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    中南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）

    中南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） wx-icon

    • 核心期刊、CA、SA、JST、EI、CSCD
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    • 主編：黃伯云
    • ISSN:1672-7207
    • CN:43-1426/N
    • 主管單位：中華人民共和國(guó)教育部
    • 主辦單位：中南大學(xué)
    • 出版周期：月刊
    • 地址：湖南省長(zhǎng)沙市中南大學(xué)校內(nèi)
    • 簡(jiǎn)介：《中南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》創(chuàng)刊于1956年，是由中華人民共和國(guó)教育部主管、中南大學(xué)主辦的以材料、冶金、選礦、化學(xué)化工、機(jī)電、信息、地質(zhì)、采礦、土木等專(zhuān)業(yè)學(xué)科為主的科技期刊。

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    Volume 56?期?8，2025 2025年56卷第8期

    • 難處理資源的開(kāi)發(fā)利用

      “粉煤灰回收氧化鋁技術(shù)取得新進(jìn)展，為鋁土礦替代品開(kāi)發(fā)提供新思路。”

      劉思遙, 陳星宇, 李江濤, 劉旭恒, 趙中偉

      DOI：10.11817/j.issn.1672-7207.2025.08.001
      摘要：粉煤灰是火力燃煤發(fā)電廠(chǎng)產(chǎn)生的工業(yè)固體廢棄物，大部分粉煤灰未經(jīng)處理直接進(jìn)行簡(jiǎn)單堆置，其中的有價(jià)元素特別是鋁得不到有效利用。粉煤灰具有一定污染性，會(huì)對(duì)空氣、土壤和地下水環(huán)境等造成嚴(yán)重影響。我國(guó)大部分產(chǎn)地的粉煤灰中富含鋁資源(一部分高鋁粉煤灰中氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)50%)，其化學(xué)組分與鋁土礦相似，特別是在當(dāng)前錯(cuò)綜復(fù)雜的國(guó)際形勢(shì)下，高鋁粉煤灰被當(dāng)作鋁土礦的替代品，在氧化鋁工業(yè)可持續(xù)生產(chǎn)方面具有重要戰(zhàn)略意義。本文綜述了利用火法活化、濕法處理、亞熔鹽法、碳氯法等工藝從粉煤灰中回收氧化鋁的研究進(jìn)展，并對(duì)目前對(duì)粉煤灰的資源化利用存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，最后對(duì)未來(lái)粉煤灰回收氧化鋁技術(shù)進(jìn)行展望。??
      關(guān)鍵詞：粉煤灰;資源化利用;氧化鋁;燒結(jié);酸浸 ??
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      更新時(shí)間：2025-09-22
      “在能源轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期，煤矸石中鋰、鎵和稀土元素的高效回收技術(shù)研究取得新進(jìn)展，為減少礦產(chǎn)資源依賴(lài)、實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)利用提供新思路。”

      楊勝超, 喬金鵬, 康超, 孫夢(mèng)瑤, 段晨龍

      DOI：10.11817/j.issn.1672-7207.2025.08.002
      摘要：在新一輪科技革命背景下，鋰、鎵和稀土等戰(zhàn)略性資源的高效開(kāi)發(fā)利用正為能源轉(zhuǎn)型提供關(guān)鍵原材料保障，煤矸石作為煤炭采選過(guò)程中排放的大宗固體廢棄物，蘊(yùn)含豐富的戰(zhàn)略性金屬元素，是極具開(kāi)發(fā)價(jià)值的儲(chǔ)備資源。本文系統(tǒng)闡述了煤矸石中鋰、鎵和稀土元素的賦存特征及回收技術(shù)研究進(jìn)展。研究結(jié)果表明，這些元素主要與鋁硅酸鹽礦物及有機(jī)質(zhì)等發(fā)生緊密耦合，其賦存形態(tài)以鋁硅酸鹽態(tài)、有機(jī)態(tài)和酸溶態(tài)為主。在回收技術(shù)層面，當(dāng)前研究重點(diǎn)聚焦于沉淀法、萃取法和吸附法等方法，實(shí)現(xiàn)了煤矸石中鋰-鎵-稀土元素的高效分離回收，但存在有機(jī)溶劑消耗量大、能耗高、選擇性差等問(wèn)題。未來(lái)研究需針對(duì)低能耗、高選擇性和環(huán)境友好型技術(shù)開(kāi)展，以減少對(duì)傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源的依賴(lài)，促進(jìn)資源的可持續(xù)利用，助力國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。??
      關(guān)鍵詞：煤矸石;鋰;鎵;稀土;回收 ??
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      更新時(shí)間：2025-09-22
      “在資源回收領(lǐng)域，專(zhuān)家提出了鈣改性驅(qū)動(dòng)的鈉化焙燒新策略，實(shí)現(xiàn)了高鉻釩渣中釩鉻的選擇性提取與分離。”

