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焙烧法回收阳极炭渣中电解质试验研究
被引量：
1
1
作者
段中波
文钧德
+4 位作者
刘海锋
张彦荣
李振中
卜旭东
王胜
《中国有色冶金》
CAS
北大核心
2024年第2期107-113,共7页
阳极炭渣是铝电解过程产出的危废,主要成分是冰晶石、亚冰晶石和碳,目前主要以堆存的方式暂存,不但污染环境,而且造成资源浪费。本文以甘肃某电解铝厂提供的阳极炭渣为原料,对其进行了表征分析,并在焙烧温度范围内热力学分析和TG-DSC分...
阳极炭渣是铝电解过程产出的危废,主要成分是冰晶石、亚冰晶石和碳,目前主要以堆存的方式暂存,不但污染环境,而且造成资源浪费。本文以甘肃某电解铝厂提供的阳极炭渣为原料,对其进行了表征分析,并在焙烧温度范围内热力学分析和TG-DSC分析的基础上,进行了单因素焙烧试验,得到以下主要结论:阳极炭渣中电解质含量较低区域,电解质附着在颗粒的表面和间隙,较高区域则包裹碳质材料;化学反应吉布斯自由能变分析表明,焙烧法回收阳极炭渣中电解质可行;单因素试验得到的较佳焙烧工艺为温度800℃、升温速率5℃/min、保温时间1.5 h,此条件下,阳极炭渣的失重率为24.3%,电解质碳脱除率为96.32%,回收率为90.63%;回收电解质中出现K_(2)NaAlF_(6)和LiF新相,Na、Al、F、Mg、Ca、K元素分布均匀且含量增加,电解质初晶温度为921.5℃,可满足铝电解工业应用要求。
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关键词
铝电解
阳极炭渣
电解质回收
焙烧
碳燃烧
资源再利用
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职称材料
阳极炭渣燃烧动力学研究
2
作者
段中波
文钧德
+4 位作者
刘海锋
张彦荣
吴祥梓
卜旭东
王胜
《中国有色冶金》
CAS
北大核心
2024年第3期140-146,共7页
阳极炭渣是铝电解过程中产生的有害固体废物,企业多通过火法工艺燃烧炭来回收其中的电解质,但处理过程存在燃烧不充分、电解质回收率低、燃烧动力学不清晰问题。本文采用TG-DSC分析及动力学分析研究阳极炭渣燃烧性能及动力学控制条件,...
阳极炭渣是铝电解过程中产生的有害固体废物,企业多通过火法工艺燃烧炭来回收其中的电解质,但处理过程存在燃烧不充分、电解质回收率低、燃烧动力学不清晰问题。本文采用TG-DSC分析及动力学分析研究阳极炭渣燃烧性能及动力学控制条件,分析升温速率对燃烧过程的影响规律,得到如下结论。升温速率对阳极炭渣的燃烧影响较大,当升温速率为30 K/min,着火温度和最大失重温度分别升高至525.79℃和1085.79℃,最大失重速率降低至0.22%/℃,可燃性指数C降低,着火指数C_(i)增加,着火时释放热量升高至790.38 kJ/g;阳极炭渣电解质含量高,导致颗粒表面和内部温度不同步,着火模式为非均相着火,不受升温速率的影响;Coats-Redfern积分法计算结果表明,阳极炭渣在温度476~886℃的燃烧拟合结果符合化学反应函数模型g(α)=(1-α)^(-1/2),限制性环节主要由化学反应控制;在温度886~1100℃的燃烧拟合结果符合一维扩散积分函数模型g(α)=α^(2),限制性环节主要由扩散控制。
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关键词
铝电解
阳极炭渣
火法焙烧
燃烧动力学
电解质回收
TG-DSC分析
动力学分析
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职称材料
铝电解阳极炭渣综合利用研究进展
被引量：
2
3
作者
刘海锋
张彦荣
+3 位作者
文钧德
段中波
吴祥梓
王胜
《甘肃冶金》
2023年第1期90-93,共4页
铝电解生产过程中产生的阳极炭渣主要成分是电解质和炭质材料,以及其它杂质,其中含有可溶性的氟化物和微量的氰化物,对环境危害极大,属于工业危废。针对阳极炭渣中的电解质和炭质材料,运用合理的处理工艺进行资源回收和再利用,是解决资...
