煤气化渣的高值化利用研究进展

煤气化是煤炭清洁高效利用的重要方式,不可避免地会产生大量煤气化渣;基于我国生态环境建设和污染治理政策法规的要求,煤气化渣高效回收利用已成为煤基固废利用方向的研究热点。煤气化渣主要由未燃尽炭和灰组分组成,其中灰组分主要包括SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、CaO和Fe_(2)O_(3)等,是硅、铝、钙、铁等元素的廉价来源之一。分析了煤气化渣的粒度特征和物化特征,总结对比了煤气化渣制备硅基材料、铝基材料、催化剂/催化剂载体、陶瓷材料、用作橡塑填料等高值化利用途径的技术特点,提出了煤气化渣未来发展需要考虑的几点问题,以期为煤气化渣高值化利用提供参考。

钢厂粉煤灰浮选提碳试验研究

针对贵州六盘水某钢厂粉煤灰烧失量高达27.30%,进行了实验室提碳浮选研究。首先研究了粉煤灰的可浮性,找到粉煤灰的优化浮选条件,最后进行了4种流程探索。试验表明,采用分段加药一次粗选+一次扫选+扫选精矿再精选流程,可以得到产率38.67%、烧失量56.95%、碳回收率79.85%的产品,尾灰烧失量可降至6.72%。

浅谈选煤厂的环境问题及其保护

我国是煤炭生产和消耗的大国,煤炭作为第一能源,在一次能源消耗结构中占76%。在生产过程中,选煤带来的环境污染非常严重,这一问题已经引起社会各界的重视。本文从生产过程中产生的的粉尘、噪声、煤泥污水的产生、危害及治理角度,论述重视选煤环保工作的重大意义。

印尼某锡铁矿工艺矿物学研究

为了对印尼锡铁矿石的开发提供合理的工艺流程,对其矿石进行了系统的工艺矿物学研究。通过化学多元素分析、物相分析、矿物的定量分析以及X射线衍射分析,全面了解了该锡铁矿石的化学组成、矿物组成及相对含量,主要有用矿物为磁铁矿,含量为56.95%,有害元素磷含量为0.077%,硫含量为0.11%。利用光学显微镜和电子探针等设备,详细分析了矿物的嵌布特征、各元素的赋存状态和矿物粒度分布特征,并对不同磨矿细度产品进行了解离度分析和理论指标预测,得到合理的磨矿细度为-74μm占85%,并提出了适合该矿石的四种基本工艺流程。

果胶的提取和应用

果胶广泛存在于水果和蔬菜中,在柑桔皮中果胶含量约占干质的20%～30%,因而从柑桔皮中提取果胶具有很高的经济价值。提取果胶有很多种方法,其中酸法提取,乙醇沉淀可有效的提取柑桔中的果胶。果胶在食品工业和医药上有着广泛的应用。

煤气化渣残碳的分离及应用研究进展

煤气化渣是煤气化产生的固体废渣,主要包括残碳和无机矿物质(SiO_(2),CaO,Al_(2)O_(3)等),煤气化渣的高效处置和高值化利用具有重要社会和经济意义。残碳含碳量高,不仅具有相对完整的孔隙结构和较大的比表面积,还具有一定的电催化活性。因此,实现煤气化渣中残碳的高效分离与高值化利用,既是对固废处置与环境保护的积极响应,也是二次资源有效回收与深度利用的重要体现。总结煤气化渣在建筑、土壤改性、锅炉掺烧和高附加值材料制备领域的研究进展,重点分析残碳的分离和高附加值利用;简要总结残碳的化学组成和表面特征,对比粗渣和细渣残碳的反应活性差异;归纳浮选、电选和重选在残碳分离领域的研究进展。相比传统浮选对单一药剂、工艺流程和设备的研究,新型药剂和联合设备的研究显著提高了残碳分离的选择性,但浮选药剂使用量大的问题仍是目前研究重点。残碳因其独特的组成特征和表面性质,在吸附、电磁吸收和电化学方面展现出优良的性能。因此,对残碳的深度脱灰、表面改性、复合应用,不仅有望提升残碳基材料的性能和应用领域,也具有长远的研究开发和应用前景。

浮选固液界面性质的表征技术研究进展

浮选是发生在固、液、气三相界面的物理化学过程,其界面性质影响矿物颗粒的分选效果,尤以固液界面的影响更为显著。因此,分析浮选药剂与矿物表面的界面作用是强化浮选过程的重要途径。本文综述了耗散型石英晶体微天平、原子力显微镜、表面力仪、和频振动光谱以及分子动力学模拟等表征技术在固液界面性质研究中的应用,从宏观到微观尺度分析浮选药剂与矿物表面的界面作用及空间匹配机制,分析各种表征手段的特点及优势。为深入研究浮选固液界面性质,未来可结合多种先进测试技术,发展多功能表征仪器,从多角度精确解析界面间相互作用及其性质变化。

