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[发明专利]一种靶向涡流强化区域熔炼制备高纯碲的区熔装置及方法-CN202210060094.6有效
发明人：许志鹏;张磊;田庆华;李栋;郭学益 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-01-19 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： C01B19/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种靶向涡流强化区域熔炼制备高纯碲的区熔装置，包括：封闭管，用于提供密封环境，所述封闭管中设有反应舟用于承载碲原料；加热管，可滑动套设于所述封闭管上用于加热熔化所述碲原料；涡轮转子，设于所述反应舟中；磁力涡轮发生器，用于产生磁场并带动所述涡轮转子转动；所述磁力涡轮发生器与所述加热管固接，且所述磁力涡轮发生器可与所述加热管同步运动，所述磁力涡轮发生器、加热管与涡轮转子的数量保持相同且一一对应。本发明还提供一种利用上述的区熔装置制备高纯碲的方法。本发明的区熔装置以及方法具有产量高、纯度高、区域熔炼次数少等优势，有利于工业化规模生产。
一种靶向涡流强化区域熔炼制备高纯装置方法

[发明专利]一种制备高纯碲的设备及方法-CN201911298353.3有效
发明人： 郭学益;张磊;田庆华;李栋;许志鹏 -专利权人：中南大学
申请日： 2019-12-18 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： C01B19/02 文献下载
摘要：一种制备高纯碲的设备及方法，包括真空蒸馏装置、抽真空装置、氢气净化循环装置、高频感应加热装置和产品收集装置，所述抽真空装置用于提供真空环境，包括单孔真空抽滤机和双孔真空抽滤机，所述单孔真空抽滤机与真空蒸馏釜上的抽气口相连接；所述氢气净化循环装置用于给收集装置提供氢气还原环境。利用本发明设备制备高纯碲，流程短，能耗低，减去了常规制备高纯碲过程中碲复熔工序，避免复熔过程中所带来的高能耗和装料过程引起的局部氧化问题。
一种制备高纯设备方法

[发明专利]一种锂电正极三元前驱体生产废水的资源化利用方法-CN202211631543.4在审
发明人： 郭学益;王强;王莺蓉;秦红 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-12-19 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： C02F9/00 文献下载
摘要：一种锂电正极三元前驱体生产废水的资源化利用方法，包括以下步骤：（1）将废水浓缩，加入碳酸钠，取清液；加入碳酸氢铵进行反应，固液分离，得到碳酸氢钠沉淀和硫酸铵母液；（2）用硫酸将硫酸铵母液调至酸性，浓缩、冷冻析晶，固液分离，得硫酸钠晶体和硫酸铵溶液；（3）所述硫酸铵溶液蒸发结晶，得硫酸铵产品。本发明所得硫酸铵产品氮含量均大于20.5%，满足GB535的要求；副产物硫酸钠可回收使用，硫酸钠的利用率可达90%以上；同时还获得了高纯度的碳酸氢钠产品；本发明工艺简单，操作方便，耗能较少，反应物成本低易获得，得到的产物碳酸氢铵和硫酸铵的市场需求量大，整个具有经济可行性。
一种正极三元前驱生产废水资源利用方法

[发明专利]一种利用有色金属冶炼废渣制备高纯硅的方法-CN202110422249.1有效
发明人：王亲猛;张倍恺;郭学益;姜保成;李中臣;王松松;田苗;田庆华 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-04-20 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： C01B33/021 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用有色金属冶炼废渣制备高纯硅的方法，包括以下步骤：(1)将含有锌与硅的有色金属冶炼废渣进行氯化焙烧，分区收集氯化焙烧过程中产生的氯化物烟气得到氯化锌烟尘和液态四氯化硅；(2)还原焙烧处理步骤(1)中得到的氯化锌烟尘，得到金属锌；(3)将步骤(1)中得到的液态四氯化硅与步骤(2)中得到的金属锌混合，再进行热处理，得到粗硅；(4)将步骤(3)中得到的粗硅进行蒸馏处理得到高纯硅。本发明利用有色金属冶炼废渣制备高纯硅的方法，该方法可以由有色金属冶炼废渣得到高纯硅和渣中其他有价组分，实现有色金属冶炼废渣的资源化利用。
一种利用有色金属冶炼废渣制备高纯方法

