搅拌槽形对含钒页岩固液混合特性的数值模拟

搅拌槽是湿法提钒工业应用的重要设备,但在实际应用中存在矿物混合不均匀、易沉积在搅拌槽底部的问题。运用计算流体动力学(CFD)FLUENT软件,采用多重参考系法（MRF）、标准的k-ε方程、欧拉—欧拉多相流模型,对不同底部形状搅拌槽进行固液流场数值模拟。研究表明,平底搅拌槽对大粒径颗粒易产生固相沉积,圆底搅拌槽能有效解决沉积问题且搅拌更加均匀,槽内搅拌死区大幅下降。对槽内不同位置流场进行考察,圆弧底搅拌槽的湍动能、速度均优于平底搅拌槽,有利于提高固液混合效率。     

低温CO-SCR催化剂UiO-66制备及其脱硝性能EI北大核心CSCD

通过溶剂热法在不同调节剂种类、浓度条件下制备UiO-66改性催化剂,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)等对催化剂进行表征。考察不同调节剂种类、浓度对UiO-66形貌、结构组成以及选择性催化还原(CO-SCR)性能的影响。结果表明:UiO-66-HCl催化剂具有良好的脱硝性能和分散性以及更多的路易斯酸性位点和CUS(不饱和金属位点)。CO-SCR催化性能测试结果显示,在对苯二甲酸(H_(2)BDC)与调节剂的摩尔比为1:4,脱硝温度为170℃时,UiO-66-HCl脱硝率达到95%。     

我国钒页岩提钒技术研究现状及前景

综述了近十年来我国在钒页岩提钒领域的重要研究成果，包括选矿预富集、焙烧、浸出、净化富集及 沉钒等方面的研究现状和最新进展。重点探讨了典型难处理云母型钒页岩焙烧、浸出、净化富集和沉钒技术的研 究工作及最新研究成果，同时介绍了一些新兴强化钒高效提取的方法在钒页岩提钒领域的应用及机理。空白焙烧 工艺适用于钒赋存形式简单且多赋存于氧化物中的钒页岩，而对于钒赋存形式复杂的钒页岩，钒的转价率较低；添 加剂焙烧工艺能够有效破坏含钒矿物晶体结构，强化低价态钒的释放和氧化。直接酸浸工艺能有效浸取以吸附形 式存在的钒页岩中钒，而对于钒以类质同象形式赋存于云母类矿物中的页岩适用性较差；助浸剂及新兴外场浸出 工艺能进一步强化含钒矿物晶格破坏，显著提高钒的浸出率；新型净化富集技术能实现钒与杂质离子的高效分离 富集，提高分离过程的适用性和环保性；新型无铵沉钒工艺可从源头消除传统铵盐沉钒工艺过程的氨氮及大气污 染等环境问题，并获得高附加值钒产品。后续应基于钒页岩工艺矿物学研究，进一步开发高效、低能耗的提钒技 术；同时，探讨提钒技术基础理论，阐明提钒工艺过程控制因素，优化提钒工艺参数，降低生产成本，为我国钒页岩 提钒行业绿色可持续发展提供理论及技术支撑。     

钒页岩晶格特性及钒迁移配位转化机理研究

页岩钒以类质同象的形式受到了铝硅酸盐矿物的强晶格束缚,提取释放非常困难,其转化释放规律已成为困扰钒页岩行业技术开发的重要科学问题之一。本论文聚焦这一科学问题,采用了密度泛函理论从原子尺度深入研究了页岩钒的晶格特性和钒迁移配位转化过程,确定了钒原子的占位取代规律,模拟分析了湿法酸浸过程阴阳离子对云母界面的作用过程,阐明了氢氟离子协同强化云母四面体和八面体溶解破坏机制;同时对比火法焙烧过程高温活化钒原子释放差异,揭示了云母脱羟基结构畸变强化结构氧骨架脱除和钒原子配位溶出机制。研究成果将为钒页岩新一代全湿法技术的开发提供一定的理论指导。     

矿区农地重金属污染风险评价——基于改进的模糊综合评价法

矿区是农地重金属污染的高发地区,科学评价矿区农地重金属污染风险对人类健康和生态环境十分重要.针对现行模糊综合评价法在隶属度函数选择和权重确定方面的不足,从重金属浓度与暴露危害之间关系出发,选用logistic函数分布替代常用的梯形分布作为隶属度函数;考虑到农用地土壤污染风险管控标准与土壤pH值有关,引入pH值变动系数,...     

钒页岩全湿法绿色提取技术

我国页岩钒行业正面临技术转型与环境协调发展的双重挑战.本文系统研究了钒矿物晶格驰豫释钒行为及钒原子在矿物晶格和溶液环境中的配位转化规律，揭示了含钒矿物表面调整活化增溶、单金属协萃分离、氢还原无铵沉钒等核心机制，在总结多年工程转化经验的基础上，提出了新一代钒页岩全湿法绿色提取技术.结果表明：钒浸出率显著提升至90%以上，硫酸用量降低至180～240 kg/t矿石，钒产品纯度≥99.8%.研究成果解决了我国钒页岩的清洁生产关键问题，对当前行业低碳、清洁、高效生产主流发展和保障我国在这一领域的领先地位起到了积极作用.     

