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热还原—真空蒸馏法回收ITO废料中金属铟的研究

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热还原—真空蒸馏法回收ITO废料中金属铟的研究

作者：张丁川昆明理工大学

学位级别：硕士

随着电子信息技术的发展,ITO靶材主要用于生产液晶显示屏的透明电极。每年用于ITO靶材方面的铟在560t以上,占铟总消耗量的80%以上。但在ITO靶材磁控溅射方法制备ITO薄膜中,靶材的利用率低,并且ITO靶材加工过程中会产生大量的边角料与切... 详细信息

随着电子信息技术的发展,ITO靶材主要用于生产液晶显示屏的透明电极。每年用于ITO靶材方面的铟在560t以上,占铟总消耗量的80%以上。但在ITO靶材磁控溅射方法制备ITO薄膜中,靶材的利用率低,并且ITO靶材加工过程中会产生大量的边角料与切削粉末,使得ITO靶材的利用率仅有30%。且废料中含铟在80%以上,因此研究从ITO废靶中回收金属铟具有重要意义,本文研究了CO还原-真空蒸馏分离的方法处理ITO废料还原铟、锡。本文首先对CO还原氧化铟和氧化锡进行了热力学分析与动力学分析探讨,得到还原反应发生的温度范围和可能存在的控制步骤。通过单因素实验研究表明:最佳的反应条件为温度950℃,CO流量为40ml/min,还原时间为50min,此时铟锡合金的还原率大于97%,合金中铟的还原率大于99%锡的还原率大于98%,在实验研究的基础上,利用响应曲面法对实验条件进行了优化。动力学实验研究表明:在750℃～950℃温度段还原反应处于扩散传质控制阶段,其表观扩散活化能为52.85kJ/mol。经过氧化铟与氧化锡混合物CO还原反应实验研究知道,氧化铟与氧化锡CO还原法制备铟锡合金是可行的。ITO废靶材CO还原实验研究表明:在还原温度为950℃,CO流量为40ml/min,还原时间为50min,粒度为200目以上时,产物铟锡合金中铟的含量为90.43%,锡的含量为9.5%;铟的还原率大于99%,锡的还原率大于98%。真空蒸馏多级冷凝实验表明:在温度1400 ℃,保温1h,压强为10～15 Pa的冷凝条件下,铟主要分布在中间3级至6级冷凝盘中,其中杂质元素Cu、Cd、Fe、A1、Sn主要分布在1级和2级,Pb、T1主要分布在8级至10级冷凝盘,其中3级和4级冷凝盘中铟纯度为99.9%,直收率为53.87%,5级和6级冷凝盘的铟纯度为99.99%,直收率为36.7%,因此通过一次真空蒸馏多级冷凝,可产出99.9%～99.99%的精铟,直收率达到90.57%,杂质可以达到4N铟的国家标准要求。综上所述采用热还原-真空蒸馏法处理ITO废料,具有铟锡回收率高,能耗低,流程简单,有利于环保等优点。

关键词： ITO废料热还原响应曲面法真空蒸馏法铟

西藏冈底斯驱龙铜钼矿床绿泥石找矿矿物学研究

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西藏冈底斯驱龙铜钼矿床绿泥石找矿矿物学研究

作者：张丁川成都理工大学

学位级别：硕士

藏南错那洞穹隆高分异淡色花岗岩的矿物学特征

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岩石矿物学杂志 2021年第6期40卷 1093-1115页

作者：张丁川张刚阳陈曦杨宾成都理工大学地球科学学院自然资源部构造成矿成藏重点实验室四川成都610059 西藏华钰矿业股份有限公司两藏拉萨850032 西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500

藏南特提斯喜马拉雅东部的错那洞淡色花岗岩产出有白云母、石榴子石、电气石等特征性矿物,显示具有高度分异岩浆岩的特征。从二云母花岗岩到电气石花岗岩到石榴子石花岗岩,碱性长石均为正长石,斜长石从更长石演变为钠长石,白云母Al_(2)O... 详细信息

藏南特提斯喜马拉雅东部的错那洞淡色花岗岩产出有白云母、石榴子石、电气石等特征性矿物,显示具有高度分异岩浆岩的特征。从二云母花岗岩到电气石花岗岩到石榴子石花岗岩,碱性长石均为正长石,斜长石从更长石演变为钠长石,白云母Al_(2)O_(3)、Na_(2)O含量逐渐升高,反映花岗岩逐渐向富Al富Na演化的趋势。二云母花岗岩中黑云母X_(Fe)值、Al^(v1)逐渐升高,表明二云母花岗岩之间存在结晶分异演化。电气石X_(Fe)值、Al、Mg和Fe含量之间的变化,反映电气石花岗岩到花岗伟晶岩岩浆结晶环境中Na含量的增加,表明花岗伟晶岩结晶分异演化程度高于电气石花岗岩。石榴子石高X_(Fe)、X_(Fe)值的特征,也是高分异花岗岩的标志。上述矿物学研究结果表明,错那洞二云母花岗岩是由岩浆早期结晶矿物与残余的母岩浆组成的糊状物经过长期结晶形成的,而电气石花岗岩和石榴子石花岗岩由从晶粥体中分离出来的衍生熔体形成。