[发明专利]一种浓硫酸定向转型处理废CRT荧光粉的方法-CN202210460010.8有效
发明人：李栋;乔晋玺;郭学益;田庆华;许志鹏;李雅彬;岳喜龙;樊红杰;沈思雨;吴彤;赵阿波;肖世健 -专利权人：中南大学;江苏宁达环保股份有限公司
申请日： 2022-04-24 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： C22B3/08 文献下载
摘要：一种浓硫酸定向转型处理废CRT荧光粉的方法，包括以下步骤：(1)在废CRT荧光粉中加入浓硫酸，在温度为55℃～95℃条件下反应10～40min，将反应过程中产生的气体冷凝回收，得到单质硫；(2)将步骤(1)后的反应产物进行水浸，得到含有稀土钇、铕的浸出液体。本发明创新性地采用浓硫酸定向转型，将废CRT荧光粉中易产生有害气体的硫化物转化为单质硫，实现了原料中硫的无害化、资源化处理；同时将物料中难溶的稀土转化为可溶性硫酸盐，进一步用水浸出工艺即可高效的将物料中稀土溶解进入溶液中。
一种硫酸定向转型处理 crt 荧光粉方法

[发明专利]一种镍矿资源综合利用的方法-CN202211362945.9在审
发明人：王亲猛;李中臣;肖超;郭学益;冯德茂;田庆华;赵思佳;王松松;邓海龙 -专利权人：中南大学;中伟新材料股份有限公司
申请日： 2022-11-02 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： C22B23/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种镍矿资源综合利用的方法，包括以下步骤：(1)将红土镍矿冶炼得到镍铁，再对镍铁依次进行氧化吹炼、硫化熔炼，得到高品位镍锍1及熔炼渣；(2)将硫化镍矿/红土镍矿冶炼得到低品位镍锍，再对低品位镍锍进行氧化吹炼得到高品位镍锍2和镍吹炼渣；(3)将所述熔炼渣和所述镍吹炼渣混合进行还原熔炼，熔炼产物经磁选得到Fe‑Ni‑Co‑Cu合金和尾渣。本发明通过一种镍矿资源化综合利用的方法，可实现镍铁熔炼成高品位镍锍，缩短反应流程，节约成本；实现了熔炼渣与吹炼渣协同处理，实现渣的高值化利用。
一种资源综合利用方法

[发明专利]一种镍吹炼渣还原制备Fe-Ni-Co-Cu高熵合金的方法-CN202211362965.6在审
发明人：王亲猛;李中臣;肖超;郭学益;冯德茂;田庆华;赵思佳;王松松;邓海龙 -专利权人：中南大学;中伟新材料股份有限公司
申请日： 2022-11-02 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： C22C1/03 文献下载
摘要：本发明公开了一种镍吹炼渣还原制备Fe‑Ni‑Co‑Cu高熵合金的方法，包括以下步骤：(1)将镍吹炼渣、铜熔炼渣、还原剂和添加剂混合后进行还原熔炼处理得到熔炼产物和烟气2；(2)将步骤(1)中的熔炼产物经水淬粒化后再进行破碎，最后经磁选得到Fe‑Ni‑Co‑Cu合金和尾渣。本发明通过一种镍吹炼渣还原制备Fe‑Ni‑Co‑Cu高熵合金的方法，缩短了吹炼渣处理流程、节约成本，实现了吹炼渣中铁、镍、钴、铜有价金属的高效富集回收，避免资源浪费。
一种吹炼还原制备 fe ni co cu 合金方法

