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TBP和N523对HBO、HCl萃取性能对比研究

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盐湖研究 2024年

作者：彭小五时东谢绍雷张禹泽姬连敏李丽娟青海省盐湖资源综合利用工程技术中心中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源绿色高值利用重点实验室

研究首先通本文以研究较多的从高镁锂比卤水中萃取提锂的中性磷酸酯类锂萃取剂TBP(磷酸三丁酯)和酰胺类锂萃取剂N523(二-2-乙基己基乙酰胺)为代表，系统考察了TBP和N523对H3BO3和HCl的萃取性能。研究结果表明TBP对H3BO3的萃取能力远强于... 详细信息

研究首先通本文以研究较多的从高镁锂比卤水中萃取提锂的中性磷酸酯类锂萃取剂TBP(磷酸三丁酯)和酰胺类锂萃取剂N523(二-2-乙基己基乙酰胺)为代表，系统考察了TBP和N523对H3BO3和HCl的萃取性能。研究结果表明TBP对H3BO3的萃取能力远强于N523,TBP与H3BO3形成的络合物结构为H3BO3·2TBP,MgCl2对TBP和N523萃取H3BO3均有明显的盐析效应。N523对HCl的萃取能力强于TBP,MgCl2和LiCl对TBP和N523萃取HCl均具有明显的盐析效应。

关键词： TBP N523 盐湖卤水硼酸

4-叔丁基-2-(α-甲基苄基)苯酚—二-(2-乙基己基)磷酸协同体系萃取盐湖卤水中的铯

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盐湖研究 2024年第5期32卷 66-75页

作者：程鑫雨时东张禹泽彭小五王毓萱李丽娟牛勇谢绍雷宋富根中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源绿色高值利用重点实验室青海西宁810008 青海省盐湖资源综合利用工程技术中心青海西宁810008 中国科学院大学北京100049

铯是重要的战略资源。溶剂萃取法因效率高、成本低、处理量大等优点被广泛应用于铯的分离提取。使用4-(叔丁基)-2-(α-甲基苄基)苯酚(t-BAMBP)萃取体系分离提取铯时会有强碱性萃取尾液产生,这使得该萃取体系的使用将面临着破坏生态、提... 详细信息

铯是重要的战略资源。溶剂萃取法因效率高、成本低、处理量大等优点被广泛应用于铯的分离提取。使用4-(叔丁基)-2-(α-甲基苄基)苯酚(t-BAMBP)萃取体系分离提取铯时会有强碱性萃取尾液产生,这使得该萃取体系的使用将面临着破坏生态、提高成本等诸多困难,尤其对盐湖生态而言,更是极大的挑战。文章采用4(-叔丁基)-2(-α-甲基苄基)苯酚(t-BAMBP)/二(-2-乙基己基)磷酸(P204)协同萃取体系对盐湖卤水中低品位铯的分离提取工艺开展了研究,考察并优化了萃取、反萃工艺条件。实验结果表明,使用1 mol·L^(-1)的t-BAMBP和0.05 mol·L^(-1)的P204组成的有机相在相比为1/4的条件下三级逆流串级萃取卤水,铯的萃取率可达92.62%;使用0.5 mol·L^(-1)的盐酸在15/1相比的条件下三级逆流串级反萃铯的反萃率可达97.27%,铯浓度可初步富集至2.16 g·L^(-1)。本研究为盐湖卤水中的低品位铯的富集提供了新的工艺方法,拓展了溶剂萃取法提取分离铯的应用领域,对低品位铯资源的开发利用及保障我国战略资源安全具有重要意义。

关键词：铯溶剂萃取 4-(叔丁基)-2-(α-甲基苄基)苯酚二-(2-乙基己基)磷酸

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庐江黄屯硫铁矿帷幕注浆堵水有效性评价

庐江黄屯硫铁矿帷幕注浆堵水有效性评价

作者：张禹泽合肥工业大学

学位级别：硕士

黄屯硫铁矿位于庐枞火山岩盆地东北边缘,主矿体赋存于地表以下100～300m的(次)火山岩与基底沉积岩接触带附近的沉积岩中,为大型隐伏硫铁矿床。矿区为20～50厚度的第四系松散层所覆盖,第四系下部,发育有孔隙承压含水层;近矿体围岩中,富... 详细信息

