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[发明专利]一种铝电解废阴极碳提纯及制备多孔碳吸附剂的方法-CN202210477044.8有效
发明人： 陈昱冉;李盼;梁学民;杨昇;王立强;孔亚鹏;范阳阳 -专利权人：郑州大学
申请日： 2022-05-02 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： B09B3/35 文献下载
摘要：本发明公开了一种铝电解废阴极碳提纯及制备多孔碳吸附剂的方法，包括如下步骤：将铝电解槽废阴极碳块破碎、筛分后与活化剂A混合，经球磨处理后在保护气氛条件下焙烧；将焙烧产物的水浸滤渣在含有活化剂B的酸液中浸出；酸浸滤渣经去离子水洗涤至中性，干燥后得到多孔碳吸附剂。本发明对废阴极的提纯效率高，同时能耗低，对设备腐蚀性弱。在实现铝电解废阴极碳无害化处理的同时，利用铝电解槽废阴极碳微膨胀、杂原子高度掺杂的结构特点，经提纯、活化处理后得到高纯度、性能优异的多孔碳吸附剂，产品应用范围广，可实现铝电解槽废阴极碳的资源化利用。
一种电解阴极提纯制备多孔吸附剂方法

[发明专利]一种提取铝电解质中锂盐的方法-CN202110082053.2有效
发明人：杨文杰;肖宇;陈昱冉;李盼;王立强;韩道洋;孔亚鹏 -专利权人：郑州大学
申请日： 2021-01-21 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： C01D15/08 文献下载
摘要：本发明涉及铝电解质处理技术领域，提供了一种提取铝电解质中锂盐的方法，本发明先将含有锂元素的铝电解质粉末进行数次碱浸，碱浸过程使含有锂元素的铝电解质中的锂元素转化为LiF沉淀，经酸浸将LiF沉淀转化为可溶性锂盐；然后调节可溶性锂盐的pH值为10～12，此pH值范围能够使后续向三次滤液中通入二氧化碳时将可溶性锂盐转化为碳酸锂沉淀。本发明将碱浸得到滤液合并后调节pH为8～10，并控制反应的温度和时间，在此pH值、反应温度和时间的范围下能够保证冰晶石析出，得到高纯度的冰晶石。本发明提供的方法利用碱浸和酸浸提取铝电解质中锂盐，能有效提取电解质中的的锂元素，同时得到纯度很高的铝电解质冰晶石。
一种提取电解质中锂盐方法

[发明专利]一种多点组合充气减少高灰细泥污染的装置及方法-CN201710338729.3有效
发明人：倪超;谢广元;彭耀丽;沙杰;夏文成;陈昱冉;马广喜 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2017-05-15 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： B03D1/24 文献下载
摘要：一种多点组合充气减少高灰细泥污染的装置及方法，装置包括浮选柱、气泡发生器、充气泵相连，充气管上串联气体流量计；在浮选柱内部设置多个且位置可调的气泡产生或引入装置；浮选过程中，通过多个气泡产生或引入点同时产生或引入气泡，给入浮选槽内的矿浆与多个位置产生或引入的新鲜气泡相互作用，其中疏水颗粒与气泡碰撞、粘附、形成矿化气泡上浮进入泡沫层作为泡沫产品回收，亲水颗粒停留在矿浆中作为尾矿回收。避免了常规浮选方法中新鲜气泡均先与高灰细泥碰撞、作用后再与疏水煤粒作用，减少了高灰细泥对泡沫产品的污染，提高浮选过程对微细粒矿物的分选精度。其装置结构简单，操作简便，采样灵活，浮选精度高。
一种多点组合充气减少高灰细泥污装置方法

[发明专利]一种基于超声调浆及充气的实验室用微量浮选设备及浮选方法-CN202211218199.6在审
发明人： 陈昱冉;李盼;梁学民;杨昇;王立强;孔亚鹏;范阳阳 -专利权人：郑州大学
申请日： 2022-10-02 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： B03D1/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于超声调浆及充气的实验室用微量浮选设备，主要包括浮选槽、刻度尺、精矿收集槽、电动升降台、超声振子、变幅杆、机架、固定器和超声发生器。本发明还提供了一种上述设备的浮选方法。所述方法包括将粉末样品与水混合，得到混合浆料，随后加入浮选槽中，并补加水调整混合浆料液面高度；调整变幅杆高度，开启超声进入超声调浆Ⅰ阶段；加入捕收剂与调整剂，进入超声调浆Ⅱ阶段；加入起泡剂，进入超声调浆Ⅲ阶段；关闭超声，调整变幅杆高度，开启超声进入超声充气阶段；关闭超声，收集浮选精矿及浮选尾矿。本发明设备无机械搅拌装置和自吸气充气系统，在浮选过程中通过超声进行调浆和充气，浮选槽内无需内置其他装置，因而浮选机可配备较小容积的浮选槽，样品消耗量大大降低，可进行微量浮选；采用超声调浆、充气的技术可以获得更好的分散效果并显著降低浮选气泡尺寸，提高浮选效率。
一种基于声调充气实验室微量浮选设备方法

