硫化氢还原焙烧氧化锰矿工艺 被引量：3

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作者 李依珊 王帅 +2 位作者 张超 田新 钟宏 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期75-78,共4页

以硫化氢为还原剂,对氧化锰矿进行还原焙烧,研究了还原焙烧温度、还原焙烧时间、氧化锰矿粒度和硫化氢浓度对锰浸出率的影响。结果表明,最佳还原焙烧条件为:焙烧温度500℃、焙烧时间75 min、氧化锰矿粒度0.150~0.250 mm、硫化氢浓度5%,... 以硫化氢为还原剂,对氧化锰矿进行还原焙烧,研究了还原焙烧温度、还原焙烧时间、氧化锰矿粒度和硫化氢浓度对锰浸出率的影响。结果表明,最佳还原焙烧条件为:焙烧温度500℃、焙烧时间75 min、氧化锰矿粒度0.150~0.250 mm、硫化氢浓度5%,此时锰浸出率达到99.06%。该工艺可为工业副产品硫化氢高附加值利用提供理论和技术指导。 展开更多

关键词 硫化氢 氧化锰矿 还原焙烧 锰 高附加值利用

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合成条件对电解锰渣制备沸石过程中沸石种类和性能的影响 被引量：5

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作者 李昌新 喻源 +3 位作者 张庆武 汪洋 钟宏 王帅 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2932-2937,共6页

采用X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和阳离子交换容量测试(CEC,cation exchange capacity)等手段,研究由电解锰渣合成沸石过程中反应体系初始硅铝物质的量比、反应温度、反应时间等合成条件对沸石种类及其CEC... 采用X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和阳离子交换容量测试(CEC,cation exchange capacity)等手段,研究由电解锰渣合成沸石过程中反应体系初始硅铝物质的量比、反应温度、反应时间等合成条件对沸石种类及其CEC的影响。研究结果表明:随着初始硅铝物质的量比的增加,合成沸石的纯度和CEC均降低,但随着反应温度和反应时间的增加,合成沸石的纯度和CEC则随之增加。基于沸石产品纯度及CEC,制备沸石材料的优化条件为:反应体系初始硅铝物质的量比1.5,反应温度100℃,反应时间1.5h,在此条件下制备的沸石材料主要以A型沸石为主,CEC为3.45mmol/g,产品主要由立方体状晶体组成,结晶度较高,非常适合作为吸附材料使用。 展开更多

关键词 电解锰渣 沸石 合成条件 阳离子交换容量

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软锰矿还原技术研究现状 被引量：8

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作者 林顺达 李康强 +4 位作者 李鑫培 陈晋 和飞 郭胜惠 陈菓 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2019年第6期432-437,共6页

综述了近年来国内外对中低品位软锰矿矿石的还原焙烧与湿法浸出技术研究现状,指出加强新工艺、新技术研发,为合理开发低品位锰矿资源提供理论依据和技术信息是目前主要研究方向。

关键词 软锰矿 还原焙烧 微波 浸出 还原

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合成条件对电解锰渣制备水化硅酸钙过程中结构和性能的影响 被引量：4

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作者 李昌新 喻源 +3 位作者 张庆武 汪洋 钟宏 王帅 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1368-1376,共9页

基于电解锰渣成分及水化硅酸钙(C-S-H)材料的结构特性,提出以电解锰渣为原料制备C-S-H材料,开发电解锰渣基C-S-H材料制备新技术。系统研究由电解锰渣制备C-S-H材料过程中反应pH值、反应温度、晶化时间等因素对合成C-S-H材料的矿相、微... 基于电解锰渣成分及水化硅酸钙(C-S-H)材料的结构特性,提出以电解锰渣为原料制备C-S-H材料,开发电解锰渣基C-S-H材料制备新技术。系统研究由电解锰渣制备C-S-H材料过程中反应pH值、反应温度、晶化时间等因素对合成C-S-H材料的矿相、微观结构和溶钙性能的影响。结果表明:C-S-H产品的种类、微观结构及其溶钙性能与反应工艺条件紧密相关,在优化工艺条件下(反应pH值12.0、反应温度100℃、晶化时间10 h)制备所得的C-S-H材料结构酥松,其比表面积为205.0 m^2/g,总孔孔容为0.68 cm^3/g,且溶钙能力最强,溶出钙离子浓度为11.52 mg/L,适合作为吸附除磷材料在水处理过程中使用。 展开更多