铝电解生产过程中产生的阳极炭渣主要成分是电解质和炭质材料,以及其它杂质,其中含有可溶性的氟化物和微量的氰化物,对环境危害极大,属于工业危废。针对阳极炭渣中的电解质和炭质材料,运用合理的处理工艺进行资源回收和再利用,是解决资源浪费和环境污染问题的有效途径。本文介绍了各种高效回收阳极炭渣中冰晶石或炭质材料的工艺及其研究进展。
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关键词
阳极炭渣
资源化利用
电解质
炭质材料
铝电解
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职称材料
阳极炭渣中炭质材料的燃烧规律及电解质回收研究
4
作者
段中波
刘海锋
+3 位作者
张彦荣
文钧德
吴祥梓
王胜
《甘肃冶金》
2023年第1期86-89,共4页
针对阳极炭渣中电解质的资源化再利用,以脱除其中炭质材料和回收电解质为目的,进行了碳的燃烧研究。结合阳极炭渣中主要元素的化学组成和赋存状态确定研究方案,采用焙烧法研究了阳极炭渣中炭质材料的燃烧规律。研究结果表明:在焙烧温度...
针对阳极炭渣中电解质的资源化再利用,以脱除其中炭质材料和回收电解质为目的,进行了碳的燃烧研究。结合阳极炭渣中主要元素的化学组成和赋存状态确定研究方案,采用焙烧法研究了阳极炭渣中炭质材料的燃烧规律。研究结果表明:在焙烧温度为800℃,升温速率为5℃/min和焙烧时间为90 min的条件下,碳脱除率可达96.21%,电解质的纯度为99.35%,电解质可直接返铝电解生产槽,实现了阳极炭渣的资源化利用和无害化处置。
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关键词
阳极炭渣
资源再利用
电解质
碳燃烧
铝电解
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职称材料
题名
焙烧法回收阳极炭渣中电解质试验研究
被引量：
1
1
作者
段中波
文钧德
刘海锋
张彦荣
李振中
卜旭东
王胜
机构
甘肃东兴铝业有限公司
兰州理工大学材料科学与工程学院
出处
《中国有色冶金》
CAS
北大核心
2024年第2期107-113,共7页
基金
嘉峪关市科技局“揭榜挂帅”项目(21-01)。
文摘
阳极炭渣是铝电解过程产出的危废,主要成分是冰晶石、亚冰晶石和碳,目前主要以堆存的方式暂存,不但污染环境,而且造成资源浪费。本文以甘肃某电解铝厂提供的阳极炭渣为原料,对其进行了表征分析,并在焙烧温度范围内热力学分析和TG-DSC分析的基础上,进行了单因素焙烧试验,得到以下主要结论:阳极炭渣中电解质含量较低区域,电解质附着在颗粒的表面和间隙,较高区域则包裹碳质材料;化学反应吉布斯自由能变分析表明,焙烧法回收阳极炭渣中电解质可行;单因素试验得到的较佳焙烧工艺为温度800℃、升温速率5℃/min、保温时间1.5 h,此条件下,阳极炭渣的失重率为24.3%,电解质碳脱除率为96.32%,回收率为90.63%;回收电解质中出现K_(2)NaAlF_(6)和LiF新相,Na、Al、F、Mg、Ca、K元素分布均匀且含量增加,电解质初晶温度为921.5℃,可满足铝电解工业应用要求。
关键词
铝电解
阳极炭渣
电解质回收
焙烧
碳燃烧
资源再利用
Keywords
aluminum electrolysis
anode carbon slag
electrolyte recovery
roasting
carbon combustion
resource reuse
分类号
TF812 [冶金工程—有色金属冶金]
X758 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
阳极炭渣燃烧动力学研究
2
作者
段中波
文钧德
刘海锋
张彦荣
吴祥梓
卜旭东
王胜
机构
甘肃东兴铝业有限公司
兰州理工大学材料科学与工程学院
出处
《中国有色冶金》
CAS
北大核心
2024年第3期140-146,共7页
基金
嘉峪关市科技局“揭榜挂帅”项目(21-01)。
文摘
阳极炭渣是铝电解过程中产生的有害固体废物,企业多通过火法工艺燃烧炭来回收其中的电解质,但处理过程存在燃烧不充分、电解质回收率低、燃烧动力学不清晰问题。本文采用TG-DSC分析及动力学分析研究阳极炭渣燃烧性能及动力学控制条件,分析升温速率对燃烧过程的影响规律,得到如下结论。升温速率对阳极炭渣的燃烧影响较大,当升温速率为30 K/min,着火温度和最大失重温度分别升高至525.79℃和1085.79℃,最大失重速率降低至0.22%/℃,可燃性指数C降低,着火指数C_(i)增加,着火时释放热量升高至790.38 kJ/g;阳极炭渣电解质含量高,导致颗粒表面和内部温度不同步,着火模式为非均相着火,不受升温速率的影响;Coats-Redfern积分法计算结果表明,阳极炭渣在温度476~886℃的燃烧拟合结果符合化学反应函数模型g(α)=(1-α)^(-1/2),限制性环节主要由化学反应控制;在温度886~1100℃的燃烧拟合结果符合一维扩散积分函数模型g(α)=α^(2),限制性环节主要由扩散控制。
