黄铵铁矾的制备及其形貌对锂离子电池磷酸铁锂正极材料性能的影响

为探索出红土镍矿杂质Fe高附加值利用的研究,以红土镍矿的硫酸铵焙烧熟料溶出液作为研究对象,以NH4HCO3作为造矾剂制备黄铵铁矾,矾水解后获得锂离子电池正极材料LiFePO4的原料Fe2O3,Fe2O3中加入Li2CO3、磷酸二氢铵NH4H2PO4及蔗糖煅烧制备出锂离子电池正极材料LiFePO4/C。获得最佳造矾条件为:反应时间4 h、反应温度95℃、终点pH值2.5、搅拌速度400 r/min,除铁率在98.35%以上,并采用XRD、SEM和化学分析手段对黄铵铁矾进行了表征;煅烧温度750℃、煅烧时间10 h制备的片状磷酸铁锂在0.1C倍率下的首次放电比容量164.12 mAh/g,0.1C、0.5C、1C、2C、5C倍率下循环10周的容量保持率较颗粒状磷酸铁锂高,表明片状磷酸铁锂有较好的电化学性能。由红土镍矿中的铁元素合成了高附加值锂离子电池LiFePO4正极材料,为红土镍矿资源高效、综合利用提供新技术及理论支持。     

CaCO3存在下高铁硫化锌矿氧化焙烧的相变机理研究

针对目前湿法炼锌工艺处理高铁硫化锌矿存在浸出率偏低的缺点,本文提出添加一定量CaCO3的方式预先氧化焙烧矿样,使ZnS矿相转变为易于浸出的ZnO。结果表明：当高铁硫化锌矿中未添加CaCO3时,矿石中的ZnS在700℃和1h的焙烧条件下不能被完全氧化为ZnO,焙烧产物中有难以浸出的ZnFe2O4生成;当添加一定量的CaCO3（Ca:S =1:1）时,矿石中的ZnS在相同焙烧条件下可以完全氧化为易浸出的ZnO,在焙烧产物中未检测到ZnFe2O4,但发现有Ca2Fe2O5生成,同时添加的CaCO3在氧化焙烧过程中会转化成了CaSO4。因此,高铁硫化锌矿中加入适量的CaCO3,既能促进闪锌矿（ZnS）和黄铁矿（FeS2）在氧化焙烧过程中的物相转变,又能通过形成Ca2Fe2O5来抑制ZnFe2O4的生成,并通过形成CaSO4来固硫。同时实验结果与热力学分析相吻合。     

复合硫酸盐焙烧—水浸法提取中低品位锂瓷土中的锂

采用硫酸钠、硫酸钾混合硫酸盐焙烧中低品位锂瓷土（Li2O%=1.86%）,并采取了水浸法提取焙烧产物中的锂,研究焙烧过程硫酸盐/锂瓷土配比、焙烧温度、时间等工艺条件对后续锂浸出率的影响。结果表明：在850 ℃焙烧1 h、锂瓷土∶硫酸钾∶硫酸钠最优配比为1∶0.35∶0.15,锂浸出率达到95%,并且可以有效避免杂质铝进入浸出液;硫酸盐焙烧过程中,锂瓷土先部分转变成KAlSi3O8,再转变成KAlSiO6相及SiO2相。     

LiFePO4的共沉淀法制备与性能

以LiOH·H2O,H3PO4,(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O为原料,采用低温共沉淀结合后续热处理法制备了橄榄石型的锂离子电池正极材料LiFePO4.X射线衍射结果表明,所得产物为纯相橄榄石型LiFePO4.研究了锂用量、料液浓度、反应温度、反应时间、热处理温度、热处理时间等因素对所得产物电化学性能的影响,得到的优化实验条件为锂用量为理论量的2.9倍,料液浓度为0.1 mol/L,反应温度为60 ℃,反应时间为60 min,热处理温度为700 ℃,热处理时间为10 h.     