关键词 电解锰渣 水化硅酸钙 合成条件 微观结构 溶钙性能

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以高硫锰矿制备电池用硫酸锰的净化除杂工艺研究 被引量：6

5

作者 李昌新 李秋月 +2 位作者 喻源 钟宏 王帅 《无机盐工业》 CAS 北大核心 2018年第7期27-32,共6页

以高硫锰矿及软锰矿为原料,经焙烧还原、硫酸浸出后,采用中和沉淀、氟化沉淀、硫化沉淀和碳化结晶法等去除浸出液中各杂质金属离子以制备电池用硫酸锰。结果表明:在优化工艺条件下,Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na^+、K^+等杂质离子的质量分数小于... 以高硫锰矿及软锰矿为原料,经焙烧还原、硫酸浸出后,采用中和沉淀、氟化沉淀、硫化沉淀和碳化结晶法等去除浸出液中各杂质金属离子以制备电池用硫酸锰。结果表明:在优化工艺条件下,Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na^+、K^+等杂质离子的质量分数小于0.005%,Fe^(3+)、Al^(3+)和重金属离子基本去除。通过ICP、XRD、SEM分析,经浓缩结晶制备硫酸锰产品符合HG/T 4823—2015《电池用硫酸锰》的要求,为高硫锰矿的工业化利用提供了新的途径。 展开更多

关键词 高硫锰矿 电池用硫酸锰 净化除杂

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合成条件对电解锰渣制备水化硅酸钙的溶解性能与溶解动力学的影响 被引量：3

6

作者 李昌新 喻源 +3 位作者 张庆武 汪洋 钟宏 王帅 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期135-138,共4页

系统研究了由电解锰渣制备水化硅酸钙(C-S-H)材料过程中反应pH值、反应温度、晶化时间等因素对合成C-S-H材料的溶钙性能与溶解动力学的影响。结果表明,C-S-H材料的溶钙性能与溶解动力学与反应制备过程中反应pH值、反应温度、晶化时间等... 系统研究了由电解锰渣制备水化硅酸钙(C-S-H)材料过程中反应pH值、反应温度、晶化时间等因素对合成C-S-H材料的溶钙性能与溶解动力学的影响。结果表明,C-S-H材料的溶钙性能与溶解动力学与反应制备过程中反应pH值、反应温度、晶化时间等因素紧密相关,在反应pH值为12.0、反应温度为100℃、晶化时间为10 h的条件下制备所得的C-S-H材料溶钙能力最强,溶出钙离子浓度为11.52 mg/L,溶钙速率常数为0.07654,C-S-H材料在水溶液中的钙溶出过程符合Avrami型溶出动力学模型。 展开更多

关键词 电解锰渣 水化硅酸钙 合成条件 溶钙性能 溶解动力学

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用电解锰阳极液制备电池级硫酸锰 被引量：6

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作者 狄家康 王启任 +2 位作者 王帅 钟宏 张超 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2022年第1期29-33,共5页

研究了采用一种新型萃取剂A从电解锰阳极液中通过溶剂萃取获得制备电池级硫酸锰的高纯溶液,考察了振荡时间、水相pH、萃取剂浓度、有机相皂化率、相比Vo/Va、硫酸铵浓度对萃取的影响,以及相比Vo/Va和酸度对反萃取的影响。结果表明:在Vo/... 研究了采用一种新型萃取剂A从电解锰阳极液中通过溶剂萃取获得制备电池级硫酸锰的高纯溶液,考察了振荡时间、水相pH、萃取剂浓度、有机相皂化率、相比Vo/Va、硫酸铵浓度对萃取的影响,以及相比Vo/Va和酸度对反萃取的影响。结果表明:在Vo/Va=1.5/1、萃取剂体积分数30%、有机相皂化率30%、水相pH=4.6、25℃条件下萃取15 min,锰萃取率为77.9%,镁萃取率为13.7%;用1 mol/L硫酸溶液,在相比Vo/Va=6/1条件下反萃取负载有机相,得到平均锰质量浓度53 g/L、酸度较低的反萃取液;用此反萃取液制得的硫酸锰产品中锰质量分数大于32%,镁质量分数低于1.5×10^(-5),符合化工行业《电池用硫酸锰》一等品要求。 展开更多