锡石浮选药剂研究进展

锡是现代工业不可或缺的关键战略金属,我国的锡矿资源十分丰富,但随着优质锡矿的消耗,锡矿资源贫、细、杂的特点越来越突出,微细颗粒、伴生组分复杂也是回收锡矿资源面临的技术难题。浮选作为回收微细粒锡石的主要方法,浮选药剂的选择至关重要。概述了常见的脂肪酸类捕收剂、胂酸类捕收剂、膦酸类捕收剂、烷基磺化琥珀酸捕收剂和羟肟酸类捕收剂的特点及作用机理,重点介绍了新型羟肟酸捕收剂在锡石浮选中的应用成果,以及捕收剂与活化剂、抑制剂在锡石浮选过程的组合使用,为锡石新药剂研发提供参考。

MIL系列金属有机骨架材料及其在有机废水处理中的应用

金属有机骨架材料是近年来新型材料领域研究的热点,在气体存储与分离、药物运输、催化、吸附等多方面有着广泛的应用,但多数金属有机骨架材料在水处理应用中存在稳定性差的问题。以水稳定性较好的MIL系列金属骨架材料为立足点,综述了MIL系列材料的合成和改性,以及金属骨架材料在染料、抗生素和农药等有机废水处理方面的应用。

等离子体的产生及其在矿物浮选中的应用

等离子体作为一种绿色环保的表面改性技术,因其操作简单、反应速度快、能耗低、工艺干法化等优良性能而备受人们关注。综述了等离子体的产生方式及其在矿物浮选领域中的应用,阐述了其在浮选中对矿物表面改性和药剂改性的作用机理,并展望了等离子体在矿物加工领域中的应用前景,以期为等离子体技术在矿产资源高效利用领域的推广应用提供参考。

冶金与化工交叉专业冶金传输原理教学

在“新工科”背景下,专业与学科之间不断相互交叉、融合、渗透,跨专业、学科课程教学有利于拓展知识体系,培养宽口径创新型复合人才。结合郑州大学冶金工程专业特色与冶金传输原理课程教学实践,分析了冶金与化工交叉学科背景下冶金传输原理教学过程中的问题与对策,通过课程思政、冶金传输原理与化工原理课程融合教学、课上和课下灵活教学等方式提高教学效果。

钛铁矿浮选药剂及其表面改性的研究进展

在钛铁矿浮选中,表面改性可增加矿物间的表面性质差异,是钛铁矿高效浮选分离的关键。本文综述了浮选药剂、表面溶解、外力场调控、氧化焙烧、氧化剂改性等表面改性方法对矿物浮选行为的影响规律,总结了捕收剂、抑制剂和活化剂在钛铁矿浮选中存在的优势与不足,对比各类表面改性方法的差异性及共同点,提出当前钛铁矿浮选过程中存在的主要问题及解决方案,为钛铁矿的高效分选提供参考。

冶金环保概论课程教学改革探索

《冶金环保概论》是一门交叉性专业课程,涉及冶金工程、环境工程和化学工程等学科,专业知识广,基本概念多。采用传统的"引发-反应-反馈"教学模式难以吸引学生的关注。针对《冶金环保概论》课程教学中出现的问题,通过多媒体案例教学、科研前沿引导、实践与理论结合以及开展分组讨论、相互点评等授课模式,提高教学效果。

铜冶炼渣综合回收利用进展

铜冶炼渣中铜品位和铁品位较高,且常伴生有金、银、铅和锌等有价金属元素,因此提高铜渣综合利用水平,有利于提高资源利用率,减轻环境污染。介绍了我国铜冶炼渣综合回收利用现状,分析了铜渣的组成与冷却方式,综述了火法贫化、湿法浸出和浮选法从铜渣中回收利用铜,以及用磁选法和浸出法回收利用铁的工艺技术,分析了各种方法的优缺点,概括了铜渣中其它有价金属的回收及在建材、功能材料方面的应用,并对铜渣综合回收利用的前景进行了展望。

淀粉及其衍生物抑制剂在矿物浮选中的应用和作用机理研究进展

浮选是实现微细粒矿物高效分选的有效方法,而高效、经济和环保型抑制剂的使用对提高浮选指标起关键性作用。淀粉作为天然高分子聚合物,具有绿色环保、来源广泛、成本低和可生物降解等优点。近年来,随着我国环保力度的增强,淀粉在矿物浮选中的应用备受关注。综述了淀粉及其衍生物抑制剂的种类等因素对其抑制性能的影响,阐述了其在浮选中的作用机理,并展望了淀粉类抑制剂在矿物加工领域中的应用前景,以期为淀粉类抑制剂的高效利用提供理论参考。

