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焦硫酸钠低温焙烧法回收赤泥中的铝和铁

中国有色金属学报 2023年第11期33卷 3914-3923页

作者：王干干陈朝轶李军旗郑浩南张天湖贵州大学材料与冶金学院贵阳550025 贵州省冶金工程与过程节能重点实验室贵阳550025

以焦硫酸钠为添加剂,通过低温焙烧和水浸回收赤泥中的Al和Fe,并同步实现赤泥中碱的脱除。重点考查焙烧温度、焦硫酸钠添加量及水浸条件等重要参数对Al、Fe、Na浸出的影响,并结合热力学计算、XRD、SEM、EDS等方法分析焙烧过程的反应机理... 详细信息

以焦硫酸钠为添加剂,通过低温焙烧和水浸回收赤泥中的Al和Fe,并同步实现赤泥中碱的脱除。重点考查焙烧温度、焦硫酸钠添加量及水浸条件等重要参数对Al、Fe、Na浸出的影响,并结合热力学计算、XRD、SEM、EDS等方法分析焙烧过程的反应机理。结果表明:焙烧过程中焦硫酸钠与赤泥中Al、Fe、Ca和Na等组元发生反应,分别转化为NaAl(SO_(4))_(2)·6H_(2)O、Na3Fe(SO_(4))_(3)、Na_(2)Ca(SO_(4))_(2)和Na_(2)SO_(4)。在焙烧温度300℃、焦硫酸钠添加量与理论用量的比1.1、焙烧时间90min、水浸温度60℃、液固比(mL/g)2.0、水浸时间60 min的优化条件下,Al、Fe和Na的浸出率分别为95.31%、93.34%和97.69%。溶液中的Al和Fe可通过共沉淀和碱浸进行分离,水浸渣“固碳”后,可用于建材行业。

关键词：赤泥焦硫酸钠低温焙烧水浸分离

锂离子电池镍-锰二元正极材料LiNiMnO的研究进展

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化工新型材料 2024年

作者：王多伦谢红艳贵州省冶金工程与过程节能重点实验室贵州大学材料与冶金学院

尖晶石型LiNi0.5Mn1.5O4因无钴，具有高能量密度和高电压平台而受到人们的广泛关注，是具有潜力的正极材料之一。其制备方法有固相法、溶胶-凝胶法、水热法和共沉淀法等。综述了各种制备LiNi0.5Mn1.5O4正极材料方法的优缺点，以及近年... 详细信息

尖晶石型LiNi0.5Mn1.5O4因无钴，具有高能量密度和高电压平台而受到人们的广泛关注，是具有潜力的正极材料之一。其制备方法有固相法、溶胶-凝胶法、水热法和共沉淀法等。综述了各种制备LiNi0.5Mn1.5O4正极材料方法的优缺点，以及近年来针对LiNi0.5Mn1.5O4正极材料改性的研究进展，并对未来LiNi0.5Mn1.5O4正极材料的改性方法进行了展望。

关键词：锂电池镍锰酸锂正极材料制备改性绿色材料

槽电压对CaCl基熔盐电化学转化CO制备碳材料的影响

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无机盐工业 2023年

作者：邓寅祥陈朝轶王仕愈高莹雪彭爽贵州省冶金工程与过程节能重点实验室贵州大学材料与冶金学院

以氯化钙基熔盐为电解质，将CO2电化学转化为碳材料，考查了电解电压、熔盐组成对碳材料制备的影响。借助XRD、SEM、EDS、Raman等分析手段对碳材料的物相、形貌结构、元素分布、石墨化程度等特性进行表征。结果表明：在800 ℃ CaCl2-5% ... 详细信息

以氯化钙基熔盐为电解质，将CO2电化学转化为碳材料，考查了电解电压、熔盐组成对碳材料制备的影响。借助XRD、SEM、EDS、Raman等分析手段对碳材料的物相、形貌结构、元素分布、石墨化程度等特性进行表征。结果表明：在800 ℃ CaCl2-5% CaO熔盐中，槽电压为1.9 V的电解产物形貌为薄片状，碳含量为98.24%，随着槽电压升高，产物倾向于形成棒状结构且棒状产物长度增加；采用熔点更低的CaCl2-NaCl-KCl-5% CaO三元熔盐进行电解，降低了制备碳材料的能耗，减轻了阳极的腐蚀，所得产物主要形貌为纳米管状、颗粒状和球状。电解电压对产物相貌的影响显著；高槽电压使得反应过程电流更大，电化学反应动力学加快，所得碳材料的石墨化程度更低。