关键词 电解锰阳极液 锰 镁 溶剂萃取 硫酸锰 制备

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电解锰阳极液中镁的去除试验研究 被引量：5

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作者 武岩岩 张超 +1 位作者 王帅 钟宏 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2020年第2期143-150,共8页

根据热力学计算结果,确定了Mg^2+-Mn^2+-NH^+4-C2O4^2-体系中离子浓度与溶液pH之间的关系,研究了以草酸为沉淀剂从模拟阳极液中共沉淀镁、锰,以及以镁锰草酸盐沉淀物为前驱体制备镁锰氧化物材料,考察了草酸用量、溶液pH、沉淀温度、沉... 根据热力学计算结果,确定了Mg^2+-Mn^2+-NH^+4-C2O4^2-体系中离子浓度与溶液pH之间的关系,研究了以草酸为沉淀剂从模拟阳极液中共沉淀镁、锰,以及以镁锰草酸盐沉淀物为前驱体制备镁锰氧化物材料,考察了草酸用量、溶液pH、沉淀温度、沉淀时间及陈化时间对镁、锰去除率及草酸根残余浓度的影响。结果表明:在镁、锰总物质的量与草酸用量比为1/0.8、溶液pH=2.0、沉淀温度80℃、沉淀时间0.5 h、陈化时间1 h条件下,镁、锰离子去除率分别达76.35%和81.51%,草酸根离子残余浓度为31.8 mmol/L。热重、X射线衍射(XRD)及红外光谱分析结果表明,镁锰草酸盐沉淀物在600℃条件下焙烧4 h,可获得结晶度较高的氧化物Mg6MnO8,实现镁锰资源的有效回收。 展开更多

关键词 草酸沉淀法 镁 锰 沉淀 镁锰氧化物 Mg^2+-Mn^2+-NH^+4-C2O4^2-体系

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钛精矿酸解固相物中钛的浸出行为及动力学研究 被引量：6

9

作者 王海波 吴小平 +2 位作者 马鑫 陈新红 王斌 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3655-3663,共9页

为了提高钛精矿酸解固相物中钛的浸出率,研究了钛精矿酸解固相物中钛浸出动力学并进行了工业应用试验。采用单因素浸出实验研究钛精矿酸解固相物中钛的浸出行为规律,探讨液固比、浸出温度、搅拌转速、浸出液酸浓度等参数对钛浸出行为的... 为了提高钛精矿酸解固相物中钛的浸出率,研究了钛精矿酸解固相物中钛浸出动力学并进行了工业应用试验。采用单因素浸出实验研究钛精矿酸解固相物中钛的浸出行为规律,探讨液固比、浸出温度、搅拌转速、浸出液酸浓度等参数对钛浸出行为的影响。结果表明:在水为浸出剂、浸出温度为65℃、浸出液固比1.67:1.00、浸出时间40 min、浸出搅拌转速250 r/min条件下,钛精矿酸解固相物中钛的浸出率达到98.04%;动力学分析发现,钛精矿酸解固相物中钛的浸出过程符合内扩散控制的收缩核模型,浸出反应的表观活化能为20.98 kJ/mol。工业应用结果表明,强化浸出后,钛总浸出率由96.42%提高至97.51%。 展开更多

关键词 钛精矿 酸解固相物 浸出行为 动力学

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形貌可控的铂类贵金属氧还原电催化剂研究进展 被引量：2

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作者 郝佳瑜 刘易斯 +1 位作者 李文章 李洁 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期127-134,共8页

