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膜电解钒酸钠溶液制备五氧化二钒

有色金属（冶炼部分） 2024年第6期 97-103页

作者：韦林森攀钢集团钒钛资源股份有限公司四川攀枝花617023

钒渣提钒的传统方法钠化提钒工艺以铵盐为介质实现钒酸钠阴阳离子的解离,但是会产生大量的氨氮废水和硫酸钠固废,使得钒产品制备过程环境污染严重,工艺复杂,成本高。基于此,提出了膜电解技术处理含钒浸出液,使钠离子扩散到阴极,钒保留... 详细信息

钒渣提钒的传统方法钠化提钒工艺以铵盐为介质实现钒酸钠阴阳离子的解离,但是会产生大量的氨氮废水和硫酸钠固废,使得钒产品制备过程环境污染严重,工艺复杂,成本高。基于此,提出了膜电解技术处理含钒浸出液,使钠离子扩散到阴极,钒保留在阳极,随后通过水解沉钒,煅烧获得五氧化二钒产品,阴极液蒸发浓缩回收氢氧化钠的工艺技术。系统考察了电解电压、电解时间和沉钒温度等的影响规律,在电压5 V、电解时间135 min的条件下,可分离回收浸出液中85%的钠;电解后的浸出液在120℃加热90 min,沉钒率可达99%,获得的五氧化二钒产品满足行业标准要求。

关键词：钠化提钒电解离子膜水解沉钒

硫酸法和氯化法钛白初品表面性能和分散性能比较

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无机盐工业 2024年

作者：全远霞全学军柯良辉李礼重庆理工大学化学化工学院攀钢集团钒钛资源股份有限公司

钛白粉初品的水润湿分散性对无机包膜以及应用性能至关重要。基于硫酸法和氯化法钛白初品表面性质的不同对其进行钛白分散差异性能研究。对比分析了两种钛白的浆料黏度、粒度分布和Zeta电位差异，采用SEM、FTIR、XPS、TG和表面接触角测... 详细信息

钛白粉初品的水润湿分散性对无机包膜以及应用性能至关重要。基于硫酸法和氯化法钛白初品表面性质的不同对其进行钛白分散差异性能研究。对比分析了两种钛白的浆料黏度、粒度分布和Zeta电位差异，采用SEM、FTIR、XPS、TG和表面接触角测量等对不同初品进行了形貌、表面羟基和结构性能表征。结果表明，在相同浓度、相同pH和相同分散剂及其加量条件下，硫酸法初品较氯化法初品打浆后黏度更低，Zeta电位绝对值更高，XPS、TG以及表面能等表明硫酸法初品具有更多的表面羟基数和表面能，更容易被水润湿分散，具有更好的分散性能。此外，在分散剂A加入量为0.2%、TiO2质量浓度为700 g/L时，硫酸法初品浆料黏度138 mPa·s、Zeta电位为-62 mV、氯化法初品浆料黏度为4 927 mPa·s、Zeta电位为-28.4 mV，表明硫酸法初品的浆料黏度更低，分散性更好，水湿润分散性更优异。对不同工艺的钛白初品表面结构的分析研究，建立表面结构与水分散性之间的构效关系，为开发高端钛白粉提供借鉴和思路。

关键词：二氧化钛表面羟基分散性黏度

航空航天级AlV85中间合金制备热力学及动力学研究

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粉末冶金工业 2024年第1期34卷 37-43页

作者：苑子凯黄召阔于继洋滕艾均常智鞍钢集团北京研究院有限公司北京102211 攀钢集团钒钛资源股份有限公司四川攀枝花617000

根据热力学原理对铝热法制备AlV85中间合金过程进行了吉布斯自由能、绝热温度及热值的计算,使用差热分析法分析了合金生产过程,构建了使用不同粒度Al粉铝热法生产AlV85合金的动力学方程。使用铝热法生产AlV85中间合金能够自发进行并维持... 详细信息

根据热力学原理对铝热法制备AlV85中间合金过程进行了吉布斯自由能、绝热温度及热值的计算,使用差热分析法分析了合金生产过程,构建了使用不同粒度Al粉铝热法生产AlV85合金的动力学方程。使用铝热法生产AlV85中间合金能够自发进行并维持,其绝热燃烧温度为2327 K,热值4169 J/g;铝粉受热熔化后与固态的V_(2)O_(5)反应,置换出V并生成部分Al_(m)V_(n),在约1000 K的温度下部分V和Al_(m)V_(n)反应生成V基固溶体;铝粉粒度对反应过程及反应产物有较大影响;构建了不同粒度铝粉生产AlV85合金的动力学方程,粒度越小,活化能越低、指前因子越高。

关键词： AlV85 中间合金铝热法热力学及动力学差热分析

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磷酸氧钒钠纳米片的可控制备研究

化学学报 2024年第3期82卷 274-280页

作者：张东彬袁欣然辛亚男刘天豪韩慧果杜光超滕艾均鞍钢集团北京研究院有限公司北京102211 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司成都610300 攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室四川攀枝花617000