[发明专利]一种从废旧锂离子电池正极材料中提取金属锂的方法-CN202211139627.6在审
发明人：喻万景;刘志远;童汇;毛高强;郭学益 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-09-19 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： C22B7/00 文献下载
摘要：一种从废旧锂离子电池正极材料中提取金属锂的方法，将从废旧锂离子电池正极材料中分离出的活性物质与硫源进行混合，然后将混合料进行焙烧、浸出、过滤，得到含锂溶液；其中，所述硫源为硫脲或硫代氨基脲。本发明从废旧锂离子电池正极材料中提取金属锂的方法，将处理后的活性物质与硫脲或硫代氨基脲混匀，利用其生成的二硫化碳与硫化氢等低价硫化物与活性物质反应，通过控制硫源的添加量和反应温度来控制镍钴锰的硫化程度，将正极活性物质中的过渡金属氧化物变成不溶性的硫化物，通过水或弱酸浸出将锂从固相转移到液相中，再进行过滤，得到纯净的含锂溶液，可实现从废旧锂离子电池正极材料中锂的选择性浸出，锂金属回收率高。
一种废旧锂离子电池正极材料提取金属方法

[发明专利]一种磷酸钛镧锂包覆镁掺杂钴酸锂正极材料及其制备方法-CN202211151101.X在审
发明人：童汇;毛高强;喻万景;陈升;郭学益;杨英;田庆华 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-09-21 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种磷酸钛镧锂包覆镁掺杂钴酸锂正极材料及其制备方法，所述正极材料以钴酸锂颗粒为基体，磷酸钛镧锂均匀包覆在钴酸锂颗粒表面，所述钴酸锂颗粒内部掺杂有镁元素。发明得到的磷酸钛镧锂包覆镁掺杂钴酸锂正极材料，首先镁掺杂可以调控钴酸锂颗粒内部的缺陷及其分布，进而抑制钴酸锂材料在高电压充放电过程中导致材料电化学性能衰减的结构相变，其次，在表面包覆具有较高结构和电化学稳定性磷酸钛镧锂，构筑优良离子和电子导电特性的均匀界面层，最后，通过结合双重修饰钴酸锂材料，从而有效解决了钴酸锂材料在高电压充电过程中的表面稳定性问题。
一种磷酸钛镧锂包覆镁掺杂钴酸锂正极材料及其制备方法

[发明专利]脉冲旋流强化金属电解装置-CN202211414700.6在审
发明人：田庆华;刘左伟;许志鹏;郭学益 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-11-11 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： C25C7/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种脉冲旋流强化金属电解装置，包括圆筒形的电解槽，其具有上端盖与下端盖，所述电解槽的中心设置有阳极棒，所述阳极棒穿过所述上端盖与脉冲电源的正极连接，所述电解槽的内壁贴敷有阴极片，所述阴极片与所述脉冲电源的负极连接；在所述电解槽的底部设置有进料口，顶部设置有出料口，所述进料口与储液罐连通，所述储液罐中的电解液经过所述进料口由下而上以切线方向流入所述电解槽内，电解液在所述电解槽内螺旋上升与所述阴极片和所述阳极棒接触并发生电解反应，所述金属在所述阴极片的表面析出。本发明克服了金属电解过程中浓差极化严重、析氢副反应严重、电流效率低、阴极产品质量差等问题。
脉冲强化金属电解装置

[发明专利]一种梯级回收蒸硒渣中稀贵金属的方法-CN202210466008.1有效
发明人：许志鹏;董波;田庆华;郭学益;何志强 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-04-26 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： C22B7/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种梯级回收蒸硒渣中稀贵金属的方法，包括碱性氧化焙烧、水浸分硒碲、弱酸分铜、氯化分金、亚钠沉金、锌粉置换铂钯、水合肼沉银。本发明通过碱性氧化焙烧破坏可破坏蒸硒渣中硒、碲与铜、金、银等形成互化物和包裹体结构，实现了稀贵金属的梯级选择性回收，稀贵金属综合回收率高，工艺简便、生产成本低，各工序分离后所得产物可嫁接企业原有稀贵金属处理工艺，弥补了目前蒸硒渣处理工艺的缺失，易于大规模推广应用。
一种梯级回收蒸硒渣中稀贵金属方法