金属-空气电池是一类以金属燃料作为负极活性物质,空气中的氧气作为正极活性物质,正负极活性物质反应产生的化学能通过电化学反应而非燃烧反应转化成电能的环境友好型燃料电池。金属-空气电池的成功运行往往依赖于高效的空气电极,氧还... 金属-空气电池是一类以金属燃料作为负极活性物质,空气中的氧气作为正极活性物质,正负极活性物质反应产生的化学能通过电化学反应而非燃烧反应转化成电能的环境友好型燃料电池。金属-空气电池的成功运行往往依赖于高效的空气电极,氧还原过程作为空气电极的主反应,还原过程中产生的高过电位严重制约着金属-空气电池的大规模应用。目前金属-空气电池阴极普遍使用昂贵的Pt/C氧还原催化剂材料来降低氧还原过程的高过电位,最大程度地减少电池电压以及输出功率的损失。氧还原催化剂材料的研究重点是寻找更高效、廉价的催化剂。目前常见的氧还原催化剂主要包含铂类贵金属、过渡金属氧化物和硫化物以及碳基非金属复合材料,其中铂类贵金属型氧还原催化剂凭借其优异的氧还原催化性能得到广泛关注。随着化学合成手段的不断发展,越来越多的异质结构铂类贵金属型氧还原催化剂被合成,基于各组分之间独特的协同作用,其往往表现出优于单一组分的催化性能,近几年对铂类贵金属型氧还原催化剂的研究主要集中在以下两个方面:(1)探究铂类贵金属催化剂表面元素组成及原子排布与其催化活性之间的关系,例如,研究纯铂纳米晶的晶面指数与其氧还原催化性能之间的关系;(2)设计特殊结构的铂类催化剂来达到优化氧还原催化剂催化活性和降低材料生产成本的目的,例如,在廉价核材料上通过异质外延生长的方式沉积铂壳层,可大大提升铂原子的催化效率。本文归纳了形貌可控的铂类贵金属氧还原催化剂的研究进展,分别对规则多面体型纯铂及铂类合金纳米晶,特殊结构铂类合金纳米晶氧还原催化剂进行了详细介绍。此外,为了更好地理解氧还原的催化机制,本文就氧还原过程的动力学与热力学原理进行了简单总结。由于铂类贵金属氧还原催化剂的形貌对其氧还原活性影响很大,为了更好地说明催化剂形貌的设计与合成原理,本文还补充说明了纳米晶体的生长机制。最后,简要总结了铂类贵金属型氧还原催化剂未来的研究重点。 展开更多

关键词 铂纳米晶 贵金属类合金 形貌控制 氧还原反应 电催化剂

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还原氧化石墨烯气凝胶载硫电极的电化学性能 被引量：3

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作者 王明 苑红艳 +1 位作者 张健 刘洪涛 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期369-372,共4页

以还原氧化石墨烯气凝胶(r GA)为碳载体,采用熔融升华法、水溶剂热法、二硫化碳溶剂热法、二硫化碳/水混合溶剂热法、Na2S2O3歧化分解法和Na2Sx酸化法等方法载硫。熔融升华法的总体效果最好,复合物的载硫率为78. 0%,电极以0. 2 C在1. 7... 以还原氧化石墨烯气凝胶(r GA)为碳载体,采用熔融升华法、水溶剂热法、二硫化碳溶剂热法、二硫化碳/水混合溶剂热法、Na2S2O3歧化分解法和Na2Sx酸化法等方法载硫。熔融升华法的总体效果最好,复合物的载硫率为78. 0%,电极以0. 2 C在1. 7～2. 8 V充放电,首次放电比容量为1100 m Ah/g,库仑效率接近100%。 展开更多

关键词 锂硫电池 正极材料 石墨烯气凝胶 复合硫电极

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捕收剂的分子设计与绿色合成 被引量：14

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作者 贾云 钟宏 +3 位作者 王帅 曹占芳 马鑫 刘广义 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期456-466,共11页

捕收剂是矿物浮选分离过程中必不可少的药剂,研究捕收剂的分子设计与绿色合成对于提高浮选技术水平具有重要意义。综述近年来中南大学钟宏教授课题组在捕收剂的分子设计、绿色合成与浮选机理研究方面的系列成果。研究开发溶剂法合成黄... 捕收剂是矿物浮选分离过程中必不可少的药剂,研究捕收剂的分子设计与绿色合成对于提高浮选技术水平具有重要意义。综述近年来中南大学钟宏教授课题组在捕收剂的分子设计、绿色合成与浮选机理研究方面的系列成果。研究开发溶剂法合成黄原酸盐等硫化矿捕收剂的绿色合成技术,提高合成效率,改善生产环境。设计并合成异丁基黄原酸苯甲酰基酯等多种新型硫化矿捕收剂、Gemini双季铵盐等多种新型非硫化矿捕收剂及N,N-二丁基二硫代氨基甲酸乙羟肟酸等硫化?氧化矿双功能捕收剂,此外还研究选矿药剂之间的组合用药。 展开更多

关键词 浮选 捕收剂 设计 合成

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湿化学法制备石榴石型固态电解质Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12) 被引量：2

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作者 潘迪 孔江榕 +2 位作者 刘欣楠 黄美琪 周涛 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期334-339,共6页