      趙衛(wèi)奪, 徐穎鵬, 李江濤, 劉旭恒, 趙中偉

      DOI：10.11817/j.issn.1672-7207.2025.08.003
      摘要：針對(duì)高鉻釩渣中釩鉻尖晶石結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、傳統(tǒng)鈉化焙燒工藝釩鉻共溶分離困難的問(wèn)題，提出一種鈣改性驅(qū)動(dòng)的鈉化焙燒新策略。通過(guò)引入CaO調(diào)控鈉鹽焙燒體系，探究CaO與Na2CO3質(zhì)量比對(duì)釩、鉻賦存形態(tài)及分離效率的影響。研究結(jié)果表明：當(dāng)只添加Na2CO3作為焙燒助劑時(shí)，可實(shí)現(xiàn)釩(浸出率為91.5%)和鉻(浸出率為63.2%)的同步浸出；當(dāng)CaO與Na2CO3質(zhì)量比為0.67時(shí)，釩的浸出率變化不大，而鉻的浸出率提高到73.0%，鈣離子優(yōu)先結(jié)合硅鋁雜質(zhì)生成高熔點(diǎn)硅酸鈣，釋放液相中游離Na?，促進(jìn)鉻尖晶石深度氧化為可溶性Na2CrO4；當(dāng)CaO與Na2CO3質(zhì)量比增至1時(shí)，過(guò)量Ca2?通過(guò)配位重構(gòu)將釩轉(zhuǎn)化為Ca2V2O7和NaCaVO4等難溶鈣釩酸鹽，而鉻仍以可溶性Na2CrO4形式優(yōu)先浸出；在水浸過(guò)程中，釩浸出率為6.28%，鉻浸出率為72.26%，在碳酸氫銨浸出過(guò)程中，釩浸出率為83.84%，鉻浸出率為13.35%，實(shí)現(xiàn)了釩鉻的選擇性提取與分離。??
      關(guān)鍵詞：高鉻釩渣;鈉化焙燒;鈣改性;釩鉻分離;選擇性提取;配位重構(gòu) ??
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      更新時(shí)間：2025-09-22
      “在資源回收領(lǐng)域，專(zhuān)家提出了粉煤灰中稀散金屬提取新工藝，優(yōu)化了工藝參數(shù)，顯著提高了金屬浸出率，為資源循環(huán)利用提供了新途徑。”

      尉子夜, 朱德慶, 潘建, 楊聰聰, 郭正啟, 李思唯

      DOI：10.11817/j.issn.1672-7207.2025.08.004
      摘要：粉煤灰既是一種大宗固體廢棄物，也是一種含有多種稀散金屬元素的重要二次資源。本文提出細(xì)磨預(yù)處理—鈉化焙燒—鹽酸酸浸流程綜合提取稀散金屬元素的工藝路線(xiàn)，并對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化。研究結(jié)果表明：粉煤灰經(jīng)15 min細(xì)磨預(yù)處理，在碳酸鈉添加量為粉煤灰質(zhì)量的37.5%、于850 ℃焙燒2 h后，采用3 mol/L鹽酸于溫度為80 ℃、液固比為10 mL/g條件下浸出90 min，Li、Ga、V的浸出率分別達(dá)到89.98%、86.74%和83.27%；碳酸鈉在高溫焙燒過(guò)程中促使粉煤灰中難溶的玻璃微珠、莫來(lái)石及石英等礦物相轉(zhuǎn)化為可溶性的霞石和偏硅酸鈉，實(shí)現(xiàn)了粉煤灰中稀散金屬的釋放。??
      關(guān)鍵詞：粉煤灰;焙燒活化;酸浸;綜合提取;稀散金屬 ??
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      更新時(shí)間：2025-09-22
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