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[发明专利]一种以铝电解质为原料免焙烧直接制备氟化铝的方法-CN202210503604.2有效
发明人：王兆文;陶文举;杨酉坚;胡宪伟 -专利权人：东北大学
申请日： 2022-05-09 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： C01F7/50 文献下载
摘要：本发明涉及一种以铝电解质为原料免焙烧直接制备氟化铝的方法，其步骤如下：S1、将废旧铝电解质粉碎并筛分；废旧铝电解质成分为：氟化钠和氟化铝的摩尔比为1‑3，成分含有CaF20‑10wt％，MgF2 0‑10wt％，KF 0‑10wt％，LiF 0‑10wt％，Al2O3 0‑5wt％。S2、将添加剂与筛分后的废旧铝电解质按照0.5‑5:1的比例混合，高能球磨反应得到球磨料；添加剂为硝酸铝、硫酸铝、亚硫酸铝、氯化铝和前述各项的结晶水合物的一种或几种；S3、将球磨料溶解在水溶液中，过滤，得到滤渣和滤液，滤渣清洗烘干得到氟化铝。本发明的工艺全流程短，操作简单，能耗低，避免添加剂分解和产生很多副产物，全程不产生有害气体，步骤少周期短，得到的产物为氟化铝，可直接回收添加到电解槽中，有效地实现了资源的循环利用。
一种电解质原料焙烧直接制备氟化方法

[发明专利]一种去除氯化铝溶液中铁杂质的方法-CN202310585984.3在审
发明人： 杨酉坚;王兆文;王菲;于金胜;陶文举;于江玉;兰树伟 -专利权人：东北大学
申请日： 2023-05-23 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： C01F7/62 文献下载
摘要：本发明涉及一种去除氯化铝溶液中铁杂质的方法，该方法包括如下步骤：(1)、将氯化铝溶液蒸发浓缩，至溶液中氯化铝浓度达到100～200g/L，形成氯化铝浓缩液；(2)、调节(1)步骤中的氯化铝浓缩液的pH值，使其pH值位于1～4之间；(3)、将(2)步骤中的调整pH值后的氯化铝浓缩液置于电解槽中进行控制电位和pH值条件下的循环电解得到去除铁杂质的氯化铝溶液。其有益效果是：很好的解决了现有技术存在的技术问题，本发明可以使Fe2+、Fe3+等离子在溶液中的极限浓度大幅降低至50～150mg/L，同时对铅、汞、砷、铬、镉、铜、锌等伴生元素有很好的脱除效果。并且，整个过程环保、无三废产生，而电解产物铁渣体积小、且具有一定经济价值。
一种去除氯化铝溶液杂质方法

[发明专利]一种离子液体低温电沉积制备锌钛合金的方法-CN202111337244.5有效
发明人：石忠宁;余愿;吕梓阳;熊志伟;杨酉坚;陶文举 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-11-12 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： C25C1/16 文献下载
摘要：一种离子液体低温电沉积制备锌钛合金的方法，包括以下步骤：(1)将ZnCl2溶解在DMI中，然后加入TiCl4，搅拌均匀制成溶剂化离子液体；(2)将溶剂化离子液体作为电解质，组成电解池系统，采用三电极体系进行电沉积；(3)电沉积后取出阴极，清洗去除表面粘附的电解质，干燥后在其表面得到锌钛合金。本发明的方法能显著缩短工艺流程，同时降低能耗和生产成本，改变作业环境；具有很大的应用前景。
一种离子液体低温沉积制备钛合金方法

[发明专利]一种废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀完全资源化利用的方法-CN202211506646.8在审
发明人：陶文举;吴少华;王兆文;杨佳鑫;杨酉坚 -专利权人：东北大学
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： C01F7/50 文献下载
摘要：本发明涉及一种废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀完全资源化利用的方法，其包括以下步骤：将废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀破碎、磨矿、筛分处理；将阳极覆盖料或炉底沉淀的细粉与添加剂混合均匀，然后焙烧；以含铝离子盐溶液为介质浸出焙烧渣，固液分离获得高纯度氧化铝产品和浸出液；将铝浸出液加入碱性溶液中和得到铝氟络合沉淀物，沉淀物经干燥、气氛焙烧获得冶金级氟化铝产品。本发明的处理废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀的方法，不仅有效分离出高品质的氧化铝，且废弃物中的氟、铝资源得到完全回收，处理过程中间产物均可循环使用，所获产品可返回铝工业应用，具有良好的应用前景。
一种废旧电解阳极覆盖沉淀完全资源利用方法

