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阴阳离子组合捕收剂在低品位锂云母矿浮选回收中的应用及选择性吸附机理研究

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稀有金属与硬质合金 2024年第3期52卷 13-20,28页

作者：姚丽钟盛文江西理工大学材料冶金化学学部江西赣州341000 江西理工大学江西省动力电池及材料重点实验室江西赣州341000

针对强酸性矿浆体系(pH=2~3)胺类捕收剂浮选锂云母矿时,存在硫酸耗量高、设备腐蚀严重、浮选泡沫黏度大、废水处理困难等问题,以湖南某含钨锡锂铷多金属矿的钨锡选别尾矿(锂云母浮选给矿,Li_(2)O品位0.44%)为研究对象,在中性矿浆环境和... 详细信息

针对强酸性矿浆体系(pH=2~3)胺类捕收剂浮选锂云母矿时,存在硫酸耗量高、设备腐蚀严重、浮选泡沫黏度大、废水处理困难等问题,以湖南某含钨锡锂铷多金属矿的钨锡选别尾矿(锂云母浮选给矿,Li_(2)O品位0.44%)为研究对象,在中性矿浆环境和不脱泥条件下,采用阴离子捕收剂WJ和阳离子捕收剂DDA(十二胺)组合对该低品位锂云母矿进行浮选回收,并通过原子力显微镜和芘荧光光谱从微观层面探究了阴阳离子组合捕收剂的协同效应与吸附机理。结果表明:相比单一DDA,采用WJ+DDA组合(质量比3.5∶1),捕收剂用量降低130 g/t,获得的锂云母精矿中Li_(2)O品位提高0.35%,Li_(2)O回收率提高1.41%,且浮选泡沫清爽,脉石夹带少。WJ+DDA组合捕收剂分子更密集地吸附在锂云母表面,而在石英/长石表面基本不发生吸附。相比单一WJ或DDA,WJ+DDA组合捕收剂具有更大的非极性和更强的疏水性,因而具有更高的表面活性。

关键词：锂云母浮选阴阳离子组合捕收剂协同效应选择性吸附机理非极性

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钕铁硼油泥稀土和铁同步浸出与分步提取研究

有色金属科学与工程 2024年第1期15卷 130-138页

作者：林辉阳刘子帅黎文庆刘海平唐学昆周贺鹏罗仙平江西理工大学江西省矿冶环境污染与控制重点实验室江西赣州341000 江西理工大学国家市场监管重点实验室(稀土产品检测与溯源)江西赣州341000 江西理工大学国家稀土功能材料创新中心江西赣州341000 江西理工大学离子型稀土资源开发及应用教育部重点实验室江西赣州341000 江西理工大学稀有金属资源高效开发与利用重点实验室江西赣州341000

钕铁硼废料是一种宝贵的稀土二次资源,对其进行综合高效回收对实现稀土可持续发展与循环利用具有重要的现实意义。以钕铁硼油泥为研究对象,通过对其进行低温氧化焙烧、盐酸浸出、草酸沉淀稀土、还原沉淀铁进行研究,提出了一种钕铁硼油... 详细信息

钕铁硼废料是一种宝贵的稀土二次资源,对其进行综合高效回收对实现稀土可持续发展与循环利用具有重要的现实意义。以钕铁硼油泥为研究对象,通过对其进行低温氧化焙烧、盐酸浸出、草酸沉淀稀土、还原沉淀铁进行研究,提出了一种钕铁硼油泥稀土和铁同步浸出与分步提取的新工艺。结果表明,在较优焙烧温度和浸出条件下,稀土和铁浸出率分别为98.80%和98.41%,实现了同步浸出。在n(H_(2)C_(2)O_(4))∶n(RE^(3+))=3∶1、沉淀温度60℃、沉淀时间30 min条件下,稀土沉淀率达98.43%,铁共沉淀率仅为0.5%,获得了纯度为98.34%的草酸稀土产品,稀土总回收率为97.24%,实现了稀土和铁的选择性分离。在n(H_(2)C_(2)O_(4))∶n(Fe)=1.5∶1、n(Fe)∶n(Fe^(3+))=1∶1、沉淀温度30℃、沉淀时间30 min条件下,铁沉淀率为94.28%,获得了纯度为99.22%的草酸亚铁产品,铁总回收率为92.34%,达到了综合回收的目的。相对传统钕铁硼废料回收工艺,该工艺具有资源综合利用率高、固体废弃物量少等优点,为稀土二次资源综合利用提供了新思路。

