- 王大辉;郭永琪;陈怀敬;郑阳;徐晶;
为促进报废LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2中能源金属锂、镍、钴的资源化回收利用，本文研究了以NaHSO_4·H_2O作为焙烧添加剂时，焙烧温度对焙烧过程中物相变化以及金属回收率的影响。研究结果表明：不同焙烧温度下该体系发生了不同的化学反应，在低温下焙烧，LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2不能完全发生化学转化；当焙烧温度为550℃时，焙烧产物的物相组成为LiNaSO_4、Na_2Ni(SO_4)_2、Na_2Co(SO_4)_2、Na_6Ni(SO_4)_4、Na_6Co(SO_4)_4、NiCo_2O_4。焙烧产物中Ni、Co、Na元素呈弥散分布。经焙烧-水浸出处理后，LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2浸出率随着焙烧温度的升高而增加，当焙烧温度为550℃时，LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2的浸出率为89.96%。
2026年01期 v.17;No.93 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1937K] [下载次数：95 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：16 ] - 王应哲;李国;孙实;李玉虎;
本文开展了铜氨溶液碱分解过程中CuO的形貌调控与活性评价研究，以铜氨溶液和NaOH为原料，借助XRD、SEM、激光粒度检测等表征手段，考察了加料方式、加料速度等因素对产物形貌的影响规律，并探讨了这些因素对产物溶解活性的影响机制。通过改变加料方式、控制反应初始pH来调控CuO的形貌，获得了片状、针状等形貌的CuO。CuO溶解活性与晶粒尺寸有直接关系，晶粒尺寸越小，则拥有越强的溶解活性。当晶粒尺寸相近时，其溶解活性主要与形貌、颗粒紧实度和颗粒大小相关。在正加的加料方式条件下，通过控制NaOH初始浓度可获得溶解时间小于30 s的CuO产物，满足HG/T 5354—2018中对活性CuO粉溶解速度的要求。
2026年01期 v.17;No.93 9-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 2375K] [下载次数：178 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 程功;操瑞宏;乔家龙;李明晖;王海军;
采用Ansys对KR搅拌桨叶进行了流-热-固耦合数值模拟，计算了在离心力、CFD压力载荷与温度载荷作用下桨叶的等效应力与总变形，确定了桨叶上最大应力与最大总变形的位置，并进一步研究了铁水温度与偏心搅拌工艺对桨叶等效应力与总变形的影响。结果表明：在未偏心工况下叶片连接处的等效应力最大，为10.01 MPa，桨叶端面下部的变形最大，为15.64 mm；考虑铁水温度后，叶片连接处上部的等效应力由0.77 MPa增至10.01 MPa，提高了12倍，桨叶下部的最大总变形增加了近13倍，说明铁水温度是影响桨叶等效应力及总变形的主要因素，在研究过程中不可忽略。搅拌桨偏心搅拌提高了铁水整体流速，有利于脱硫剂与铁水混合，当偏心100 mm时，混匀时间缩短了3%，但偏心距离过大，易出现铁水溅出与氧化现象；当偏心200 mm时，叶片连接处上部的等效应力增加了111倍，桨叶下部的总变形增加了60.33%，过大的应力会导致桨叶内部断裂，外部出现裂纹直至桨叶损坏，而桨叶形变过大会导致桨叶的抗拉强度降低，性能下降，出现疲劳破坏现象。
2026年01期 v.17;No.93 19-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1902K] [下载次数：139 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 高文星;郭岩;杨秀;杨明磊;尹延斌;
