基于数值模拟技术的高温熔融铝液与水接触爆炸预防预警方法

    公开(公告)号:CN110472359B

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN201910775833.8

    申请日:2019-08-21

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于数值模拟技术的高温熔融铝液与水接触爆炸预防预警方法,包括:对铸造车间进行几何参数测量、建立铝液浇注过程的三维几何模型;采集铸造车间的特征参数、根据测量参数对三维几何模型进行参数赋值、根据设置的边界条件模拟不同铝液流量下的铝液浇注状态;测量实时铝液流量,判断模拟状态下相同铝液流量下的铝液浇注过程是否发生溢流泄漏事故、如果是则发出报警信号。本方法通过模拟在不同铝液流量下铝液浇注过程是否会发生溢流泄漏,以及因铝液流量过大发生溢流泄漏时,得到单位时间铝液泄漏量和泄漏铝液在地面上的漫延形态、单位时间漫延面积,从而快速判断铝液浇注过程是否会发生溢流泄漏事故。

    一种促进锆英砂分解的熔盐体系及分解锆英砂的方法

    公开(公告)号:CN114196841B

    公开(公告)日:2023-03-10

    申请号:CN202210008142.7

    申请日:2022-01-05

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明涉及有色金属冶炼领域,具体涉及一种促进锆英砂分解的熔盐体系及分解锆英砂的方法。所述熔盐体系包含氟化钠/钾和氟化铝熔盐和添加剂,氟化钠/钾和氟化铝的摩尔比为2.1~3.9,添加剂为氟化钙、氟化镁、氟化锂、氟化钾/钠中的一种或多种。本发明提出了一种非传统的促进锆英砂分解的熔盐体系和使用该熔盐体系分解锆英砂的方法,相比于现有技术,不需消耗大量碱液,制备工艺简单可行,具有明显的成本优势,对于促进锆产业的迅速发展,降低锆生产成本具有重要意义。

    一种以溶剂中盐电解质低温制备金属锌的方法

    公开(公告)号:CN115491722A

    公开(公告)日:2022-12-20

    申请号:CN202211155577.0

    申请日:2022-09-22

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供一种以溶剂中盐电解质低温制备金属锌的方法,属于冶金技术领域,包括如下操作步骤;S1、称量氯化锌和碳酸乙烯酯(EC),在惰性气氛环境下,搅拌加热,制备成均一透明的液体电解质,即EC‑ZnCl2溶剂中盐电解质;S2、在惰性气氛环境下,采用三电极电解池进行电解,将电极插入EC‑ZnCl2溶剂中盐电解质中,进行电解;S3、电解完毕,将阴极片取出,洗净去除表面电解质残留,干燥后在阴极片上获得电解产物金属锌。本发明在低温下采用成本较低且溶解性好的EC作为溶剂来溶解氯化锌,该电解质在室温下呈液态,采用本方法电解锌,流程短,操作简单,且EC在电解过程中不消耗,可循环使用,绿色环保,有利于工业上的扩大化生产。

    一种铝电解槽停止运作后的冷却方法

    公开(公告)号:CN113432439B

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202110863317.8

    申请日:2021-07-29

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明属于使用霍尔‑埃鲁特(Hall‑Héroult)法通过电解生产铝的技术领域。更具体地,本发明涉及一种铝电解槽停止运作后的冷却方法,设置减少电解槽在关闭之后的冷却时间以及用于节省冷却时间的冷却装置。本发明设置热辐射吸收系统、强制对流系统、撞击射流系统,三者相结合,对停止运作后的铝电解槽进行冷却,并提供了各个系统的具体参数。本发明通过强制对流系统、撞击射流系统和热辐射吸收系统的结合,可以将电解槽的冷却时间减少约60小时。

    一种钙还原法从月壤中提取金属的方法

    公开(公告)号:CN114525404A

    公开(公告)日:2022-05-24

    申请号:CN202210245994.8

    申请日:2022-03-14

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明属于冶金技术领域,涉及一种钙还原法从月壤中提取金属的方法,该方法包括:S1、将月壤和金属钙混合均匀;S2、将混合物置于密闭反应器,在氩气气氛下升温至还原温度并保温,反应得到钙基合金和氧化钙混合物;S3、将钙基合金和氧化钙混合物放入装有氯化钙熔盐的反应器中,其中钙基合金逐渐富集在反应器底部,而氧化钙溶解于氯化钙熔盐当中;S4、将钙基合金从S3所述反应器底部取出,经真空蒸馏分离获得金属钙和铝硅铁合金;S5、以铜为阴极,石墨为阳极,对S3所述反应器剩余的CaCl2‑CaO熔盐进行电解,在阴极获得金属钙。本发明方法采用钙还原法,可提取月壤中的铝、硅、铁等金属,并实现还原剂钙的循环利用。