关键词：钕铁硼废料同步浸出稀土铁分步沉淀综合回收

CO_(2)氧化多孔Mg_(2)Si制备微纳分级Si/C材料及储锂性能

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有色金属科学与工程 2024年第2期15卷 256-264,273页

作者：郑娅刘娟喻强穆艺臣赵小玉李小成江西理工大学材料冶金化学学部江西赣州341000 江西理工大学江西省动力电池及材料重点实验室江西赣州341000 江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000

硅基负极材料储量丰富、能量密度高、工作电压稳定,是最具有前景的锂离子电池负极材料之一。然而硅接近300%的体积膨胀和较低的离子导电率在电池的循环中十分不利。本文以多孔Mg_(2)Si为原料,通过CO_(2)氧化一步法去除了Mg的同时,在微... 详细信息

硅基负极材料储量丰富、能量密度高、工作电压稳定,是最具有前景的锂离子电池负极材料之一。然而硅接近300%的体积膨胀和较低的离子导电率在电池的循环中十分不利。本文以多孔Mg_(2)Si为原料,通过CO_(2)氧化一步法去除了Mg的同时,在微米级多孔硅体系中引入了纳米级孔隙,并实现了碳层的均匀复合,制备了微纳分级三维多孔Si/C复合材料(MN-p-Si/C)。该结构不仅减轻了硅在脱嵌锂过程的体积膨胀,为离子和电子的传输提供了三维有效通道,碳层还大幅提高了材料的导电性。得益于这些优势,MN-p-Si/C表现出优异的电化学性能,首次充放电比容量分别为2869.2 mAh/g、2364.5 mAh/g,初始库仑效率高达82.41%,在1A/g高电流密度下,200圈循环后MN-p-Si/C可逆容量还保持在1127.1 mAh/g,容量保持率为70.9%,具有良好的应用前景。

关键词：硅/碳负极多孔结构 CO_(2)氧化反应 Mg_(2)Si

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晶相调控对LiNbO电化学性能的影响

有色金属科学与工程 2024年

作者：王海忠李子蔚孙晨铖王伯元谢隆兴吴珊张骞韩磊江西理工大学材料科学与工程学院江西理工大学江西省动力电池及材料重点实验室江西理工大学宜春锂电新能源产业研究院

Li3NbO4的含锂量高于三元正极材料，在三元正极材料中添加Li3NbO4能够起到一定的补锂作用，降低电池的不可逆容量，提升电池的循环性能。但Li3NbO4的室温锂离子电导率不高，限制了其应用。研究中发现在合成Li3NbO4过程中，通过调节Li/N... 详细信息

Li3NbO4的含锂量高于三元正极材料，在三元正极材料中添加Li3NbO4能够起到一定的补锂作用，降低电池的不可逆容量，提升电池的循环性能。但Li3NbO4的室温锂离子电导率不高，限制了其应用。研究中发现在合成Li3NbO4过程中，通过调节Li/Nb的配比，能够调控合成Li3NbO4材料结构中面心立方相（Fm-3m）和体心立方相（I-43m）的比例，两相共存界面降低锂离子扩散能垒，增强锂离子迁移能力。研究结果显示当配方中Li:Nb=3.6:1时，所得到的Li3NbO4材料中，I-43m相占比最高，所制备的样品的锂离子电导率显示出纯Fm-3m相高35倍，达到8.35×10-6S/cm。将得到的高离子电导率Li3NbO4粉体添加到三元正极材料中制作成LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/LiPF6/Li纽扣电池，所得到的电池比容量提升15％，表现出良好的长循环性能和高倍率性能。

关键词：相调控 Li NbO 正极补锂剂交流阻抗离子电导率

硅基介孔材料的合成、功能化及对金属的吸附研究进展

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化工进展 2024年第9期43卷 5063-5078页

作者：刘丽冯博文洋古启雄江西理工大学矿冶环境污染防控江西省重点实验室江西赣州341000 江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000 江西理工大学稀有稀土资源开发与利用省部共建教育部协同创新中心江西赣州341000