[发明专利]一种矿浆稀释减少高灰细泥污染的方法及装置-CN201710337582.6有效
发明人：倪超;谢广元;彭耀丽;沙杰;夏文成;陈昱冉;马广喜 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2017-05-15 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： B03D1/24 文献下载
摘要：一种矿浆稀释减少高灰细泥污染的方法及装置，最适用于高灰细泥含量大、选择性差的煤泥分选。采用在连续进行的浮选过程中，在矿浆区的下部引入水流对矿浆进行定点稀释，根据稀释水的流量和浮选入料的流量调整浮选尾矿的排料流量，保证浮选过程中矿浆与泡沫界面稳定。装置包括浮选柱、气泡发生器、充气泵、给料泵、尾矿排料泵和搅拌桶，通过给料管与浮选柱相连，给料管串联给料泵；通过稀释水管与浮选柱相连，稀释水管上串联稀释水泵；通过浮选矿浆区下部引入一部分水定点稀释矿浆，适当增大尾矿排料流量，能有效减少高灰细泥对精煤的污染，提高精煤质量，解决高灰细泥含量大煤泥的高精度分选难题。其结构简单，操作方便，采样灵活。
一种矿浆稀释减少高灰细泥污方法装置

[发明专利]一种废置含锂铝电解质的综合回收方法-CN202111667436.2有效
发明人：梁学民;孔亚鹏;何季麟;张建勋;杨昇;王立强;陈昱冉 -专利权人：郑州大学;郑州轻冶科技股份有限公司
申请日： 2021-12-31 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： C22B7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种废置含锂铝电解质的综合回收方法。首先将废置含锂铝电解质破碎、细磨成电解质粉；配制酸液，并加入浸出强化剂；然后将电解质粉加入酸液中浸出、过滤，得到滤渣A和滤液A；滤渣A洗涤、烘干，得到亚冰晶石产品；滤液A中加入碱液调整，产生结晶沉淀，过滤得到滤渣B和滤液B；滤渣B烘干、煅烧，得到氟化铝产品；滤液B加入硫酸盐反应、产生沉淀，过滤得到滤液C；滤液C蒸发浓缩析出固体物质，经过滤得到钠盐和浓缩液D，浓缩液D加入碳酸盐反应，反应后过滤、干燥，得到碳酸锂产品。本发明能够有效解决废弃铝电解质的堆存问题，实现了废电解质的无害化、资源化，有利于环保。因此，具有显著的经济效益和社会效益。
一种废置含锂铝电解质综合回收方法

[发明专利]一种铝电解行业含碳固废的处理方法-CN202210288910.9在审
发明人：杨昇;梁学民;卢志锋;张建勋;孔亚鹏;陈昱冉;王立强 -专利权人：郑州大学;郑州轻冶科技股份有限公司
申请日： 2022-03-23 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： C04B35/52 文献下载
摘要：本发明提供一种铝电解行业含碳固废的处理方法，包括以下步骤：将含碳固废进行破碎，然后加入沸腾炉进行焙烧，所述沸腾炉内的沸腾气为经预热的空气、工业氧气中的至少一种，沸腾层的高度为10～300cm，沸腾层的温度维持为500～800℃，焙烧时间为0.1～10小时，焙烧后的产物为冰晶石为主的电解质且含碳量≤1%。本发明将铝电解槽废阴极、铝电解炭渣或其浮选所得电解质经沸腾氧化焙烧后，产物为较纯净电解质，含碳量降至1%以下，且不增加其他杂质，可满足铝电解的要求，使全部电解质得到资源化利用。
一种电解行业含碳固废处理方法

