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中国铝资源与高铝粉煤灰提取氧化铝研究进展

地学前缘 2014年第5期21卷 313-324页

作者：杨静蒋周青马鸿文苏双青王明玮李金洪姚文贵中国地质大学(北京)材料科学与工程学院北京100083

针对中国铝土矿资源不足的状况,利用高铝粉煤灰生产氧化铝不仅有望缓解铝资源的不足,而且可减少粉煤灰对大气、水体的污染和大量土地资源的占用。高铝粉煤灰提取氧化铝技术主要包括酸法、碱法和酸碱联合法。采用碱法提取氧化铝技术,具... 详细信息

针对中国铝土矿资源不足的状况,利用高铝粉煤灰生产氧化铝不仅有望缓解铝资源的不足,而且可减少粉煤灰对大气、水体的污染和大量土地资源的占用。高铝粉煤灰提取氧化铝技术主要包括酸法、碱法和酸碱联合法。采用碱法提取氧化铝技术,具有对设备腐蚀性小,与现有氧化铝生产设备相容性好,对水体和空气不产生二次污染等优势。与石灰石烧结法和预脱硅-碱石灰烧结法等代表性碱法技术相比,采用预脱硅-低钙烧结法制备氧化铝技术,处理物料总量、一次性资源消耗量和CO2排放量,分别减少22.1%～52.4%、24.6%～52.0%、20.0%～66.2%;综合耗能降低16.4%～36.3%;剩余硅钙固体排放量减少27.5%～71.5%。因此,预脱硅-低钙烧结法技术在物耗、能耗、环境相容性和产品方案等方面均有明显优势,符合高效节能和清洁生产的要求,有望实现高铝粉煤灰生产氧化铝的完全资源化利用。

关键词：中国铝土矿高铝粉煤灰氧化铝预脱硅低钙碱石灰烧结

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中国钾资源与钾盐工业可持续发展

地学前缘 2010年第1期17卷 294-310页

作者：马鸿文苏双青刘浩杨雪彭辉俞子俭中国地质大学(北京)矿物材料国家专业实验室北京100083 吴青薪材技术有限公司北京100083 陕西大秦矿业有限公司陕西西安710065

对全国14个代表性产地的非水溶性钾矿石的研究表明,其主要富钾矿物相均为微斜长石。对此类矿石进行选矿预处理,可制得纯度达75%～95%的钾长石粉体。实验研究结果表明,采用以碳酸钠为配料的中温烧结法,或以碱石灰为配料的水热分解法,均... 详细信息

对全国14个代表性产地的非水溶性钾矿石的研究表明,其主要富钾矿物相均为微斜长石。对此类矿石进行选矿预处理,可制得纯度达75%～95%的钾长石粉体。实验研究结果表明,采用以碳酸钠为配料的中温烧结法,或以碱石灰为配料的水热分解法,均可使钾长石的结构发生分解,生成偏硅酸钠、偏铝酸钾(钠)等化合物,并水解为富含[SiO2(OH)2]2-、Na+、K+的碱性溶液,通入CO2进行酸化反应,滤液为NaHCO3-KH-CO3-H2O三元水盐体系,经浓缩、分离、纯化、结晶,可制取碳酸钾或硫酸钾、硝酸钾等其他钾盐(肥)产品。原矿中的Al2O3和40%以上的SiO2组分亦可制成不同规格的氧化铝和无机硅化合物等高值产品。整个工艺过程符合钾长石资源利用率100%、"三废"接近零排放的高效节能和清洁生产的要求。本项技术实现规模化工业生产,将有助于缓解我国水溶性钾盐资源极缺的矛盾,显著减少钾盐(肥)消费的进口依存度,提高中国钾盐资源的保证程度,维护粮食供给的战略安全。

关键词：非水溶性钾矿钾长石碳酸钾硝酸钾硫酸钾钾肥工业清洁生产

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利用煤矸石制备超细氢氧化铝的试验研究

中国粉体技术 2011年第5期17卷 49-51页

作者：王明玮杨静马鸿文苏双青郭锋中国地质大学(北京)材料科学与工程学院北京100083

为探索煤矸石的高附加值和清洁利用，以内蒙古某地的煤矸石为原料，采用改良的碱石灰烧结法处理煤矸石，使煤矸石中的SiO2组分转化为CaSiO3，然后将烧结熟料水溶后所得到的NaAlO2溶液，经脱硅除杂及降低苛性比处理，利用碳酸化分解法制... 详细信息

为探索煤矸石的高附加值和清洁利用，以内蒙古某地的煤矸石为原料，采用改良的碱石灰烧结法处理煤矸石，使煤矸石中的SiO2组分转化为CaSiO3，然后将烧结熟料水溶后所得到的NaAlO2溶液，经脱硅除杂及降低苛性比处理，利用碳酸化分解法制备超细氢氧化铝粉体。结果表明：煤矸石经加碱烧结后，熟料的Al2O3溶出率为81％；碳酸化分解法制备超细氢氧化铝粉体为结晶度和分散性较好的拜耳石．颗粒尺寸大多在300-500nm之间。

