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铝电解工艺对阳极气泡析出行为的影响

轻金属 2017年第11期 25-30页

作者：张锋韩泽勋双亚静吕晓军神华准能集团有限责任公司内蒙古准格尔旗010399 中南大学冶金与环境学院湖南长沙410083

铝电解阳极气泡行为对电解过程和技术经济指标均有直接影响。本研究采用槽电压采集及其频谱分析法,研究了阳极电流密度、过热度和氧化铝浓度对气泡析出行为的影响,并提出通过添加气泡促排添加剂,以改善气泡的析出行为。结果表明:随着阳... 详细信息

铝电解阳极气泡行为对电解过程和技术经济指标均有直接影响。本研究采用槽电压采集及其频谱分析法,研究了阳极电流密度、过热度和氧化铝浓度对气泡析出行为的影响,并提出通过添加气泡促排添加剂,以改善气泡的析出行为。结果表明:随着阳极电流密度、过热度和氧化铝浓度的增加,槽电压波动幅度降低,气泡在阳极底掌下的覆盖面积减少。当阳极电流密度从0.4A/cm^2增加到1.0A/cm2时,槽电压波动幅度从80m V降低到10m V,气泡释放频率从0.055Hz向更高频率区域内移动。过热度从5℃升高到25℃时,槽电压波动幅度从40m V降低到20m V。当向电解质中加入10%的添加剂时,槽电压波动幅度显著降低,明显改变了气泡析出行为。

关键词：阳极气泡电流密度氧化铝浓度铝电解

铝电解质中碱金属阳离子对Al—O—F复合离子结构和稳定性的影响

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Journal of Central South University 2023年第3期30卷 707-720页

作者：韩泽勋蒿鹏程陈长科陈润东张林威吕晓军 School of Metallurgy and Environment Central South UniversityChangsha 410083China Xinjiang Joinworld Co. LtdUrumchi 830000China

铝电解质中复杂复合离子的结构和稳定性直接影响熔体的性质,进而影响铝电解过程及其技术经济指标。为此,本文采用密度泛函理论研究了碱金属阳离子对Al—O—F复合离子([Al_(2)OF_(6)]^(2-)和[Al_(2)O_(2)F_(4)]^(2-))的结构和稳定性的影... 详细信息

铝电解质中复杂复合离子的结构和稳定性直接影响熔体的性质,进而影响铝电解过程及其技术经济指标。为此,本文采用密度泛函理论研究了碱金属阳离子对Al—O—F复合离子([Al_(2)OF_(6)]^(2-)和[Al_(2)O_(2)F_(4)]^(2-))的结构和稳定性的影响,分析其结构特征、电荷布居、拉曼光谱、阳离子结合自由能和态密度。研究表明,对于孤立的Al—O—F复合离子体系,[Al_(2)OF_(6)]^(2-)复合离子的稳定性大于[Al_(2)O_(2)F_(4)]^(2-)复合离子;当加入碱金属阳离子后,较大尺寸的碱金属阳离子会增强[Al_(2)OF_(6)]^(2-)和[Al_(2)O_(2)F_(4)]^(2-)复合离子的稳定性,这说明Al—O—F复合离子容易生成并长期存在于冰晶石熔盐电解质中,并遵循K_(3)AlF_(6)>Na_(3)AlF_(6)>Li_(3)AlF_(6)的顺序。从电子密度差图中可以直观地看到Al原子和碱金属阳离子的部分电荷消失后聚集到O和F原子周围。本文计算的Al—O—F复合离子的拉曼频率和文献值较为一致。

关键词： Al—O—F复合离子密度泛函理论碱金属阳离子铝电解质结构和稳定性

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LiF对铝电解质熔盐性质的影响

冶金工程 2024年第2期11卷 92-100页

作者：乔荣来陈昌韩泽勋青铜峡铝业股份有限公司宁东铝业分公司宁夏灵武中南大学冶金与环境学院湖南长沙

铝电解质被誉为铝电解槽的“血液”,其熔盐物理化学特性,直接影响着铝电解工艺控制参数的设置、技术经济指标及其槽况等。本文针对我国部分铝电解槽电解质含锂现状,分别从铝电解质的初晶温度、氧化铝溶解度、密度等关键性质方面,详细阐... 详细信息

铝电解质被誉为铝电解槽的“血液”,其熔盐物理化学特性,直接影响着铝电解工艺控制参数的设置、技术经济指标及其槽况等。本文针对我国部分铝电解槽电解质含锂现状,分别从铝电解质的初晶温度、氧化铝溶解度、密度等关键性质方面,详细阐述了锂盐富集对电解质熔盐性质的影响,以期为富锂电解槽工艺参数的设置与优化提供理论基础与指导。