[实用新型]一种铝电解槽炉帮熔析过程模拟装置-CN202123099411.5有效
发明人：孔亚鹏;何季麟;梁学民;杨昇;陈昱冉 -专利权人：郑州大学
申请日： 2021-12-10 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： G01N33/00 文献下载
摘要：本实用新型属于铝电解技术领域，特别涉及一种铝电解槽炉帮熔析过程模拟装置及其使用方法。该装置包括模拟装置本体、气冷系统和温控系统；模拟装置本体呈倒T型结构、包括底座和垂直于底座的长方体冷壁，冷壁内开设有长方体状冷却空腔，冷却空腔上部设置有密封棒；气冷系统与冷却空腔连接；温控系统设置在冷壁和模拟装置本体外周的熔融电解质中以测量冷壁和熔融电解质的温度，模拟装置还包括高温反应器和坩埚。本实用新型依据实际铝电解槽的侧壁平面式散热结构，构造了平面冷壁炉帮生长模型模拟装置，该装置能够真实地模拟电解槽运行过程的散热状态，模拟装置上电解质的析出凝固过程与实际炉帮生长过程相似，具有较好的实验模拟效果。
一种电解槽炉帮熔析过程模拟装置

[发明专利]一种利用铝电解废阴极炭块制备石墨化阴极的方法-CN202011554252.0有效
发明人：杨文杰;李盼;陈昱冉;肖宇;王立强;韩道洋;孔亚鹏 -专利权人：郑州大学
申请日： 2020-12-24 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： C04B35/532 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用铝电解废阴极炭块制备石墨化阴极的方法，利用铝电解废阴极制备石墨化阴极，有效的利用废阴极高石墨化的特点，以纯化后的废阴极，煅烧后的无烟煤、冶金焦、石墨为骨料，制备石墨化阴极，相比传统制备方式更易实现石墨化阴极的制备，同时以纯化废阴极为骨料制备的石墨化阴极具有更优的耐金属钠渗透的特性。
一种利用电解阴极制备石墨方法

[发明专利]一种基于废阴极炭块的橡胶材料及其制备方法-CN202011611499.1有效
发明人：杨文杰;姜恒;王立强;刘应良;陈昱冉;韩道洋;孔亚鹏 -专利权人：郑州大学
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： C08L27/12 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于废阴极炭块的橡胶材料，由包括以下质量份数的原料制备得到：废阴极炭粉10～30份，生胶90～100份，硅藻土5～15份，硬脂酸0.5～2.8份，活性氧化镁10～20份，防老剂0.5～1份，促进剂0.4～0.7份和硫化剂2～4份；所述废阴极炭粉由废阴极炭块经酸碱处理得到；所述废阴极炭粉中含有氟化钙和炭素，所述氟化钙占所述废阴极炭粉的1～12wt％；所述炭素占所述废阴极炭粉的88～99wt％。本发明利用废阴极炭块经酸碱处理得到的废阴极炭粉作补强填充剂，炭素起补强作用，提高橡胶的耐磨性能，氟化钙提高橡胶的抗撕裂和耐高温老化性能，配合其他助剂进一步提高耐磨、抗撕裂以及耐高温老化性能。
一种基于阴极橡胶材料及其制备方法

[发明专利]一种铝电解槽炉帮熔析过程模拟装置及其使用方法-CN202111509915.1在审
发明人：孔亚鹏;何季麟;梁学民;杨昇;陈昱冉 -专利权人：郑州大学
申请日： 2021-12-10 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： G01N33/00 文献下载
摘要：本发明属于铝电解技术领域，特别涉及一种铝电解槽炉帮熔析过程模拟装置及其使用方法。该模拟装置包括模拟装置本体、气冷系统和温控系统；模拟装置本体呈倒T型结构，模拟装置本体包括底座和垂直于底座的长方体冷壁，冷壁内开设有长方体状冷却空腔，冷却空腔顶部设置有密封棒；气冷系统与冷却空腔连接并为冷却空腔进行冷却；温控系统设置在冷壁和模拟装置本体外周的熔融电解质中以测量冷壁和熔融电解质的温度。本发明依据实际铝电解槽的侧壁平面式散热结构，构造了平面冷壁炉帮生长模型模拟装置，该装置能够真实地模拟电解槽运行过程的散热状态，模拟装置上电解质的析出凝固过程与实际炉帮生长过程相似，具有较好的实验模拟效果。
一种电解槽炉帮熔析过程模拟装置及其使用方法

