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碱性焙烧-水浸工艺强化二次铝渣中金属铝的回收(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年

作者：李琛刘维焦芬董良民刘世阳覃文庆中南大学资源加工与生物工程学院

二次铝渣中铝的选择性回收具有经济和环境双重效益，既有利于环境保护，又可实现有价金属的充分利用。本文介绍了一种采用碱法焙烧-水浸强化回收二次铝渣中金属铝的创新工艺。利用热力学计算和实验结果阐明了碱焙烧过程的相变和反应机... 详细信息

二次铝渣中铝的选择性回收具有经济和环境双重效益，既有利于环境保护，又可实现有价金属的充分利用。本文介绍了一种采用碱法焙烧-水浸强化回收二次铝渣中金属铝的创新工艺。利用热力学计算和实验结果阐明了碱焙烧过程的相变和反应机理，并对焙烧产物的浸出行为进行了研究。在最佳条件下，铝的提取率达到93.08%。利用收缩核模型对焙烧产物的水浸动力学进行了研究，发现焙烧产物中铝的浸出过程受扩散控制，同时计算出浸出过程的表观活化能为3.44 kJ?mol-1。并且，在此基础上解释了二次铝渣碱性焙烧-水浸的反应机理。

关键词：二次铝渣铝的回收选择性分离碱性焙烧水浸

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铝酸钠溶液制备固体高纯铝酸钠实验研究

矿冶工程 2024年第2期44卷 100-105页

作者：刘世阳焦芬刘维李琛董良民王焕龙覃文庆中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 中南大学战略含钙矿物资源清洁高效利用湖南省重点实验室湖南长沙410083

以铝酸钠水溶液为原料,通过蒸发-冷却析晶-脱水提纯工艺制备高纯固体铝酸钠,研究了添加剂对体系苛性比及析晶产物的影响以及铝酸钠溶液蒸发结晶过程的作用及行为。结果表明,以NaOH为添加剂能增加溶液体系苛性比,使蒸发结晶产物转变为NaA... 详细信息

以铝酸钠水溶液为原料,通过蒸发-冷却析晶-脱水提纯工艺制备高纯固体铝酸钠,研究了添加剂对体系苛性比及析晶产物的影响以及铝酸钠溶液蒸发结晶过程的作用及行为。结果表明,以NaOH为添加剂能增加溶液体系苛性比,使蒸发结晶产物转变为NaAlO_(2);添加NaAlO_(2)晶种、以NaOH为添加剂调节体系苛性比至1.36,蒸发温度100℃、结晶时间2 h、搅拌速率300 r/min条件下,可获得纯度88.1%的铝酸钠产品;在脱水温度200℃、脱水时间1 h、乙醇100℃提纯1 h条件下,可得到纯度93.8%、晶体粒度5~25μm的固体高纯铝酸钠。

关键词：高纯铝酸钠蒸发结晶苛性比提纯

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二次铝灰无害化与资源化回收利用工艺研究

二次铝灰无害化与资源化回收利用工艺研究

作者：董良民中南大学

学位级别：硕士

铝灰是铝加工生产中的一种工业副产物,主要来源于电解铝生产、铸造铝生产及废铝再生过程中。由于其含有氮化铝、碳化铝及可溶性氟、氯盐等危害物质,2008年被国家环保部和发改委列入《国家危险废物名录》中。本文提出了一种二次铝灰无害... 详细信息

铝灰是铝加工生产中的一种工业副产物,主要来源于电解铝生产、铸造铝生产及废铝再生过程中。由于其含有氮化铝、碳化铝及可溶性氟、氯盐等危害物质,2008年被国家环保部和发改委列入《国家危险废物名录》中。本文提出了一种二次铝灰无害化与资源化回收利用工艺,主要实验内容及研究成果包括以下3个方面:(1)热力学研究表明,Al N的水解反应在室温条件下,为自发反应;动力学研究表明,Al N的水解反应受扩散和化学反应混合控制,反应活化能为37.05 ***;条件优化实验结果表明,影响水解最显著的因素为水洗温度和水洗时间,在温度90℃、水洗时间15h以及液固比8:1、搅拌速度300 rpm时Al N的水解率为82.72%。(2)含氟水洗液中氟含量为2.0 g/L。CaCl作为固氟剂,在F和Ca Cl摩尔比1:2.0,反应时间0.75 h以及搅拌速度150 rpm时,处理后的水洗液含氟量<10 mg/L,产生的污泥主要为Ca F和Ca CO。(3)水洗渣采用NaOH和CaO进行钙化碱焙烧。热力学表明铝溶出和氟固化理论上是可行的,同时Ca O、Na OH用量是影响氟固化和铝溶出的主要因素。条件优化实验结果表明,氟固化率和铝溶出率在一定条件下相互制衡。为最大化实现铝灰无害化、资源化,在Al和Na OH摩尔比为1:0.6,F和Ca O摩尔比为1:2.5,反应温度为1000℃,焙烧时间为2 h时,铝浸出率为52.97%,氟固化率为99.79%。残渣可作为速凝水泥原料进行再次利用;水浸液蒸发结晶得到符合国家工业标准(HG/T 4518-2013)Na Al O产品。图52幅,表14个,参考文献75篇

