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工业副产铁矾渣资源化利用研究进展

材料导报 2022年第16期36卷 159-167页

作者：刘明坤孙振华李少鹏王启宝王栋民李会泉中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 中国科学院过程工程研究所战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心绿色过程与工程重点实验室北京100190

铁矾渣是湿法冶金工业利用黄铁矾法除铁产生的典型固体废弃物,因其组成复杂、附加值低且通常含少量重金属元素,无害化、规模化利用难度大,目前其处理方式以直接堆存和填埋为主。随着冶锌行业和锂电池回收等行业的迅速发展,铁矾渣产生量... 详细信息

铁矾渣是湿法冶金工业利用黄铁矾法除铁产生的典型固体废弃物,因其组成复杂、附加值低且通常含少量重金属元素,无害化、规模化利用难度大,目前其处理方式以直接堆存和填埋为主。随着冶锌行业和锂电池回收等行业的迅速发展,铁矾渣产生量将大幅增长,其资源化利用技术和途径也将具有愈加重要的环保价值和经济价值。针对铁矾渣资源化、无害化利用技术的研究目前已取得一些有益成果,主要表现在三个方面。(1)利用湿法冶金、火法冶金、火法-湿法联用等方式可实现铁矾渣中Pb、Cu、Cd、Ni、Zn和Ag等有价金属元素的回收,其中部分金属元素的回收率超过90%;(2)将铁矾渣用于水泥、烧结砖等建筑材料的生产,以及作为水泥掺合料应用到建造工程的施工中;(3)利用铁矾渣制备其他高附加值材料(如用于储能系统的电极材料等)。本文主要回顾和总结了针对铁矾渣的金属回收技术和资源化利用技术的国内外研究进展,并分析和探讨了可能存在的问题及今后的研究方向。

关键词：铁矾渣金属回收建筑材料资源利用

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同质异形体SiC晶须与SiC颗粒的分离

煤炭学报 2003年第3期28卷 299-302页

作者：王启宝安铮郭梦熊中国矿业大学(北京校区)化学与环境工程学院北京100083

在催化作用下利用稻壳为原料合成SiC晶须(SiCw)不可避免地产生同质异形体SiC颗粒(SiCp).烧成料通过筛分使SiCw富集于-100目的物料中,采用反浮选使富碳的SiCp得到去除,获得纯度为85%的SiCw初产品,调整矿浆的pH值至5 2,利用SiCw与SiCp的... 详细信息

在催化作用下利用稻壳为原料合成SiC晶须(SiCw)不可避免地产生同质异形体SiC颗粒(SiCp).烧成料通过筛分使SiCw富集于-100目的物料中,采用反浮选使富碳的SiCp得到去除,获得纯度为85%的SiCw初产品,调整矿浆的pH值至5 2,利用SiCw与SiCp的表面性质差异,采用浮选工艺成功地将微米级的SiCw与SiCp分离出来,获得纯度大于95%的SiCw,SiCw综合回收率达到83 76%.副产品β-SiCp增强SiC基质复合材料的热压制品磨耗比为标准砂轮的49 5倍.

关键词：同质异形体 SiC晶须 SiC颗粒浮选分离

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静止非牛顿流体中气泡生成过程的传质

化工学报 2015年第11期66卷 4335-4341页

作者：易妍妍王智慧杨超毛在砂王启宝中国矿业大学北京北京100083 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190

气泡生成过程中气液传质是气液接触设备的设计、优化的重要参考指标。以二氧化碳气泡在羧甲基纤维素钠(carboxymethyl cellulose,CMC)溶液中生成过程中的传质为研究对象,分别考察了气速、CMC溶液浓度、针头直径对气泡生成过程气液传质... 详细信息

气泡生成过程中气液传质是气液接触设备的设计、优化的重要参考指标。以二氧化碳气泡在羧甲基纤维素钠(carboxymethyl cellulose,CMC)溶液中生成过程中的传质为研究对象,分别考察了气速、CMC溶液浓度、针头直径对气泡生成过程气液传质的影响,采用具有CCD显微相机的动态接触角分析仪测量了气泡形状、表面积和体积的变化,进而获得气泡生成过程气液传质系数lk。实验结果表明,CMC浓度从0.2%增加到0.8%,黏度逐渐增大,传质系数随CMC浓度的增大而增大;针头直径从2.5 mm增加到4 mm,传质系数也随之增大;气速从1 ml·min-1增加到9 ml·min-1,传质系数也逐渐增大。