基于磷酸氧钒钠的制备条件苛刻、颗粒粒径大和电导率差等问题,提出了一种制备纳米片状磷酸氧钒钠的新方法.通过特定条件下的表面能调控技术,实现纳米片状磷酸氧钒钠的可控制备.通过对不同生长时间的产物进行监测分析,研究了纳米片的形... 详细信息

基于磷酸氧钒钠的制备条件苛刻、颗粒粒径大和电导率差等问题,提出了一种制备纳米片状磷酸氧钒钠的新方法.通过特定条件下的表面能调控技术,实现纳米片状磷酸氧钒钠的可控制备.通过对不同生长时间的产物进行监测分析,研究了纳米片的形成过程.结合密度泛函理论(DFT)模拟计算,分析了片状磷酸氧钒钠的成片机理.调控不同硫酸根的添加量,研究了不同硫酸根条件下磷酸氧钒钠的微观形貌变化规律,验证了片状磷酸氧钒钠的成片机制.研究SO_(4)^(2-)离子在不同晶面的吸附改变了不同晶面的表面能大小,改变了磷酸氧钒钠晶核优势生长取向,实现了定向生长与自组装,最终获得了独特的纳米片状磷酸氧钒钠.由于独特的纳米片状微观形貌,所制备的片状磷酸氧钒钠具有更高的比表面积和压实密度.其比表面积为16.2m^(2)/g,优于纳米颗粒状磷酸氧钒钠的4.3m^(2)/g,压实密度达到1.86 g/cm^(3),高于颗粒状磷酸氧钒钠的1.77 g/cm^(3).此外,纳米片状磷酸氧钒钠还表现出优异的储钠性能.在0.1 C电流密度条件下,纳米片状磷酸氧钒钠的放电比容量达到93.76m Ah/g,大于相同放电电流密度下,纳米颗粒状磷酸氧钒钠的82.85 mAh/g.同时,10 C电流密度条件下,循环100次后,仍能保持105%的初始容量(相同情况下,纳米颗粒状磷酸氧钒钠仅有92%),表现出良好的循环稳定性.

关键词：纳米片磷酸氧钒钠可控制备表面能取向生长

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TA1纯钛冷轧薄板表面开裂原因分析

冶金分析 2024年第4期44卷 87-93页

作者：陈容张达富张磊杨柳攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室

针对TA1纯钛冷轧薄板表面开裂问题，采用宏观分析、扫描电镜(SEM)、化学分析、光学显微镜、显微硬度计等手段，对开裂原因进行了分析。结果表明，冷轧薄板开裂位于严重的表面褶皱区内，褶皱区板中心存在聚集分布的硬α相区，氧元素富集... 详细信息

针对TA1纯钛冷轧薄板表面开裂问题，采用宏观分析、扫描电镜(SEM)、化学分析、光学显微镜、显微硬度计等手段，对开裂原因进行了分析。结果表明，冷轧薄板开裂位于严重的表面褶皱区内，褶皱区板中心存在聚集分布的硬α相区，氧元素富集形成的硬、脆α相在轧制过程中不能同步变形，形成了内部开裂程度不同的表面褶皱，氧富集程度低的区域形成较浅的表面褶皱，氧富集程度高的区域形成严重的表面褶皱，同时异常的杂质Al元素富集于部分硬α区加剧了材料脆化形成解理断裂，薄板由内部开裂的褶皱缺陷提前扩展为宏观的表面开裂。

关键词： TA1纯钛冷轧裂纹表面褶皱氧富集硬α相区铝富集

攀西橄辉岩型低品位钛铁矿振动脉动与脉动高梯度磁选工艺对比

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中国有色金属学报 2024年第3期34卷 959-969页

作者：吴连军陈禄政吴宁熊涛张铂华曾剑武刘潇倩昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093 攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室攀枝花617000 赣州金环磁选科技装备股份有限公司江西省磁选装备重点实验室赣州341000

随开采深度的增加,攀西钛铁矿中易泥化、与钛铁矿磁性差异较小的橄辉岩型钛铁矿含量增多,降低了脉动高梯度磁选机的分选指标,使后续浮选过程中合格钛精矿的生产成本和难度增大。针对这一问题,本文开展振动脉动高梯度磁选与脉动高梯度磁... 详细信息

随开采深度的增加,攀西钛铁矿中易泥化、与钛铁矿磁性差异较小的橄辉岩型钛铁矿含量增多,降低了脉动高梯度磁选机的分选指标,使后续浮选过程中合格钛精矿的生产成本和难度增大。针对这一问题,本文开展振动脉动高梯度磁选与脉动高梯度磁选橄辉岩型低品位钛铁矿的对比试验研究。结果表明:在钛粗精矿的TiO_(2)品位为9.00%、−0.074 mm粒级产率为57.60%的条件下,采用SLon−100周期式脉动高梯度磁选机分选时,所得磁性精矿的TiO_(2)品位为15%~17%,分选精度上限较低;采用SLon-Z−100周期式振动脉动高梯度磁选机分选时,所得磁性精矿的TiO_(2)品位为20%~22%,分选精度上限明显提高。在相近的磁性精矿TiO_(2)品位(15%)或TiO_(2)回收率(73%)条件下,振动脉动高梯度磁选工艺的各项分选指标均明显优于脉动高梯度磁选工艺,表明磁介质振动动态捕获模式具有更高的捕获选择性。