[发明专利]一种超声波检测水中颗粒润湿性的设备及方法-CN202110587382.2在审
发明人： 陈昱冉;李盼;王立强;梁学民;杨昇;孔亚鹏 -专利权人：郑州大学
申请日： 2021-05-27 - 公布日： 2021-10-15 - 主分类号： G01N13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种超声波检测水中颗粒润湿性的设备及方法，设备包括信号发生器、功率放大器、示波器、凹形换能器、搅拌槽、磁力搅拌器、磁力搅拌子、水槽和吸声板；信号发生器输出端连接功率放大器和示波器，功率放大器输出端连接凹形换能器，凹形换能器同时连接示波器；搅拌槽两侧开孔并用薄膜密封供超声波出入，搅拌槽上端开两小孔供液体排入和气体排出；磁力搅拌器放置在装有水且四周粘有吸声板的水槽中，磁力搅拌器上方放置搅拌槽，搅拌槽内部放置磁力搅拌子；本发明采用超声波诱导并检测空化的方式，通过空化概率分布曲线实现水中颗粒润湿性的测量，同时还可测量混合颗粒的润湿性不均匀度，测量结果准确率高，方法简单，适用范围广。
一种超声波检测水中颗粒润湿设备方法

[发明专利]一种利用钢铁酸洗废水处理废旧阴极碳块的方法-CN202110082106.0在审
发明人：杨文杰;肖宇;陈昱冉;李盼;王立强;孔亚鹏;韩道洋 -专利权人：郑州大学
申请日： 2021-01-21 - 公布日： 2021-06-04 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明涉及废旧阴极碳块处理技术领域，提供了一种利用钢铁酸洗废水处理废旧阴极碳块的方法，本发明提供的方法对废旧阴极碳块破碎能够使废旧阴极碳块中的碳充分释放；将废旧阴极碳粉末与水混合能够去除可溶性杂质和有毒物质；向钢铁酸洗废水中通入氧气能够将钢铁酸洗废水中的二价铁离子氧化为三价铁离子；滤渣中的氟化物中的氟被三价铁离子破坏溶于酸溶液中，实现碳与氟的分离；滤液中的氟离子与碱性试剂能够使氟离子形成沉淀，进而实现去除氟离子的效果；而去除沉淀后的混合滤液还能够与钢铁酸洗废水混合用于制备氧化废水，实现了钢铁酸洗的废水的循环使用。实验结果表明，本发明提供的制备方法回收碳的碳含量可达85％以上。
一种利用钢铁酸洗废水处理废旧阴极方法

[发明专利]一种利用粉煤灰制备铝硅基合金的方法-CN202011577940.9在审
发明人：孔亚鹏;陈润泽;杨文杰;王立强;韩道洋;陈昱冉 -专利权人：郑州大学
申请日： 2020-12-28 - 公布日： 2021-04-30 - 主分类号： C25C3/36 文献下载
摘要：本发明提供了一种利用粉煤灰制备铝硅基合金的方法，包括以下步骤：将粉煤灰进行磁选除杂，得到预除杂粉煤灰；将所述预除杂粉煤灰进行酸洗除杂，得到除杂粉煤灰；将所述除杂粉煤灰进行电解，得到铝硅基合金。本发明以粉煤灰为原料，先通过磁选预除铁，再通过酸洗深度除铁，可以有效减少粉煤灰中的铁含量，避免铁元素进入合金产品中影响合金性能，再以除杂后的粉煤灰为原料通过一步电解法，得到了铝硅基合金，实现了粉煤灰中铝硅元素的协同回收利用。实施例的结果显示，采用本发明的方法制备得到的铝硅基合金按质量含量计含有铝68.3％、硅20.8％、铜9.7％，余量为杂质。
一种利用粉煤制备铝硅基合金方法

[发明专利]一种铝电解槽废阴极炭块的高值化回收方法-CN202011551627.8在审
发明人：杨文杰;陈润泽;王立强;陈昱冉;韩道洋;孔亚鹏 -专利权人：郑州大学
申请日： 2020-12-24 - 公布日： 2021-02-26 - 主分类号： C01B32/198 文献下载
摘要：本发明公开了一种铝电解槽废阴极炭块的高值化回收方法，包括以下步骤：1）将阴极炭块破碎化处理得阴极炭块粉末料；2）对阴极炭块粉末料进行炭提取得到黑色碳粉；3）利用步骤2）中的黑色碳粉制备氧化石墨；4）通过剥离将氧化石墨溶液处理成氧化石墨烯溶液。本发明在以阴极炭块为原料制备氧化石墨烯时，避免使用氢氟酸，使得制备过程更加安全，且原料价格低廉、制备工业非常适合大规模工业化。本发明方案工艺合理，流程简单，具备较高的实用性。
一种电解槽阴极高值化回收方法

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