关键词：非牛顿流体气泡生成传质二氧化碳

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酸洗脱灰后平顶山煤镜质组分的结构变化

煤炭转化 2020年第1期43卷 1-8页

作者：张子磊王启宝中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院

利用傅立叶红外光谱(FTIR)技术对平顶山矿区的原生结构煤、糜棱煤和三级酸(HCl-HF-HCl)脱灰处理后的煤镜质组分差异进行了分析,运用origin9.1软件对不同类型煤的红外光谱曲线进行了分段分峰拟合,并计算了红外光谱结构参数。结果表明,经... 详细信息

利用傅立叶红外光谱(FTIR)技术对平顶山矿区的原生结构煤、糜棱煤和三级酸(HCl-HF-HCl)脱灰处理后的煤镜质组分差异进行了分析,运用origin9.1软件对不同类型煤的红外光谱曲线进行了分段分峰拟合,并计算了红外光谱结构参数。结果表明,经过三级酸脱灰后,灰分脱除率达96%;脱灰后原生结构煤对称的CH2相对含量减少,不对称的CH2增加,糜棱煤呈现相反的趋势,说明脱灰处理对煤的脂肪结构有一定的影响;原生结构煤的结构参数I1(脂肪结构)值、I2(芳香结构)值和A(生烃潜能)值均比较大,说明其含有大量的脂肪烃并具有良好的生烃潜能;芳香烃CC含量较高且脱灰前后变化不明显,说明煤有机键的主要部分为CC,且结构相对稳定;糜棱煤的五取代芳环含量和I1值低于原生结构煤,说明原生结构煤在构造应力作用下发生脂肪侧链脱落,缩合程度增加,导致糜棱煤具有超前演化的特征。

关键词：镜质组构造煤红外光谱 HCl-HF-HCl

La_(0.8)Sr_(0.2)Fe_(1-x)Sc_xO_(3-δ)催化剂的制备、表征及甲烷催化燃烧性能

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物理化学学报 2012年第9期28卷 2129-2134页

作者：雷泽孙义韩敏芳王启宝中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院煤气化燃料电池研究中心北京100083

采用甘氨酸-硝酸盐溶液燃烧法制备了钙钛矿型氧化物催化剂La0.8Sr0.2Fe1-xScxO3-δ(LSFS,x=0,0.3,0.4,0.5,0.6,0.8,1),利用X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积测试等手段对催化剂进行了系统表征,... 详细信息

采用甘氨酸-硝酸盐溶液燃烧法制备了钙钛矿型氧化物催化剂La0.8Sr0.2Fe1-xScxO3-δ(LSFS,x=0,0.3,0.4,0.5,0.6,0.8,1),利用X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积测试等手段对催化剂进行了系统表征,并在常压微型固定床反应器上考察了催化剂对甲烷燃烧的催化性能.结果表明,经空气气氛下900℃煅烧5h制备的LSFS均具有单一的钙钛矿结构,在La0.8Sr0.2FeO3-δ(LSF)中掺杂Sc有助于改善催化剂的抗烧结性能,提高催化剂的比表面积.当LSF中的Sc掺杂量为0.4-0.6时,所形成的LSFS表现出良好的甲烷催化燃烧活性,其中Sc掺杂量为0.5时,其起燃温度(T10)和完全转化温度(T90)分别为406和563℃,与La0.8Sr0.2FeO3-δ和La0.8Sr0.2ScO3-δ相比,T10分别降低了14和87℃;T90分别降低了59和95℃.

关键词：甲烷催化燃烧钙钛矿钪锶掺杂铁酸镧

SiC晶须合成中SiC颗粒的生成机理及特性

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化工新型材料 1996年第11期24卷 29-32页

作者：王启宝郭梦熊中国矿业大学北京研究生部

本文对稻壳合成ＳｉＣ晶须（简称ＳｉＣｗ）的副产品ＳｉＣ颗粒（简称ＳｉＣｐ，牌号ＢＰ）的合成及特性进行了研究，运用ＴＥＭ、ＸＲＤ等分析检测技术，对ＳｉＣｐ的形状、结构、粒度分布等进行了研究。研究表明：ＢＰ－ＳｉＣｐ呈无... 详细信息

