资源化工研究部

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研究部聚焦于发展流态化过程强化及放大新理论与方法,开发流态化强化关键工艺与技术,解决资源与能源高效清洁转化、先进功能粉体规模化制备及储能材料等领域的重大问题

面向流态化固相转化反应模拟精度低和粗细粉体停留时间难调控的挑战,修正了成核机制模型,构建了耦合流动-反应-传热模型,发展了颗粒停留时间精准调控方法。探明了硅胺氯化铵混合物分解转化与氯迁移规律,解决Si3N4制备过程中的脱氯难题。探明了三氯氧钒氧化热力学和动力学规律,完善了氯化法制备高纯五氧化二钒技术体系;提出b-半水石膏快速成化方法,形成磷石膏制备b-半水石膏和II无水石膏新工艺。研究TiCl4水解形核规律,解决了云母表面TiO2均匀成核难题。厘清了钛合金匀质化烧结与组织演变行为,解决了粗大板条组织塑性衰退问题。揭示了锂硫电池催化转化机理,形成了抑制穿梭效应新技术。探明了水氯镁石复盐物相转变规律,解决了大规模低能耗电解镁的瓶颈问题明晰了水合盐碳酸盐复合相变储热材料界面特性,形成资源再生型储热材料制备新工艺。在Adv. Funct. Mater.Chem. Eng. Sci.等国际重要学术期刊发表SCI论文56篇,申请发明专利35项,授权发明专利24项。

本年度新增45万吨/年磷石膏流态化煅烧、50万吨/年复杂铁锰矿定向还原和兆瓦级熔融型水合盐相变供暖等三项示范工程。其中,磷石膏项目是国内外单套产能最大磷石膏煅烧装置,可生产b-半水石膏和II无水石膏两种产品,已在合作企业云南云天化环保科技有限公司完成建设(1);针对复杂铁锰矿难以有效利用问题,发展定向还原与高效分离关键技术,可从复杂铁锰矿获得高品位锰精矿和铁精矿,已完成示范工程初步设计;基于研制的长寿命高储热密度水合盐相变材料,在冬奥会张家口赛区山地转播中心,建成总供暖面积8000m2、系统总功率1.2MW的清洁供暖示范工程(2),解决了极寒气候下复杂结构山地建筑清洁能源供暖的储热难题,入选中国科学院2021年第4季度亮点成果,为绿色、低碳冬奥提供了技术支撑。 


1 45万吨/年磷石膏流态化改性利用工程示范


2 谷电-相变储热清洁供暖系统