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混合氯化稀土选择性沉淀铈元素工艺条件的研究

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混合氯化稀土选择性沉淀铈元素工艺条件的研究

作者：张宇旭内蒙古科技大学

学位级别：硕士

铈元素是稀土元素中含量最为丰富的元素,在包头稀土矿中铈元素更是占到了稀土含量的50%左右,近年来随着各种稀土使用量的增加,铈作为伴生产物,产量也逐年增加,铈元素的提取分离在稀土提取中已占据到了较大的成本。采用合适的氧化剂对其... 详细信息

铈元素是稀土元素中含量最为丰富的元素,在包头稀土矿中铈元素更是占到了稀土含量的50%左右,近年来随着各种稀土使用量的增加,铈作为伴生产物,产量也逐年增加,铈元素的提取分离在稀土提取中已占据到了较大的成本。采用合适的氧化剂对其中的铈元素进行氧化,将三价铈离子氧化为四价,利用四价铈与三价稀土元素之间的化学性质差异,使铈元素以氢氧化铈的形式优先沉淀,可以有效降低后续稀土萃取的压力,降低生产成本。在本论文中,最重要的工艺流程就是铈元素的氧化过程。本研究采用臭氧、过氧化氢以及次氯酸钠为氧化剂,对铈元素进行氧化。采用臭氧作为氧化剂时,采用正交实验设计进行,来确定臭氧氧化铈的最佳工艺。采用过氧化氢、次氯酸钠为氧化剂时,在不同p H、不同温度、不同初始料液浓度的条件下进行铈的氧化实验,确定了工艺流程的最优条件,并且对不同条件下的铈元素氧化进行了动力学分析,采用过氧化氢,次氯酸钠为氧化剂进行反应时遵循一级反应速率。采用臭氧为氧化剂进行氧化时,通过正交实验确定了反应条件对结果的影响,优化了实验条件,在反应温度为85℃,反应时间4h,溶液p H保持在5,初始溶液稀土浓度为1%,臭氧通量为1.5L·min时,氧化率可以达到76.29%。在以过氧化氢为原料对铈元素进行氧化反应时,在反应温度为常温,反应时间为30min时,体系p H为7左右,初始料液浓度为5%,氧化率就可达到95%左右,氧化反应较为彻底。采用次氯酸钠为氧化剂时,在反应温度为常温,反应时间为60min时,p H为7～8,初始料液浓度为2%～5%,氧化剂加入量为理论量的150%,氧化率可以到达86%左右。在对氢氧化铈沉淀进行酸洗时,当酸洗p H为2,液固比为2:1ml/g,搅拌速度为200r/min,酸洗时间为30min时有着较好的酸洗效果,经过酸洗可将过滤渣中铈元素纯度由91%左右提升到95%以上。

关键词：稀土化学提铈氧化沉淀

爆破地震波作用下底层框架砌体结构的弹塑性时程分析

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四川建筑科学研究 2010年第1期36卷 151-154页

作者：张宇旭黄石理工学院湖北黄石435003

针对爆破地震波作用下建筑结构的安全评估问题,提出了利用弹塑性时程分析方法全面评估爆破地震波的安全度。通过合理选择框架砌体结构的计算模型和数值计算方法,对一在爆破地震波作用下的5层底层框架砌体结构进行了弹塑性时程算例分析,... 详细信息

针对爆破地震波作用下建筑结构的安全评估问题,提出了利用弹塑性时程分析方法全面评估爆破地震波的安全度。通过合理选择框架砌体结构的计算模型和数值计算方法,对一在爆破地震波作用下的5层底层框架砌体结构进行了弹塑性时程算例分析,并将其与构造地震波作用下结构的动力反应进行了对比,全面评估了其安全性。

