FeO-CaCl2体系氯化脱铜的基础研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51104071
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    姜平国
  • 依托单位：
    江西理工大学
  • 学科分类：
    E0410.冶金物理化学与冶金原理
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

针对钢液脱铜困难这一课题，结合氯化脱铜这一设想进行基础理论研究。主要内容包括：对Fe-Cu-Ca-O-Cl体系进行热力学分析，绘制优势区域图，根据Fe-Cu-Ca-O-Cl体系优势区图分析生成(CuCl)3(g)的热力学条件。计算标准状态和非标准状态的Gibbs自由能。研究反应方程[Cl-]+[Cu+]+ (O2-)+(Ca2+)= (CuCl)(g)+(CaO)(s)的化学平衡常数K。进而研究FeO-CaCl2体系氯化脱铜反应的动力学。研究Cu氯化挥发过程的反应速率，确定反应的限制性环节、反应温度及气氛组成等对反应速率的影响。建立CaCl2气泡的半径与CaCl2气泡上浮距离关系的动力学模型。得到FeO-CaCl2体系氯化脱铜技术的基础理论。该研究从理论研究出发，希望找到能融合现有钢液精炼工艺的脱铜新技术，从而促进钢液脱铜难题的解决。

结项摘要

目前大量使用的合金和复合材料，许多有色金属（如Cu，Zn，Sn等）被复合到铁系材料中，而且由于找不到可行的经济脱除方法，废钢经多次循环利用后，在钢中不断富集，其中铜的富集率最大，且对钢的质量影响也最严重。因此，如何有效去除废弃金属中的有害元素，已引起各国冶金工作者的普遍关注。.利用氯化冶金原理对FeO-Cu2O-CaCl2体系、Fe3O4-Cu2O-CaCl2体系以及Fe2O3-Cu2O-CaCl2体系选择性氯化分离Fe和Cu进行了研究，结果如下：.（1）对FexOy-Cu2O-CaCl2体系选择性氯化分离Fe、Cu进行了热力学研究，计算结果表明了用CaCl2作氯化剂进行FexOy-Cu2O体系选择性氯化分离Fe、Cu的可能性。.（2）研究了载气流量、反应温度、CaCl2加入量以及SiO2加入量对FexOy-Cu2O-CaCl2体系选择性氯化挥发反应的影响。随着CaCl2加入量的增大与反应温度的升高，FexOy-Cu2O-CaCl2体系中Cu的氯化挥发率增大；酸性氧化物SiO2的加入可以大大增大体系中Cu氯化挥发反应速率以及Cu氯化挥发率。相同条件下，Fe3O4-Cu2O-CaCl2体系与Fe2O3-Cu2O-CaCl2体系选择性氯化分离Fe、Cu的效果远远优于FeO-Cu2O-CaCl2体系。即体系氧分压的提高可以增强FexOy-Cu2O-CaCl2体系选择性氯化分离Fe、Cu的效果。.（3）对FexOy-Cu2O-CaCl2体系与FexOy-Cu2O-CaCl2-SiO2体系Cu的选择性氯化挥发反应进行了动力学分析，基于表观一级反应推导了氯化挥发反应动力学公式，根据实验数据拟合得到了体系中Cu氯化挥发反应的速率常数，并计算了体系中Cu氯化挥发反应的表观活化能。结果表明，SiO2的加入可以增加体系中Cu氯化挥发反应的速率常数。FeO-Cu2O-CaCl2、Fe3O4-Cu2O-CaCl2与Fe2O3-Cu2O-CaCl2体系中Cu氯化挥发反应的表观活化能分别为57.17kJ/mol、58.30kJ/mol与104.34kJ/mol。体系中Cu氯化挥发反应的控速环节可能是化学反应控速。.（4）对FeO-Cu2O-CaCl2–SiO2体系脱铜的动力学条件研究。选取了第一部分实验效果较好的成分进行实验，实验结果表明在1000℃下焙烧120min后，Cu脱除率在87.88

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（2）
专利数量（1）
盐酸浸出赤泥分离有价金属的工艺研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    中国矿业
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    姜平国;廖春发
  • 通讯作者：
    廖春发
Selective Chlorination Reaction of Cu2O and FeO Mixture by CaCl2
CaCl2 对 Cu2O 和 FeO 混合物的选择性氯化反应
  • DOI：
    10.2355/isijinternational.53.541
  • 发表时间：
    2013-03
  • 期刊：
    the ISIJ International
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    胡晓军;姜平国
  • 通讯作者：
    姜平国
从赤泥盐酸浸出液中提取钪的工艺研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    中国有色冶金
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    姜平国;廖春发
  • 通讯作者：
    廖春发
Removal of Copper from Molten Steel using FeO-SiO2-CaCl2 Flux
使用 FeO-SiO2-CaCl2 熔剂去除钢水中的铜
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    ISIJ International
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    胡晓军;严政;姜平国
  • 通讯作者：
    姜平国
钢铁冶金过程的脱铜方法的研究与进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    钢铁
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱立全;胡小军;姜平国
  • 通讯作者：
    姜平国

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其他文献

铜渣在 CO2-CO 混合气体中焙烧实验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    有色金属科学与工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    姜平国;闫永播;刘金生;熊爱虎
  • 通讯作者：
    熊爱虎
宽板坯连铸结晶器流场的数值模拟
  • DOI：
    10.13374/j.issn2095-9389.2016.s1.009
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    工程科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    姜平国;赖朝斌
  • 通讯作者：
    赖朝斌
氧化钨氢还原动力学的研究进展
  • DOI：
    10.13264/j.cnki.ysjskx.2017.05.009
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    有色金属科学与工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    宋翰林;姜平国;刘文杰;汪正兵
  • 通讯作者：
    汪正兵
Ti/TiB_2界面结合强度、稳定性和电子性质的第一性原理
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    科学通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    熊辉辉;姜平国;都政;陈聪梅
  • 通讯作者：
    陈聪梅
CeO2 添加剂对 Al2O3-MgO-CaO 耐火材料 致密化的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    有色金属科学与工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张达菲;董建宏;汪金良;姜平国
  • 通讯作者：
    姜平国

其他文献

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姜平国的其他基金

铜渣中铜铁选择性氯化的基础研究及其资源化
  • 批准号：
    51564016
  • 批准年份：
    2015
  • 资助金额：
    40.0 万元
  • 项目类别：
    地区科学基金项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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