致萃取柱易发生液泛的本质原因。采用新型气体搅拌技术,以气泡上浮过程中的动能和不均匀流场产生的弱曳力作用代替传统搅拌、脉冲能量形式破碎液滴。选取三种不同界面张力萃取体系,研究了气体搅拌条件下的萃取柱液特性,发现分散相液泛流速随着气速与连续相流速的增大逐渐降低,并且高界面张力体系降低的程度比低界面张力体系高。基于试验值,通过最小二乘法回归分析,提出预测误差为10.05%的液泛流速预测关联式,为后续气体搅拌萃取柱的设计与放大提供参考。 展开更多
关键词 液泛特征 气体搅拌 折流板萃取柱 预测关联式
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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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废漆包铜线热解回收技术研究现状与展望
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作者 马圣月 邢鹏 +2 位作者 李会泉 王晨晔 刘明坤 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第2期44-51,共8页
漆包铜线(漆包线)是由高纯度铜丝和附着于铜丝表面的有机漆层组成的一种典型的有机-无机复合材料,主要用作电机的电磁绕组。废漆包线因含有高品质的铜而成为一种重要的二次资源。热解法是回收废漆包线获得再生铜的一种重要方法。梳理了... 漆包铜线(漆包线)是由高纯度铜丝和附着于铜丝表面的有机漆层组成的一种典型的有机-无机复合材料,主要用作电机的电磁绕组。废漆包线因含有高品质的铜而成为一种重要的二次资源。热解法是回收废漆包线获得再生铜的一种重要方法。梳理了漆包线热解机理的研究进展,总结了废漆包线现有热解技术的特点和热解设备类型,分析了当前研究工作和实际生产中存在的主要问题,并对未来废漆包线回收在技术层面和设备层面的发展提出了展望,为废漆包线的热解回收提供一定的参考信息。 展开更多
关键词 复合材料 废漆包铜线 热解 再生铜 回收技术
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EDXRF与机器学习结合用于含重金属电镀污泥的快速分类识别
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作者 李伟艳 滕婧 +4 位作者 郑智慧 石靖靖 石垚 李志宏 张晨牧 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第5期1283-1289,共7页
电镀污泥等含重金属类危险废物的快速分类识别对区域生态环境质量监管至关重要。采用课题组自研发的能量色散型X射线荧光光谱仪(EDXRF),采集了东莞市100余家企业的八种不同类型电镀污泥的光谱信息。对谱图信息进行降噪和标准化处理后识... 电镀污泥等含重金属类危险废物的快速分类识别对区域生态环境质量监管至关重要。采用课题组自研发的能量色散型X射线荧光光谱仪(EDXRF),采集了东莞市100余家企业的八种不同类型电镀污泥的光谱信息。对谱图信息进行降噪和标准化处理后识别出关键分类因子,并将其作为输入变量;对不同机器学习模型进行训练比较,确定了含重金属电镀污泥X荧光快速分类识别的最佳方法体系。结果表明,铁、铜、镍、锌、铅、钙6种金属元素的特征谱线信号可作为电镀污泥的关键分类因子,尽管随机森林(RF)、支持向量机(SVM)、线性判别(LDA)三种机器学习模型经训练后均能实现X荧光光谱对电镀污泥的准确分类识别,但只有RF模型的准确度、精确度和灵敏度均可达到100%。机器学习与EDXRF技术的结合,能够有效解决传统含重金属类危险废物识别方法所存在的耗时长、时效性差等关键问题。在未来,这一结合在土壤重金属污染快速溯源以及重金属危险废物快速鉴别等生态环境监测管理领域具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 电镀污泥 能量色散型X射线荧光光谱仪 机器学习 快速分类识别
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煤基固废制备胶凝材料研究进展及应用 被引量:15
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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。 展开更多
