废旧三元锂离子电池热解工艺研究

本文研究了废旧三元锂离子电池在500～650℃、空气条件下热解过程中的反应机理。使用软件Factsage对电池热解过程中的热力学进行计算,利用X射线衍射分析、电感耦合等离子体光谱仪、电子探针等设备分析热解产物的主要物相组成及其微观形貌。通过球磨、筛分、真空抽滤等过程回收热解产物中的铜片和铝片,并得到了富含Li、Ni、Co、Mn等有价金属元素的黑色粉末。该黑色粉末可采用湿法冶金进一步提取有价金属,经济效益显著。     

层状氮化硼纳米片的制备及表征

基于前驱体合成与氨气氮化两步法,通过对前驱体合成关键参数B源/N源比、分散剂种类、前驱体干燥方式进行调控,实现了大比表面积、少层氮化硼纳米片材料的制备。其优化条件为以硼酸为硼源,尿素为氮源,硼酸与尿素摩尔比为1∶30,甲醇和去离子水作为分散剂,利用真空冷冻干燥方式合成前驱体。将前驱体在氨气气氛下900 ℃保温3 h合成了氮化硼纳米片。利用X射线衍射测试、X射线光电子能谱测试、拉曼光谱测试、热重分析测试等对合成产物进行了物相和结构表征,利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、透射电子显微镜、氮气吸脱附曲线等对合成产物进行了形貌及比表面积表征。结果表明:合成的氮化硼为六方氮化硼纳米片（h-BNNSs）,纯度高,形貌类石墨烯,层数为2～4层,厚度平均为1 nm,比表面积为871.8 m2·g?1,单次产物质量平均可达240 mg,合成产物平均产率可达96.7%。该方法简单易操作,实现了大比表面积少层氮化硼的制备,有助于氮化硼在各应用领域的研究,如氮化硼/石墨烯复合材料、纳米电子器件、污染物的吸附、储氢等。      

利用多晶硅切割废料制备SiC粉体

针对目前多晶硅切割废料大量堆积造成环境污染的问题,提出了以多晶硅切割废料为原料,经过盐酸浸出除Fe后,配加活性炭高温反应制备SiC的工艺。首先,对废料成分与碳的反应进行了热力学计算;然后,使用差热分析、X射线衍射和扫描电子显微镜等分析手段,研究了反应温度、反应时间以及废料中的Fe对产物物相组成和形貌的影响。结果表明,切割废料经过酸浸后的主要成分为SiC和Si。碳不能与Fe-Si系合金(FeSi、Fe_5Si_3等)中的Si反应生成SiC,所以为了制备纯度较高的SiC,多晶硅废料反应前必须预先除Fe。当反应温度高于1 400℃时,酸浸后的切割废料与活性炭的反应能够迅速地发生,且反应生成的SiC遗传碳颗粒的形貌。     

非高炉闪速炼铁研究进展

 非高炉炼铁是钢铁工业实现低碳冶金的重要方向之一,在国外已进行了近百年的研究,出现了“直接还原”和“熔融还原”等十余种新工艺,但迄今都尚未能成功取代高炉,表明其创新难度很大。介绍了基于钢铁冶金与有色冶金“学科交叉”思维所提出的将有色工业成熟的“闪速冶金”工艺拓展用于炼铁在基础理论与试验研究方面所做的工作与进展,提出了以“煤基常压气化-飘浮闪速炼铁”为技术特征的非高炉炼铁新工艺,并介绍了其产业化的初步设计方案。     

Effect of cerium on the cleanliness of spring steel used in fastener of high-speed railway

The effects of Ce addition on the quantity, size, distribution of inclusions and the content of oxygen, sulfur and other hazardous residual elements in spring steel used as fastener in high speed railway were investigated by metallographic examination, SEM-EDS and composition analysis. The results indicated that the contents of oxygen decreased with the addition of Ce([Ce]0.1%) and the content of sulfur continually decreased with increasing content of Ce([Ce]1.2%). However, with the further increase of Ce element addition, the content of [O] and T[O] began to increase. The content of Ce corresponding to the lowest [O] and T[O] lied in the range of 0.10%–0.13% and 0.045%–0.065%, respectively. The addition of Ce in spring steel resulted in the formation of rare earth oxides/oxysulfides and decreased the size of inclusions to less than 3 μm in globular or spheroid shape. Moreover, the residual harmful elements(As, P, Pb and Sn) were found to exist in the Ce-containing inclusions, which had proved that the Ce addition could capture the residual elements and suppress their precipitation behaviors in the grain boundary.     