关键词：富锂电解质电解质性质初晶温度氧化铝溶解度密度

浸出-电解-焙烧工艺从废铝电解质制备AlF3（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年

作者：吕晓军谭璇韩泽勋罗丽琼吴勇聪中南大学冶金与环境学院

以废铝电解质为原料，采用氯化铝浸出、电解浸出液、氟化氢铵混合焙烧相结合的工艺制备得到高纯AlF3。在氟铝摩尔比为2.0，液固比为12，温度为90 ℃，时间为4 h的最佳浸出条件下，氟的浸出率可达到99.15%。在电解作用下，阴极的H+被还原... 详细信息

以废铝电解质为原料，采用氯化铝浸出、电解浸出液、氟化氢铵混合焙烧相结合的工艺制备得到高纯AlF3。在氟铝摩尔比为2.0，液固比为12，温度为90 ℃，时间为4 h的最佳浸出条件下，氟的浸出率可达到99.15%。在电解作用下，阴极的H+被还原成H2，余下的OH-与AlF2+和AlF2+结合，形成羟基氟化铝沉淀物。实验表明，电解有利于降低羟基氟化铝的杂质含量，当电流密度为0.2 A/cm2，温度为90 ℃，搅拌速度为200 r/min，电解终点pH为3.0时，沉淀中的Na、K、Ca杂质总含量仅为0.64%。添加氟化氢铵混合焙烧可有效抑制水解，当羟基氟化铝与氟化氢铵的质量比为2:1时，氟化铝产品的纯度为99.51%。该产品可返回铝电解工业或用作试剂。

关键词：废铝电解质氯化铝溶液电解羟基氟化铝氟化氢铵无水氟化铝

NaF-AlF₃-LiF/KF熔盐体系的分子动力学势参数拟合研究

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冶金工程 2023年第4期10卷 102-111页

作者：陈昌刘鹏飞赵强国韩泽勋中南大学冶金与环境学院湖南长沙石河子众和新材料有限公司新疆石河子

由于我国北方地区铝土矿提取的氧化铝中含有钾、锂,导致我国铝电解质富含KF和LiF,使得电解质组分和物理化学特性发生变化。为此,本文采用对势拟合和力匹配相结合的方法,拟合得到了高精度的NaF-AlF3-LiF/KF熔盐体系Born-Mayer-Huggins势... 详细信息

由于我国北方地区铝土矿提取的氧化铝中含有钾、锂,导致我国铝电解质富含KF和LiF,使得电解质组分和物理化学特性发生变化。为此,本文采用对势拟合和力匹配相结合的方法,拟合得到了高精度的NaF-AlF3-LiF/KF熔盐体系Born-Mayer-Huggins势参数,获得的势参数对微观粒子受力的拟合平均偏差方为0.0796,对密度和粘度等宏观性质计算偏差小于5%,表明其适用于NaF-AlF3-LiF/KF基电解质微观结构和宏观性质的模拟计算研究。

关键词：势参数拟合 NaF-AlF3-LiF/KF熔盐分子动力学模拟对势拟合力匹配

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铝电解大修渣无害化及资源化处置研究综述

轻金属 2024年第10期 11-20页

作者：吕晓军吕子星韩泽勋李劼中南大学冶金与环境学院湖南长沙410083

大修渣是铝电解过程中产生的危险固废之一。长期堆放或填埋处置大修渣会对环境造成严重污染,是铝工业面临的严峻挑战之一。大修渣的无害化处理和资源化回收技术受到了广泛的关注。本文介绍了大修渣的物理化学特性,总结了当前无害化处理... 详细信息

大修渣是铝电解过程中产生的危险固废之一。长期堆放或填埋处置大修渣会对环境造成严重污染,是铝工业面临的严峻挑战之一。大修渣的无害化处理和资源化回收技术受到了广泛的关注。本文介绍了大修渣的物理化学特性,总结了当前无害化处理技术,并根据大修渣的成分特点梳理了资源化回收的方向。

关键词：铝电解大修渣废阴极炭无害化处置资源化处置

Numerical simulation of coupled thermo-electrical field for 20 kA new rare earth reduction cell

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2020年第4期30卷 1124-1134页

作者： Xiao-jun Lü Heng-xing ZHANG Ze-xun HAN Kang-jie WANG Chao-hong GUAN Qi-dong SUN Wei-wei WANG Min-ren WEI School of Metallurgy and Environment Central South UniversityChangsha 410083China School of Chemistry and Chemical Engineering Central South UniversityChangsha 410083China