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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浮选配位化学模型、溶液化学计算和扩展的DLVO理论在浮选机理研究中的应用进展 被引量:5
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作者 赵海平 刘志伟 +6 位作者 刘敬智 胡学平 段文权 高立强 于梓丰 贾炎 阮仁满 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第3期98-110,共13页
当把实验室的理论研究成果应用于生产实践时,经常发现两者间存在明显的差异,使得浮选研究,尤其是纯矿物研究的实用性大大降低,造成理论研究与实际应用结果存在差异的原因在于浮选过程的复杂性,研究中不仅要关注药剂在矿物表面吸附的化... 当把实验室的理论研究成果应用于生产实践时,经常发现两者间存在明显的差异,使得浮选研究,尤其是纯矿物研究的实用性大大降低,造成理论研究与实际应用结果存在差异的原因在于浮选过程的复杂性,研究中不仅要关注药剂在矿物表面吸附的化学原理,还需要对浮选所处的化学环境(溶液条件、伴生矿物)进行综合的考虑分析。近年来,随着矿物浮选配位化学模型的提出和溶液化学理论的不断完善,给实现理论研究指导实际生产的目标提供了可能性。因此,收集总结了国内外关于矿物浮选配位化学模型、溶液化学计算和扩展的DLVO理论在矿物浮选机理研究中的应用实例,从理论内容、计算过程和应用实例等方面进行介绍并加以评论,以期对将来的浮选研究起到一定的参考作用。 展开更多
关键词 浮选配位化学模型 溶液化学 扩展的DLVO理论 浮选机理
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草酸二甲酯催化合成高值化学品研究进展 被引量:1
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作者 郭凤钦 赵丽滟 +3 位作者 王利国 曹妍 贺鹏 李会泉 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期123-142,共20页
我国富煤、少油和少气的能源结构决定了我国对煤炭资源具有极强的依赖性。因此,如何发挥我国大储量煤炭资源的优势,实现煤炭资源清洁化、低碳化和多元化利用是亟待解决的问题。将不可再生能源煤炭向多元化学品转化,降低对石油、天然气... 我国富煤、少油和少气的能源结构决定了我国对煤炭资源具有极强的依赖性。因此,如何发挥我国大储量煤炭资源的优势,实现煤炭资源清洁化、低碳化和多元化利用是亟待解决的问题。将不可再生能源煤炭向多元化学品转化,降低对石油、天然气的消耗和对外依赖,一直是我国煤炭资源利用研究的重点方向。将煤经高温气化为CO和H_(2)后,利用CO和H_(2)合成气合成的草酸二甲酯(DMO)为原料,经催化加氢反应向多种含氧化学品转化是一条已被证实的可行技术路线。随着DMO经过间接加氢反应和连续加氢反应向乙醇酸甲酯(MG)、乙二醇(EG)、乙醇、碳酸二甲酯(DMC)和草酰胺等多种高值化学品转化技术的逐步发展,使我国丰富的煤炭资源得以高效利用,促进了我国能源结构的平衡。围绕DMO向下游产品转化展开详细论述和讨论。根据近年来学者对DMO的研究,DMO初步加氢可得到MG,MG二次加氢可得到EG,EG脱水得到乙醇、C3~C4醇,及DMO氨化制备“新型氮肥”——草酰胺等。重点归纳了各下游产品转化所使用催化剂的研究进展、不同催化剂的催化机理及活性物种的吸附-活化作用机制。详细梳理总结了当前通过引入其他助剂、调控表面酸碱度和引入第二第三金属等提高催化剂性能的方法。针对目前负载型铜基催化剂、铁基催化剂和银基催化剂等在DMO加氢过程中表现出的高选择性和局限性展开了细致的讨论。明确指出了随着产能的不断扩大,铜基催化剂所显现的高温易板结、中毒失活问题,铁基催化剂存在的中间产物加氢能力差及银基催化剂C-O键活化过程作用弱等问题,并进一步对催化剂失活原因和解决方法进行了细致的讨论和分析。详细指出了当前DMO加氢工艺路线存在的问题和挑战,给出了DMO加氢催化剂的未来研究方向和发展趋势。 展开更多
关键词 草酸二甲酯 含氧化学品 非均相催化 反应机理 稳定化机制
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电镀污泥成分X荧光检测水分影响机制及校正方法研究 被引量:1