关键词：二次铝灰钙化碱焙烧偏铝酸钠清洁生产

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铝灰回收处理研究进展

中南大学学报（自然科学版） 2022年第10期53卷 3791-3801页

作者：董良民焦芬刘维王焕龙蒋善钦中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083 中南大学战略含钙矿物资源清洁高效利用湖南省重点实验室湖南长沙410083

铝灰是铝工业生产过程中产生的主要有害固体废物,含氮化铝、碳化铝、可溶盐及氟化物等危害物质。本文综述了铝灰的性质、危害、不同处理方法及各工艺的优缺点。研究结果表明:火法冶金工艺主要用于金属铝的回收,回收率较高,但存在耗能高... 详细信息

铝灰是铝工业生产过程中产生的主要有害固体废物,含氮化铝、碳化铝、可溶盐及氟化物等危害物质。本文综述了铝灰的性质、危害、不同处理方法及各工艺的优缺点。研究结果表明:火法冶金工艺主要用于金属铝的回收,回收率较高,但存在耗能高、剩余残渣仍为危险废物等问题;湿法冶金技术更多地用于处理铝灰中的有害物质,处理效果好,但工艺流程相对冗长,废液无法高效利用;同时,在合成高附加值产品(铝尖晶石、莫来石、净水剂等)方面铝灰具有良好的效果。高效回收处理铝灰不仅解决了其直接填埋或堆存造成的环境污染问题,而且充分发挥了铝灰价值,对提高铝行业的经济效益具有重要意义。建议加强对铝灰处理过程中所产生的气体回收利用,研究有害离子的迁移规律,在源头上探寻铝灰无害化产出方法等。

关键词：铝灰火法冶炼湿法浸出无害化处置综合利用

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Warman吸泥泵组的配套工艺

水运工程 2004年第11期 105-108页

作者：张先禹董良民中港第一航务工程局五公司河北秦皇岛066002

在塞拉利昂克莱恩船厂滑道改建工程中,对吸泥泵组的配套工艺设计及使用情况作以介绍。

关键词：吸泥泵组配套工艺设计

基于响应曲面法和反应动力学优化铝渣中AlN的水解

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Journal of Central South University 2023年第9期30卷 2993-3005页

作者：董良民焦芬刘维刘世阳黄雅琳覃文庆 School of Minerals Processing and Bioengineering Central South UniversityChangsha 410083China Key Laboratory of Hunan Province for Clean and Efficient Utilization of Strategic Calcium-containing Mineral Resources Central South UniversityChangsha 410083China

铝渣中的氮化铝(AlN)在潮湿的空气中会水解,释放出大量的氨气。氨气长时间暴露在空气中会危害环境和损害人体健康,但经有效处置可回收利用。本文针对AlN水解存在反应时间长、反应不彻底的特点,研究了反应温度、液固比和反应时间对水解... 详细信息

铝渣中的氮化铝(AlN)在潮湿的空气中会水解,释放出大量的氨气。氨气长时间暴露在空气中会危害环境和损害人体健康,但经有效处置可回收利用。本文针对AlN水解存在反应时间长、反应不彻底的特点,研究了反应温度、液固比和反应时间对水解行为的影响,并采用响应曲面法对实验条件进行了优化。在最佳实验条件下:反应温度95℃、反应时间11.2 h、液固比7.8:1 m L/g、搅拌速度400 r/min,AlN水解率为92.45%。反应动力学研究表明,水解过程由表面化学反应控制模型控制,表观活化能为40.24 k J/mol。XRD和SEM-EDS结果显示,AlN最终转化为Al(OH)_(3)附着在铝渣的表面,晶体随温度和时间的增加逐渐增大。本文结果为从铝渣中回收氨气提供了有效的参考。

关键词：氮化铝水解响应曲面法反应动力学资源回收