[发明专利]一种使用极性非质子有机溶剂制备铝镁合金的方法-CN202111193010.8有效
发明人：石忠宁;张欣;刘爱民;刘风国;胡宪伟;高炳亮;王兆文;陶文举;杨酉坚 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-10-13 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： C25C1/02 文献下载
摘要：一种使用极性非质子有机溶剂制备铝镁合金的方法，属于冶金技术领域，本发明方法工艺步骤为：(1)在室温下，首先将铝盐和镁盐溶于有机溶剂中，搅拌得到均一流动性好的电解液；(2)以铜片作为阴极，控制体系的温度在25～80℃，电解电压范围‑1.2～‑1.8V vs Al，进行电解；(3)电解结束后取出阴极，得到沉积在其表面的铝镁合金。本发明方法可以在室温环境下得到铝镁合金，降低生产能耗，同时所采用的原料为无机盐，安全系数高，价格相对便宜，降低生产的成本，方法简单，容易操作。
一种使用极性质子有机溶剂制备镁合金方法

[发明专利]一种综合有效处理铝电解废弃阳极覆盖料及炉底沉淀的方法-CN202211528705.1在审
发明人：陶文举;吴少华;王兆文;杨佳鑫;杨酉坚 -专利权人：东北大学
申请日： 2022-11-30 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： C22B21/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种综合有效处理铝电解废弃阳极覆盖料及炉底沉淀的方法，属于铝电解工业固体废弃物回收技术领域。该方法将废弃铝电解阳极覆盖料和炉底沉淀破碎、磨细、筛分，获得细粉，加水调浆，加入浮选药剂进行浮选，获得两种成分比例不同的矿渣，一种是冰晶石含量高的尾矿渣R1，另一种氧化铝含量高的精矿渣R2；分别对两种矿渣进行不同条件的铝盐浸出，过滤分离所得滤渣均为氧化铝；将所得含氟、铝离子的滤液进行加碱中和、过滤、焙烧处理，获得冶金级氟化铝产品。本发明可综合有效处理铝电解废弃阳极覆盖料及炉底沉淀，不仅实现其氧化铝的有效分离，且氟、铝资源可完全资源化，处理过程无二次污染物产生，得到的产品可继续返回铝工业，形成资源大循环。
一种综合有效处理电解废弃阳极覆盖料及沉淀方法

[发明专利]一种制备纳米氧化铝的方法-CN202210085531.X有效
发明人：陶文举;刘智波;王兆文;马天星;杨酉坚;石忠宁 -专利权人：东北大学
申请日： 2022-01-25 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： C01F7/02 文献下载
摘要：一种制备纳米氧化铝的方法，包括以下步骤：(1)将羟基氟化铝研碎，得到主料粉末；将辅料研碎，得到辅料粉末；(2)将主料粉末与辅料粉末混合均匀，然后煅烧，煅烧后随炉冷却至常温，得到煅烧产物；(3)将煅烧产物与反应溶液混合，在20～100℃条件下保温10～120min，然后在常温条件下过滤，得到滤渣与滤液；将滤渣水洗后，烘干去除水分，获得纳米氧化铝。本发明的方法原料成本低，流程短，对设备要求低，对环境的污染小，制备的纳米氧化铝粒度均匀，而且提出了一种羟基氟化铝的新用法，有利于废铝电解质的资源化利用。
一种制备纳米氧化铝方法

[发明专利]一种电解槽运行参数的在线测量方法及装置-CN202210834688.8在审
发明人： 杨酉坚;王兆文;兰树伟;高炳亮;石忠宁;陶文举;胡宪伟;于江玉 -专利权人：东北大学
申请日： 2022-07-14 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： C25C3/06 文献下载
摘要：本发明属于有色金属冶金类，尤其涉及一种电解槽运行参数的在线测量方法及装置，通过在阳极与阴极之间安装L形、U形或者I形的参比电极，并与升降装置相配合，在阳极的正投影下方匀速运动，测得该参比电极与阳极或阴极之间的电势差。根据电势差曲线的斜率或振幅变化计算获得铝电解槽极距、电解质电导率、阳极有效电流密度、阳极气泡覆盖率、阳极过电压、气泡层厚度以及铝液扩散层厚度七种参数，可以在电解铝过程中对电解铝工艺进行实时控制，对于铝电解槽的精细化、自动化控制及故障诊断有积极促进作用。通过参比电极实时运行所获得的七种参数同步至铝电解槽控制系统，可实现铝电解槽的综合控制。为提高铝电解工业的自动化程度，节能降耗提供支持。
一种电解槽运行参数在线测量方法装置