本文对稻壳合成ＳｉＣ晶须（简称ＳｉＣｗ）的副产品ＳｉＣ颗粒（简称ＳｉＣｐ，牌号ＢＰ）的合成及特性进行了研究，运用ＴＥＭ、ＸＲＤ等分析检测技术，对ＳｉＣｐ的形状、结构、粒度分布等进行了研究。研究表明：ＢＰ－ＳｉＣｐ呈无规则形状，以β－ＳｉＣ为主要晶型。由稻壳生产的ＢＰ－ＳｉＣｐ，粒度小于１０μｍ的占７６％。此外，对ＢＰ－ＳｉＣｐ在复合材料上的应用进行了展望。

关键词：稻壳复合材料碳化硅晶须

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城市污泥与煤混合热解特性及动力学分析

环境工程学报 2015年第5期9卷 2412-2418页

作者：常风民王启宝王凯军中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084

为了污泥与煤混合热解的实验研究及工程化应用提供初步的数据及理论支持,利用热重分析仪讨论了污泥与煤混合热解的主要影响因素(加热速率、热解终温及混合比例)以及动力学参数。结果表明:加热速率对污泥热解影响较小;混合物热解终温与... 详细信息

为了污泥与煤混合热解的实验研究及工程化应用提供初步的数据及理论支持,利用热重分析仪讨论了污泥与煤混合热解的主要影响因素(加热速率、热解终温及混合比例)以及动力学参数。结果表明:加热速率对污泥热解影响较小;混合物热解终温与煤的热解终温基本一致;煤在污泥(干基)中的添加比例小于50%有利于挥发分的产出;通过热解特性及动力学参数分析,得出混合物比单一物料更易分解,且两者存在一定的协同效应;建立了污泥与煤不同混合比例在有机质主要热解区间内的经验动力学方程,经具体混合比例验证,经验动力学方程推导出的动力学参数及TG曲线与实际实验结果吻合较好。

关键词：污泥煤共热解动力学经验方程

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稻壳合成β－SiC晶须及生长机理研究

化工新型材料 1996年第2期24卷 21-24,6页

作者：王启宝郭梦熊安征中国矿业大学北京研究生部

稻壳是生产ＳｉＣ晶须的一个重要资源，研究表明，稻壳内部结构中的ＳｉＯ２与Ｃ是生成ＳｉＣ颗粒的主要因素，外源ＳｉＯ２的加入能提高ＳｉＣ晶须的产率，ＳｉＣ晶须的含量可达３０％左右，杂质含量影响ＳｉＣ晶须的形貌与结构，并从... 详细信息

稻壳是生产ＳｉＣ晶须的一个重要资源，研究表明，稻壳内部结构中的ＳｉＯ２与Ｃ是生成ＳｉＣ颗粒的主要因素，外源ＳｉＯ２的加入能提高ＳｉＣ晶须的产率，ＳｉＣ晶须的含量可达３０％左右，杂质含量影响ＳｉＣ晶须的形貌与结构，并从理论上探讨了ＳｉＣ颗粒及β－ＳｉＣ晶须的生长机理。

关键词：稻壳碳化硅晶须晶体生长

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BP－SiC晶须的特性及显微结构研究

化工新型材料 1996年第5期24卷 36-39页

作者：王启宝郭梦熊贾仁合中国矿业大学北京研究生部

本文对稻壳合成的ＳｉＣ晶须（简称ＳｉＣｗ）中试产品进行了分析，结果表明：三种ＢＰ－ＳｉＣｗ的形貌及结构各具特点，ＢＰ－１ＳｉＣｗ表面粗糙，呈多节状；ＢＰ－３ＳｉＣｗ表面光滑平整，为完整β－Ｓｉｃ单晶；ＢＰ－ＳｉＣｗ介... 详细信息

本文对稻壳合成的ＳｉＣ晶须（简称ＳｉＣｗ）中试产品进行了分析，结果表明：三种ＢＰ－ＳｉＣｗ的形貌及结构各具特点，ＢＰ－１ＳｉＣｗ表面粗糙，呈多节状；ＢＰ－３ＳｉＣｗ表面光滑平整，为完整β－Ｓｉｃ单晶；ＢＰ－ＳｉＣｗ介于两者之间，并含有一定量的弯晶。ＢＰ－ＳｉＣｗ的质量达到了美国、日本同类产品的水平。

关键词：晶须显微结构碳化硅稻壳制备