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[发明专利]一种捕集矿化铝电解烟气中的CO₂制备碳酸钙并回收CO方法-CN201310380588.3有效
发明人：张廷安;豆志河;刘燕;吕国志;赵秋月;张子木;赵洪亮;蒋孝丽 -专利权人：东北大学
申请日： 2013-08-28 - 公布日： 2013-12-18 - 主分类号： B01D53/78 文献下载
摘要：本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种捕集矿化铝电解烟气中的CO2制备碳酸钙并回收CO方法。本发明方法是首先利用电石渣浆制备含钙水溶液，将其送入射流式全混反应器中，与铝电解产生的烟气进行气液两相矿化吸收反应，得到碳酸钙矿浆，采用变压吸附工艺，对逸出的CO尾气进行分离提纯得到纯CO气体，加压液化得到CO燃料，对得到碳酸钙矿浆进行过滤分离，得到碳酸钙产品和过滤清液，过滤清液直接返回矿浆槽中循环使用，所得碳酸钙产品的纯度大于98.0%，白度大于85.0%。本发明中利用废电石渣浆作为铝电解烟气中CO2的矿化吸收剂，解决了PVC行业的废电石渣浆的污染问题，还解决了铝电解过程的CO2温室效应气体的低成本高效捕集与矿化封存的问题。
一种捕集矿化铝电解烟气中的 co sub 制备碳酸钙回收方法

[发明专利]一种制备纳米氧化镁、纳米氧化铁的硼泥综合利用方法-CN201310124443.7有效
发明人：张廷安;豆志河;南嘉良;刘燕;范世钢;吕国志;杜承天;赵秋月;杨瑞;赫冀成 -专利权人：东北大学
申请日： 2013-04-11 - 公布日： 2013-07-24 - 主分类号： C01F5/02 文献下载
摘要：本发明属于纳米技术领域，特别涉及一种制备纳米氧化镁、纳米氧化铁的硼泥综合利用方法，按照以下步骤进行：将硼泥在盐酸体系下进行低温压浸，然后过滤分离得到氯化镁、氯化铁浸出液和富硼硅渣，向得到的氯化镁、氯化铁浸出液中添加MgO或Fe2O3调节浸出液的pH值，在沉淀过程中添加H2O2使浸出液中的二价亚铁离子氧化为三价铁离子，使其中的铁离子以氢氧化铁形式沉淀析出，然后过滤分离得到Fe(OH)3沉淀和氯化镁溶液；向上述得到的Fe(OH)3沉淀进行煅烧得到Fe2O3粉末，将上述得到的氯化镁溶液直接热解得到纳米MgO粉末和盐酸溶液，其中盐酸溶液返回实现循环利用。本发明浸出效率高、缩短浸出时间，节约能源，减少废气排放，全流程无废清洁生产，是典型的绿色清洁生产新流程。
一种制备纳米氧化镁氧化铁综合利用方法

[发明专利]一种钙化转型-浸出分解氟碳铈矿的方法-CN201310125757.9有效
发明人：张廷安;豆志河;吕国志;牛丽萍;刘燕;赫冀成 -专利权人：东北大学
申请日： 2013-04-12 - 公布日： 2013-07-24 - 主分类号： C22B59/00 文献下载
摘要：本发明属于稀土冶金技术领域，特别涉及一种钙化转型-浸出分解氟碳铈矿的方法，按照以下步骤进行：稀土精矿的活化预处理→活化矿钙化转型预处理→转型渣酸浸→氯化稀土精液萃取，最后得到钍铁渣和氯化铈、氯化镧、氯化镨或氯化钕的溶液，将稀土元素、氟元素、钍元素等有价组元高效分离。本发明降低了能耗，减少了燃料消耗，500℃以下低温焙烧，仅有碳酸根分解，不但提供了稀土精矿的反应活性，同时避免了氟资源的浪费和排放污染，属于绿色清洁工艺。
一种钙化转型浸出分解氟碳铈矿方法

[发明专利]一种预制球团真空热还原炼镁的方法-CN201210550492.2有效
发明人：张廷安;豆志河;张子木;文明;刘燕;吕国志 -专利权人：东北大学
申请日： 2012-12-18 - 公布日： 2013-03-13 - 主分类号： C22B26/22 文献下载
摘要：本发明属于冶金领域，具体涉及一种预制球团真空热还原炼镁的方法。本发明方法是将白云石、还原剂和萤石质量混合均匀，然后添加物粘结剂，使用圆盘造球机制备成直径为5-20mm的生球团，将生球团在氮气或氩气保护气氛下进行煅烧，得到煅烧熟球团，将煅烧熟球团在10Pa的真空度下，于1150℃真空热还原0.5~2h，得到金属镁。本发明方法具有原料利用率高、还原速度快、还原周期短、能耗低等优点，该方法与传统硅热法炼镁结合，将实现热法炼镁的技术升级。
一种预制真空还原方法