氧化亚铁颗粒氢还原过程的结构演变

采用热重法实验研究了773~1273K氧化亚铁的等温氢还原动力学,发现873K温度以上,反应动力学曲线有明显转折,说明反应机理发生了变化．在973~1073K的温度范围,出现了反常的温度效应．即反应速率随温度升高而减小．为讨论产物结构对反应动力学的影响,分别对不同温度的反应产物,以及一定温度不同还原状态（不同反应时间）的产物进行形貌观察．结果显示．随着反应温度升高,还原产物表面的孔洞增多,枝状特征显著增加,而973K和1023K时表面的烧结现象明显．一定温度下,随着反应进行,表面的孔洞增多,并逐渐出现烧结．973K和1023K温度条件下反应产物大体保留原来的大颗粒外形,而1173K时还原2min开始,就大量出现枝状产物,并逐渐烧结．结合产物形貌变化和反应动力学曲线,反应前期为界面化学反应控速,随着反应进行．还原的金属铁发生烧结现象,致密的结构阻碍了产物气体向外扩散,反应控速环节转变为产物气体的外扩散,还原速率也随之降低．     

含锌冶金粉尘处理技术的发展和现状

随着冶金工业的发展,含锌粉尘产出量和锌含量不断提高,对其中锌、铁的回收利用也提出了更高的要求。针对含锌冶金粉尘处理和综合利用的课题,概述了国内外相关技术的发展历程和现状,分析总结了各种处理技术的特点,并介绍了一种基于选择性氯化原理的含锌粉尘处理新思路。     

H_2-CO混合气体还原氧化亚铁粉体的动力学

通过热重实验获得了873、973和1173 K三个温度条件下不同组成的H_2-CO混合气体还原氧化亚铁的动力学曲线,发现在873和973 K时由于析碳反应的发生,动力学曲线较为混乱,没有规律,而在1 173 K时,还原曲线则随还原气体中H_2含量(体积分数)的增加表现出明显的规律性.通过H_2-CO与H_2-Ar气体还原氧化亚铁动力学的比较,混合气体中CO参与反应的速率与其含量(体积分数)基本符合线性关系.还原产物形貌观察的结果表明,随着反应温度的升高,还原产物孔隙增大,铁相充分发育长大并逐渐有明显的烧结现象.     

钢铁冶金过程脱铜方法研究的发展和现状

随着废钢积累和在炼钢过程的循环利用,钢中Cu含量不断增高,影响钢铁产品质量,严重制约了废钢的利用。因此,需要在冶金过程中将Cu尽可能脱除。然而,Cu的热力学性质决定了冶金过程的氧化和还原精炼难以将Cu从铁液或钢液中去除。在分析总结现有各种脱铜方法的基础上,提出了一种基于选择性氯化和挥发的新方法,其要点为:首先使铁水或钢液中的Cu部分氧化进入熔渣,然后通过熔渣中Fe和Cu的选择性氯化和挥发反应,最终Cu以高挥发性的氯化物形式得到脱除。目前的研究表明该方法理论上可行,初步的试验结果也证实可有效地进行Cu,Fe的分离,渣系的氧化性和组成对脱铜过程有重要的影响。     

立式气力提升泵的使用情况

1978年我厂采用江油水泥研究所设计的φ800×3300毫米立式气力提升泵,投产后,生产稳定,维护简便,瞬时送料量曾达到25吨/小时左右,从未发生堵塞现象,综合效果良好。现将使用情况作简单介绍,以便交流。一、工艺流程和设备规格工艺流程见图1。生料经螺旋输送机1送到窑尾料仓2内,料仓下部与双管绞刀3相连,