以国内某钢厂提供的三流板坯中间包为研究对象，建立1∶4物理模型进行中间包结构优化研究。以导流孔上仰角度和高度为变量设计多种优化方案，采用物理模拟的“刺激-响应”方法得到不同方案的停留时间分布曲线和流动特性参数，选出较优的中间包挡墙结构，并结合不同拉速工艺验证优化效果。试验结果表明：当流量为9.88 L/min时，优化前后死区比例由25.4%减至4.4%，平均停留时间由317 s增至406 s，停留时间标准差由24.75减至5.44；当流量为6.41 L/min时，优化前后死区比例由29.5%减至5.4%，平均停留时间由463 s增至620 s，停留时间标准差由22.4减至3.77。不同工况下中间包的流场改善效果明显，为中间包的设计提供了理论指导。
2026年01期 v.17;No.93 30-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1676K] [下载次数：251 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 王亚杰;章强;相冬文;胡华鑫;张青华;李栋;吴国清;
针对横罐皮江法炼镁工艺高碳排放、低能效与自动化不足等问题，本文提出区域差异化革新路径：针对陕西榆林等兰炭富集区（镁产量>50%），构建尾气净化-余热发电-耐蚀还原罐协同体系，通过余热梯级利用（吨镁能耗降至3.2 t标煤）与CO_2捕集（回收率>85%），实现能效提升与碳减排；针对绿电优势区，开发绿电驱动的高频感应加热工艺（热效率>75%）与智能温控技术（波动<±5℃），结合多能互补供电（绿电终端电价≤0.2元/kWh），推动吨镁碳排放降低90%。研究表明，新兴技术（复式竖罐法、电内热法等）虽实验室表现优异，但规模化应用受设备寿命低、材料成本高等制约，需优先推进横罐皮江法的渐进式改进，为行业低碳转型提供区域适配方案。
2026年01期 v.17;No.93 38-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1615K] [下载次数：223 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 钟敏;席海龙;曹才放;吕亚航;熊菲;吴珊珊;
文中采用热力学平衡计算方法，分别研究亚硫酸镁-亚硫酸钠浆液及清液吸收SO_2的问题。研究结果表明：单纯的亚硫酸镁浆液初始pH为8.99，溶液中具有脱硫能力的亚硫酸根平衡浓度最高仅为0.056 mol/L；亚硫酸镁-亚硫酸钠-氢氧化镁混合浆液的初始pH随着亚硫酸钠浓度的增加而升高，但亚硫酸根脱硫反应终点pH均为4.55。采用亚硫酸镁-亚硫酸钠浆液可增加溶液中的亚硫酸根浓度，并且在pH降低的全过程均有较高的SO_2吸收容量。亚硫酸镁-亚硫酸钠清液在脱硫过程中无沉淀生成，可解决管道堵塞的问题，但清液中要保有高含量亚硫酸钠，才能确保对SO_2的吸收容量，并且脱硫能力在pH<6时趋于贫乏。基于热力学分析结果，提出两级吸收-两段再生的亚硫酸镁-亚硫酸钠清液脱硫的技术路线。
2026年01期 v.17;No.93 47-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1961K] [下载次数：171 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 吕馨悦;邱家用;吕逸飞;郭秋月;赵经宇;祁德兴;李铮;文应江;
为富集和利用高炉渣中硅、铝组分，以乙酸浸出的高炉渣为硅、铝源，利用水热法合成沸石分子筛。结合XRD、SEM-EDS表征，考察硅铝摩尔比、晶化时间和温度对合成沸石的影响。结果表明，n(Si)/n(Al)为0.50～1.25的试样，在100℃下晶化8 h均可合成呈规则立方体形状的A型沸石。晶化时间太长或晶化温度过高，会导致沸石晶粒粗大，降低其吸附和催化性能。控制n(Si)/n(A1)=1.00、晶化时间为8 h、晶化温度为100℃时，合成的A型沸石吸附性能较优。通过氮吸附测试，并结合Cu~(2+)吸附实验得出，在该条件下制备的A型沸石比表面积较大，氮吸附性能较好，对溶液中Cu~(2+)吸附性能最优，进一步验证了合成A型沸石的较优工艺条件。当沸石投加量为8 g/L时，其对Cu~(2+)的吸附率可达81.82%。若晶化温度为90℃，需延长晶化时间至10 h以合成性能相当的A型沸石。