    一种氢还原-电解法利用月壤制备氧气的方法

    公开(公告)号:CN114457346A

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN202210245989.7

    申请日:2022-03-14

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明属于冶金技术领域,涉及一种氢还原‑电解法利用月壤制备氧气的方法:将月壤在真空条件下升温至还原温度;向其中通入氢气并保温一段时间,制得金属铁和富含钙长石的月壤,并冷凝获得水;将与金属铁分离后的富含钙长石的月壤放入密闭的电解槽,升温至电解温度,使月壤熔化成液态熔渣;对富含钙长石的月壤熔渣进行电解,在阴极获得铝硅合金,阳极获得氧气。本发明方法通过氢还原预先将月壤中的铁提取出来,避免电解过程Fe(II)和Fe(III)离子在阴极阳极之间的相互转化,电流效率较高;并通过电解法将月壤的主要物相钙长石中的氧提取出来,氧气的产率较高。

    一种从硅酸锆中提取氧化锆的方法

    公开(公告)号:CN114182111A

    公开(公告)日:2022-03-15

    申请号:CN202210007961.X

    申请日:2022-01-05

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明属于矿石提炼技术领域,具体涉及一种从硅酸锆中提取氧化锆的方法。主要包括以下步骤:称量干燥后的氟化钠、氟化铝、氟化物添加剂及硅酸锆,并混合均匀,升温至指定温度,之后进行保温。保温结束后冷却并进行固液分离,再次冷却后放入浓碱液中除去氧化硅,即完成了氧化锆的提取。本发明的方法能够解决传统生产氧化锆工艺的不足,可以高效地从硅酸锆中将氧化锆提取出来,为氧化锆的生产提供了一种新的方法,大大缩短了传统锆英砂矿物的冶炼工艺流程。相比现有的提取氧化锆的技术,本发明的方法减少了废液废渣的排放,更为绿色环保,工艺生产条件简单,生产成本较低,可以有效地降低人力成本,提高生产效率。

    以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法

    公开(公告)号:CN113913882A

    公开(公告)日:2022-01-11

    申请号:CN202111337225.2

    申请日:2021-11-12

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种以碳氧化钛为原料低温电沉积制备铝钛合金的方法,包括以下步骤:(1)将无水AlCl3溶解在碳酸乙烯酯中,然后加入TiCl4搅拌均匀,制成碳溶剂化离子液体;(2)将溶剂化离子液体作为电解质,组成电解池系统,采用三电极体系进行电沉积;其中对电极即阳极为碳氧化钛;(3)电沉积完成后取出阴极,清洗去除表面粘附的电解质,干燥后在阴极表面得到铝钛合金。本发明的方法工艺流程简单,显著降低能耗和生产成本;有效地降低晶粒偏析和铝钛合金被氧化等现象的发生,提高铝钛合金镀层的质量;具有流程短、成本低、操作简单、节能环保的优点,极大提高了本发明的实用性。

    一种利用室温熔盐电沉积制备铝镁合金的方法

    公开(公告)号:CN113755894A

    公开(公告)日:2021-12-07

    申请号:CN202111191760.1

    申请日:2021-10-13

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种利用室温熔盐电沉积制备铝镁合金的方法,属于冶金技术领域,工艺步骤为:在室温下,首先将氯化铝与碳酸乙烯酯混合,制备室温熔盐电解液,使用无机镁盐作为镁离子来源;以铜片作为阴极,控制体系的温度在25~80℃,电解电压范围‑1.2~‑2.0V vs Al,进行电解;电解结束后取出阴极,得到沉积在其表面的铝镁合金。本发明所述熔盐在室温条件下制备,制备过程简单,以经济安全的无机镁盐为原料电沉积得到铝镁合金,降低生产能耗和生产的成本。此外,本发明方法过程简单,容易操作。

    一种去除粉煤灰及其中间产物中铁杂质的方法

    公开(公告)号:CN112110466B

    公开(公告)日:2021-11-23

    申请号:CN202011005590.9

    申请日:2020-09-23

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明属于无机化学技术领域,涉及一种去除粉煤灰及其中间产物中铁杂质的方法。本方法所指的中间产物为:粉煤灰生产的含铁氯化铝产品经过低温水解,得到的氧化铝无定型中间产物。本发明通过深入的基础研究和工艺研究,提供了一种将粉煤灰及其中间产物中铁元素去除的方法,采用了控电位提铁技术,即将含铁物料酸溶时,控制溶液的电位和pH值在一定范围内,使含铁物相以Fe2+形式稳定存在,同时保证含铝物相不溶解(或微量溶解),通过固液分离,实现含铝固相中铁含量低于0.3%。通过本发明技术方案的实施,能有效地、低成本将粉煤灰及中间产物中的杂质铁去除,可用于铝电解生产,具有巨大的经济效应,同时利用了固废,具有较大的社会效益。

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