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采用低温循环焙烧工艺从炭渣中回收电解质试验研究

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中国有色冶金 2022年

作者：康泽双李帅练以诚张林丰杨洪山中铝郑州有色金属研究院有限公司国家铝冶炼工程技术研究中心

分了析炭渣主要元素和物相构成，并对其产生来源和基本性质进行了阐述。综述了从炭渣中回收电解质的一些产业化应用技术。针对现有技术的不足，并提出了低温循环焙烧新工艺。高温模拟实验研究表明，在750℃下通过循环焙烧炭渣中碳的脱...

分了析炭渣主要元素和物相构成，并对其产生来源和基本性质进行了阐述。综述了从炭渣中回收电解质的一些产业化应用技术。针对现有技术的不足，并提出了低温循环焙烧新工艺。高温模拟实验研究表明，在750℃下通过循环焙烧炭渣中碳的脱除率可达97.6%，有效避免了炭泥的产生，为炭渣的减量化和资源化处置提供了新思路。

关键词：

核壳结构Al_(2)O_(3)-TiO_(2)脱硝催化剂的制备及性能研究

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化学研究与应用 2022年第4期34卷 887-892页

作者：曹瑞雪康泽双闫琨杨洪山中铝郑州有色金属研究院有限公司河南郑州450041

以核壳结构Al_(2)O_(3)-TiO_(2)为载体,V_(2)O_(5)为活性组分,WO_(3)为助催化剂,通过挤压成型制备核壳结构Al_(2)O_(3)-TiO_(2)复合载体脱硝催化剂。本文通过分析催化剂BET、XRD、抗压强度、抗硫酸盐腐蚀和脱硝反应NO_(x)转化效率,考察... 详细信息

以核壳结构Al_(2)O_(3)-TiO_(2)为载体,V_(2)O_(5)为活性组分,WO_(3)为助催化剂,通过挤压成型制备核壳结构Al_(2)O_(3)-TiO_(2)复合载体脱硝催化剂。本文通过分析催化剂BET、XRD、抗压强度、抗硫酸盐腐蚀和脱硝反应NO_(x)转化效率,考察核壳结构Al_(2)O_(3)-TiO_(2)复合脱硝催化剂物理化学性质。实验结果表明:核壳结构Al_(2)O_(3)-TiO_(2)脱硝催化剂BET为173m^(2)·g^(-1),催化剂轴向抗压强度达到2.43Mpa,横向抗压强度达到1.21Mpa,具有较好的抗压性能。V_(2)O_(5)、WO_(3)活性组分高度分散于锐钛矿相TiO_(2)表面,脱硝反应通入SO_(2)气体3小时后,催化剂催化活性没有降低,NO_(x)转化率仍然可以维持在97%以上。

关键词：核壳结构 Al_(2)O_(3) TiO_(2)脱硝催化剂 NO_(x)

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铝电解炭渣火法处理后炭泥的掺烧试验研究

轻金属 2023年第9期 24-26,46页

作者：王怀江张延利康泽双闫琨中铝郑州有色金属研究院有限公司河南郑州450041

将铝电解炭渣火法处理后的炭泥(火法炭泥)与煤粉按不同比例进行掺烧,考察了对坩埚的腐蚀、氟的迁移路径及CaO对掺烧过程氟化物迁移行为的影响。结果表明,火法炭泥掺烧煤粉过程中,随着火法炭泥掺比的增加,坩埚的腐蚀程度也随之加重,掺比... 详细信息

将铝电解炭渣火法处理后的炭泥(火法炭泥)与煤粉按不同比例进行掺烧,考察了对坩埚的腐蚀、氟的迁移路径及CaO对掺烧过程氟化物迁移行为的影响。结果表明,火法炭泥掺烧煤粉过程中,随着火法炭泥掺比的增加,坩埚的腐蚀程度也随之加重,掺比超过2%时,坩埚腐蚀程度加重显著;焙烧过程中,火法炭泥中的氟仅有极少量的进入了灰渣,其余除少部分与坩埚发生反应外,大部分进入了烟气。因此,焙烧法处理火法炭泥应特别关注设备的腐蚀和烟气除氟问题,焙烧前加入CaO可同时实现固硫和固氟。

关键词：铝电解炭渣火法炭泥焙烧固氟

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响应曲面法优化微波赤泥吸附废水中氟离子

有色金属（冶炼部分） 2023年第9期 109-114页

作者：张永臣田野刘中凯康泽双许罡正河南华慧有色工程设计有限公司郑州450041 中铝郑州有色金属研究院有限公司郑州450041 国家铝冶炼工程技术研究中心郑州450041

为了优化微波赤泥吸附含氟废水的技术方法,基于响应面法(RSM)建立了3个影响因子(微波功率、吸附时间、废水温度)对赤泥吸附废水中氟离子吸附率的影响,并通过方差分析(ANOVA)研究了各个试验因子或交互作用对氟离子吸附的影响。结果表明,... 详细信息

