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高铁赤泥涡流熔融还原提铁中试扩大试验

中国有色冶金 2024年第2期53卷 42-48页

作者：李晓飞张廷安吕国志王坤王松东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室辽宁沈阳110819 中铝东南材料院(福建)科技有限公司福建福州350002

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... 详细信息

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1500℃、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。

关键词：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

壳聚糖印迹树脂制备及吸附拜耳铝酸钠溶液钒的研究

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轻金属 2024年第8期 5-10页

作者：杨超张廷安吕国志刘平王松东北大学冶金学院辽宁沈阳110000 中铝东南材料院(福建)科技有限公司福建福州350015

氧化铝生产工艺中,拜耳铝酸钠溶液含有许多稀散的有价金属。如果将这些有价金属回收,可以减少资源浪费以及提高生产的经济效益。本文选用壳聚糖为原料,钒离子为模版离子,使用分子印迹技术成功制备了一种印迹树脂并枝接了季铵基团。研究... 详细信息

氧化铝生产工艺中,拜耳铝酸钠溶液含有许多稀散的有价金属。如果将这些有价金属回收,可以减少资源浪费以及提高生产的经济效益。本文选用壳聚糖为原料,钒离子为模版离子,使用分子印迹技术成功制备了一种印迹树脂并枝接了季铵基团。研究了树脂对拜耳铝酸钠溶液中钒的吸附性能及机理。吸附实验表明在温度25℃、树脂用量10 g/L、吸附时间为40 min条件下,树脂吸附容量有3.23 mg/g。实验结果表明吸附过程符合准二级动力学模型,树脂可以选择性吸附钒离子。

关键词：壳聚糖钒离子分子印迹吸附机理

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钾碱加压溶出铝土矿过程研究

轻金属 2024年第7期 1-6页

作者：冉旋吕国志顾芷卉张廷安张小雷东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室辽宁沈阳110819

采用钾碱母液对铝土矿进行高压溶出,考察了反应温度、溶出时间、钾碱浓度、配料分子比、石灰添加量对氧化铝溶出效果的影响。结果表明,在反应温度280℃、钾碱浓度240 g/L、配料分子比1.5、反应时间1 h的条件下,赤泥中铝硅比降到了1.06,A... 详细信息

采用钾碱母液对铝土矿进行高压溶出,考察了反应温度、溶出时间、钾碱浓度、配料分子比、石灰添加量对氧化铝溶出效果的影响。结果表明,在反应温度280℃、钾碱浓度240 g/L、配料分子比1.5、反应时间1 h的条件下,赤泥中铝硅比降到了1.06,Al_(2)O_(3)实际溶出率可达64.61%。添加CaO会降低Al_(2)O_(3)溶出率,但赤泥碱含量也同时降低,赤泥中硅的主要存在形式为KAlSiO_(4)。

关键词：钾碱铝土矿加压溶出 Al_(2)O_(3)

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熔融转炉铜渣贫化法回收铜

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第8期33卷 2511-2522页

作者：王坤刘燕郝君豆志河吕国志张廷安东北大学冶金学院沈阳110819 多金属共生矿生态冶金教育部重点实验室沈阳110819

为了从铜渣中回收铜,提出熔融铜渣贫化回收铜的新方法。首先计算贫化过程的热力学和FeO−SiO_(2)二元相图,然后研究实验参数对Fe_(3)O_(4)还原和铜回收率的影响规律,分析贫化机理。结果表明:氧化硅的加入可以明显降低黄铁矿还原磁铁矿的... 详细信息

为了从铜渣中回收铜,提出熔融铜渣贫化回收铜的新方法。首先计算贫化过程的热力学和FeO−SiO_(2)二元相图,然后研究实验参数对Fe_(3)O_(4)还原和铜回收率的影响规律,分析贫化机理。结果表明:氧化硅的加入可以明显降低黄铁矿还原磁铁矿的初始反应温度。最优条件下,铜渣中的Fe_(3)O_(4)和铜含量分别降低至2.45%和0.39%(质量分数),铜回收率为92.52%。贫化后,超过94%的银和99%的金沉降在铜锍中。大约72%的锌和75%的铅挥发进入烟气。由于磁铁矿的还原,铜渣的黏度从0.68 Pa·s降低到了0.12 Pa·s,并且机械搅拌可以强化铜锍液滴的沉降。

关键词：铜渣铜回收贫化磁铁矿还原机械搅拌

超声空化作用下高温合金废料中战略金属的浸出机理

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第1期33卷 304-314页

作者：王龙孙元王诗洋张廷安吕国志东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室沈阳110819 中国科学院金属研究所沈阳110016 高温合金二次资源绿色综合利用联合创新实验室沈阳110016

为提高高温合金废料中战略金属的回收效率,提出一种超声辅助浸出工艺。在超声辅助浸出过程中,浸出时间为60 min时,高温合金废料中Re、Ni、Co、Al、Cr和W的浸出率分别为92.3%、95.2%、98.5%、98.7%、97.5%和27.2%,明显优于常规浸出工艺... 详细信息