关键词：错那洞穹隆淡色花岗岩高分异矿物学

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铼金属矿床类型、元素赋存形式和富集机制

地质科技通报 2021年第4期40卷 115-130页

作者：周成胶张刚阳张丁川成都理工大学地球科学学院成都610059 成都理工大学自然资源部构造成矿成藏重点实验室成都610059 中国地质大学(武汉)资源学院武汉430074 西藏华钰矿业股份有限公司拉萨850032

铼是一种战略性的稀散金属矿产,很少形成独立的矿床,多数以伴生元素的形式产出于斑岩型岩浆热液系统。研究表明,富铼矿床主要分布于活动大洋或大陆板块边缘,成因上主要与板块俯冲或碰撞作用紧密联系。富铼矿床成矿时代较新,主要为喜马... 详细信息

铼是一种战略性的稀散金属矿产,很少形成独立的矿床,多数以伴生元素的形式产出于斑岩型岩浆热液系统。研究表明,富铼矿床主要分布于活动大洋或大陆板块边缘,成因上主要与板块俯冲或碰撞作用紧密联系。富铼矿床成矿时代较新,主要为喜马拉雅期和燕山期。已报道的铼独立矿物约11种,主要包括自然铼、硫铼矿、铜铼矿、钌铼矿、氧化铼等,其中以硫铼矿为主。大多数的铼主要以类质同像的形式赋存于辉钼矿中,其次为黄铜矿、黄铁矿、黑钨矿等。富铼辉钼矿通常形成于中低温热液体系,辉钼矿中铼常显示不均匀性和多阶段性富集特征,最普遍的置换机制为Re 4+Mo 4+。自然界中,由于铼独特的化学行为,铼可以以气相、络合物或离子的形式迁移。在不同的物理化学(如温度、pH、氧逸度、硫逸度等)条件下,相对低温、低pH、还原环境更有利于铼的富集沉淀。为了进一步完善铼金属成矿理论,需着重加强铼的成矿物质来源、赋存状态以及铼富集机制的研究。

关键词：铼赋存状态富集机制成矿作用

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高铁闪锌矿高温氧化焙烧产物物相结构分析

材料导报 2015年第22期29卷 109-112页

作者：邓勇张丁川杨斌熊恒昆明理工大学真空冶金国家工程实验室昆明650093 云南省有色金属真空冶金重点实验室昆明650093

高铁闪锌矿的成分较为复杂，形成焙砂矿中氧化物的存在形态也较多。将锌精矿高温氧化焙烧产物进行多次综合取样，分析高铁高铟闪锌矿焙砂的结构及其物相组成，研究结果表明：生成的焙砂粒度大部分在35-200目之间，占总量的82．27％；焙... 详细信息

高铁闪锌矿的成分较为复杂，形成焙砂矿中氧化物的存在形态也较多。将锌精矿高温氧化焙烧产物进行多次综合取样，分析高铁高铟闪锌矿焙砂的结构及其物相组成，研究结果表明：生成的焙砂粒度大部分在35-200目之间，占总量的82．27％；焙砂主要由ZnO、ZnFe2O4、Zn2SiO4、Fe3O4组成，各氧化物在焙砂中所占的比例会随着颗粒大小的变化而有所不同。焙砂200-300目中ZnO的含量最高，同时存在少量的ZnFe2P4及铁的氧化物，在35～200目中铁的氧化物分布较广泛，在大于35目的焙砂中Zn2SiO4分布较广泛。

关键词：高铁闪锌矿高温氧化焙烧 XRD EDS 物相结构

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木屑颗粒热解过程动力学计算及热解气体分析

过程工程学报 2017年第5期17卷 1102-1108页

作者：袁聪聪王宇栋张丁川杨斌戴永年真空冶金国家工程实验室云南昆明650093 省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室云南昆明650093 云南省有色金属真空冶金重点实验室云南昆明650093 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093

以CO_2和干空气为动态气氛,在10,20,30℃/min三种升温速率下进行热重实验,研究了气氛对压缩木屑颗粒热解反应的影响,用Netzsch Thermokinetics 3软件确定了失重曲线第2失重阶段的反应级数,用Coats-Redfern积分法计算了第2失重阶段的动... 详细信息

以CO_2和干空气为动态气氛,在10,20,30℃/min三种升温速率下进行热重实验,研究了气氛对压缩木屑颗粒热解反应的影响,用Netzsch Thermokinetics 3软件确定了失重曲线第2失重阶段的反应级数,用Coats-Redfern积分法计算了第2失重阶段的动力学参数,用气相色谱分析了放大实验在升温速率10℃/min下产生的热解气体成分.结果表明,在CO_2和干空气气氛下,随温度升高,木屑颗粒均出现3个失重阶段,第2阶段的失重分别为65.97%和56.31%,热解反应级数分别为1.2和1.0,活化能分别为117.73和87.4 k J/mol,指前因子分别为5.8′106和1.1×10~4 min^(-1).与空气气氛相比,CO_2气氛下裂解气中CH_4产量相对较低,而H_2和CO产量较高.