黄屯硫铁矿位于庐枞火山岩盆地东北边缘,主矿体赋存于地表以下100～300m的(次)火山岩与基底沉积岩接触带附近的沉积岩中,为大型隐伏硫铁矿床。矿区为20～50厚度的第四系松散层所覆盖,第四系下部,发育有孔隙承压含水层;近矿体围岩中,富水性强的火山岩类裂隙-孔洞含水岩组构成本矿的直接充水含水岩组;受断层、导水破碎带影响,火山岩类裂隙-孔洞含水岩组的补给条件好并具有较高水压;即,黄屯硫铁矿,是一位于当地侵蚀基准面以下、以基岩裂隙水充水为主、水文地质条件复杂,矿坑涌水量大的大水矿山。矿山采用地面帷幕注浆工程为主、辅以幕内矿坑排水的综合防治水方案;帷幕注浆工程能否有效阻隔矿坑涌水主要补给通道,是综合防治水方案成败的关键所在。帷幕注浆工程阻隔涌水程度,要依赖帷幕工程堵水有效性评价。为验证帷幕注浆工程整体堵水有效性,工程实施后,在帷幕体内进行了长历时(连续7个月)、大降深(孔内最大降深120m)、大流量(2.4～3.0万m/d)群孔抽水试验。抽水影响下,幕内直接充水地层中的地下水由承压转为无压;在未来矿床开采条件疏排水影响下,幕内直接充水地层中的地下水也将处于无压状态。帷幕工程对矿坑涌水通道的阻隔、直接充水地层中地下水水力性质的变化,将对矿坑涌水量影响显著,也即将显著影响堵水有效性评价结果。以黄屯硫铁矿帷幕注浆工程为研究对象,经检测评价注浆工程达到防渗设计q≤3Lu的要求,在注浆帷幕合格而不影响帷幕堵水有效性的前提下,依据矿区地质、水文地质条件,结合矿山开发利用方案,将已建成的帷幕工程作为地下水流系统中的一内置隔水边界,建立矿区水文地质概念模型。借助GMS软件中MODFLOW模块,建立含内置隔水边界的非均质、各向异性、准三维地下水流数值模拟模型。依据区域地下水动态监测及长历时、大降深、大流量群孔抽水试验过程中的水位、流量动态监测数据,对地下水流数值模拟模型进行识别、验证;利用识别验证后的数值模拟模型,预测帷幕工程前、后的矿坑涌水量;根据帷幕工程前、后的矿坑涌水量变化,评价帷幕工程对矿坑涌水量的消减比例,即工程堵水率,以反映帷幕工程总体有效性。研究表明,针对矿床开发利用方案设计的-240m、-290m、-340m三个开采水平,在不考虑前期矿坑涌水对地下水流场扰动影响的条件下,帷幕工程对各开采水平提供的堵水率分别为75.46%、76.98%、81.40%;考虑后期接替水平(首采-240m、以下按深度逐水平接替)受前期矿坑涌水扰动影响,帷幕工程对-240m、-290m、-340m水平,提供的堵水率分别为75.46%、85.98%、89.08%;上述堵水率评价表明,帷幕工程比较有效地拦截了矿坑涌水主要充水含水岩组的侧向径流。本文主要研究内容与成果:黄屯硫铁矿是以大型、隐伏型,水文地质条件复杂的大水矿山,以矿山防治水注浆帷幕工程为例,开展注浆帷幕工程堵水有效性评价。主要研究内容与成果,概述如下:1、影响帷幕工程堵水有效性的主要因素,包括帷幕注浆工程质量、工程整体堵水效率;在注浆工程质量合格、施工符合设计要求的前提下,工程整体堵水效率还与设计是否切合水文地质条件有关。2、黄屯硫铁矿地面注浆帷幕工程的防渗性能指标设计值为q≤3Lu,通过注浆帷幕工程相应的原位试验、检测,注浆工程防渗性能符合设计要求、质量合格,不影响帷幕工程总体堵水有效性。3、依据矿区地质、水文地质条件,结合矿山开发利用方案,建立含内置帷幕工程隔水边界的、非均质、各向异性、准三维地下水流数值模拟模型。借助GMS软件中MODFLOW模块,依据区域地下水动态监测及大抽水试验数据,对地下水流数值模拟模型进行识别验证,预测帷幕工程前后的矿坑涌水量。4、依据帷幕工程前后的矿坑涌水量预测,评价帷幕工程总体有效性。帷幕工程对各开采水平提供的堵水率为75.46%～89.08%,即帷幕工程比较有效地矿坑涌水主要充水含水岩组的侧向径流。