To solve the problems of high energy consumption,low efficiency and short service life of conventional rare earth reduction cells,a 20 kA new rare earth reduction cell(NRERC)was *** effects of the anode-cathode distance(ACD)and electrolyte height(EH)on the thermo-electrical behavior of the NRERC were studied by *** results illustrate that the cell voltage drop(CVD)and the temperature will rise with a similar tendency when the ACD ***,the temperature rises gradually with EH,but the CVD ***,when the ACD is 115 mm and the EH is 380 mm,the CVD is 4.61 V and the temperature is 1109.8℃.Under these conditions,the thermal field distribution is more reasonable and the CVD is lower,which is beneficial to the long service life and low energy consumption of the NRERC.

关键词： rare earth reduction cell anode-cathode distance electrolyte height thermo-electrical field numerical simulation

欧洲抗风湿病联盟与欧洲儿科风湿病学会“Still病诊断与管理推荐, 包括全身型幼年特发性关节炎和成人Still病”解读

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中华儿科杂志 2025年第1期63卷 39-42页

作者：于仲勋宋红梅中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院儿科北京

2024年9月Annals of the Rheumatic Diseases在线发表了"Still病的诊断与管理推荐", 囊括了Still病的定义、诊断、治疗、并发症管理等方面。本文对该推荐进行解读, 以促进临床医生对Still病的认识更新。

关键词：

亲水性Gyroid结构种植体的制备及力学性能分析

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中国组织工程研究 2025年第16期29卷 3343-3350页

作者：闫星华王心彧刘苗韩泽奎宋颐函张岩孙子惠佳木斯大学口腔医学院佳木斯大学附属口腔医院黑龙江省口腔生物医学材料及临床应用重点实验室佳木斯大学口腔医学工程实验中心黑龙江省佳木斯市154002

背景:传统实心钛合金种植体的弹性模量高于人骨,由此引起的“应力屏蔽”现象可能会影响种植体的骨结合,同时3D打印钛合金表面的亲水性有待提高。目的:制备生物力学性能优良的亲水性Gyroid结构种植体。方法:建立Gyroid结构种植体、实心... 详细信息

背景:传统实心钛合金种植体的弹性模量高于人骨,由此引起的“应力屏蔽”现象可能会影响种植体的骨结合,同时3D打印钛合金表面的亲水性有待提高。目的:制备生物力学性能优良的亲水性Gyroid结构种植体。方法:建立Gyroid结构种植体、实心结构种植体、下颌骨骨块和牙冠的3D模型,对不同结构种植体的力学性能进行有限元分析。将Gyroid结构种植体模型导入3D打印机,使Gyroid结构种植体实体化,然后对种植体表面依次进行喷砂酸蚀和紫外光功能化处理,制备具有优良力学性能和表面活性的亲水性Gyroid结构种植体。通过扫描电镜和接触角测试分析3D打印Ti6Al4V试件表面改性处理前后的形貌与亲水性。结果与结论:①有限元分析结果显示,在垂直向平均咬合力作用下,Gyroid结构可以将作用于种植体上的载荷均匀分散到整个结构中,实心结构种植体上的载荷只能分散在其外表面并集中于颈部;Gyroid结构种植体受到的最大等效应力为200.67 MPa,不超过Ti6Al4V材料屈服强度的50%;Gyroid结构种植体对周围骨组织的最大等效应力为24.27 MPa,略高于实心结构种植体的最大等效应力17.32 MPa,并且在20-60 MPa区间内,Gyroid结构种植体对新骨形成的刺激效果优于实心结构种植体。②3D打印技术可以将Gyroid结构种植体模型实体化,扫描电镜下可见3D打印Ti6Al4V试件表面有许多未熔融的球形金属颗粒,经喷砂酸蚀后表面形成微米级网状孔洞结构,已不见凸出的金属颗粒,紫外光功能化处理+喷砂酸蚀处理的试件表面形貌与喷砂酸蚀组基本一致;接触角测试结果显示,紫外光功能化处理+喷砂酸蚀处理后的试件表面亲水性优于喷砂酸蚀处理组与无表面处理组。③喷砂酸蚀处理可以去除3D打印试件上弱连接的金属颗粒,提高实体模型与设计模型的相似性,在此基础上进行紫外光功能化处理可以显著提高3D打印Gyroid结构种植体的亲水性且不影响其结构。

关键词：三周期极小曲面 Gyroid结构应力屏蔽表面改性 3D打印紫外光功能化