关键词：木屑颗粒二氧化碳热解动力学 Coats-Redfern方法表观活化能

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粗铟真空蒸馏多级冷凝法提纯的实验研究

真空科学与技术学报 2017年第1期37卷 94-99页

作者：张丁川邓勇袁聪聪杨斌戴永年昆明理工大学真空冶金国家工程实验室昆明650093 昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093

本实验采用真空蒸馏多级冷凝提纯粗铟的实验研究,其特点是通过高温真空蒸馏使得粗铟挥发,根据不同金属元素冷凝温度的不同,设置适合的冷凝温度梯度,从而达到除杂提纯的效果,实验表明,由于冷凝温度的不同杂质元素分别冷凝在1-10级的冷凝... 详细信息

本实验采用真空蒸馏多级冷凝提纯粗铟的实验研究,其特点是通过高温真空蒸馏使得粗铟挥发,根据不同金属元素冷凝温度的不同,设置适合的冷凝温度梯度,从而达到除杂提纯的效果,实验表明,由于冷凝温度的不同杂质元素分别冷凝在1-10级的冷凝盘的两端,而金属铟主要集中在中间冷凝盘中。最佳条件:温度1400℃,保温1 h,压强为10~15 Pa,此时铟主要分布在中间3-6冷凝盘中,其中杂质元素Cu、Cd、Fe、Al、Sn主要分布在1-2级和杂质元素Pb、Tl主要分布在8-10级冷凝盘,其中3、4冷凝盘中铟纯度为99.9%,直收率为53.87%,5、6冷凝盘的铟纯度为99.99%,直收率为36.7%,,因此99.9%以上的直收率达到90%以上,杂质可以达到4~6 N(99.99%~99.9999%)铟的国家标准要求。

关键词：真空蒸馏多级冷凝铟精铟

长江中上游裸岩与深厚砂卵石覆盖层交替区水中栈桥基础施工方法

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长江中上游裸岩与深厚砂卵石覆盖层交替区水中栈桥基础施工方法

2023年全国工程建设行业施工技术交流会

作者：张丁川中交二航局第二工程有限公司

栈桥作为常用的桥梁涉水施工通道,栈桥的结构安全尤为重要。其桩基础在软弱地基区一般采用摩擦桩,对于陆上的非软弱地基区常采用扩大基础,而在深水大流速条件下的非软弱地基区常采用混凝土桩基础,混凝土桩基础在山区栈桥建设中尤为适用... 详细信息

栈桥作为常用的桥梁涉水施工通道,栈桥的结构安全尤为重要。其桩基础在软弱地基区一般采用摩擦桩,对于陆上的非软弱地基区常采用扩大基础,而在深水大流速条件下的非软弱地基区常采用混凝土桩基础,混凝土桩基础在山区栈桥建设中尤为适用。本文以榕山长江大桥栈桥为例介绍深水大流速复杂地质条件下的栈桥基础施工方法。

关键词：栈桥水中基础渡洪砂卵石覆盖层裸露基岩

来源： cnki会议评论

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基于DIC的沥青混合料断裂特性研究

公路 2024年第9期69卷 47-53页

作者：项震宇陈军吕毅宗汇丰张丁川姚处起金华市公路与运输管理中心金华市321000 永康市交通工程有限公司永康市321300 金华鑫畅公路养护工程有限公司金华市321017 金华市婺城区公路与运输管理中心金华市321004 浙江师范大学道路与交通工程研究中心金华市321004

为探究加载速率和沥青类型对沥青混合料抗裂性能的影响,对基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料在不同加载速率下的宏观力学指标与应变云图变化开展对比研究。通过半圆弯曲试验获取材料加载过程中的力学参数,并计算断裂能、断裂韧性等多... 详细信息

为探究加载速率和沥青类型对沥青混合料抗裂性能的影响,对基质沥青混合料和SBS改性沥青混合料在不同加载速率下的宏观力学指标与应变云图变化开展对比研究。通过半圆弯曲试验获取材料加载过程中的力学参数,并计算断裂能、断裂韧性等多种指标对抗裂性能进行量化表征。同时采用数字散斑相关法提取试件表面在加载过程中的位移场和应变场信息,研究沥青混合料的开裂过程及裂缝的扩展规律。结果表明:两种沥青混合料的抗裂性能均随着加载速率的增加而提高,且SBS改性沥青混合料的各项抗裂指标均优于基质沥青混合料。此外,根据试件开口位移的大小变化以及应变云图的演化,可以实现材料断裂过程中微裂纹产生、宏观裂纹扩展和失稳破坏3个阶段的有效划分。

关键词：道路工程沥青混合料数字散斑相关法抗裂性能裂纹扩展规律