关键词
铝电解
阳极炭渣
火法焙烧
燃烧动力学
电解质回收
TG-DSC分析
动力学分析
Keywords
aluminum electrolysis
anode carbon residue
fire roasting
combustion dynamics
electrolyte recovery
TG-DSC analysis
kinetic analysis
分类号
TF821 [冶金工程—有色金属冶金]
X758 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
铝电解阳极炭渣综合利用研究进展
被引量：
2
3
作者
刘海锋
张彦荣
文钧德
段中波
吴祥梓
王胜
机构
酒钢集团甘肃东兴铝业有限公司
兰州理工大学材料科学与工程学院
出处
《甘肃冶金》
2023年第1期90-93,共4页
基金
嘉峪关市科技局“揭榜挂帅”项目(21-01)
甘肃省高等学校产业支撑计划项目(2022 CYZC-20)。
文摘
铝电解生产过程中产生的阳极炭渣主要成分是电解质和炭质材料,以及其它杂质,其中含有可溶性的氟化物和微量的氰化物,对环境危害极大,属于工业危废。针对阳极炭渣中的电解质和炭质材料,运用合理的处理工艺进行资源回收和再利用,是解决资源浪费和环境污染问题的有效途径。本文介绍了各种高效回收阳极炭渣中冰晶石或炭质材料的工艺及其研究进展。
关键词
阳极炭渣
资源化利用
电解质
炭质材料
铝电解
Keywords
anode carbon slag
resource utilization
electrolyte
carbonaceous material
aluminum electrolysis
分类号
TF821 [冶金工程—有色金属冶金]
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职称材料
题名
阳极炭渣中炭质材料的燃烧规律及电解质回收研究
4
作者
段中波
刘海锋
张彦荣
文钧德
吴祥梓
王胜
机构
酒钢集团甘肃东兴铝业有限公司
兰州理工大学材料科学与工程学院
出处
《甘肃冶金》
2023年第1期86-89,共4页
基金
嘉峪关市科技局“揭榜挂帅”项目(21-01)。
文摘
针对阳极炭渣中电解质的资源化再利用,以脱除其中炭质材料和回收电解质为目的,进行了碳的燃烧研究。结合阳极炭渣中主要元素的化学组成和赋存状态确定研究方案,采用焙烧法研究了阳极炭渣中炭质材料的燃烧规律。研究结果表明:在焙烧温度为800℃,升温速率为5℃/min和焙烧时间为90 min的条件下,碳脱除率可达96.21%,电解质的纯度为99.35%,电解质可直接返铝电解生产槽,实现了阳极炭渣的资源化利用和无害化处置。
关键词
阳极炭渣
资源再利用
电解质
碳燃烧
铝电解
Keywords
anode carbon slag
resource reuse
electrolyte
carbon combustion
aluminum electrolysis
分类号
TF821 [冶金工程—有色金属冶金]
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职称材料
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1
焙烧法回收阳极炭渣中电解质试验研究
段中波
文钧德
刘海锋
张彦荣
李振中
卜旭东
王胜
《中国有色冶金》
CAS
北大核心
2024
1
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职称材料
2
阳极炭渣燃烧动力学研究
段中波
文钧德
刘海锋
张彦荣
吴祥梓
卜旭东
王胜
《中国有色冶金》
CAS
北大核心
2024
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职称材料
3
铝电解阳极炭渣综合利用研究进展
刘海锋
张彦荣
文钧德
段中波
吴祥梓
王胜
《甘肃冶金》
2023
2
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职称材料
4
阳极炭渣中炭质材料的燃烧规律及电解质回收研究
段中波
刘海锋
张彦荣
文钧德
吴祥梓
王胜
《甘肃冶金》
2023
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职称材料
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