关键词：爆炸力学爆破地震波框架砌体结构安全评估弹塑性时程分析

深部破碎软岩巷道失稳破坏机理及支护技术研究

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中国煤炭 2017年第8期43卷 85-88页

作者：张宇旭湖北理工学院湖北省黄石市435003

针对深部软岩巷道的失稳破坏问题,基于井下煤岩体地质力学测试,分析了导致深部软岩巷道变形破坏的主要因素,认为地应力属于中等偏高应力,煤岩体强度较低、裂隙结构发育等是引起围岩大变形的主要地质因素。基于分析结果,提出了注浆加固+... 详细信息

针对深部软岩巷道的失稳破坏问题,基于井下煤岩体地质力学测试,分析了导致深部软岩巷道变形破坏的主要因素,认为地应力属于中等偏高应力,煤岩体强度较低、裂隙结构发育等是引起围岩大变形的主要地质因素。基于分析结果,提出了注浆加固+高预应力锚索的联合支护方案,并在玉溪矿进行了现场应用。应用效果表明,支护方案有效控制了巷道的变形,使巷道整体保持了良好的稳定性,成功解决了深部软岩巷道失稳破坏问题。

关键词：破碎围岩软岩巷道巷道支护注浆加固高预应力

影响露天边坡爆破的因素及改善爆破效果的措施

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化工矿物与加工 2012年第3期41卷 22-25页

作者：张宇旭黄石理工学院

分析了影响露天边坡爆破质量的因素,包括岩体条件、边坡参数、钻孔质量、装药结构和爆破参数等。同时针对各影响因素有针对性地提出了合理的改善爆破效果的措施。本文的分析对于改善边坡爆破效果有一定的参考价值。

关键词：爆破工程露天边坡装药结构爆破效果改进措施

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煤巷底鼓破坏特征及支护技术研究

工矿自动化 2019年第6期45卷 73-79,85页

作者：张宇旭王科湖北理工学院学工部湖北黄石435003 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

针对煤层巷道底鼓破坏问题,以某矿53082巷为研究对象,采用UDEC离散元模拟软件对该巷道掘进期间的围岩应力状态、位移分布及破坏模式进行了分析研究,结果表明:在较大的水平构造应力下,53082巷底板软弱煤层成为应力释放的主要区域,破坏特... 详细信息

针对煤层巷道底鼓破坏问题,以某矿53082巷为研究对象,采用UDEC离散元模拟软件对该巷道掘进期间的围岩应力状态、位移分布及破坏模式进行了分析研究,结果表明:在较大的水平构造应力下,53082巷底板软弱煤层成为应力释放的主要区域,破坏特征主要表现为浅部拉伸破坏和深部的剪切破坏。针对53082巷原有支护方案无法控制底板位移,造成底鼓比较严重的问题,通过对不同底板支护方案进行支护效果模拟分析,提出了底板注浆与锚杆锚索联合支护方式,试验结果表明:底板注浆与锚杆锚索联合支护方式优于单一的锚杆锚索支护方式,大大改善了底板应力状态,抑制了底板深部的剪切破坏,顶底板位移量控制在150mm以内,两帮位移量控制在60mm以内,巷道围岩的控制效果较好。

关键词：沿空留巷巷道底板底臌变形拉伸破坏剪切破坏巷道支护 UDEC数值模拟

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多向地震作用下地下结构响应分析

噪声与振动控制 2012年第2期32卷 99-101页

作者：张宇旭黄石理工学院湖北黄石435003

目前地下结构的抗震分析主要是考虑水平横向地震波的作用,一般忽略水平纵向和竖向地震的影响。论文针对某一长度和宽度相差较大的地下建筑结构,建立其三维有限元计算模型,计算分析其在水平横向、水平纵向以及竖向等多向地震荷载作用下... 详细信息