关键词：煤矸石烧结碳酸化分解超细氢氧化铝

环境矿物材料对矿井水中氟化物的吸附性能研究

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煤炭技术 2022年第8期41卷 111-114页

作者：何瑞敏苏双青赵焰李井峰包一翔国家能源集团神东煤炭集团公司陕西榆林719000 国家能源集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室北京102209 国家能源集团国能朗新明环保科技有限公司北京100039

以斜发沸石、火山石、蛇纹石、膨润土、凹凸棒土5种环境矿物材料作为吸附剂,探究其对低浓度氟离子的吸附效果,筛选适宜大规模含氟矿井水除氟的矿物材料。结果表明,膨润土对氟离子去除率最高,初始氟离子浓度为5 mg/L时去除率达到54.08%,... 详细信息

以斜发沸石、火山石、蛇纹石、膨润土、凹凸棒土5种环境矿物材料作为吸附剂,探究其对低浓度氟离子的吸附效果,筛选适宜大规模含氟矿井水除氟的矿物材料。结果表明,膨润土对氟离子去除率最高,初始氟离子浓度为5 mg/L时去除率达到54.08%,对氟离子的吸附符合准二级动力学模型,吸附过程发生了化学反应,氟离子与膨润土中的羟基发生离子交换。膨润土改性后用于含氟矿井水处理,氟离子去除率达到87.8%,出水的氟离子浓度为0.63 mg/L,达到饮用水标准。

关键词：环境矿物材料矿井水膨润土氟离子吸附

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钾霞石酸解-水热晶化纳米高岭石

硅酸盐学报 2017年第5期45卷 722-728页

作者：马鸿文申继学杨静刘昶江苏双青刘梅堂姚文贵张盼原江燕常倩倩中国地质大学(北京)材料科学与工程学院北京100083 昊青薪材(北京)技术有限公司北京100083 北京大学地球与空间科学学院北京100871

采用水热碱法制得纯相六方钾霞石(KAlSiO_4),在H_2SO_4-H_2O溶液中破坏其晶体结构,K_2O溶出率达99.8%,固相产物Si/Al摩尔比≈1,用作合成高岭石(Al_2[Si_2O_5](OH)_4)的前驱体。采用OLIAnalyzer 9.2软件对Al_2O_3·2SiO_2·nH_2O-HCl-H_2O体系进行化学平衡计算,预测了水热法合成高岭石的初始HCl浓度、水/固质量比和晶化温度范围,以及平衡固相中高岭石的含量(>98%)。在此基础上通过单因素实验,确定了水热合成高岭石的优化条件和晶化历程。典型合成产物接近纯相纳米高岭石(~91.8%),结构高度有序,1Tc多型;晶体形态呈似六方片状,片径400~500 nm,厚度约20 nm。高岭石的晶化反应历程确定为:铝硅前驱体→板状勃姆石→板状勃姆石+片状高岭石→似六方片状高岭石。

关键词：钾长石钾霞石高岭石绿色合成纳米技术

中国富钾正长岩资源与水热碱法制取钾盐反应原理

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地学前缘 2018年第5期25卷 277-285页

作者：马鸿文杨静张盼刘昶江苏双青姚文贵罗征刘梅堂殷丛丛陈建原江燕常倩倩郭若禹中国地质大学(北京)材料科学与工程学院北京100083 昊青薪材(北京)技术有限公司北京100083

中国的盐湖钾盐资源短缺,导致钾盐消费的对外依存度达50%以上,严重制约农业发展,威胁粮食生产安全。而正长岩型钾资源丰富,K_2O品位达8.5%~15.4%,预测资源潜力(K_2O)达盐湖钾盐储量的20倍以上。此类矿石钾资源的主要富钾矿物为微斜长石... 详细信息

中国的盐湖钾盐资源短缺,导致钾盐消费的对外依存度达50%以上,严重制约农业发展,威胁粮食生产安全。而正长岩型钾资源丰富,K_2O品位达8.5%~15.4%,预测资源潜力(K_2O)达盐湖钾盐储量的20倍以上。此类矿石钾资源的主要富钾矿物为微斜长石、霞石和白云母,地理上主要分布于中国东部的"秦岭大别正长岩带"和"燕辽阴山正长岩带"。采用电解质溶液热力学软件OLI Analyzer 9.2,对KAlSi_3O_8-NaOH/KOH/Ca(OH)_2-H_2O体系相平衡进行模拟,继而对代表性富钾正长岩进行水热碱法分解反应实验,证实K_2O溶出率高达85.6%以上。所得硅酸钠钾碱液适于加工多种钾盐或生态型钾肥产品,硅铝组分同时转化为沉淀硅酸钙、钠型/钾型沸石、硅灰石、高岭土等多种工业产品。水热碱法技术的加工过程清洁高效,资源利用率高,环境相容性良好,可为发展绿色可持续的中国钾盐工业新体系提供良好的技术基础。