[发明专利]一种具有离心圆筒的澄清分离萃取槽-CN201210366433.X有效
发明人：张廷安;刘燕;赵秋月;吕国志;豆志河;牛丽萍;蒋孝丽;赫冀成 -专利权人：东北大学
申请日： 2012-09-26 - 公布日： 2013-01-09 - 主分类号： B01D11/02 文献下载
摘要：本发明涉及湿法冶金萃取领域，具体涉及一种具有离心圆筒的澄清分离萃取槽。本发明的具有离心圆筒的澄清分离萃取槽包括混合槽和澄清槽，混合槽与澄清槽之间设有挡板，还包括一个离心圆筒，混合槽与澄清槽的体积比为1：（1~1.3），混合槽的中央设有混合槽搅拌轴和混合槽搅拌浆叶，离心圆筒装配在混合槽与澄清槽之间的挡板上，离心圆筒中央设有离心圆筒搅拌轴和离心圆筒搅拌桨叶。本发明的具有离心圆筒的澄清分离萃取槽采用离心力和重力耦合作用促进澄清分离，克服了传统箱式萃取槽仅靠重力进行澄清分离速度慢、效率低的缺陷，澄清分离萃取槽澄清槽体积缩小了10%，萃取效率提高10%以上。
一种具有离心圆筒澄清分离萃取

[发明专利]一种澄清分离萃取槽-CN201210363200.4无效
发明人：张廷安;刘燕;赵秋月;吕国志;豆志河;牛丽萍;蒋孝丽;赫冀成 -专利权人：东北大学
申请日： 2012-09-26 - 公布日： 2013-01-02 - 主分类号： C22B3/02 文献下载
摘要：本发明属于湿法冶金萃取领域，具体涉及一种澄清分离萃取槽。本发明的澄清分离萃取槽包括混合槽和澄清槽，包括混合槽和澄清槽，混合槽和澄清槽中间设有挡板，其特征在于混合槽与澄清槽的体积比为1：（1~1.4），其上部设有混合槽有机相入口，下部设有混合槽水相入口，混合槽的中央设有混合槽搅拌轴和混合槽搅拌桨叶；澄清槽的上部设有澄清槽有机相出口，下部设有澄清槽水相出口，澄清槽中央设有澄清槽搅拌轴和澄清槽搅拌桨叶；在挡板上开有溢流口。本发明的澄清分离萃取槽采用离心力和重力耦合作用促进澄清分离，克服了传统箱式萃取槽仅靠重力进行澄清分离速度慢、效率低的缺陷，与传统的箱式萃取槽相比，澄清槽体积缩小50%以上，萃取效率提高50%以上。
一种澄清分离萃取

[发明专利]一种通过机械搅拌分离萃取槽中水相和有机相的方法-CN201210364623.8无效
发明人：张廷安;刘燕;赵秋月;吕国志;豆志河;牛丽萍;蒋孝丽;赫冀成 -专利权人：东北大学
申请日： 2012-09-26 - 公布日： 2013-01-02 - 主分类号： B01D11/04 文献下载
摘要：本发明属于湿法冶金领域，尤其涉及一种通过机械搅拌分离萃取槽中水相和有机相的方法。水相与有机相在混合室中混合2~7min后，经溢流进入萃取槽的澄清室内，在澄清室内采用搅拌桨进行低速破乳搅拌或高速离心搅拌，所述的低速破乳搅拌是采用搅拌桨以5~200rpm的速度低速破乳搅拌3~7min，所述的高速离心搅拌是采用搅拌桨以500~3000rpm的速度离心搅拌2~6min。本发明通过机械搅拌的推动作用从根本上提高了萃取槽澄清室内两相分离速率，并大幅度降低了萃取槽澄清室体积，提高萃取过程的生产效率，将水相与有机相分离时间缩短到与混合时间相匹配，则生产效率可提高一倍，其中，采用低速破乳搅拌的生产效率可提高15%以上，采用高速离心搅拌的生产效率可提高20%以上。
一种通过机械搅拌分离萃取中水有机方法

[发明专利]一种消纳拜耳法赤泥的方法-CN201110275030.X有效
发明人：张延安;吕国志;刘燕;豆志河;赵秋月;牛丽萍;赫冀成 -专利权人：东北大学
申请日： 2011-09-16 - 公布日： 2012-10-31 - 主分类号： C01B33/24 文献下载
摘要：一种消纳赤泥的方法，其具体步骤是首先将拜耳法赤泥与熟石灰按质量比1：（0.3~0.9）混合，在80~140℃的温度下搅拌反应1~15h进行钙化转型脱碱，然后将钙化转型脱碱后的拜耳法赤泥与清水或低浓度铝酸钠溶液在密闭容器中混合后，向容器内通入CO2，得到主要成分为硅酸钙、碳酸钙以及氢氧化铝的碳化处理渣，最后使用氢氧化钠溶液或铝酸钠溶液提取碳化处理渣中的氢氧化铝。本发明方法采用钙化转型和加压碳化转型的方法改变赤泥的结构和组成，既可脱碱又可以提铝，再经过适度提铁，使赤泥的结构和组成可以满足水泥生产的要求，实现大规模低成本消纳赤泥的目的。
一种消纳拜耳法赤泥方法