锂电池因能量密度高、循环寿命长、绿色清洁等特点被广泛应用,但其液态电解质易泄漏、挥发,且隔膜易被锂枝晶刺穿造成短路,引发危险。固态电解质大多是不具燃烧性的无机材料,室温下离子电导率较高、电化学窗口宽且适用温度范围广。因此... 锂电池因能量密度高、循环寿命长、绿色清洁等特点被广泛应用,但其液态电解质易泄漏、挥发,且隔膜易被锂枝晶刺穿造成短路,引发危险。固态电解质大多是不具燃烧性的无机材料,室温下离子电导率较高、电化学窗口宽且适用温度范围广。因此,采用固态电解质替代液态电解质具有十分重要的意义。相对于其他类型固态电解质,石榴石型氧化物Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO)具有离子电导率高、电化学窗口宽(>5V vs.Li/Li^(+))、对锂稳定性好和热稳定性高等特点,是非常具有发展潜力的无机固态电解质。本文采用溶胶-凝胶法和低温燃烧法两种湿化学法合成LLZO粉末,对应的电解质片在40℃时的离子电导率分别为1.22×10^(-5)S/cm和3.87×10^(-6)S/cm,活化能分别为0.34eV和0.32eV。从实验结果综合比较,溶胶-凝胶法为最佳制备方法。 展开更多

关键词 石榴石型LLZO电解质 溶胶-凝胶法 低温燃烧法

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醋酸-醋酸钠体系中铜铅硫化矿物电氧化浸出分离行为 被引量：1

14

作者 曹占芳 谭锦勇 钟宏 《有色金属科学与工程》 CAS 2020年第5期1-6,共6页

针对铜铅复杂矿物难以高效分离的技术难题,文中构建了醋酸-醋酸钠电氧化体系,并系统考察了方铅矿、黄铜矿的电氧化浸出分离行为。结果表明,醋酸-醋酸钠不仅能维持体系的稳定,还能与铅离子结合形成络合物,强化方铅矿的选择性浸出过程。... 针对铜铅复杂矿物难以高效分离的技术难题,文中构建了醋酸-醋酸钠电氧化体系,并系统考察了方铅矿、黄铜矿的电氧化浸出分离行为。结果表明,醋酸-醋酸钠不仅能维持体系的稳定,还能与铅离子结合形成络合物,强化方铅矿的选择性浸出过程。优化的工艺条件为:固液比0.02 g/mL,搅拌速度700 r/min,阳极电流密度659.4 A/m^2,常温,反应时间60 min,氯化钠浓度3 mol/L,槽电压3.8~4.4 V。优化条件下,Pb的浸出率达71.55%,Cu的浸出率仅为1.85%,实现了铅、铜硫化矿物的经济高效分离回收。该技术具有良好的工业化应用前景。 展开更多

关键词 电氧化浸出 混合精矿 方铅矿 黄铜矿 醋酸 醋酸钠

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水溶性膦酸双核金属钌催化t-BuOOH氧化醇性能

15

作者 廖海深 李辰 易小艺 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2018年第5期883-888,共6页

双核金属钌膦酸配合物(NH_4)_3[Ru_2(hedp)_2]·2H_2O(hedp=羟基亚乙基二膦酸)在常温水溶性体系中,无需相转移催化剂,可以高效催化t-Bu OOH氧化各种醇类,包括一级醇、二级醇和长链醇。催化机理研究表明,双核金属钌膦酸配合物的[Ru~... 双核金属钌膦酸配合物(NH_4)_3[Ru_2(hedp)_2]·2H_2O(hedp=羟基亚乙基二膦酸)在常温水溶性体系中,无需相转移催化剂,可以高效催化t-Bu OOH氧化各种醇类,包括一级醇、二级醇和长链醇。催化机理研究表明,双核金属钌膦酸配合物的[Ru~Ⅲ-Ru~Ⅱ]^(3-)单元与t-Bu OOH作用,可以形成含过氧键的Ru~Ⅲ-Ru~Ⅲ-OO^tBu过渡态,然后再对底物醇进行氧化。该机理得到实验印证,如发现酸抑制而碱催进该反应,紫外可见光谱表明Ru~Ⅲ-Ru~Ⅲ-OO^tBu的形成。 展开更多

关键词 双核钌 金属-金属键 醇氧化 水溶性体系

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