红土镍矿黄铵铁矾法除铁及杂质铁的高值化利用

以红土镍矿为原料,采用硫酸铵焙烧—水浸—黄铵铁矾法除铁,然后再以黄铵铁矾水解所得Fe2O3为原料,加入一定比例的Li2CO3、NH4H2PO4和蔗糖进行还原焙烧制备锂离子电池正极材料LiFePO4/C。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和化学分析等手段对实验样品进行了分析和表征。研究了工艺参数对除铁率和黄铵铁钒形貌以及黄铵铁钒形貌对磷酸铁锂电化学性能的影响。结果表明,最佳造矾条件为:反应时间4h、反应温度95℃、终点pH值2.5、搅拌速度400r/min,在此条件下浸出液除铁率超过98.35%;煅烧温度750℃、煅烧时间10h时制备的片状磷酸铁锂具有较好的电化学性能,在0.1C倍率下的首次放电比容量为164.12mA·h/g,0.1C、0.5C、1C、2C、5C倍率下循环10周的容量保持率较高。研究结果可为红土镍矿资源的高效、综合利用提供新技术及理论支持。     

水热法制备锂离子电池正极材料LiFePO4及其性能研究

以H3PO4,FeSO4·7H2O和LiOH·H2O为原料,采用水热法制备锂离子电池正极材料LiFePO4,并以葡萄糖为碳源对其进行碳包覆.考查了pH值、水热反应温度和反应时间等工艺条件对合成产物的结构、微观形貌和电化学性能的影响.结果表明,pH值对水热反应合成LiFePO4有很大的影响,当前驱体pH值为7左右时能得到较纯的LiFePO4.260℃水热反应4 h所合成的LiFePO4碳包覆后的电性能最好,0.1C倍率下首次充放电比容量分别为152和146 mAh/g.     

三元正极材料废粉氢还原-水浸提锂过程典型杂质的影响

对含杂三元正极废粉和纯三元正极粉进行了氢还原-水浸提锂工艺对比试验,采用XRD、SEM-EDS和红外光谱等检测手段对反应产物进行表征分析。结果表明,纯三元正极粉较佳焙烧条件为: 焙烧温度500 ℃、焙烧时间30 min、氢气流量100 mL/min,此条件下所得焙烧料在浸出液固比10∶1、温度90 ℃、时间120 min条件下浸出,锂浸出率为98.71%。含杂三元正极废粉较佳焙烧条件为: 焙烧温度500 ℃、焙烧时间90 min、氢气流量100 mL/min,此条件下所得焙烧料在相同条件下水浸时,锂浸出率为84.74%。含杂三元正极废粉锂浸出率明显低于纯三元正极粉,原因是含杂三元正极废粉中存在F、P、Al等杂质,在还原焙烧过程中部分锂与杂质成分反应,生成水溶性差的LiF、Li3PO4和LiAlO2,进而降低了锂浸出率。     

Na2SO4-H2SO4混合焙烧中低品位锂云母提锂研究

采用Na2SO4-H2SO4混合焙烧法处理宜春地区中低品位锂云母（Li2O=1.2-1.4%）,研究了酸浓度、焙烧后粒径、硫酸钠添加量等工艺条件对浸出率的影响。采用TG、XRD、SEM、元素成分分析等方法对焙烧过程进行了分析,探讨了Na2SO4对浸出过程的影响。研究结果表明：在800℃-1000℃的温度下,酸浓度70%、矿粒径80目、硫酸钠添加量100g时,浸出率达到90.0%,优于传统H2SO4法的浸出率（73.0%）。本工艺具有优异的固硅、固铝效果,可大幅度缩减传统工艺浸出过程中除硅、除铝工序;焙烧后的硅渣主要成分为SiO2和Al2O3;硫酸钠的加入加剧了锂云母矿原有结构的破坏,可以大幅度提升锂浸出率     

废锂离子电池钴酸锂的碳还原和硫酸溶解

将钴酸锂与活性炭粉混合,在高温下进行热处理,用X射线衍射仪分析钴酸锂碳还原反应产物的物相结构.当热处理温度为500,600,700℃时,还原产物主要为Li2CO3,CoO,Co3O4和Co,但仍有LiCoO2未被还原.以硫酸水溶液作为介质,研究硫酸浓度对钴酸锂和四氧化三钴溶解的影响.结果表明,钴酸锂比四氧化三钴更容易溶解.当硫酸与水的体积比达到0.375以上时,钴酸锂可全部溶解.在试验条件下,废IB锂离子电池中钴的浸出率可达99.14%.     