钛铁矿制备纳米钛基材料的研究

以廉价易得的天然钛铁矿为原料,采用“机械球磨活化+碱浸”工艺制备FeTiO_(3)纳米花,采用“机械球磨活化+碱浸+酸浸”工艺制得TiO_(2)/FeTiO_(3)纳米微粒。首先通过机械球磨活化减小钛铁矿的物理尺寸,使其化学性质变得活泼,然后通过碱浸的方法得到呈三维花瓣状的FeTiO_(3)纳米花,最后纳米花进一步酸浸得到规则的TiO_(2)/FeTiO_(3)纳米微粒。通过分析FeTiO_(3)纳米花和TiO_(2)/FeTiO_(3)纳米微粒的形貌和物相组成,得出结论碱浸时较优的NaOH浓度为1 mol/L,碱浸时间为2 h,酸浸时较优的HCl浓度为2 mol/L,酸浸时间为8 h。较优条件下获得的FeTiO_(3)纳米花厚度在25 nm左右,长度在200~400 nm之间,TiO_(2)/FeTiO_(3)纳米微粒直径在30 nm左右。通过分析碱浸和酸浸的机理,可知反应过程中都有不稳定液相中间产物的生成,运用溶解和中间体水解产生沉淀的机理进行了解释,中间体的生成和水解平衡受酸或者碱浓度的影响。

化工冶金交叉专业核心课程群融合教学探讨

当今社会的发展急需培养具有创新性、实践应用性的高级复合型人才。培养这样优秀的人才需要超越现有学科课程教学的专业疆域和不同学科之间的鸿沟,以培养学生的综合创新素养和解决实际问题的能力为目标进行专业课程交叉融合教学,这也是我国高等教育时代所需要的。同时也成为高校新一轮“双一流建设”和“国家一流本科专业建设”面临的重要课题。本文结合郑州大学冶金工程专业特点与冶金化工课程教学实践,分析了冶金与化工学科交叉前提下专业交叉融合教学存在的问题并提出了对策,通过思政课程、专业各核心课程融合教学内容改革、教学方法改革、课程考核方式改革,采用“实践改革-学科竞赛-科技创新实验”良性互动等方式,切实提高教学效果。

微细粒钛铁矿和钛辉石的表面润湿性与自由能

微细粒钛铁矿与钛辉石的有效分离是钛铁矿浮选中的难题,为探索2种样品的表面性质差异,以去离子水、正己烷、1-溴萘和甲酰胺为检测液体,采用Washburn动态毛细管法和环境扫描电子显微镜分别研究了2种样品的表面润湿性和表面结构.结果表明,4种检测液体对2种样品的润湿速率均为:去离子水>正己烷>1-溴萘>甲酰胺;钛铁矿和钛辉石的非极性Lifshitzvan der Waals作用能分别为42.51mJ/m2和43.97mJ/m2,极性Lewis酸碱作用能分别为0.58mJ/m2和5.64mJ/m2,Lewis碱明显大于Lewis酸,样品表面接近于非极性,并表现出更强的Lewis碱特征;2种矿物的表面元素含量存在明显差异,钛辉石的亲水性比钛铁矿更强.

微细粒钛铁矿和钛辉石的剪切絮凝浮选行为

通过矿物可浮性试验、粒径测试、光学显微镜测试、浊度沉降法和颗粒间相互作用的计算,对微细粒钛铁矿和钛辉石的剪切絮凝浮选行为进行分析.结果表明,适宜的搅拌强度和搅拌时间可提高微细粒钛铁矿和钛辉石的可浮性,搅拌强度对剪切絮凝的影响随颗粒疏水性的增强而变小,絮体粒径随搅拌强度的增加而明显增大.钛辉石形成的絮体主要为开放型的枝链状结构,而钛铁矿絮体枝链闭合,较为密实;矿物的剪切絮凝行为与矿物可浮性的变化是一致的,这两种矿物颗粒在捕收剂溶液中均能发生絮凝行为.

“新工科”背景下冶金原理课程教学改革的探讨

基于"新工科"建设对教学培养目标提出的新要求以及当前冶金工程行业的新形势,分析了冶金原理课程教学改革的必要性。探讨了从教学内容、教材建设以及教学方法和手段等三个方面的改革方向。从三方面的教学改革和创新,对于提高冶金原理授课质量具有重要意义,是培养理论知识扎实、科研能力优异、知识应用能力突出的高水平人才的有力保障。