为提高高温合金废料中战略金属的回收效率,提出一种超声辅助浸出工艺。在超声辅助浸出过程中,浸出时间为60 min时,高温合金废料中Re、Ni、Co、Al、Cr和W的浸出率分别为92.3%、95.2%、98.5%、98.7%、97.5%和27.2%,明显优于常规浸出工艺中浸出时间为120 min时的浸出效率。高温合金废料中战略金属浸出效率的提高可归因于超声空化作用下产生的物理和化学协同作用。超声空化的物理作用可以阻止高温合金废料表面溶解层的形成,促进浸出液与高温合金废料接触,从而提高高温合金废料中战略金属的浸出率;而超声空化的化学作用可以促进HCl-H_(2)O_(2)体系中羟基自由基的产生,从而增强浸出体系的电位,促进体系中Re向ReO_(4)^(-)的氧化反应过程。

关键词：战略金属高温合金废料浸出超声波辅助浸出羟基自由基

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高铁三水铝石型矿的酸浸性能

矿产综合利用 2022年第1期43卷 173-178页

作者：赵爱春张廷安吕国志太原科技大学材料科学与工程学院山西太原030024 东北大学多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室辽宁沈阳110819

对于铝硅比低的高铁铝土矿采用拜耳法已不能经济地提取。以国外某低品位三水铝石矿为研究对象,采用盐酸为浸出介质对其进行酸浸性能研究。主要考察矿石粒度、液固比及时间和温度对浸出效果的影响。结果表明:温度对铝元素浸出效果影响显... 详细信息

对于铝硅比低的高铁铝土矿采用拜耳法已不能经济地提取。以国外某低品位三水铝石矿为研究对象,采用盐酸为浸出介质对其进行酸浸性能研究。主要考察矿石粒度、液固比及时间和温度对浸出效果的影响。结果表明:温度对铝元素浸出效果影响显著。当矿石粒度55µm,液固比100∶7,温度105℃,时间120 min,采用密闭加压方式浸出,此时铝元素和铁元素的浸出率均高于95%,均得到有效浸出,与浸出渣产物表征一致;对该高铁三水矿酸浸过程进行动力学研究表明,铁和铝的酸浸过程均受内扩散控制。

关键词：酸浸铝土矿氧化铝

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煤矸石中氧化铝盐酸浸出动力学

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第6期33卷 1932-1942页

作者：张宇娟孙俊民吕国志张廷安公彦兵内蒙古工业大学化工学院呼和浩特010051 煤基固废高值化利用国家地方联合工程研究中心呼和浩特010051 东北大学特殊冶金与过程工程研究所多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室沈阳110819

研究用盐酸从煤矸石中提取氧化铝的浸出动力学,并研究焙烧活化温度和浸出条件对氧化铝提取率的影响。实验结果表明,在最佳煅烧温度700℃、浸出温度150℃、反应2 h、盐酸浓度20%和液固比3:1的条件下,氧化铝提取率可达91.56%,随着氧化铝... 详细信息

研究用盐酸从煤矸石中提取氧化铝的浸出动力学,并研究焙烧活化温度和浸出条件对氧化铝提取率的影响。实验结果表明,在最佳煅烧温度700℃、浸出温度150℃、反应2 h、盐酸浓度20%和液固比3:1的条件下,氧化铝提取率可达91.56%,随着氧化铝的浸出,锂的协同浸出率可同时达到80.00%。研究表明,氧化铝浸出过程符合收缩未反应核模型,且受化学反应控制,反应活化能为45.64 kJ/mol。

关键词：煤矸石酸浸煅烧活化浸出动力学氧化铝

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随机因素对疲劳裂纹扩展分散性影响的探讨

机械强度 2001年第1期23卷 35-37,84页

作者：薛红军吕国志西北工业大学飞机工程系西安710072

采用概率有限元和可靠性分析相结合的方法 ,将影响裂纹扩展的主要随机因素作为随机变量处理 ,研究裂纹扩展失效概率的计算问题。文中采用梯度投影方法 ,对各种主要随机因素作为随机变量时用于失效概率计算的可靠性指标进行了计算。

关键词：疲劳裂纹扩展随机性可靠性失效概率分散性

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变曲率连续滚滑接触安定性的数值方法研究

计算力学学报 2008年第6期25卷 893-898页

作者：原园崔亚辉吕国志西安理工大学机仪学院西安710048 西北工业大学航空学院西安710072

针对接触表面变曲率的特点,引入局部坐标系,构造出局部坐标下残余应力应变场的分布状态,建立了变曲率连续啮合过程中安定状态残余应力的计算方法。该数值方法将弹塑性问题分解为弹性问题和特征应变决定的残余问题,并采用增量映射方法求... 详细信息

针对接触表面变曲率的特点,引入局部坐标系,构造出局部坐标下残余应力应变场的分布状态,建立了变曲率连续啮合过程中安定状态残余应力的计算方法。该数值方法将弹塑性问题分解为弹性问题和特征应变决定的残余问题,并采用增量映射方法求解特征应变决定的残余问题,可直接得到接触安定状态下的接触残余应力,并随之进行安定极限的判定。采用该数值方法计算了不同曲率处接触点的安定极限,给出了安定极限与摩擦因数之间的关系,并与有关数值结果相比较,验证了该算法的有效性。

关键词：变曲率安定残余应力接触