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作者 滕婧 石垚 +4 位作者 李会泉 刘作华 李志宏 何明星 张晨牧 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期419-425,共7页
电镀污泥是金属加工、电子元器件制造等行业在废水处理过程中所产生含重金属危险废物。我国每年产生大量电镀污泥约1000万吨,因含有Zn、Cu、Fe、Ni、Cr等多种有价金属元素其资源化利用潜力巨大,同时大量污泥处置不当也会危害人体健康和... 电镀污泥是金属加工、电子元器件制造等行业在废水处理过程中所产生含重金属危险废物。我国每年产生大量电镀污泥约1000万吨,因含有Zn、Cu、Fe、Ni、Cr等多种有价金属元素其资源化利用潜力巨大,同时大量污泥处置不当也会危害人体健康和污染环境。传统化学分析测试过程复杂周期长,不利于电镀污泥实时污染防控。能量色散X射线荧光(EDXRF)光谱法分析快速简便、费用低廉、可实现原位检测,然而电镀污泥样品含水率高、成分含量不稳定,影响测试结果的及时性和准确度,导致关键元素的资源转化效率难以保证、环境污染管控难度高。因此需要分析X荧光检测水分影响机制并探究水分校正方法,以提高EDXRF测试结果准确度。以不同含水率电镀污泥为对象,研究了水分对电镀污泥EDXRF测试过程中光谱本底、散射峰、目标元素特征峰的影响机制,通过目标元素特征峰与瑞利散射峰强度的比值、样品含水率ω0 wt%和目标元素含量Ci%建立水分校正模型,探究了Ca、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn目标元素的水分校正方程中的实验修正因子。结果表明,水分抬高了光谱本底改变谱峰轮廓,对低能段、计数小的谱峰测试结果影响较大。含水率越高,散射峰净强度越大,瑞利散射线更能准确描述散射峰净强度和含水率的关系,目标元素特征峰与瑞利散射峰强度比值与含水率、目标元素含量能够准确符合线性关系。水分校正模型对Cr、Fe、Ni、Cu、Zn五种重金属校正结果准确度较高,校正值与基准值相关系数R2均大于0.95,RMSE均小于0.05,对Ca元素校正准确度较低R2为0.93,RMSE为1.046需增加相关校正因子进一步优化。该研究有望应用于再生铜行业电镀污泥处置现场测量的水分校正方法中,在提高电镀污泥资源利用效率的同时降低环境污染风险。 展开更多
关键词 X射线荧光光谱 电镀污泥 水分影响 基体效应 散射校正
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中国镍资源物质流动与碳排放分析 被引量:1
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作者 孟星宇 宗宇航 +2 位作者 张西华 阎文艺 孙峙 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期6563-6572,共10页
镍作为一种战略性资源已广泛应用于新能源汽车、风力发电、太阳能光伏发电等可再生能源技术,在经济社会发展中具有重要意义。中国是世界上最大的镍消费国,但镍资源在我国的贸易流动及各省碳排放分布尚缺乏深入细致的研究。本文基于全生... 镍作为一种战略性资源已广泛应用于新能源汽车、风力发电、太阳能光伏发电等可再生能源技术,在经济社会发展中具有重要意义。中国是世界上最大的镍消费国,但镍资源在我国的贸易流动及各省碳排放分布尚缺乏深入细致的研究。本文基于全生命周期理念,将物质流分析法(MFA)和排放因子法(IPCC)相结合,开展了中国2010—2020年镍物质流动分析和不同省份典型镍产品碳排放核算研究。结果表明,中国镍物质流从2010年的60×10^(4)t增加至2020年的124×10^(4)t,其中采矿阶段主要源于进口,冶炼阶段由进口为主转变为国内供应为主,产品制造阶段不锈钢占比最大,终端应用阶段镍产品经回收后循环利用。1t精炼镍生产阶段、镍铁生产阶段、硫酸镍生产阶段的碳排放量分别为CO_(2)10.19t、CO_(2)14.01t、CO_(2)28.76t;国内精炼镍、镍铁、硫酸镍在空间分布上主要集中在甘肃、山东、广东等地,时间上碳排放分别呈递增、波动和显著增长趋势。在能源低碳转型背景下,厘清镍资源物质流动和相关产品碳排放分布的关系,有助于完善镍资源管理机制,为实现我国镍工业低碳循环发展提供基础数据及方法学支撑。 展开更多
关键词 物质流动 碳排放 全生命周期 物质流分析法 排放因子法
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