关键词：正长岩钾长石钾矿资源水热分解钾盐化工绿色发展

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我国煤矿矿井水氟污染现状及除氟技术研究

能源与环保 2020年第11期42卷 5-10页

作者：苏双青赵焰徐志清李井峰李庭陆梦楠杨燕孙斌陈雪北京朗新明环保科技有限公司北京100039 煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室北京102209

氟污染成为制约矿井水资源化利用的重要因素,分析了我国煤矿矿井水氟污染现状及含氟矿井水的水质特征。化学沉淀法、混凝沉淀法、离子交换—吸附法、电化学法和膜法是目前常用的除氟方法,通过对各种除氟方法的原理、处理效果和优缺点等... 详细信息

氟污染成为制约矿井水资源化利用的重要因素,分析了我国煤矿矿井水氟污染现状及含氟矿井水的水质特征。化学沉淀法、混凝沉淀法、离子交换—吸附法、电化学法和膜法是目前常用的除氟方法,通过对各种除氟方法的原理、处理效果和优缺点等进行对比发现,离子交换—吸附法较为成熟,在矿井水除氟工程中应用最为广泛。研究表明,开发高效、经济、安全、稳定的除氟材料与成套装备,是含氟矿井水资源化利用的重要途径。

关键词：矿井水氟污染除氟混凝沉淀吸附

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不同坡面角度碎石土斜坡动力响应特征研究

振动与冲击 2016年第21期35卷 153-158页

作者：梁双庆苏立君王洋中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室成都610041 西安建筑科技大学西部建筑科技国家重点实验室(筹)西安710055 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101 中国科学院大学研究生院北京100049

设计并完成比例1∶100的小型振动台模型试验,坡面角度为35°、45°、55°,在满足相似律的条件下,输入不同频率X,Z双向正弦波,研究碎石土斜坡动力响应规律和变形破坏特征。结果表明高程对地震波具有放大作用;水平向加速度峰值放大效应强... 详细信息

设计并完成比例1∶100的小型振动台模型试验,坡面角度为35°、45°、55°,在满足相似律的条件下,输入不同频率X,Z双向正弦波,研究碎石土斜坡动力响应规律和变形破坏特征。结果表明高程对地震波具有放大作用;水平向加速度峰值放大效应强于竖直向;随着坡面角度增大,水平向或竖直向加速度峰值高程放大效应先增强后减弱,45°时最显著;坡体下部水平向加速度峰值随高程缓慢上升,坡体上部快速上升;竖直加速度峰值在整个高程内上升,无明显分界;随频率增大,坡体内同一高程水平向加速度峰值变大,竖直向加速度峰值先增大后减小,25 Hz时高程放大效果最明显。PIV结果表明坡度为45°,频率为25 Hz时,坡肩水平向运动最剧烈。碎石土斜坡易发生坡肩破坏。

关键词：地震碎石土斜坡动力响应坡面角度变形破坏

基于GMM-HMM模型的智能下肢假肢运动意图识别

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仪器仪表学报 2019年第5期40卷 169-178页

作者：盛敏刘双庆王婕苏本跃安庆师范大学数学与计算科学学院安庆246133 安徽省智能感知与计算重点实验室安庆246133 安庆师范大学计算机与信息学院安庆246133

传统下肢假肢运动意图识别方法常使用多模态传感器信号,带来一定的复杂性以及模式转换识别一般带有滞后性,提出了基于数据驱动下的智能下肢假肢运动意图识别方法。在对单侧下肢截肢者运动模式进行了重定义后,仅使用惯性传感器,采集健肢... 详细信息

传统下肢假肢运动意图识别方法常使用多模态传感器信号,带来一定的复杂性以及模式转换识别一般带有滞后性,提出了基于数据驱动下的智能下肢假肢运动意图识别方法。在对单侧下肢截肢者运动模式进行了重定义后,仅使用惯性传感器,采集健肢侧处于摆动相的时序数据。选择高斯混合-隐马尔可夫模型作为分类器,对下肢假肢的运动意图进行识别。实验结果表明,该算法在模式空间中的一组基模式:平地行走、上坡、下坡、上楼和下楼5种稳态模式中,识别率达到98.99%,在包含5种稳态模式和8类转换模式的13类运动模式中的识别率可达到96.92%。所提出的方法可以在下肢假肢运动意图识别性能上有较大提升,帮助单侧下肢截肢者实现自然、流畅、稳定的行走。

关键词：运动意图识别惯性传感器高斯混合-隐马尔可夫模型模式转换摆动相