为了优化微波赤泥吸附含氟废水的技术方法,基于响应面法(RSM)建立了3个影响因子(微波功率、吸附时间、废水温度)对赤泥吸附废水中氟离子吸附率的影响,并通过方差分析(ANOVA)研究了各个试验因子或交互作用对氟离子吸附的影响。结果表明,经过响应曲面优化后获得的最佳试验条件为:微波功率308 W、废水温度15℃、吸附时间22 min,预测值为96.83%,实际吸附效率为96.08%,通过响应曲面建立的回归模型可以预测微波赤泥吸附废水中氟离子的吸附率,且误差仅为0.77%。

关键词：赤泥响应面法含氟废水

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赤泥用于烟气湿法脱硫技术研究及工业试验

矿冶工程 2023年第3期43卷 110-114页

作者：康泽双田野刘中凯闫琨张腾飞中铝郑州有色金属研究院有限公司河南郑州450041 国家铝冶炼工程技术研究中心河南郑州450041

针对含硫烟气严重污染大气环境及赤泥资源化利用的问题,采用赤泥湿法工艺处理含硫烟气。结果表明,赤泥处理含硫烟气的优化工艺条件为:液固比9∶1、烟气温度60℃、液气比8.0 L/m^(3)、脱硫液pH值5.6,此时烟气中SO_(2)浓度可从5 000 mg/m^... 详细信息

针对含硫烟气严重污染大气环境及赤泥资源化利用的问题,采用赤泥湿法工艺处理含硫烟气。结果表明,赤泥处理含硫烟气的优化工艺条件为:液固比9∶1、烟气温度60℃、液气比8.0 L/m^(3)、脱硫液pH值5.6,此时烟气中SO_(2)浓度可从5 000 mg/m^(3)降到35 mg/m^(3)以下,满足超低排放标准。进行了75 t/h燃煤锅炉烟气脱硫工业试验,赤泥处理低硫烟气时,烟气中SO_(2)浓度从4 100 mg/m^(3)降到30 mg/m^(3)以下,脱除效率为99.68%;处理高硫烟气时,烟气中SO_(2)浓度从10 600 mg/m^(3)降到35 mg/m^(3)以下,脱除效率为99.89%。赤泥湿法脱硫与石灰石石膏法脱硫相比,相同的烟气量及SO_(2)指标情况下,采用赤泥作为湿法脱硫剂脱硫运行成本比石灰石石膏法低20.05%。

关键词：赤泥脱硫烟气石灰石石膏法

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铝土矿中硅酸盐矿物浮选回收试验研究

轻金属 2023年第5期 1-5,10页

作者：苏欢欢康泽双闫琨马俊伟张建强中铝郑州有色金属研究院有限公司河南郑州450041 国家铝冶炼工程技术研究中心河南郑州450041

通过高岭石、伊利石型铝土矿与纯矿物浮选试验,研究分析了新型捕收剂CY3与现有反浮选脱硅捕收剂对铝硅酸盐矿物的浮选行为及其作用机理。结果表明,药剂CY3是一种捕收能力较好的铝土矿反浮选脱硅捕收剂,通过铝土矿闭路浮选脱硅试验,可获... 详细信息

通过高岭石、伊利石型铝土矿与纯矿物浮选试验,研究分析了新型捕收剂CY3与现有反浮选脱硅捕收剂对铝硅酸盐矿物的浮选行为及其作用机理。结果表明,药剂CY3是一种捕收能力较好的铝土矿反浮选脱硅捕收剂,通过铝土矿闭路浮选脱硅试验,可获得铝硅比为4.76的精矿,较原矿提高了1.22,尾矿中SiO_(2)回收率较现有反浮选脱硅药剂1231的高出5.61%;纯矿物浮选试验中,药剂用量为0.15×10^(-2)mol/L时,药剂1231浮选伊利石的回收率为62%,药剂CY3浮选伊利石回收率为94%,较药剂1231的提高32%。红外光谱分析表明,胺类阳离子捕收剂与高岭石、伊利石主要发生物理静电吸附作用。

关键词：反浮选脱硅硅酸盐矿物胺类阳离子捕收剂

采用低温循环焙烧工艺从碳渣中回收电解质试验

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中国有色冶金 2022年第2期51卷 19-23页

作者：康泽双李帅练以诚张林丰杨洪山中铝郑州有色金属研究院有限公司河南郑州450041 国家铝冶炼工程技术研究中心河南郑州450041 中铝环保节能集团有限公司北京101300

电解铝过程中产生大量的碳渣,约为5~15 kg/tAl,目前碳渣的处理方法主要有浮选法和坩埚炉熔炼法,这2种方法在处置成本和电解质纯度方面各有优劣,但均存在处置过程产生碳泥(危废)的问题。基于碳渣DSC-TG数据分析,提出了碳渣低温循环焙烧工... 详细信息