[发明专利]一种基于钙化-碳化转型的生产氧化铝的方法-CN201110275013.6有效
发明人：张延安;吕国志;刘燕;豆志河;赵秋月;牛丽萍;赫冀成 -专利权人：东北大学
申请日： 2011-09-16 - 公布日： 2012-10-31 - 主分类号： C01F7/02 文献下载
摘要：本发明属于氧化铝生产领域，具体涉及一种基于钙化-碳化转型的生产氧化铝的方法。其步骤是以中低品位铝土矿为原料，先将熟石灰和中低品位铝土矿在140-260g/L的苛碱溶液中进行钙化转型反应，得到第一次转型渣，再将第一次转型渣在清水或低浓度铝酸钠溶液中于密闭条件下通入CO2进行碳化，得到二次转型渣，最后采用30-120g/L的氢氧化钠溶液或相应浓度的铝酸钠溶液中于40-100℃的温度下溶出，得到主要成分是硅酸钙和碳酸钙的新型结构渣其铝硅比在0.0~0.4之间，钠碱含量可降至0.5%以下，矿物原料中的氧化铝综合收率可达90%~100%。本发明得到的新型结构渣完全可用作水泥工业的原料，彻底解决了赤泥占地等环境污染问题，生产过程可同时吸收大量CO2，是一种绿色环保经济的氧化铝生产方法。
一种基于钙化碳化转型生产氧化铝方法

[发明专利]一种高铁铝土矿分步酸浸提取有价金属的方法-CN201210106278.8有效
发明人：张廷安;吕国志;豆志河;刘燕;赵爱春;朱晓峰;牛丽萍;赵秋月;蒋孝丽 -专利权人：东北大学
申请日： 2012-04-12 - 公布日： 2012-08-22 - 主分类号： C22B3/08 文献下载
摘要：本发明属于矿物加工领域，具体涉及一种高铁铝土矿分步酸浸提取有价金属的方法。本发明的技术方案是以高铁铝土矿为原料，使用分步酸浸法提取矿物中的多种有价金属元素，首先使用低浓度的硫酸低温浸出矿物中的钪、镓和铁等元素，含铝矿相进入一步浸出渣中，一步浸出液通过结晶得到硫酸铁，第二步浸出使用经过除铁及补酸后的一步浸出液在加压浸出条件下提取一步浸出渣中的铝，二步浸出液经结晶制备硫酸铝产品，结晶后的二步浸出液返回一步浸出循环使用，钪和镓等元素在浸出液中经多次循环富集后，使用萃取的方式分离，得到钪和镓产品。本发明通过分步提取的方式实现了高铁铝土矿中有价元素的综合利用、酸和水的循环及废弃物的零排放。
一种铝土矿分步提取金属方法

[发明专利]一种粉煤灰生态化综合利用方法-CN201010172140.9有效
发明人：张廷安;豆志河;吕国志;刘燕;鲍丽;牛丽萍;赵秋月;蒋孝丽;牟望重;赫冀成 -专利权人：东北大学
申请日： 2010-05-14 - 公布日： 2011-11-16 - 主分类号： C01F7/02 文献下载
摘要：一种粉煤灰生态化综合利用方法，按以下步骤进行：(1)选取氧化铝、氧化铁和氧化硅质量含量分别为20～45％、10～40％和30～50％的粉煤灰为原料，磨细后浸出；(2)过滤分离得到浸出液和浸出渣；在浸出液中加入磷酸三丁酯和稀释剂进行萃取，铝进入萃余相形成氯化铝溶液，铁进入萃取相；(3)将氯化铝溶液雾化热解，得到氧化铝；(4)在萃取相中用水做反萃取剂进行反萃取，铁进入反萃取的水中形成氯化铁溶液；将氯化铁溶液雾化热解，得到铁红。本发明的方法综合利用粉煤灰中的铝、铁和硅等有价元素，工艺流程短、操作简单，实现了粉煤灰中铝、铁、硅等所有有价元素的综合利用。
一种粉煤生态综合利用方法