[发明专利]一种高效处理铝电解固体废弃物的酸化焙烧方法-CN202111375830.9有效
发明人：陶文举;吴少华;王兆文;葛辉;郑晏辰;杨酉坚;石忠宁;高炳亮;胡宪伟 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-11-19 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： C01F7/32 文献下载
摘要：一种高效处理铝电解固体废弃物的酸化焙烧方法，属于铝电解固体废料资源化处理技术领域。其特征在于具体处理过程是在将铝电解固体废弃物与氧化铝按比例均匀混合后，进行酸化焙烧，最后再进行湿法水浸处理。本发明以铝电解固体废弃物为原料，混合一定量的氧化铝，进行硫酸化焙烧‑水浸处理，最终使得有价元素充分高效转化为硫酸盐溶液，同时氧化铝固体得到分离并循环使用。该方法通过对铝电解固体废弃物的直接利用，添加氧化铝使得氟化物酸化焙烧更充分，最后使其无害化又可有效回收铝电解固体废弃物中的有价元素，氧化铝及氟资源，锂钾资源等，变废为宝，工艺简单，易于工业化实施。
一种高效处理电解固体废弃物酸化焙烧方法

[发明专利]一种从硅酸锆中提取氧化锆的方法-CN202210007961.X有效
发明人：刘风国;乔金波;马双俊;杨酉坚;石忠宁;王兆文 -专利权人：东北大学
申请日： 2022-01-05 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： C22B34/14 文献下载
摘要：本发明属于矿石提炼技术领域，具体涉及一种从硅酸锆中提取氧化锆的方法。主要包括以下步骤：称量干燥后的氟化钠、氟化铝、氟化物添加剂及硅酸锆，并混合均匀，升温至指定温度，之后进行保温。保温结束后冷却并进行固液分离，再次冷却后放入浓碱液中除去氧化硅，即完成了氧化锆的提取。本发明的方法能够解决传统生产氧化锆工艺的不足，可以高效地从硅酸锆中将氧化锆提取出来，为氧化锆的生产提供了一种新的方法，大大缩短了传统锆英砂矿物的冶炼工艺流程。相比现有的提取氧化锆的技术，本发明的方法减少了废液废渣的排放，更为绿色环保，工艺生产条件简单，生产成本较低，可以有效地降低人力成本，提高生产效率。
一种硅酸提取氧化锆方法

[实用新型]一种用于铝电解的阳极钢爪和阳极炭块的连接结构-CN202220458548.0有效
发明人：陶文举;杨酉坚;王兆文;高炳亮;石忠宁;胡宪伟;刘风国;刘爱民 -专利权人：东北大学
申请日： 2022-03-03 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： C25C3/12 文献下载
摘要：一种用于铝电解的阳极钢爪和阳极炭块的连接结构，包括阳极钢爪和阳极炭块，阳极炭块上设有碳碗，碳碗的底面上安装有金属构件，阳极钢爪插入碳碗内，阳极钢爪的底面与金属构件接触，阳极钢爪的侧面与碳碗内壁之间填充有磷生铁。本实用新型的连接结构使金属构件和炭碗通过螺纹连接成为一个整体，磷生铁将钢爪和金属构件浇筑在一起，最终使得阳极钢爪‑磷生铁‑金属构件‑阳极炭块紧密的连接在一起，大大降低铁碳压降；该连接结构在不增加整个生产成本的情况下，可大大降低阳极压降，工艺简单，适合工业推广。
一种用于电解阳极连接结构