[发明专利]一种含铁合金中铁的碘化分离方法-CN202111640891.3有效
发明人： 郭学益;秦红;于大伟;田庆华;陈远林 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-12-29 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： C22B7/00 文献下载
摘要：一种含铁合金中铁的碘化分离方法，包括以下步骤：(1)向含铁合金中通入碘蒸气进行焙烧，得到焙烧渣和焙烧烟气；(2)向焙烧烟气中通入氧化性气体，并在高温下进行反应，得到含铁产品和氧化转型烟气。本发明通过采用碘化焙烧处理含铁合金，不仅实现了含铁合金中铁的分离，而且可以实现铁的高值利用，得到四氧化三铁、铁红等产品，另外碘元素在工艺中可以循环利用。
一种铁合金碘化分离方法

[发明专利]一种铝酸镧包覆镍钴锰酸锂三元正极材料及其制备方法-CN202211150988.0在审
发明人： 郭学益;毛高强;童汇;焦雯;喻万景;田庆华 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-09-21 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种铝酸镧包覆镍钴锰酸锂三元正极材料及其制备方法，所述三元正极材料基体为类球状镍钴锰酸锂颗粒，铝酸镧包覆在基体上形成核壳结构。铝酸镧包覆镍钴锰酸锂三元正极材料保持了未改性前的形貌，为类球状颗粒，平均粒径为9～12μm，形貌规则，粒径分布均匀；正极材料表面形成铝酸镧包覆层，能够减少过渡金属离子的溶解，抑制材料与电解液的副反应及HF酸的腐蚀，提高材料的循环稳定性。
一种铝酸镧包覆镍钴锰酸锂三元正极材料及其制备方法

[发明专利]一种锑熔炼渣的资源化回收方法-CN202211174115.3在审
发明人：田庆华;李中臣;王亲猛;王松松;郭学益 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-09-26 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： C22B7/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种锑熔炼渣的资源化回收方法，包括以下步骤：(1)将锑熔炼渣、石膏渣和还原剂1混合配料后，进行硫化氧化熔炼得到灰吹锑氧和含金熔炼渣；(2)将步骤(1)中得到的含金熔炼渣和高铅渣、还原剂2进行还原熔炼得到含金产品和熔渣；(3)将步骤(1)中得到的灰吹锑氧和还原剂3、造渣剂进行还原熔炼得到锑锭和反射炉渣。本发明的锑熔炼渣的资源化回收方法中创新性的对锑熔炼渣和石膏渣协同硫化氧化处理，并将锑熔炼渣处理过程产生的含金熔炼渣与高铅渣协同还原熔炼，实现锑熔炼渣中锑、金的高效回收利用，整个流程锑、金的回收率均可达到95％以上。
一种熔炼资源回收方法

[发明专利]一种通过多次排渣捕集PGM二次资源中铂族金属的方法-CN202211007654.8在审
发明人：李明钢;郑忱奕;田庆华;郭学益 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-08-22 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： C22B11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种通过多次排渣捕集PGM二次资源中铂族金属的方法，包括以下步骤：(1)将PGM二次资源、铜捕集剂和造渣剂混合得到混合配料；(2)将步骤(1)中的混合配料在熔炼炉内进行熔炼，得到铂族金属‑铜合金和炉渣；(3)将炉渣从熔炼炉内排出，保留铂族金属‑铜合金在熔炼炉内，并再次向熔炼炉内加入PGM二次资源和造渣剂进行熔炼，得到铂族金属‑铜合金和炉渣。本发明的通过多次排渣捕集PGM二次资源中铂族金属的方法，相较于单次排渣的捕集方式，本发明创新地通过多次排渣的方式提高了PGM‑铜合金中PGM的浓度，降低了捕集过程中铜的消耗量，实现了PGM的高效捕集。
一种通过多次排渣捕集 pgm 二次资源中铂族金属方法