2026年01期 v.17;No.93 56-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1939K] [下载次数：438 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 付江;闵小华;鹿超;
利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、扫描透射电子显微镜结合第一性原理计算，研究了Ni-12.5%Al-8.31%Co-6.25%Cr-1.06%Mo-2.06%W-x Ta-(3.12%-x)Ti(x=0、1.04%、2.08%、3.12%，原子分数)4种合金的γ′相微观组织、γ/γ′两相晶格错配度和合金元素的分配行为。结果表明：随着u/v（文中u代表Ta的原子含量，v代表Ta和Ti的原子含量之和）比值由0增加到1,γ′相形状因子由0.54逐渐减小到0.46，错配度绝对值从0.245%逐渐减小到0.198%；当u/v=0.66时，γ′相的平均尺寸和体积分数分别达到最大的233 nm和74.8%。4种合金中Al、Ta、Ti倾向分配于γ′相，Cr、Mo、Co倾向分配于γ相，而W元素由倾向分配于γ′相逐渐转向分配于γ相。除Co以外的其他元素均有分配在γ′相中的倾向，由于Ta和W的分配驱动力相对较大，使得Cr、Mo被排挤到γ相中。另外，相比于W,Ta的分配驱动力更大，使得部分W被排挤到γ相中，从而产生W的“逆分配”现象。
2026年01期 v.17;No.93 65-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 2159K] [下载次数：329 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：3 ] - 饶先发;杨攀;钟盛文;杨志伟;胡伟;
无钴富锂锰基正极材料凭借高比容量和低成本优势，在锂离子电池中展现出广阔的应用前景，但仍面临首效低、循环容量和电压衰减明显等难题。相较于多晶材料，单晶材料具有更优的结构稳定性与循环性能，然而其较大的比表面积易引发界面副反应，影响电化学性能。基于此，本研究以聚偏二氟乙烯为氟源，对单晶富锂锰基正极材料Li_(1.2)Ni_(0.25)Mn_(0.55)O_2进行改性，系统研究了氟掺杂对材料结构、形貌和电化学性能的影响机制。结果表明，掺杂后的Li_(1.2)Ni_(0.25)Mn_(0.55)O_(1.95)F_(0.05)单晶材料展现出优异的电化学性能（0.5 C倍率下具有219.68 mAh/g的初始比容量，循环100圈后容量保持率高达95.09%）。本研究为无钴富锂锰基正极材料的改性提供了新策略，对推动高能量密度动力电池的产业化发展具有重要意义。
2026年01期 v.17;No.93 75-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1881K] [下载次数：142 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 朱二涛;戴煜;周强;倪俊;王艳艳;羊建高;蒋振宇;
退役锂离子电池未来3～5年呈几何数量倍增趋势，特别需要大通量整体一体化智能带电破碎热解装备来解决设备系统集成化低、材料损耗大、人工劳动强度高、环境污染大等问题。将10 t退役磷酸铁锂方形铝壳电池采用湖南顶立科技股份有限公司优化开发的带电破碎大通量一体化智能装备处理获得铜粒、铝粒及黑粉，采用XRD、SEM、ICP、粒度仪等测试手段分析其物相、形貌、含量、粒度，并统计能耗和回收率，结果表明：当穿刺放电时间≤30 min，放电至0.15 V时，放电效率为95.15%；磷酸铁锂电池带电破碎整体回收率为98.5%，获得的铜纯度为（99.4±0.2）%，铝纯度为（99.16±0.3）%，黑粉的主要成分为磷酸铁锂和石墨，黑粉中锂含量为（2.4±0.4）%、碳含量为（20±5）%，其他杂质铜含量为（0.32±0.13）%、铝含量为（0.18±0.05）%。加工费≤1 500元/t，为锂电回收行业发展提供稳定、可靠的装备。
2026年01期 v.17;No.93 83-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 2101K] [下载次数：391 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 张源;牛丽静;刘芸;田亚强;陈连生;