关键词：大水矿山堵水有效性帷幕注浆有效性评价数值模拟

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激光粉末床熔融光学原位监测技术综述

华中科技大学学报（自然科学版） 2022年第12期50卷 1-9,27页

作者：李中伟张禹泽钟凯史玉升华中科技大学材料科学与工程学院湖北武汉430074 华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074

激光粉末床熔融(LPBF)技术具有成形精度高、易于成形复杂结构零件的优点,已广泛应用于医疗、造船、航空航天等领域.然而由于成形过程复杂,激光粉末床熔融零件的缺陷通常难以控制,阻碍了该技术的进一步发展和应用.原位监测技术能够实时... 详细信息

激光粉末床熔融(LPBF)技术具有成形精度高、易于成形复杂结构零件的优点,已广泛应用于医疗、造船、航空航天等领域.然而由于成形过程复杂,激光粉末床熔融零件的缺陷通常难以控制,阻碍了该技术的进一步发展和应用.原位监测技术能够实时获取成形过程中零件的特征信息,为工艺参数的优化指明方向,提升零件的成形质量,是近年来研究的热点之一.总结了最近十年的相关研究成果,以粉末床、熔池及成形层三个监测阶段为线索,对比分析了多种针对激光粉末床熔融成形过程几何特征的光学原位监测技术,包括使用高分辨率工业相机、高速相机、条纹投影等监测方法的优点与不足,简要介绍了监测数据处理过程中用到的图像处理算法及机器学习方法,并展望了激光粉末床熔融原位监测技术的未来发展方向.

关键词：增材制造激光技术激光粉末床熔融光学原位监测研究现状

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有机吸附材料分离提取铷铯的研究现状

稀有金属 2023年第7期47卷 1287-1301页

作者：谢绍雷张禹泽时东彭小五鲁海龙牛勇李丽娟中国科学院青海盐湖研究所中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室青海省盐湖资源开发工程技术研究中心青海西宁810008

近年来,随着铷铯资源在高科技领域的应用,使其分离提取技术备受关注。吸附法适用于铷铯含量较低体系中资源的富集或分离,具有选择性高、可循环使用等优良性能,是盐湖卤水中分离提取铷铯资源以及核废液中回收核素137Cs的最主要方法之一,... 详细信息

近年来,随着铷铯资源在高科技领域的应用,使其分离提取技术备受关注。吸附法适用于铷铯含量较低体系中资源的富集或分离,具有选择性高、可循环使用等优良性能,是盐湖卤水中分离提取铷铯资源以及核废液中回收核素137Cs的最主要方法之一,也是资源回收领域中的研究热点。依据有机吸附材料的组成将分离提取铷铯的吸附材料分为:有机树脂类、冠醚类、改性聚丙烯腈类、改性壳聚糖类、改性水凝胶类、金属有机骨架化合物(MOFs)类以及其他有机-无机复合材料等几大类,综述了有机吸附材料在分离提取铷铯资源中的研究现状,总结了各种有机吸附材料的优缺点,虽然吸附法作为分离提取铷铯最为优选的工艺路线,但因大多数有机吸附材料价格相对昂贵、机械稳定性能差和循环性能不稳定等因素很难满足吸附柱的实验操作,制约了其工业化应用进程。最后,展望了有机吸附材料分离提取铷铯技术的发展方向和应用前景。

关键词：有机吸附材料铷铯吸附法分离提取

KF_4^-和KF_4系列超卤化物稳定性及热裂解的理论研究

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西北大学学报（自然科学版） 2012年第4期42卷 595-600页

作者：惠方方翟高红张禹泽杨佩索兵兵文振翼西北大学合成与天然功能分子化学教育部重点实验室/化学与材料科学学院陕西西安710069

目的对KFn-和KFn(n=1～4)系列超卤化物进行理论研究。方法采用密度泛函理论B3LYP/6-311+G(3df)方法。结果得到了KF n-和KFn系列卤化物的稳定构型、垂直电离能VDE、垂直电子亲合能EAvert、绝热电子亲合能EAad、同位素效应及裂解反应热力... 详细信息

