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期刊信息/Journal information
中国有色冶金
中国有色冶金

柯英

双月刊

1672-6103

zgysyj@sohu.com

010-63936594

100038

北京市复兴路12号

中国有色冶金/Journal China Nonferrous Metallurgy北大核心
正式出版
收录年代

    固体氧化物电解池的发展及研究现状

    李晓艳李星魏甲明付云枫...
    1-12页
    查看更多>>摘要：固体氧化物电解池(SOEC)可以高效、清洁地与可再生能源进行耦合并将其转化为化学能,是一种高效、环保的能量转化装置,但是存在长期运行性能衰减问题,这个问题也是固体氧化物电解水制氢实现大规模商业化的关键所在.本文简要介绍了 SOEC的发展历程、类别及其组成和运行原理;详细阐述了该项技术的优、缺点及运行成本;重点对SOEC性能衰减的因素进行了分析,SOEC的组成、运行模式、连接板材料及运行条件等是造成性能衰减的主要因素;最后通过论文和专利数量分析了固体氧化物电解池的研究现状和未来发展趋势,认为虽然固体氧化物燃料电池(SOFC)发展较为成熟,但迫于目前环境需求,为了充分利用清洁能源,降低碳排放,SOEC制氢技术的大规模商业化必然是未来行业的发展方向,目前SOEC性能的稳定及低成本制备是该技术发展面临的主要问题.

    固体氧化物电解池(SOEC)制氢技术电解池性能制备成本固体氧化物燃料电池(SOFC)储能电池清洁能源

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    《关于加快推动制造业绿色化发展的指导意见》发布提升稀土、稀有金属等战略性矿产资源保障能力

    《中国有色金属报》报社
    12页
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    电解水过程中微电极制备研究进展

    盛琦凯赵增武张亚竹黄博闻...
    13-21页
    查看更多>>摘要：电解水过程中产生的气泡会影响电解槽的稳定运行,了解气泡的成核、生长和脱离的规律是对气泡进行有效管理的前提.气泡生长是一个通过相界面的传质过程,从单气泡尺度模拟其演化行为,可以帮助深入理解电极表面气液传质过程,以及气泡的生成对局部流场和浓度场的影响关系,从而实现控制电解槽稳定运行、降低能耗以及提高电流效率等目的.实现单气泡生长行为的可视化,微电极的制备是必不可少的,微电极能够稳定且呈周期性的产生单个气泡.目前制备微电极的方法主要为铂丝嵌入环氧树脂法、光刻和电化学共沉积法、纳米盘电极法和印刷电路板法等,本文对这几种微电极制备方法的研究现状进行了阐述分析,不同学者制备微电极的实验结论存在差异,需要实验进行验证;目前微电极制备技术仍然无法对气泡的成核阶段进行可视化研究.未来,研究在电化学控制下气泡成核过程的可视化,并使用更快的电化学仪器来研究气泡的成核动力学将是重点.

    微电极单气泡电解水气体演化气泡成核气泡生长可视化研究

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    赤泥提铁研究进展

    孙涛涛荣嵘洪亚军朱美庆...
    22-33页
    查看更多>>摘要：我国赤泥堆存量已超过10亿t,主要类型为拜耳法赤泥,该赤泥中含铁量高达30％以上,是经济价值较高的铁资源.目前回收赤泥中铁资源的方法主要是高温还原焙烧-磁选,还原剂以固态碳基还原剂和气基还原剂为主,需大量能耗和成本.我国是农业大国,主要农作物秸秆年产量在7亿t以上,这些生物质具有碳中性、反应活性高、灰分含量低、储量高、可再生等优点,而且热解温度远远低于固态碳质还原剂,其还原三价铁的温度仅为300～800 ℃,属于低温热解,采用生物质还原焙烧赤泥可大幅降低能耗和成本.本文重点对固态碳质还原剂、气基还原剂和生物质还原剂还原三价铁的参数进行对比,并详细阐述了生物质热解过程及还原赤泥中Fe2O3的机理,认为生物质还原焙烧-磁选技术可以实现赤泥和农业秸秆等固体废弃物的减量化和高值化利用,具有极高的经济价值和环境效益.最后对未来研究赤泥中铁资源回收提出以下建议:加强探究技术耦合实现赤泥产业化处置;回收利用生物质热解产气及热量;探究尾渣综合利用途径;增强对铁铝矿物的分离研究,以实现铁精矿的连续动态化生产.