关键词：二氧化碳氯化钙碳材料电化学转化

pH对δ-MnO吸附硫酸锰溶液中Co、Ni的影响

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化工新型材料 2022年

作者：李明东勾碧波付德进王家伟王海峰贵州大学材料与冶金学院贵州省冶金工程与过程节能重点实验室

硫酸锰溶液中重金属离子的深度净化，一直是锰行业研究的热点和重点。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)等手段对所制备的δ-MnO进行表征，利用Visual Minteq软件模拟硫酸锰溶液中Mn、Co和Ni的离子形态随pH的变化关... 详细信息

硫酸锰溶液中重金属离子的深度净化，一直是锰行业研究的热点和重点。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)等手段对所制备的δ-MnO进行表征，利用Visual Minteq软件模拟硫酸锰溶液中Mn、Co和Ni的离子形态随pH的变化关系，研究不同pH条件对δ-MnO吸附硫酸锰溶液中Co、Ni的影响。结果表明：δ-MnO结晶性较差，缺陷和空隙较多，表面羟基丰富。随着硫酸锰溶液pH升高，δ-MnO对于Co和Ni吸附率逐渐增加，Co比Ni更容易被吸附。在低pH下，δ-MnO吸附效果受结构缺陷和空隙影响，pH高于5时，在表面负电荷和羟基的共同作用下大量吸附Co和Ni，Co、Ni吸附率最高达到99.98%、89.53%。对吸附后δ-MnO进行XRD和FT-IR分析进一步验证了吸附机理，为解决锰系电池原材料硫酸锰溶液中重金属杂质离子难去除问题提供一定基础。

关键词： δ-MnO 吸附硫酸锰溶液 Co Ni pH

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氮掺杂二氧化铈的制备、性能及应用研究现状

贵州师范大学学报(自然科学版) 2024年

作者：兰苑培吴思琦王凡李军旗陈朝轶张伟王林珠杨凡贵州大学材料与冶金学院贵州省冶金工程与过程节能重点实验室

氮元素掺杂对CeO2物化性能有显著影响,氮掺杂后CeO2表现出优异的光催化、热催化和电化学性能,但目前关于氮掺杂CeO2的研究相对较少,缺乏对现有氮掺杂CeO2研究成果的系统总结与梳理。为此,总结了目前制备氮掺杂CeO2的主要方法、讨论了氮... 详细信息

氮元素掺杂对CeO2物化性能有显著影响,氮掺杂后CeO2表现出优异的光催化、热催化和电化学性能,但目前关于氮掺杂CeO2的研究相对较少,缺乏对现有氮掺杂CeO2研究成果的系统总结与梳理。为此,总结了目前制备氮掺杂CeO2的主要方法、讨论了氮掺杂对CeO2物化性能的主要影响、分析了目前氮掺杂CeO2的主要应用场景、展望了未来氮掺杂CeO2需开展的主要研究工作。

关键词：二氧化铈氮掺杂材料制备物化性能应用

槽电压对CaCl_(2)基熔盐电化学转化CO_(2)制备碳材料的影响

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无机盐工业 2024年第1期56卷 40-46页

作者：邓寅祥陈朝轶王仕愈高莹雪彭爽贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025 贵州省冶金工程与过程节能重点实验室贵州贵阳550025

以氯化钙基熔盐为电解质,将CO_(2)电化学转化为碳材料,考察了槽电压、熔盐组成对碳材料制备的影响。借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、激光显微拉曼光谱(Raman)等分析手段对碳材料的物相、形貌结构、元素分布... 详细信息

以氯化钙基熔盐为电解质,将CO_(2)电化学转化为碳材料,考察了槽电压、熔盐组成对碳材料制备的影响。借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、激光显微拉曼光谱(Raman)等分析手段对碳材料的物相、形貌结构、元素分布、石墨化程度等特性进行表征。结果表明:在800℃CaCl_(2)-5%(质量分数)CaO熔盐中,槽电压为1.9 V的电解产物形貌为薄片状,碳质量分数为98.24%,随着槽电压升高,产物倾向于形成棒状结构且棒状产物长度增加;采用熔点更低的CaCl_(2)-NaCl-KCl-5%(质量分数)CaO三元熔盐进行电解,降低了制备碳材料的能耗,减轻了阳极的腐蚀,所得产物主要形貌为纳米管状、颗粒状和球状。槽电压对产物形貌的影响显著;高槽电压使得反应过程电流更大,电化学反应动力学加快,所得碳材料的石墨化程度更低。

关键词：二氧化碳氯化钙碳材料电化学转化

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增强剂对磷石膏免烧建材的性能影响研究

无机盐工业 2022年第2期54卷 90-94页

作者：付德进勾碧波李明东王海峰王家伟贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025 贵州省冶金工程与过程节能重点实验室