目的对KFn-和KFn(n=1～4)系列超卤化物进行理论研究。方法采用密度泛函理论B3LYP/6-311+G(3df)方法。结果得到了KF n-和KFn系列卤化物的稳定构型、垂直电离能VDE、垂直电子亲合能EAvert、绝热电子亲合能EAad、同位素效应及裂解反应热力学信息。结论同位素效应不影响VDE,EAvert,EAad及裂解反应热力学能变的值。中性物质每一步的裂解均易于其负离子的对应裂解。相对电离而言,热裂解更容易破坏该类负离子。

关键词：超卤化物电子亲合能同位素效应热裂解密度泛函理论

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淮北采煤塌陷蓄水区地下水流场分布特征分析

江淮水利科技 2023年第6期 36-43页

作者：孟凡星梁建张禹泽安徽省大禹水利工程科技有限公司安徽合肥230088 安徽省·水利部淮河水利委员会水利科学研究院安徽合肥230088 中国铁路上海局集团有限公司合肥房建公寓段安徽合肥230009

为了解淮北采煤塌陷蓄水区地下水分布规律,在充分收集研究区已有相关成果资料的基础上,从研究采煤塌陷区域含水层结构变异入手,运用Visual Modflow软件对研究区地下水流场变化特征进行模拟、分析。结果表明:1)煤层完全开采情况下矿坑不... 详细信息

为了解淮北采煤塌陷蓄水区地下水分布规律,在充分收集研究区已有相关成果资料的基础上,从研究采煤塌陷区域含水层结构变异入手,运用Visual Modflow软件对研究区地下水流场变化特征进行模拟、分析。结果表明:1)煤层完全开采情况下矿坑不再排水,因采煤矿坑排水而下降的松散层孔隙水水位在降雨补给和河流补给的作用下将逐渐回升,但基本无法恢复至采前水平;2)裂隙岩溶水接受塌陷区湖泊地表水和松散层孔隙水通过垂向网络型导水裂隙带不断入渗补给,导致研究区域裂隙岩溶水水位上升和溢出而形成多个局部水丘。闭坑后采煤塌陷蓄水区地下水流场分布规律研究成果可以为类似采煤塌陷蓄水区地下水资源综合利用提供参考。

关键词：采煤塌陷蓄水区地下水分布含水层结构变异数值模拟

富马酸根插层镁—铝类水滑石的共沉淀法制备及性质表征

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盐湖研究 2021年第2期29卷 58-65页

作者：张禹泽李丽娟时东宋富根中国科学院青海盐湖研究所中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室青海西宁810008 青海省盐湖资源综合利用技术研究开发中心青海西宁810008 中国科学院大学北京100049

富马酸根插层类水滑石(LDHs)是一种具有较好聚合物相容性和热稳定性等潜在应用价值的多功能复合材料。本文通过密度泛函理论对富马酸根离子静电势和离子尺寸的分析,预测了富马酸根插入LDHs的离子尺寸约为0.802 nm,并从热力学角度说明了... 详细信息

富马酸根插层类水滑石(LDHs)是一种具有较好聚合物相容性和热稳定性等潜在应用价值的多功能复合材料。本文通过密度泛函理论对富马酸根离子静电势和离子尺寸的分析,预测了富马酸根插入LDHs的离子尺寸约为0.802 nm,并从热力学角度说明了富马酸根离子与乙烯、氢自由基加成反应的可能性;以低成本氯化物为原料,采用一步共沉淀法成功制备了富马酸根离子插层LDHs,并结合XRD讨论了加料方式、镁铝比例、陈化时间、加料速度、镁离子浓度和富马酸根离子浓度对所合成类水滑石结构的影响,揭示了富马酸根插层LDHs的形成过程;透射电镜和选区电子衍射说明合成的类水滑石为片状多晶体,红外光谱进一步证明了富马酸根的成功插层,热重分析表明其在氮气中热稳定性较好,具有成碳性,可作为阻燃填料加以应用。本研究为插层LDHs的设计奠定了一定的理论方法基础,也会对富马酸根离子插层LDHs和我国氯化镁资源的实际开发利用起到一定的推动作用。

关键词：富马酸根离子类水滑石氯化镁密度泛函共沉淀

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TMPD萃取硼酸机理的光谱学分析

TMPD萃取硼酸机理的光谱学分析