医用锌合金的腐蚀性能介于惰性铁基材料及可降解镁合金材料之间，并具有优异的生物相容性，在临床植入领域显示出巨大的应用潜力和发展前景。然而其非均匀腐蚀行为极易引发无预兆骤断及突发失效等科学难题。本文通过SEM、XRD、3D/CLSM及动电位极化测试等手段探究了转化液pH对锌合金表面涂层特征、产物组分及生物降解行为的影响。结果表明：随着转化液pH(2.25、2.50、3.00、3.25)的增加，合金表面涂层形貌由初始的片状转变为团簇绒球状，涂层厚度及致密度则呈现出先升高后降低的趋势，合金在模拟体液环境下腐蚀速率分别为0.475、0.303、0.206、0.235 mm/a，耐蚀性呈现出先升高后降低的趋势。原因如下：一方面pH的增加，H~+的浓度有所下降，电解产生的离子处于平衡状态，涂层的形成比基材的溶解更占主导地位；另一方面适宜的酸性环境极易诱发合金表面活化，形成大量活性位点用于离子吸附/沉积，且形成的大量细小尺度团簇状晶体减少了溶液与基体的接触面积，进而延缓了合金的溶解速率。然而随着pH的逐渐增大，高浓度的OH~-在溶液中会导致更多的Zn(PO_4)_2·2H_2O沉积而抑制SrZn_2(PO_4)_2物质的反应沉积，进而对涂层形貌产生明显改变，弱化合金在体液环境下的耐蚀性能。
2026年01期 v.17;No.93 93-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 2517K] [下载次数：142 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 徐一特;姚婷;何君鹏;邹聪;曹磊;刘柏雄;熊仕显;旷军平;
为探究醇溶剂热法对制备超细铜粉性能的影响，进行了在碱性条件下以甘油为溶剂和还原剂，不添加稳定剂和分散剂制备超细铜粉的实验研究。通过系统研究不同反应参数对铜粉性能的影响，揭示了反应机理和铜粒子的形成机制，并对其抗氧化性能进行表征。结果表明，NaOH能够提升醇分子还原能力显著加快反应动力学过程，同时促进中间产物Cu_2O的溶解，从而调控溶液中铜离子浓度并最终影响产物的形貌与粒径分布。铜源中阴离子在晶体表面的修饰作用是影响铜粉形貌的重要因素。其中以Cu(NO_3)_2为铜源，当碱铜摩尔比为3∶1、反应温度为150℃时，可制得平均粒径为230 nm的类球形铜粉。该产物表现出优异的热稳定性，其初始氧化温度达180℃，且在空气环境中可保持至少30 d的氧化稳定性。
2026年01期 v.17;No.93 106-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1807K] [下载次数：147 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 夏小辉;许西威;范敏;陈小平;谢长江;李衔洋;贾万泽;
为提升超薄电解铜箔的抗氧化性能，在电解液中加入不同浓度的硫酸铝添加剂，研究其对超薄电解铜箔结构和抗氧化性能的影响。通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、电感耦合等离子体发射光谱-质谱（ICP-MS）、电化学测试、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、电子背散射衍射（EBSD）等一系列表征测试，结果表明：加入硫酸铝能够有效提升超薄电解铜的抗氧化性能，并且当硫酸铝添加剂浓度为30 mg/L时，铜箔抗氧化性能较优。这是因为加入硫酸铝，会起到去极化作用，降低铜离子的电沉积过电位，促进铜离子电沉积反应，使得铜箔中铜颗粒增大，均化晶粒尺寸，形成更多的孪晶；同时，Al~(3+)能够与Cu~(2+)发生共沉积反应，可能以合金的形式存在于超薄电解铜箔内，从而提升超薄电解铜箔的抗氧化性能。该工作可为超薄电解铜箔抗氧化性能的提升提供新思路。
2026年01期 v.17;No.93 117-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1861K] [下载次数：237 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ]