钽铌湿法冶金技术概况及发展趋势探讨

介绍了钽铌湿法冶金技术的发展概况和现状。根据分解介质的不同,钽铌湿法治金技术可分为碱熔融法、酸法和氯化法,碱熔融法可分为钠碱熔融法和钾碱熔融法,酸法主要有氢氟酸法和硫酸法。分别介绍了以上各方法的工艺路线,并对其优缺点进行了分析。针对现行氢氟酸工艺存在严重氟污染和对低品位钽铌矿分解率低的问题,依据清洁冶金原理,提出了钽铌亚熔盐清洁冶金新工艺,从生产源头消除了氟污染,可实现钽铌资源的高效清洁利用,具有良好的应用前景。     

铬盐清洁工艺亚熔盐介质脱除铝酸钾、碳酸钾研究 Ⅱ.结晶工艺

针对铬盐清洁工艺亚熔盐介质净化过程,研究了KOH-K2CO3-Al2O3-SiO2-H2O体系铝酸钾、碳酸钾混合盐的结晶行为.发现冷却时间、搅拌速率、冷却方式对结晶平均粒径具有重要影响,对晶种浓度也有一定影响.与控制冷却相比,线性冷却方式产生的结晶粒径稍小,除杂效果较好.在最佳工艺条件下亚熔盐介质中碳酸钾、铝酸钾的质量分数可分别降至4.67%、0.98%(以Al计),实现了亚熔盐介质的有效净化.     

氟化物熔盐的制备及其应用进展

氟化物熔盐具有高温稳定性好、热导率高、比热容大、电化学窗口宽、饱和蒸汽压低和中子吸收截面小等一系列优点,是一种具有广阔应用前景的重要功能材料。本文介绍了氟化物熔盐的典型制备及净化方法（如真空除水法、氟氢化铵法、H₂-HF净化法、电化学净化法、添加还原剂法）,分析了不同方法去除熔盐中杂质离子的作用机制和技术特点。总结了氟化物熔盐在核能、冶金、功能材料制备、先进储能介质、表面处理技术、电子化学品、精细化工及熔盐电池材料等领域的应用及最新进展。突出了氟化物熔盐作为核反应堆冷却剂、熔盐电解质、高温储能材料及反应介质等方面的应用优势。指出了氟化物熔盐在制备及应用过程中存在的问题及发展趋势,并就其发展前景进行了展望。文章指出开展氟化物熔盐制备与纯化机制研究、探索氟化物熔盐净化过程中杂质的存在形式与迁移规律、阐明氟化物熔盐制备与净化机理、发展新的熔盐净化方法以减小熔盐的腐蚀性和降低成本对熔盐的工业化生产和应用至关重要。     

含钒钢渣亚熔盐法浸出提钒过程与机理

实验研究了采用钾系与钠系亚熔盐反应介质提取含钒钢渣中钒的工艺与机理. 结果表明,亚熔盐体系对含钒钢渣的提钒机理是通过分解硅酸二钙、硅酸三钙、铁酸钙等钒的固溶相,使钒以可溶性钒酸盐形式溶出,钢渣中高CaO对钒溶出的负面影响可通过调整浸出液中氢氧化钠(钾)浓度避免. 与传统工艺相比,亚熔盐体系反应温度由850℃降至220~240℃,反应时间由4~6 h降至1~2 h,在显著降低能耗、提高效率的同时,钒的一次转化率钠系可达85%,钾系可达97%;且在钾系亚熔盐氧化性气氛中实现钒、铬共提,基本实现了含钒钢渣中钒的高效清洁提取.     

难熔金属含氧酸盐电化学解离-合金化短流程绿色工艺

针对难熔金属传统冶金流程长、能耗高和污染重的问题,介绍了以难熔金属含氧酸盐(如CaTiO3, NaVO3, Na2CrO4等)中间体直接熔盐电解(液态阴极)制取合金的短流程新过程。以熔点低、可溶、可电离的难熔金属含氧酸盐为电解反应物直接实现难熔金属的合金化,构建冶金?材料一体化的熔盐电解新体系,是缩短流程和实现冶金资源“快速成材”的创新路径。新过程弃用污染性工艺,环境友好,符合高效绿色冶金原则,有潜力成为一种普适性新方法。     

热等离子体超高温化学转化的过程研发和应用进展

概述了热等离子体超高温化学转化的原理、研发和应用进展。热等离子体可提供超高温反应条件,以及具有可调控的氧化、还原或惰性的气体氛围的优点,因而是一种独特的化工外场强化手段,可为劣质化石化原料以及一些工业中间产物及废弃物的清洁、高效转化提供新的技术方式,也成为现代反应工程的重要前沿领域之一。同时,热等离子体化学转化过程反应条件苛刻,是传递和反应强耦合的复杂过程,如何将热等离子独特的反应性质与物质转化需求合理结合,实现过程的清洁、高效、可控,并保证过程的经济性,是科研探索和工业实践中必须面对的问题。本文以典型热等离子体化学转化过程展开讨论,包括等离子体法乙炔、固废物处理、纳米材料制备等,展望了热等离子体技术在能源、化工、环境、材料等领域独特的发展前景。     

战略性稀有金属资源绿色高值利用技术进展

从资源紧缺、环境污染、产品低端等方面,总结了我国钒、钛、镍、钴、锂稀有金属资源在战略性新兴产业迅猛发展时代所面临的国家重大需求,回顾了领域近年来通过升级和变革传统稀有金属资源利用技术取得的主要进展和成就。其中煤基钠化冶炼、高温碳化?低温氯化、亚熔盐氧化等非常规介质强化手段是实现钒钛磁铁矿中钒、钛绿色高值高效利用的核心;盐酸常压浸出?低温选择性水解?共沉淀新技术是一种低成本、短流程高效高值利用红土镍矿全组分的先进技术代表;双功能协同复合萃取原理是实现高镁盐湖卤水的锂资源绿色利用的关键基础。基于固废资源化和源头减废两个思路,现阶段战略性金属资源的利用技术初步解决了环境污染和资源利用率低的问题,但仍存在资源绿色利用基础原理匮乏、产品科技含量低等普遍问题。以战略性产业关键材料为导向的绿色高值利用技术的应用基础研究是稀有金属相关绿色产业战略性发展的重要科技保障,是未来重要的前沿研究方向。     

铬盐清洁工艺亚熔盐介质脱除铝酸钾、碳酸钾研究Ⅰ．——溶解度

脱除铝酸钾、碳酸钾等杂质是铬盐清洁工艺亚熔盐介质循环利用的重要环节。作者测定了40℃及95℃KOH-K2CO3-Al2O3-SiO2-H2O体系部分溶解度,确定该体系存在K2O.Al2O3.3H2O(即KAlO2.1.5H2O)与K2CO3.1.5H2O等平衡固相,为亚熔盐介质的冷却结晶除杂过程控制提供了热力学依据和指导。     

化学工程学——总论及附录

<正> 化学工程学是化工、炼油、冶金、轻工、生化等工业生产技术有关具有共性规律的工程科学。六十年代初经全国有关专家论证,提出以“传递过程原理及重要分离单元操作”和“固体流态化技术及化学反应工程研究”为两个主要研究方向。由于国内、外化工生产技术及科学研究     

铬盐清洁工艺亚熔盐介质脱除铝酸钾、碳酸钾研究I.——溶解度

脱除铝酸钾、碳酸钾等杂质是铬盐清洁工艺亚熔盐介质循环利用的重要环节.作者测定了40℃及95℃KOH-K2CO3-Al2O3-SiO2-H2O体系部分溶解度,确定该体系存在K2O·Al2O3·3H2O(即 KAlO2·1.5H2O)与K2CO3·1.5H2O等平衡固相,为亚熔盐介质的冷却结晶除杂过程控制提供了热力学依据和指导.     

萤石资源开发利用现状与战略意义

萤石作为一种重要的非再生非金属战略矿产资源,受到各国重视。随着科学技术和国民经济的快速发展,其经济价值和战略地位日益突出,广泛应用于冶金、建材、氟化工等传统领域和新能源、新材料、新医药等战略性新兴产业。近年来,氟化工产业链不断深化,对萤石资源的需求急剧增加,由于全球萤石资源储量有限、资源分布不均、贸易保护主义以及逆全球化势力等因素,全球氟化工产业呈现出高度集中和高度垄断的现象,不同国家和地区的经济发展和萤石资源清洁高效利用、精深加工技术水平存在较大偏差,对萤石产品的供需和消费格局产生严重影响,激化萤石资源储备与萤石产业发展之间的矛盾。本工作从资源储备、主要产业结构、供需消费结构及清洁高效利用技术等方面详细阐述了萤石资源的经济地位和战略意义,提出萤石资源的全球战略布局,通过强化萤石资源整合重组、清洁高效利用、精深加工技术与装备研发、高端产品制造,进一步推动萤石产业朝着精细化、复合化、轻量化、环保节能、循环经济氟化工产品应用领域以及高新技术产业的应用研究开发方向发展,保障萤石资源储备与供给,实现全球萤石资源优化配置和萤石产业的健康可持续发展。     

反应萃取技术的研究现状

化工过程强化包括设备强化和方法强化，反应萃取技术就是方法强化的技术之一。本文综述了反应萃取技术的基本原理及其分类，介绍了它在反应工程方厩的应用和研究进展，并对今后的发展前景进行了展望。与传统方法相比，反应萃取技术作为一种新兴耦合技术能显著提高效率、减少废物排放，是一种高效、节能、清洁、安全、可持续发展的化工新技术。     

铬酸钠氢还原反应动力学

引言 铬为重要战略资源,铬及其化合物在国民经济中有不可替代的广泛应用.Cr2O3为铬盐工业主要产品之一,广泛有于、颜料、磨料、治金原料、耐火材料、有机合成催化剂、热喷涂材料等领域.     

钒化工冶金固废资源化清洁利用

采用整体化增值利用、多组元高效提取、末端无害化处置的策略，通过关键核心技术创新和集成，开发了具有产业化价值的低成本、高效钒化工冶金固废资源化清洁利用技术集成体系。提钒尾渣通过亚熔盐技术高效提钒后，渣中的钒含量(以V2O5计)降低至0.2wt%以下，铁含量(以Fe2O3计)富集至60wt%以上；再经钙化脱钠后终渣中钠含量(以Na2O计)低于2wt%，可大比例替代低钒高品位铁精矿用于配矿烧结，配矿量由原来的20 kg/t提高至60 kg/t。将块状、粉状铬泥通过添加有机粘结剂和65碳化硅做成球骨架，加工成粒径5?30 mm的球状物并烘烤，加入炼钢工序，所制钢筋的屈服和抗拉强度均比常规工艺高，对钢筋性能提高有一定作用。采用钒酸铁部分替代V2O5冶炼钒铁技术上可行，1 t钒酸铁可代替209 kg V2O5，钒铁消耗0.2 t，钒回收率在90%以上，并生产出A级50钒铁产品。50钒铁炉渣作为粘结配料可提高钒钛烧结矿强度，在回收利用渣中钒、镁、钙元素的同时，使钒钛烧结矿转鼓指数提高2%~4%。     

太阳能分解水制氢技术研究进展

介绍了传统氢的获取方式;综述了以太阳能为能源分解水制氢技术的研究进展;概述了光伏法、光热法、光电化学法及光热电化学耦合制氢技术的基本原理及技术关键;评述了反应器材料、半导体催化剂材料、光强、反应温度、反应压力等工艺条件对制氢效率的影响。展望了目前太阳能制氢技术的研究前景。     

化学链技术在煤炭清洁高效利用中的研究进展

化学链技术通过循环物质的反应与再生将特定反应分为几个子反应,以实现资源的定向转化与产物的低耗分离。化学链技术用于煤炭资源的清洁利用可以降低（火用）损、实现CO₂低耗捕集、同时抑制NO_x产生,在制氧、制氢、发电、化学品生产工艺中有非常大的潜力。本文重点评述和展望了将化学链技术集成应用于IGCC发电以及新型煤化工这两个重要领域。随着研究的进一步深入,化学链技术将有可能成为煤清洁利用中具有特色的创新性技术。     

化学氧化强化湿法冶金清洁生产：进展与展望

湿法冶金具有能耗低、污染小等优点，广泛应用于低品位复杂矿石处理。金属浸出是湿法冶金的首要环节，但存在金属回收率低和反应时间长等问题。化学氧化可加速金属硫化物转化为金属离子或改变金属的价态，有利于后续目标金属的分离富集，在此过程中还可以通过介质强化、外场强化提高金属氧化浸出率。主要介绍了五种典型的低腐蚀性化学氧化剂(Fe3+, O2, H2O2, O3和过硫酸盐)，以及相关的协同氧化方法在金属浸出中的应用和机理分析，介绍了加压强化、介质强化、微波和超声等强化方法，对比分析了各方法的优缺点及适用范围。Fe3+广泛应用于硫化矿的酸性浸出，独特的离子对循环使Fe3+可与多种氧化剂形成协同氧化浸出机制。O2常通过加压强化提升氧化浸出效率，可促进难处理硫化矿氧化分解。H2O2氧化性强，氧化产物清洁无污染，受到广泛关注，近年来多用于电子废弃物资源处理领域。臭氧预氧化处理含硫含砷难处理金精矿，可有效解除难浸硫化矿对金的包裹，促进金的溶出。过硫酸盐性质稳定，氧化能力强，可活化生成更高氧化性的活性氧。协同氧化可结合各氧化剂的优点，提高氧化能力，降低综合成本。四种强化方法可为化学氧化过程提供能量、加强传质或提高金属分离选择性，有助于提高金属浸出率，缩短反应时间。展望了化学氧化强化金属浸出技术的发展前景和技术挑战，对湿法冶金清洁生产技术开发有指导意义。     

钛白粉的制备方法现状及展望

综述了钛白粉的制备方法现状及研究进展,分析了各种方法的技术特点,指出金红石型钛白粉生产应以氯化法为主,但在中国发展氯化法钛白需加强适合国内高钙镁钛资源制备沸腾氯化炉料方法的研究,进一步掌握沸腾氯化法生产的核心技术,同时开展熔盐氯化废渣的循环利用研究,开发清洁的熔盐氯化法新技术。锐钛型钛白粉产品在功能材料方面有着不可替代的市场地位,硫酸法、盐酸法、亚熔盐法、氟化法均可生产出锐钛型钛白产品,这些方法还需解决生产过程中试剂的循环利用以及三废的综合利用问题,才能实现钛白粉产业的绿色转型。