钛白废酸浸出赤泥脱碱实验研究与动力学分析

依据赤泥强碱性和钛白废酸呈酸性的特点,利用钛白废酸浸出赤泥脱碱。考察了搅拌速率、液固比、浸出温度和浸出时间对赤泥脱碱效果的影响,同时对赤泥脱碱过程进行了理论分析和动力学研究。结果表明:在浸出温度为70 ℃,搅拌速率为400 r/min,液固比为5 mL/g和反应时间为60 min的条件下,赤泥脱碱率大于99%,脱碱液pH值为6.2。利用钛白废酸浸出赤泥,赤泥脱碱率高,脱碱渣中铁品位也得到了富集,可以作为提取回收铁的二次矿产资源。钛白废酸能够显著破坏赤泥中钙霞石的晶体结构,使得结构碱几乎全部溶解,脱碱渣中出现硬石膏衍射峰,赤铁矿衍射峰也可明显分辨。该脱碱过程受未反应核收缩模型(USCM)中的内扩散关键步骤控制,线性相关系数大于0.99,脱碱反应速率常数随着温度升高而增加,表观活化能(E_a)为13.12 kJ/mol。     

页岩提钒尾渣基地聚合物的制备及其性能

为将页岩提钒尾渣资源化,利用页岩提钒尾渣作为主要原料,偏高岭土为铝质辅料制备地聚合物。考察了成型方式、硅铝原料配比、碱激发剂种类、碱激发剂用量和成型压力对地聚合物试样抗压强度的影响。结果表明,地聚合物制备最佳条件为:原料的质量配比(尾渣/偏高岭土)为11:9,NaOH碱激发剂质量分数为10%,水固比为0.18,成型压力为20 MPa,试样14 d抗压强度可达58.25 MPa。通过XRD、FTIR、TG-DSC、SEM和孔径分析对地聚合物试样进行检测表征,分析表明,地聚合反应的主要产物为无定形硅铝凝胶和少量钠沸石,无定形硅铝凝胶可以改善试样的孔结构,增强试样微观结构致密度,宏观表现为试样抗压强度增大。     

我国钒页岩提钒技术研究现状及前景

综述了近十年来我国在钒页岩提钒领域的重要研究成果,包括选矿预富集、焙烧、浸出、净化富集及 沉钒等方面的研究现状和最新进展。重点探讨了典型难处理云母型钒页岩焙烧、浸出、净化富集和沉钒技术的研 究工作及最新研究成果,同时介绍了一些新兴强化钒高效提取的方法在钒页岩提钒领域的应用及机理。空白焙烧 工艺适用于钒赋存形式简单且多赋存于氧化物中的钒页岩,而对于钒赋存形式复杂的钒页岩,钒的转价率较低;添 加剂焙烧工艺能够有效破坏含钒矿物晶体结构,强化低价态钒的释放和氧化。直接酸浸工艺能有效浸取以吸附形 式存在的钒页岩中钒,而对于钒以类质同象形式赋存于云母类矿物中的页岩适用性较差;助浸剂及新兴外场浸出 工艺能进一步强化含钒矿物晶格破坏,显著提高钒的浸出率;新型净化富集技术能实现钒与杂质离子的高效分离 富集,提高分离过程的适用性和环保性;新型无铵沉钒工艺可从源头消除传统铵盐沉钒工艺过程的氨氮及大气污 染等环境问题,并获得高附加值钒产品。后续应基于钒页岩工艺矿物学研究,进一步开发高效、低能耗的提钒技 术;同时,探讨提钒技术基础理论,阐明提钒工艺过程控制因素,优化提钒工艺参数,降低生产成本,为我国钒页岩 提钒行业绿色可持续发展提供理论及技术支撑。     

T42树脂对沉钒废水中氨氮的吸附性能与机理研究

在铵盐沉钒过程中会产生大量的氨氮废水,不经处理直接排放会造成严重的环境污染。分别以T42、D001、001*8、D113为吸附剂,考察其对吹脱后铵盐沉钒废水中氨氮的吸附去除性能。结果表明,T42树脂对氨氮的去除效果最好。以T42树脂为吸附剂去除氨氮,在pH=8、温度为25℃、吸附平衡时间为9 min时,去除效果最佳。T42吸附剂吸附去除氨氮反应过程的焓变为3.38 kJ/mol、熵变为18.90 J/(mol·K),不同温度下吉布斯自由能均为负数,说明T42树脂吸附氨氮为自发进行的吸热反应,升高温度有利于吸附的进行;拟二级动力学模型可以较好地解释吸附过程,吸附过程以化学吸附为主。在沉钒废水流速为9 mL/min,柱高为14 cm,pH=8,沉钒废水体积为321 mL时,经过3级串联处理后,出水氨氮浓度为1.13 mg/L,达到《钒工业污染物排放标准》,T42树脂可有效去除沉钒废水中的残余氨氮。