高纯铝灰碱性焙烧提取铝研究

采用碱性焙烧法提取高纯铝灰中的铝,探讨了焙烧温度、焙烧时间、碱灰比等因素对铝灰中铝浸出率的影响。结果表明,碱性焙烧适宜条件为:焙烧温度600 ℃、焙烧时间60 min、碱灰比1.0,此时得到的焙烧产物物相为NaAlO₂、Al₂O₃,焙烧产物在温度25 ℃、液固比10∶1条件下水浸60 min,铝浸出率为78.95%。     

SMA超弹性及减隔震器的研究与发展

讨论了影响SMA超弹性性能的主要因素,分析了两种不同的超弹性本构关系,总结了SMA超弹性阻尼器在工程振动控制领域的最新研究进展,包括各种阻尼器的减、隔震效果及作用机制,布置方式和优化设计等,展望了SMA在减、隔震方面的发展趋势。     

建安工程投标报价方法及策略

通过对现阶段经济发达地区工程投标报价方法的分析 ,对工程投标报价改革的方向及策略进行了探讨     

VB和Surfer接口研制及在地表移动变形的应用

移动变形等值线图是描述矿区地表移动和变形分布的主要途径,但其绘制方法比较烦琐。为了克服该方法的不足,开发了VB和Surfer接口程序,将其绘图功能集成到地表移动变形预计应用程序中,实现了等值线的自动绘制,为预测结果的正确分析提供可靠的基础图件。实例验证表明,该方法不仅减少了编程量,而且提高了作图效率。     

聚氨酯密封件质量性能检测及储运管理

介绍了矿用设备关键元件聚氨酯密封件质量性能检测、储存、包装等生产工序,分析了各生产工序过程中的操作技术要点,指出了各生产工序的注意事项,为提高聚氨酯密封件性能检测、储存、包装管理水平提供了参考。     

井下通风、排水及压缩空气设备选型设计

依据井下通风方式及瓦斯含量对井下通风设备进行了选型设计,给出了进行反风时的通风机工作特性以及通风机的电控形式;对井下排水设备和压缩空气设备进行了选型设计。井下工程实践表明,所选用的设备可满足矿井的正常生产需要。     

充填堵管事故及气压通管技术分析与应用

为解决充填开采中充填管道频发堵管事故的问题,以山东肥城某矿为例,使用理论分析的方法,研究与分析充填使用的材料和充填管道中堵管的类型。通过对比现有的人工拆除法、布置同流水管法的优缺点,提出了气压通管技术。研究结果表明该技术可以降低经济的投入、提高通管的效率。     

大力加强科技创新以科学技术引领企业又好又快发展

阐述了煤炭基建施工企业科技创新的重要性。结合中煤第一建设公司科技创新情况,介绍了煤炭基建施工企业科技创新活动谋划与部署的具体内容及应采取的措施。     

中美金属与非金属矿山安全健康标准比对分析

通过对比我国与美国金属非金属矿山安全健康标准的制定背景、标准体系结构、标准修订办法以及具体的技术指标,找出了我国与美国金属与非金属矿山安全健康标准之间的差异,并在比对的基础之上,结合我国金属非金属矿山的实际生产情况,对具有差异的指标提出了具体修改建议,为完善我国《金属非金属矿山安全规程》提供参考意见。     

混凝机理及其试验研究

通过分析讨论混凝机理的前期研究工作, 提出了混凝的三个过程及其物理模型, 并在试验中得到很好的验证。     

国内外掘锚机组的现状及发展趋势

随着锚杆支护技术迅速发展,快速掘锚技术已成为建设高产高效矿井的关键。通过对国内外掘锚机组的现状和存在问题以及发展趋势的分析,提出了我国掘锚机组的研究方向,指出了掘锚机组在我国的发展前景。