电解铝过程中产生大量的碳渣,约为5~15 kg/tAl,目前碳渣的处理方法主要有浮选法和坩埚炉熔炼法,这2种方法在处置成本和电解质纯度方面各有优劣,但均存在处置过程产生碳泥(危废)的问题。基于碳渣DSC-TG数据分析,提出了碳渣低温循环焙烧工艺,焙烧试验结果表明:采用从炭渣中回收电解质工艺技术上可行,在焙烧温度750℃的条件下,经两次循环焙烧综合碳脱除率可高达97.6%,循环焙烧后的碳渣主要成分为电解质(冰晶石)。该工艺成功避免了碳泥的产生,为碳渣的减量化和资源化处置提供了新思路,但国内电解铝产能受限,未来启动电解槽所需电解质越来越少,所回收电解质的开发利用是以后需要考虑的问题。

关键词：铝电解碳渣电解质回收碳泥低温循环焙烧碳脱除率

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硝基苯系物电化学电极行为研究

硝基苯系物电化学电极行为研究

作者：康泽双东北大学

学位级别：硕士

本文将含钛高炉渣、高钛渣和钛精矿作为半导体催化材料与石墨粉制备成碳糊电极,通过循环伏安法、微分脉冲法、准稳态极化曲线法和恒电位阶跃法对硝基苯在碳糊电极上的电化学反应进行了研究。本文首先通过循环伏安法考察了催化剂含量、... 详细信息

本文将含钛高炉渣、高钛渣和钛精矿作为半导体催化材料与石墨粉制备成碳糊电极,通过循环伏安法、微分脉冲法、准稳态极化曲线法和恒电位阶跃法对硝基苯在碳糊电极上的电化学反应进行了研究。本文首先通过循环伏安法考察了催化剂含量、粒径和煅烧温度对催化活性的影响。实验表明：在0.5mol/L的硫酸体系中,催化剂含量在1%左右时的催化活性最佳;催化剂粒径越小其催化活性越高;承钢渣、攀钢渣、高钛渣未煅烧的情况催化活性最高,钛精矿在400～600℃的温度之间煅烧时催化活性最高;最佳催化活性下,四种原料的催化活性规律为：高钛渣>钛精矿>攀钢渣>承钢渣。通过循环伏安法和高效液相色谱对硝基苯在碳糊电极上的反应进行了研究,结果表明：硝基苯在电极上发生的是不可逆的直接电极反应,被还原成苯胺;磁场和超声的协同作用能加快硝基苯在电极上还原反应的速率;改变溶液的pH值,可能会改变硝基苯的还原机理;硝基苯的电极反应受扩散控制步骤控制：适当的升高反应温度能提高电极反应的速率;254nm紫外光照射下,能提高硝基苯电极反应的速率。通过准稳态极化曲线法得出,碳糊电极在酸性介质中电还原硝基苯的表观活化能为14.11kJ/mol,通过恒电位阶跃分析得出：该电极在酸性介质中电还原硝基苯的电子得失步骤的表观活化能为11.354kJ/mol。通过对硝基苯降解过程中可能形成的中间产物的电极行为研究,发现这些中间产物的氧化还原反应都局限在苯环上官能团的反应,苯环较难直接被氧化;苯环上硝基的还原电位-0.4～-0.5V之间。以苯胺和硝基苯的还原峰为定量峰,用微分脉冲法可以对其进行定量分析,以0.5mol/L硫酸溶液为底液,电极稳定时间为150s,扫描速率为100mV/s,硝基苯浓度在5～160mg/L之间时与还原峰电流呈良好的线性关系;苯胺浓度在5～100mg/L时与还原峰电流呈良好的线性关系。在-0.4V对0.5mol/L硫酸和100mg/L硝基苯混合溶液恒压电解120分钟,硝基苯的降解率可达到38.70%,苯胺的生成率为33.19%。

关键词：硝基苯循环伏安法碳糊电极电极反应表观活化能峰电流

用微波改性赤泥从废水中吸附去除氟离子试验研究

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湿法冶金 2022年第5期41卷 465-470页

作者：田野康泽双刘中凯闫琨张腾飞范泽坤中铝郑州有色金属研究院有限公司河南郑州450041 国家铝冶炼工程技术研究中心河南郑州450041

研究了赤泥的微波改性及用于从废水中吸附去除氟离子,考察了改性赤泥用量、吸附时间、温度、废水pH对氟离子吸附去除率的影响。结果表明:用微波活化赤泥是可行的,赤泥在400 W微波功率下改性,在改性赤泥投加量8 g/L、吸附时间30 min、温... 详细信息

研究了赤泥的微波改性及用于从废水中吸附去除氟离子,考察了改性赤泥用量、吸附时间、温度、废水pH对氟离子吸附去除率的影响。结果表明:用微波活化赤泥是可行的,赤泥在400 W微波功率下改性,在改性赤泥投加量8 g/L、吸附时间30 min、温度15~25℃、废水pH为7.0~8.0、氟离子质量浓度10 mg/L条件下,氟离子吸附量可达1.23 mg/g,氟离子去除率可达98.2%,吸附效果较好。

关键词：赤泥微波改性氟离子吸附去除