    赤泥生物质低温热解低温还原高值化利用铁资源回收农业秸秆固废协同处理

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    铝工业赤泥用于脱硫技术现状及展望

    闫飞飞刘万超练以诚李永艳...
    34-41页
    查看更多>>摘要：以铝工业赤泥作为原料制备工业脱硫剂,具有来源丰富、价格低廉、理论硫容高等优点,在低成本脱硫的同时,达到了"以废制废"的目的.本文总结了铝工业赤泥在脱硫方面的应用,全面综述了赤泥干法、湿法脱除SO2和H2S的技术现状,从活性组分利用效率、能量消耗、工艺复杂程度、后续环境问题等几个维度分析对比了几种研究方向各自的优劣,并展望了未来工业化应用可能遇到的问题和进一步研究方向.指出在湿法浆液脱除烟气中SO2方面,仍需克服管道堵塞、低效率、高能耗、以及由此产生的大量稀盐处理等技术性难题,同时应对其含有的过渡金属的反应机理和活化手段进行研究;在干法脱除H2S方面,需进一步从低成本活化氧化铁的途径、极端工况环境下的适用性、废脱硫剂的资源化、以及与其他工业固废的协同处理等方面展开研究.

    铝工业赤泥消纳赤泥脱硫干法脱硫湿法脱硫SO2H2S赤泥综合利用

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    高铁赤泥涡流熔融还原提铁中试扩大试验

    李晓飞张廷安吕国志王坤...
    42-48页
    查看更多>>摘要：高铁赤泥中氧化铁含量在30％以上,是重要的铁资源来源.为了规模化、资源化、无害化消纳高铁赤泥,作者所在课题组在实验室进行了高铁赤泥涡流熔融还原试验,并得到了最佳工艺参数.本文在实验室研究基础上进行了中试扩大试验,采用工业试剂替代了实验室分析纯试剂,取得了较好的效果.在试验温度1 500 ℃、配碳比1.3、保温时间30 min、搅拌转速125 r/min、碱度1.0、氟化钙添加量为氧化钙添加量的10％的试验条件下,可回收赤泥中97.12％的铁;获得的生铁产品中磷和硫的含量低,成分满足炼钢用生铁国标L03的要求;还原渣中的主要物相为钙铝黄长石、钛酸钙和霞石,是生产水泥熟料的有效组分.该中试放大试验为工业大规模应用提供了相关数据参考,有利于实现高铁赤泥的规模化资源化利用.目前该生产采用间歇式生产模式,未来可通过设计连续式反应装置实现连续加料、连续出渣和出铁.

    高铁赤泥涡流熔融还原生铁中试试验赤泥消纳资源化利用

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    碱浸-还原挥发工艺回收镓锗置换渣中镓、锗

    周科华刘野平梁彦杰宋家琪...
    49-55页
    查看更多>>摘要：镓、锗是重要的稀散金属,从锌冶炼过程中综合回收镓、锗成为该原生金属产量的重要来源.目前主要采用酸浸工艺从镓锗置换渣回收镓、锗,回收率较低,资源利用率低.本文利用镓、锗两性物质的属性,采用碱浸-还原挥发工艺进行了回收镓锗置换渣中镓、锗的试验研究,得到以下主要结论.碱浸试验单因素最佳工艺条件为NaOH浓度4mol/L、反应温度90 ℃、液固比8 mL/g、搅拌速度400 r/min,在此条件下,镓锗置换渣中镓、锗浸出率分别达到91.25％和78.95％;强化球磨浸出对镓、锗的浸出率没有改善作用;还原挥发试验的单因素最佳工艺条件为温度1 200℃、粉煤配入量30％、挥发时间4 h,在此条件下,碱性浸出残渣中锗的挥发率达到91.02％.该工艺产生的挥发残渣和砷酸钙渣返回火法炼铅系统综合回收铜、砷等有价金属,实现了渣的无害化处理.本文回收镓、锗的方法可为同类企业从锌冶炼工序中回收镓、锗提供参考.