关键词：橄辉岩型低品位钛铁矿振动脉动高梯度磁选脉动高梯度磁选对比试验

石灰回转窑真实烟气条件下有机胺法CO捕集试验

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低碳化学与化工 2024年

作者：邱正秋皇甫林杨强段晓东鄢攀邻成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室攀钢集团冶金材料有限责任公司

为推动有机胺法CO2捕集工艺在钢铁行业的应用，在石灰石回转窑炉真实烟气条件下开展了有机胺法CO2捕集侧线试验，考察了有机胺溶液质量分数、烟气流量、溶液喷淋量、吸收温度、油浴温度和再生压力等关键参数对捕集系统CO2捕集性能的影... 详细信息

为推动有机胺法CO2捕集工艺在钢铁行业的应用，在石灰石回转窑炉真实烟气条件下开展了有机胺法CO2捕集侧线试验，考察了有机胺溶液质量分数、烟气流量、溶液喷淋量、吸收温度、油浴温度和再生压力等关键参数对捕集系统CO2捕集性能的影响。结果表明，在最优试验条件(有机胺溶液质量分数为25.0%、烟气流量为20 m3/h、溶液喷淋量为70 L/h、吸收温度为30℃、油浴温度为115℃，以及再生压力为10 kPa)下，捕集系统CO2捕集率和解吸酸气量分别为94%和1.22 m3/h。在最优试验条件下进行的480 h连续试验结果显示，捕集系统CO2捕集率平均值为94%，解吸酸气量平均值为1.22 m3/h,CO2捕集系统表现出良好的稳定性，证明有机胺法应用于石灰回转窑烟气CO2捕集技术可行。

关键词：石灰回转窑烟气 CO 捕集有机胺吸收法

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钛白粉表面结构与水分散性间的构效关系研究

钢铁钒钛 2024年第2期45卷 35-41页

作者：全远霞向泉锦全学军柯良辉李礼重庆理工大学化学化工学院重庆400054 攀钢集团钒钛资源股份有限公司四川攀枝花617000

钛白粉初品的水润湿分散性对无机包膜以及应用性能至关重要。以锌盐和铝盐处理的钛白初品为研究对象,研究钛白初品表面结构与水润湿分散性之间的关系。结果表明,采用锌盐处理剂获得的钛白初品球形度好、粒度小,铝盐处理的钛白初品呈长条... 详细信息

钛白粉初品的水润湿分散性对无机包膜以及应用性能至关重要。以锌盐和铝盐处理的钛白初品为研究对象,研究钛白初品表面结构与水润湿分散性之间的关系。结果表明,采用锌盐处理剂获得的钛白初品球形度好、粒度小,铝盐处理的钛白初品呈长条状,具有更丰富的表面羟基、更高的表面能以及更厚的双电层结构。此外,在分散剂加量为0.2%,TiO2浓度为700 g/L时,锌盐初品浆料黏度946 mPa·s,Zeta电位为-23.3 mV,铝盐初品浆料黏度512 mPa·s,Zeta电位为-31.2 mV。表明铝盐初品的浆料黏度更低,分散性更好,水润湿分散性更优异。对不同盐处理钛白初品表面结构进行分析研究,建立表面结构与水分散性之间的构效关系,为开发高端钛白粉提供借鉴和思路。

关键词：二氧化钛盐处理剂表面能黏度分散性

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冶炼钒钛矿高炉操作炉型计算模拟研究

钢铁钒钛 2024年第3期45卷 121-130+154页

作者：董晓森饶家庭郑魁钒钛资源综合利用国家重点实验室攀钢集团研究院有限公司

根据某钒钛磁铁矿冶炼高炉炉型设计参数和生产工况数据，通过MATLAB计算软件建立该高炉操作炉型计算模型，研究高炉运行中高温区域炉墙挂渣情况。计算结果表明：受高炉边缘气流控制较弱影响，高温区域炉墙的热负荷大多在12 kW/（m2·s... 详细信息

根据某钒钛磁铁矿冶炼高炉炉型设计参数和生产工况数据，通过MATLAB计算软件建立该高炉操作炉型计算模型，研究高炉运行中高温区域炉墙挂渣情况。计算结果表明：受高炉边缘气流控制较弱影响，高温区域炉墙的热负荷大多在12 kW/（m2·s）以下，冷却壁壁体温度接近炉壳温度，冷却壁热面的渣皮厚度普遍高于100 mm，且渣皮厚度分布不均匀，个别方向达到200 mm以上；对比普通高炉，冶炼钒钛磁铁矿高炉在同等热负荷下，高温区域挂渣能力更强，从安全性与渣皮稳定性考虑，高炉冷却壁热负荷应控制在10.50～34.50 kW/（m2·s）。

关键词：高炉钒钛磁铁矿操作炉型 MATLAB软件渣皮