[发明专利]一种镁氯循环利用制备海绵钛的方法-CN201110104639.0有效
发明人：张廷安;豆志河;刘燕;吕国志;牛丽萍;赵秋月;赫冀成 -专利权人：东北大学
申请日： 2011-04-25 - 公布日： 2011-09-14 - 主分类号： C22B34/12 文献下载
摘要：本发明涉及有色金属制备技术领域，具体涉及一种镁氯循环利用制备海绵钛的方法。首先将天然金红石或高钛渣破碎、细磨至-0.25mm后氯化得到粗四氯化钛，粗四氯化钛采用塔底温度140~145℃、塔顶温度137℃的蒸馏塔除铁后，再通过馏塔底温度140℃、塔顶温度57~70℃的精馏塔除硅，然后采用铜丝除钒后得到纯度大于99%的四氯化钛产品，精制后的四氯化钛与金属镁按镁钛质量比为1.3∶1~1.8∶1配比，反应温度700~1000℃，得到海绵钛与氯化镁和四氯化硅的混合物，将该海绵钛与氯化镁和四氯化硅的混合物在温度880~1000℃、最终真空度小于0.1Pa的条件下蒸馏30~35h，即可分离海绵钛和氯化镁。
一种循环利用制备海绵方法

[发明专利]采用海绵钛副产品熔融氯化镁制备高纯氧化镁的方法-CN201110103279.2有效
发明人：张廷安;豆志河;刘燕;吕国志;牛丽萍;赵秋月;赫冀成 -专利权人：东北大学
申请日： 2011-04-25 - 公布日： 2011-08-03 - 主分类号： C01F5/02 文献下载
摘要：本发明涉及二次资源综合利用技术领域，具体涉及采用海绵钛副产品熔融氯化镁制备高纯氧化镁的方法。将海绵钛生产过程中蒸馏工序段产生的熔融氯化镁与氧气按摩尔比1：0.5~1：10导入原位热解反应装置中，在搅拌作用下利用熔融氯化镁的余热发生原位热解反应，反应温度600~1000℃、反应时间1~60min，得到含氧化镁的固体产物及副产物氯气。本发明中的原位热解反应中采用的搅拌作用使氧气气泡微细化和分散，提高了气—液反应的效率。以海绵钛生产的副产品为原料，通过原位热解同时得到高纯氯化镁和氯制品，实现了二次资源的增值利用；本发明利用熔融态氯化镁的余热作为热源，大幅度降低了生产过程中的能耗。
采用海绵副产品熔融氯化镁制备高纯氧化镁方法

[发明专利]一种利用含钒钛转炉渣的湿法提钒方法-CN201010514573.8有效
发明人：张廷安;牟望重;豆志河;吕国志;刘燕;赵秋月;赫冀成 -专利权人：东北大学
申请日： 2010-10-21 - 公布日： 2011-02-09 - 主分类号： C22B7/04 文献下载
摘要：一种利用含钒钛转炉渣的湿法提钒方法，首先用质量浓度5%～30%的硫酸直接酸浸；向浸出液中加入NaClO进行氧化预处理，采用经过硫酸转型的弱碱性阴离子交换树脂进行离子交换净化分离，采用NaOH溶液解吸。向解吸液中加入氯化铵进行沉钒，过滤，煅烧偏钒酸铵滤饼得到粉末状五氧化二钒；处理富集钛的浸出渣得到钛白。本发明实现了转炉钒钛渣的直接浸出，缩短了工艺流程，避免了添加氧化剂造成的污染，采用低浓度硫酸，减少物料消耗的同时也降低了对设备耐腐蚀性的要求。本发明实现了全部有价元素的综合回收利用，属于全湿法冶炼新技术，整个过程无废弃物排放。
一种利用含钒钛转炉湿法方法

[发明专利]一种分步金属热还原制备高钛铁的方法-CN201010514572.3有效
发明人：张廷安;豆志河;殷志双;唐红国;牛丽萍;刘燕;吕国志;赫冀成 -专利权人：东北大学
申请日： 2010-10-21 - 公布日： 2011-02-09 - 主分类号： C21B15/02 文献下载
摘要：一种分步金属热还原制备高钛铁的方法，包括一步铝热还原熔炼、二步强化还原精炼两个步骤，按质量比，原料配料为：金红石或高钛渣：铝粉：铁精矿：造渣剂：KClO3=1.0：0.37～0.50：0.05～0.10：0.15～0.25：0.20～0.25，冶炼温度1900℃～2200℃；二步强化还原精炼时间10～30min，精炼结束后，冷却、起锭、除杂，得到高钛铁合金；复合还原剂为钙镁合金。本发明方法原料来源广，生产成本低，采用分步还原操作，一步还原熔炼是在铝不足的情况进行的，二步脱氧精炼采用钙镁合金复合还原剂，因此高钛铁合金中的Al残留量显著降低，且氧被有效脱除；采用浇铸实现高温熔体的转移，强化了金渣分离过程。
一种分步金属还原制备高钛铁方法

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