目前地下结构的抗震分析主要是考虑水平横向地震波的作用,一般忽略水平纵向和竖向地震的影响。论文针对某一长度和宽度相差较大的地下建筑结构,建立其三维有限元计算模型,计算分析其在水平横向、水平纵向以及竖向等多向地震荷载作用下的地震响应规律。计算分析表明,对于长度和宽度相差较大的地下建筑结构,仅考虑水平横向地震作用是不够的。其结果可为地下结构的抗震分析提供参考。

关键词：振动与波地下结构地震响应多向地震荷载

冲击载荷下煤体动力学性能及电磁信号变化特征研究

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煤矿安全 2019年第7期50卷 46-49页

作者：张宇旭王科湖北理工学院湖北黄石435003 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

为了揭示突出煤层煤体动力学性能及电磁信号变化特征,利用截面为50 mm的SHPB杆技术对煤试样在冲击荷载作用下的动态力学性能进行了研究。研究表明:随着应变率的增加,煤材料的动态响应由硬化向软化过渡,煤试样破坏过程中释放的电磁信号... 详细信息

为了揭示突出煤层煤体动力学性能及电磁信号变化特征,利用截面为50 mm的SHPB杆技术对煤试样在冲击荷载作用下的动态力学性能进行了研究。研究表明:随着应变率的增加,煤材料的动态响应由硬化向软化过渡,煤试样破坏过程中释放的电磁信号持续时间小于1 s,频率在0~40 Hz之间,电磁信号表现为直线上升,指数下降,末尾小幅振荡的特征,且随着冲击速度、平均应变率、最大应变率等参数的增大均出现增大趋势,而随着破坏应变的增加而减小。

关键词：突出煤层冲击载荷电磁信号动态力学性能 SHPB杆技术

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稀有多金属混合精矿焙烧过程形貌及物相研究

稀有金属与硬质合金 2021年第2期49卷 15-19页

作者：田杰李梅张宇旭李凯高凯内蒙古科技大学材料与冶金学院内蒙古包头014010

采用碳热还原法对稀有多金属混合精矿进行焙烧,利用XRD、SEM及EDS研究矿物在焙烧过程中形貌及物相的变化。结果表明,在低中温下焙烧,矿物的主要变化为Fe金属化率逐渐上升,铁矿石中Fe被还原,硅酸盐矿物中包裹的Fe析出并形成单质,伴生在... 详细信息

采用碳热还原法对稀有多金属混合精矿进行焙烧,利用XRD、SEM及EDS研究矿物在焙烧过程中形貌及物相的变化。结果表明,在低中温下焙烧,矿物的主要变化为Fe金属化率逐渐上升,铁矿石中Fe被还原,硅酸盐矿物中包裹的Fe析出并形成单质,伴生在铁矿物中的Nb、Mn和Ti形成氧化物,不被碳还原,而稀土矿物稳定,除部分(La, Ce)FCO_(3)矿物分解外,其他不反应。随着焙烧温度的升高,Fe单质与SiO2在碳热还原作用下反应生成FeSi,(La, Ce)FCO_(3)矿逐步分解,ZrSiO_(4)开始热解,形成小颗粒状ZrO2,其他金属化合物稳定。

关键词：稀有金属混合精矿焙烧碳热还原形貌物相

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预应力混凝土构件的极限承载力影响因素分析

山西建筑 2012年第5期38卷 49-51页

作者：张宇旭黄石理工学院

探讨了采用大型有限元分析软件建立预应力混凝土构件分析模型的方法,开展了预应力构件三分点加载至破坏的全过程分析,在考虑混凝土强度等级、钢绞线截面面积和预应力大小三个因素下,对预应力构件极限承载力的影响进行了分析,得出一些有... 详细信息

探讨了采用大型有限元分析软件建立预应力混凝土构件分析模型的方法,开展了预应力构件三分点加载至破坏的全过程分析,在考虑混凝土强度等级、钢绞线截面面积和预应力大小三个因素下,对预应力构件极限承载力的影响进行了分析,得出一些有指导意义的结论。

关键词：预应力极限承载力影响因素