[发明专利]一种利用室温熔盐电沉积制备铝镁合金的方法-CN202111191760.1有效
发明人：石忠宁;张欣;刘爱民;刘风国;胡宪伟;高炳亮;王兆文;陶文举;杨酉坚 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-10-13 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： C25C3/06 文献下载
摘要：一种利用室温熔盐电沉积制备铝镁合金的方法，属于冶金技术领域，工艺步骤为：在室温下，首先将氯化铝与碳酸乙烯酯混合，制备室温熔盐电解液，使用无机镁盐作为镁离子来源；以铜片作为阴极，控制体系的温度在25～80℃，电解电压范围‑1.2～‑2.0V vs Al，进行电解；电解结束后取出阴极，得到沉积在其表面的铝镁合金。本发明所述熔盐在室温条件下制备，制备过程简单，以经济安全的无机镁盐为原料电沉积得到铝镁合金，降低生产能耗和生产的成本。此外，本发明方法过程简单，容易操作。
一种利用室温熔盐电沉积制备镁合金方法

[发明专利]一种铝电解槽停止运作后的冷却方法-CN202110863317.8有效
发明人：穆罕默杜·阿齐兹·迪奥普;王兆文;石忠宁;刘爱民;杨酉坚;林明 -专利权人：东北大学
申请日： 2021-07-29 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： F27D9/00 文献下载
摘要：本发明属于使用霍尔‑埃鲁特(Hall‑Héroult)法通过电解生产铝的技术领域。更具体地，本发明涉及一种铝电解槽停止运作后的冷却方法，设置减少电解槽在关闭之后的冷却时间以及用于节省冷却时间的冷却装置。本发明设置热辐射吸收系统、强制对流系统、撞击射流系统，三者相结合，对停止运作后的铝电解槽进行冷却，并提供了各个系统的具体参数。本发明通过强制对流系统、撞击射流系统和热辐射吸收系统的结合，可以将电解槽的冷却时间减少约60小时。
一种电解槽停止运作冷却方法

[发明专利]一种利用废铝电解质制备氟化铝的方法-CN202210503597.6在审
发明人：王兆文;陶文举;杨酉坚;胡宪伟 -专利权人：东北大学
申请日： 2022-05-09 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： C01F7/50 文献下载
摘要：本发明涉及一种利用废铝电解质制备氟化铝的方法，包括如下步骤：S1、将废铝电解质粉碎并筛分：所述废铝电解质成分为：氟化钠和氟化铝的摩尔比为1‑3，CaF20‑10wt％，MgF2 0‑10wt％，KF 0‑10wt％，LiF0‑10wt％，Al2O3 0‑5wt％。S2、将添加剂与筛分后的废铝电解质按照0.5‑5:1的比例混合均匀，进行低温热处理得到热处理产物；其中，添加剂为硝酸铝或其结晶水合物，热处理温度为50‑135℃；S3、将热处理产物溶解在水溶液中，过滤，分别得到滤渣和滤液，将滤渣烘干，得到氟化铝。本发明工艺流程短，步骤简单，能耗低(热处理温度在135℃以下)，全程不产生有害气体，工艺步骤少周期短，产物为氟化铝，可直接回用到电解槽中，有效地实现了资源的循环利用。因此，该生产方法非常适合进行推广和大规模化工业应用。
一种利用电解质制备氟化方法

[发明专利]一种用于铝电解的阳极钢爪和阳极炭块的连接结构-CN202210207190.9在审
发明人：陶文举;杨酉坚;王兆文;高炳亮;石忠宁;胡宪伟;刘风国;刘爱民 -专利权人：东北大学
申请日： 2022-03-03 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： C25C3/12 文献下载
摘要：一种用于铝电解的阳极钢爪和阳极炭块的连接结构，包括阳极钢爪和阳极炭块，阳极炭块上设有碳碗，碳碗的底面上安装有金属构件，阳极钢爪插入碳碗内，阳极钢爪的底面与金属构件接触，阳极钢爪的侧面与碳碗内壁之间填充有磷生铁。本发明的连接结构使金属构件和炭碗通过螺纹连接成为一个整体，磷生铁将钢爪和金属构件浇筑在一起，最终使得阳极钢爪‑磷生铁‑金属构件‑阳极炭块紧密的连接在一起，大大降低铁碳压降；该连接结构在不增加整个生产成本的情况下，可大大降低阳极压降，工艺简单，适合工业推广。
一种用于电解阳极连接结构

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