硅基介孔材料是一类具有“里程碑式”意义的新兴材料,其具有可调孔径、高比表面积、有序孔体系、易于功能化的稳定骨架等独特的结构和性能。发展至今,这些材料应用领域仍在不断扩展,尤其在吸附废水中的污染物和金属分离方面有着显著的... 详细信息

硅基介孔材料是一类具有“里程碑式”意义的新兴材料,其具有可调孔径、高比表面积、有序孔体系、易于功能化的稳定骨架等独特的结构和性能。发展至今,这些材料应用领域仍在不断扩展,尤其在吸附废水中的污染物和金属分离方面有着显著的优势。本文首先简要介绍了硅基介孔材料的研究工作,其中M41S和SBA系列介孔材料的研究最为广泛;综述了硅基介孔材料的制备要素,包括模板剂、硅源、合成条件,以及三者之间的相互作用对材料合成的影响;材料改性是研究的热点,对无机、有机和其他改性三个部分的研究工作做了总结,阐述了功能化修饰在材料的结构和性能方面的作用;最后探讨了这些材料在金属吸附方面的应用及其对金属的吸附特性和机理,并展望了硅基介孔材料在合成和应用方面的发展方向,为其在实际中的工程应用提供理论依据。

关键词：二氧化硅介孔合成复合材料吸附

NaYF:Yb，Tm复合TiO/BiWO光催化降解2，4-二氯苯氧乙酸机制及产物毒性评价

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化工进展 2024年

作者：曾金高艳王赵鹏谢雨芸刘俊梁旗王春英矿冶环境污染防控江西省重点实验室江西理工大学资源与环境工程学院

采用一步水热法合成了具有紫外光和蓝光发射的稀土上转换材料NaYF4:Yb，Tm。采用溶剂/水热法依次将TiO2和Bi2WO6复合在NaYF4:Yb，Tm上，制备出复合材料NaYF4:Yb，Tm@TiO2（P）@Bi2WO6。对材料进行一系列表征分析，结果表明复合材料之间... 详细信息

采用一步水热法合成了具有紫外光和蓝光发射的稀土上转换材料NaYF4:Yb，Tm。采用溶剂/水热法依次将TiO2和Bi2WO6复合在NaYF4:Yb，Tm上，制备出复合材料NaYF4:Yb，Tm@TiO2（P）@Bi2WO6。对材料进行一系列表征分析，结果表明复合材料之间具有紧密的包覆结构，复合后的比表面积有所增大，但孔径变小，XRD（X射线衍射）、XPS（X射线光电子能谱仪）等证实了材料中氧空位的存在，PL（光致发光光谱）和UV-Vis DRS（紫外可见漫反射）结果显示TiO2/Bi2WO6对NaYF4:Yb，Tm上转换发射的蓝紫光有明显的吸收。探究了不同催化剂投加量、2，4-D浓度和外界因素对降解反应的影响，结果表明：（a）复合光催化剂对2，4-D有着优异的降解性能，模拟太阳光照射下3 h内最优降解率达96%以上，（b）最佳催化剂投加量在1.0 g/L（c）水中常见阴离子对降解影响较大，阳离子基本没有影响；强酸条件下会促进反应，碱性条件下会明显抑制反应；腐殖酸低浓度下对反应有部分促进作用，但高浓度下抑制作用明显。通过EPR（电子顺磁共振）测试和自由基捕获实验，表明h+（光生空穴）是去除污染物2，4-D过程中起主要作用的活性物质。通过GC-MS（气质联谱）、HPLC（高效液相色谱）等手段测定降解中间产物，并推测出两条降解路径。此外，利用T.E.S.T毒性评估软件对降解中间产物进行了详细的毒性评价，结果显示降解后产物的综合毒性显著降低。

关键词： 2,4-二氯苯氧乙酸稀土上转换机理毒性评价降解催化剂自由基

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尾矿制备辅助胶凝材料的潜能与机制评述

建筑材料学报 2024年第10期 922-930页

作者：施麟芸匡敬忠刘松柏江西理工大学资源与环境工程学院江西省建材科研设计院有限公司江西理工大学战略金属矿产资源低碳加工与利用江西省重点实验室

将尾矿高效活化制备辅助胶凝材料，对解决矿山环境污染和发展低碳胶凝材料有深远意义.本文归纳了尾矿的矿物属性、活化工艺、活化作用机制与活化辅助胶凝材料性能之间的关系，从矿物学角度全面阐述了尾矿通过物理、化学和表面化学作用... 详细信息