    锌冶炼镓锗置换渣镓、锗回收酸性浸出碱性浸出氢氧化钠还原挥发

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    超声辅助电积法回收铜镉渣中镉、锌的试验研究

    陈霞谢雪珍李宏钱刘芯余...
    56-62页
    查看更多>>摘要：采用电积置换法回收铜镉渣中镉时,电积过程会产生漂浮海绵镉,导致镉回收效率低,且不利于后续的压团冶炼.本文在分析镉电积的原理基础上,利用超声波的空化作用,进行了超声波辅助镉电积试验,考察了电流密度、温度、超声功率、阴阳极面积比和电积时间等因素对镉回收率的影响,得到以下主要结论.循环伏安测试结果表明,在硫酸盐体系中,电积可将电解液中的镉置换出来,且镉优于锌先电积析出,随着电积的进行,镉外层的锌会部分返溶;有无超声波辅助的镉电积对比试验表明,无超声波辅助时镉回收率为16.25％,且电积出的镉组织蓬松、孔隙多,易漂浮,180 W超声波辅助下镉回收率为25.11％,且电积出的金属镉致密,易掉落;单因素试验结果表明,在电流密度150 A/m2、温度35 ℃、超声功率240 W、阴阳极板面积比1∶3、电积时间2.5 h条件下,浸出液中镉回收率能达到100％;不同温度的电化学试验表明,温度升高有利于镉的析出,而且析出的金属锌易被氧化溶解,金属镉难被氧化溶解,从而提高镉的回收率和纯度.

    铜镉渣镉回收电积锌粉置换海绵镉超声波

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    添加剂对5 μm电解铜箔性能及形貌的影响

    樊斌锋韩田莉王庆福彭肖林...
    63-68页
    查看更多>>摘要：电解铜箔因其具有强度高、延展性良好等优势被广泛应用于新能源领域,目前对于5 µm电解铜箔性能的影响因素研究较少.本文采用单一变量法考察了 PEG、HVP和HP等添加剂对Cu电沉积的影响,通过正交试验探究PEG、HVP和HP复合添加剂对5 µm电解铜箔性能的影响,并对比了不同添加剂对5 µm电解铜箔外观形貌的影响,得到如下结论:PEG和HVP具有增强极化的作用,且随着浓度的增加极化作用增强,HP具有去极化的作用,且随着浓度的增加去极化作用增强;通过正交试验得出的最优复合添加剂的浓度为PEG 0.36g/L、HVP 0.12 g/L、HP0.05 g/L,在此条件下得到的较佳性能为抗拉强度485.17 MPa、延伸率3.72％、粗糙度1.31;相比于单一添加剂,最优配比复合添加剂下的复合镀层表面更加均匀平整,且颗粒细小.

    5µm电解铜箔铜沉积复合添加剂聚乙二醇(PEG)水解蛋白(HVP)醇硫基丙烷磺酸钠(HP)铜箔性能微观形貌

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    氯化焙烧-水浸法从富铷锂云母矿中提取Li、Rb

    简鹏周义朋柯平超龚慧纯...
    69-78页
    查看更多>>摘要：由于低铷锂云母中的Rb赋存形态差异较大,且含量低,提Rb工艺参数稳定性差,难以实现工业化生产.本文以澳大利亚富铷锂云母矿为原料,采用NaCl-CaCl2焙烧-水浸法进行了提取Li、Rb的试验研究,考察焙烧温度、配料比、时间和浸出液固质量比、时间、温度对Li、Rb提取的影响.结果表明,在富铷锂云母矿∶NaCl∶CaCl2的质量比为1∶0.6∶0.4、焙烧温度为800 ℃、焙烧时间为1.5 h、水浸温度为25℃、液固比4∶1、浸出时间15 min的条件下,Li、Rb浸出效果最佳,Li、Rb浸出率分别达87.8％和94.9％.焙砂及浸出渣的X射线衍射(XRD)分析表明,氯化焙烧后,锂云母中的Li和Rb矿相转化为可溶性的LiCl和RbCl相,同时生成KC1和难溶物CaAl2Si2O8、NaAlSi3O8、CaF2.ΔGΘ-T和ΔHΘT-T关系图表明,NaCl-CaCl2与碱金属氧化物的反应顺序为Rb＞K＞Li;矿石中的Si02与Al203参与对碱金属的氯化反应有促进作用.

    低铷锂云母富铷锂云母氯化焙烧水浸锂铷

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