磷石膏胶凝性较差,阻碍了其在建材领域的资源化利用。通过研究碱激发预处理后磷石膏的物相与微观结构,并掺入增强剂制备了高掺量高抗压强度免烧建材。结果表明:当增强剂添加量为3 mL时,试件强度大大提高,7、28 d与浸水后强度分别为13.75... 详细信息

磷石膏胶凝性较差,阻碍了其在建材领域的资源化利用。通过研究碱激发预处理后磷石膏的物相与微观结构,并掺入增强剂制备了高掺量高抗压强度免烧建材。结果表明:当增强剂添加量为3 mL时,试件强度大大提高,7、28 d与浸水后强度分别为13.75、28.30、17.56 MPa,与空白样相比,7、28 d与浸水后强度增长率分别为62.3%、62.0%、36.8%,并且试件密度最大为2.42 g/cm^(3),吸水率最小为11.10%,无泛霜。同时28 d试件内部结构致密性较好、孔隙率小,且二水硫酸钙(CaSO_(4)·2H_(2)O)峰强较低,CaSO_(4)·2H_(2)O主晶相结构变弱,结晶度差,有利于提高石膏试件的强度和致密性,从而优化免烧建材的力学性能。

关键词：磷石膏碱激发增强剂免烧建材抗压强度

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磷石膏热处理制备免烧建材

矿产综合利用 2023年

作者：李明东付得进勾碧波王家伟王海峰贵州大学材料与冶金学院贵州省冶金工程与过程节能重点实验室

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。磷石膏排放量大，利用率低，资源化利用迫在眉睫。该研究以磷石膏为原料，经过激发预处理的磷石膏在不同温度下热处理，研究热处理温度对磷石膏的物相和微观结构、以及将其制备成免烧建材样品后的抗... 详细信息

这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。磷石膏排放量大，利用率低，资源化利用迫在眉睫。该研究以磷石膏为原料，经过激发预处理的磷石膏在不同温度下热处理，研究热处理温度对磷石膏的物相和微观结构、以及将其制备成免烧建材样品后的抗压强度、物相、微观结构的影响规律。结果表明，随着热处理温度的升高，二水石膏晶体结晶度增加，晶型发生转变，经过80 ℃热处理后的二水石膏晶粒致密，并且部分转变为半水石膏，由半水石膏水化重结晶生成的二水石膏对空隙进行填充，形成了结构致密，晶体相互粘合的内部微观结构，大大提高了免烧建材的抗压强度。免烧样品（磷石膏与水泥质量比为4:1）养护7 d和28 d抗压强度达到36.45 MPa和38.12 MPa，并且浸水24 h的样品仍能保持21.03 MPa的抗压强度。

关键词：陶瓷及复合材料磷石膏热处理抗压强度高掺量

复盐结晶法对除菱锰矿浸出液中镁分配规律研究

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无机盐工业 2023年第4期55卷 65-71页

作者：王松王家伟勾碧波杨攀贺跃杨春元王海峰贵州大学材料与冶金学院贵州贵阳550025 贵州省冶金工程与过程节能重点实验室贵州贵阳550025

电解锰生产系统中Mg^(2+)循环累积已成为该行业的共性技术难题,研发经济实用的除镁方法,符合双碳目标背景下的技术发展方向。研究了一种复盐结晶法来控制电解锰系统中Mg^(2+)浓度。在硫酸锰溶液中加入Al_(2)(SO_(4))_(3)·18H_(2)O生成... 详细信息

电解锰生产系统中Mg^(2+)循环累积已成为该行业的共性技术难题,研发经济实用的除镁方法,符合双碳目标背景下的技术发展方向。研究了一种复盐结晶法来控制电解锰系统中Mg^(2+)浓度。在硫酸锰溶液中加入Al_(2)(SO_(4))_(3)·18H_(2)O生成无定形态氢氧化铝,利用无定形态氢氧化铝的特殊性质,结合传统的复盐结晶技术,将硫酸锰溶液中Mg^(2+)的质量浓度控制在20 g/L以下,并获得有一定附加值的锰镁铝氧化物的前驱体。利用XRD、EDS、ICP-MS等检测手段,通过单因素和正交实验得到以下结论:当以铝镁物质的量比为0.3加入铝盐、反应温度为80℃、反应p H为6、反应时间为1 h时,Mg^(2+)分配系数为0.43、Mn^(2+)损失率为31.51%,溶液中Mg^(2+)质量浓度为17.525 g/L、Al^(3+)质量浓度为0.205×10^(-3)g/L,达到预期目标,可保证电解锰生产系统的健康运行。

关键词：复盐结晶法硫酸锰电解液硫酸铵镁分配系数