将尾矿高效活化制备辅助胶凝材料，对解决矿山环境污染和发展低碳胶凝材料有深远意义.本文归纳了尾矿的矿物属性、活化工艺、活化作用机制与活化辅助胶凝材料性能之间的关系，从矿物学角度全面阐述了尾矿通过物理、化学和表面化学作用产生活性和胶凝性的基本规律，探讨和展望了一种依据尾矿属性分析评价尾矿制备辅助胶凝材料的新思路，为尾矿制备辅助胶凝材料提供了理论和方法支持.

关键词：尾矿辅助胶凝材料活化性能评价

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基于离散元方法的石油焦颗粒接触参数标定

有色金属工程 2024年

作者：钟劲龙李静黄金堤李明周江西理工大学信息工程学院江西理工大学冶金工程学院高性能钢铁合金材料江西省重点实验室

厘清石油焦物性及接触参数对于理解料罐内石油焦下降运动规律至关重要。本文采用斜板碰撞实验技术测定了石油焦与钢板、石油焦与硅砖及石油焦之间的恢复系数均值分别为0.400、0.595、0.608。通过斜面抬升法测定了石油焦与钢板、石油焦... 详细信息

厘清石油焦物性及接触参数对于理解料罐内石油焦下降运动规律至关重要。本文采用斜板碰撞实验技术测定了石油焦与钢板、石油焦与硅砖及石油焦之间的恢复系数均值分别为0.400、0.595、0.608。通过斜面抬升法测定了石油焦与钢板、石油焦与硅砖的静摩擦系数分别为0.368、0.599。基于固定漏斗实验法与离散元仿真技术，采用Box-Behnken实验设计方法标定了石油焦颗粒之间的静摩擦系数为0.415，石油焦与钢板、石油焦与硅砖及石油焦颗粒之间的滚动摩擦系数分别为0.036、0.050、0.042。漏斗物理实验和仿真计算获得的堆积角误差<0.5%，研究可为罐式炉内颗粒运动行为提供理论及数据支撑。

关键词：石油焦堆积角漏斗实验离散元法参数标定

一种新型防屈曲-分阶段耗能剪切型阻尼器及其性能分析

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计算力学学报 2024年第2期41卷 373-382页

作者：肖林发林恒陈禄军刘金磊朱南海华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室南昌330000 江西理工大学江西省环境岩土与工程灾害控制重点实验室赣州341000

为解决传统剪切型金属阻尼器耗能形式单一,剪切腹板易过早发生局部屈曲的问题,设计了一种新型防屈曲-分阶段耗能剪切型阻尼器。该阻尼器主要由剪切腹板和防屈曲耗能件组成,防屈曲耗能件分布于剪切腹板两侧,上下两端与固定架相连。为考... 详细信息

为解决传统剪切型金属阻尼器耗能形式单一,剪切腹板易过早发生局部屈曲的问题,设计了一种新型防屈曲-分阶段耗能剪切型阻尼器。该阻尼器主要由剪切腹板和防屈曲耗能件组成,防屈曲耗能件分布于剪切腹板两侧,上下两端与固定架相连。为考察其耗能和防屈曲能力,本文以传统的剪切型阻尼器试验模型为参考,利用ABAQUS有限元分析平台建立了14组阻尼器数值模型,分析了防屈曲耗能件的截面形状、使用材料的类型及与固定架间的连接方式等对阻尼器性能的影响,并采用刚度退化系数和等效黏滞阻尼比为评价参数衡量新型阻尼器的抗震性能。结果表明,设置了防屈曲耗能件的新型阻尼器其剪切腹板的最大面外位移与传统阻尼器的比值低于1/4,防屈曲耗能件与剪切腹板的最大屈服位移比超过3∶1,可以有效防止剪切腹板过早发生屈曲,具备多阶段耗能的能力。相比于传统无防屈曲耗能件剪切型阻尼器,此类阻尼器耗能能力强、滞回性能稳定、具备较好的抗震性能,可以满足实际工程结构的抗震设计要求。

关键词：剪切型阻尼器分阶段耗能防屈曲滞回性能抗震性能