专注“煤”衍生品 消减环境污染——记河南理工大学教授、博士生导师张传祥

用生命构筑国家煤炭安全生产丰碑——访河南理工大学瓦斯地质研究所所长张子敏教授张子敏，瓦斯地质学科创始人之一，中国煤炭学会瓦斯地质专家委员会常务副主任，国务院政府特殊津贴专家，国家安全生产专家，国家“863”项目评审专家、国家科技奖评审专家，国家发展和改革委员会制定《煤矿瓦斯治理和利用总体方案》、《国家煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十一五”规划》编制组专家。

河南省第一层次重点学科“安全技术及工程”学科带头人，河南理工大学瓦斯地质研究所所长、教授、博士生导师。

张子敏教授主持完成《1：200万中国煤层瓦斯地质图》等国家级重大科研课题20余项，获得专利5项，出版著作10余部，目前承担国家级项目4项，企业项目多项。

30多年来，他一直致力于瓦斯地质科研与教学工作，并多次作为专家组组长和成员处理煤矿事故，为我国煤矿安全生产做出了突出贡献。

编制瓦斯地质图是瓦斯治理的根本和关键2008年11月21日，在山西省阳泉市举行的全国矿井通风与瓦斯治理学术研讨会上，张子敏教授以《河南省瓦斯地质规律研究及煤矿瓦斯地质图编制》为题做了演讲。

张教授精彩的演讲主要缘于他大胆的理论创新和丰富的经验积累。

多年来，张子敏先后负责完成了《全国煤矿瓦斯地质编图》、《1：200万中国煤层瓦斯地质图》、《平顶山矿区构造演化和瓦斯地质规律》、《新密煤田瓦斯地质规律和突出危险区域预测研究》、《皖北煤电集团公司矿区（矿井）瓦斯地质图》、《晋城寺河、成庄煤矿瓦斯地质规律与瓦斯地质图》和《河南省瓦斯地质规律研究及煤矿瓦斯地质图》等多项煤矿瓦斯地质规律与瓦斯地质图编制研究工作，并主持完成了40多项瓦斯地质方面的研究课题。

他完成的课题经省部级鉴定多为国内或国际领先水平，还获得了省部级科技进步一等奖等奖项13项。

除此之外，近年来，张子敏还主编了普通高等学校教材《瓦斯地质基础》，主编的普通高等教育“十一五”国家级规划教材《瓦斯地质学》也将于2009年3月出版。

出版的《中国煤层瓦斯分布特征》、《瓦斯地质规律与瓦斯预测》、《编制煤矿三级瓦斯地质图》等专著，更是为共和国煤矿生产安全构筑起一道道坚固的钢铁长城。

煤泥型煤燃烧特性的实验研究朱红龙;张传祥;马名杰;黄光许;刘全润【摘要】以5种煤泥型煤为原料进行燃烧实验,研究煤泥型煤的燃烧特性及影响因素.结果表明,成型过程及黏结剂等对煤泥的燃烧性能基本无影响;煤泥型煤燃烧初期主要为挥发分的析出和燃烧,火焰旺盛火力强;型煤中后期燃烧为焦炭的燃烧,燃烧由型煤表面不断深入内部进行,氧气要扩散到焦炭表面会受到灰壳及其内部产生的挥发分和燃烧产物等扩散阻力.型煤挥发分越高,灰分越低,其燃烧速率越大,且易于燃尽.【期刊名称】《煤炭转化》【年(卷),期】2014(037)004【总页数】4页(P55-57,90)【关键词】煤泥型煤;燃烧特性;燃烧速率【作者】朱红龙;张传祥;马名杰;黄光许;刘全润【作者单位】河南理工大学材料科学与工程学院,454000 河南焦作;河南理工大学材料科学与工程学院,454000 河南焦作;河南理工大学材料科学与工程学院,454000 河南焦作;河南理工大学材料科学与工程学院,454000 河南焦作;河南理工大学材料科学与工程学院,454000 河南焦作【正文语种】中文【中图分类】TQ536.10 引言中国是煤炭生产和消费大国，环境保护及可持续发展要求煤炭必须清洁、高效利用.[1-2]近几年来，随着煤炭行业的低迷，市场对煤炭质量的要求越来越高，而煤泥由于其粒度细、灰分和水分含量高以及发热量低等特点[3]，往往存在着滞销、堆积和污染环境等问题.若将煤泥压制成型煤，即可有效解决煤泥利用问题，具有一定的经济效益.同时，燃用型煤相对于燃烧散煤SO2和CO2等污染物排放少，可有效缓解冬季雾霾天气问题.但煤泥灰分高，成型时又要加入一定量的不可燃物质.因此，煤泥型煤的燃烧性能就成为煤泥成型技术的关键问题.本实验选用5种煤泥型煤，通过马弗炉燃烧实验、热重燃烧实验和煤球炉试烧实验，研究炉温、燃烧时间、成型过程、型煤种类、型煤灰分和挥发分等对型煤燃烧性能的影响.1 实验部分1.1 原料本实验分别以宁东洗煤厂5个分厂的煤泥为主要原料，掺入5%～10%的复合黏结剂，采用冷压成型工艺制备煤泥型煤，选取表面基本完整、无裂纹的型煤产品进行燃烧实验，型煤试样的质量指标见表1.表1 型煤试样的质量指标Table 1 Quality indicators of briquette samplesBriquette samplew/%,ad MAVFCQgr,ad/(MJ·kg-1)Coldstrength/(N·ball-1)Thermal strength/(N·ball-1)1#5.1254.5215.8624.508.965563372#8.8446.2615.9628.9412.704282763# 8.3138.3921.0032.3015.883981584#8.8034.0221.9535.2316.722031245#7.0 252.2819.4821.2215.613192211.2 燃烧实验1.2.1 马弗炉燃烧实验1) 炉温对型煤燃烧速率的影响.从5种煤泥型煤中分别选取1个型煤试样，称重；将5个型煤试样放在坩埚架上，之后迅速放入300 ℃～900 ℃的马弗炉中，炉门敞开约5 cm；燃烧30 min后，迅速取出型煤试样，称重，记录数据.2) 燃烧时间对型煤燃烧速率的影响.从5种煤泥型煤中分别选取1个型煤试样，称重；将5个型煤试样放在坩埚架上，之后迅速放入700 ℃的马弗炉中，炉门敞开约5 cm；每燃烧10 min后，迅速取出型煤试样，称重后再迅速放回马弗炉中；直至燃烧时间达60 min，记录数据.1.2.2 热重燃烧实验采用NETZSCH STA 409 PC/PG同步热分析仪器对1#型煤、1#型煤所用煤泥和原煤进行热重燃烧实验，将试样粉碎至0.2 mm以下，取样小于10 mg，升温速率为30 ℃/min，空气流速为50 mL/min，记录数据.1.2.3 煤球炉试烧实验采用民用煤球炉，选取1#型煤进行试烧实验，实验设备见图1.图1 型煤试烧实验装置Fig.1 Schematic diagram of briquetle burning2 结果与讨论2.1 炉温对型煤烧失量的影响图2为型煤烧失量随炉温的变化趋势.由图2可知，随着炉温的升高，型煤在30 min内的烧失量均呈现上升趋势.炉温较低(300 ℃～400 ℃)时，型煤燃烧30 min 后取出，表面仍有部分为暗黑色.炉温较高(大于600 ℃)时，型煤燃烧30 min后取出表面呈深红色，约1 min后变为灰白色.敲开后发现型煤外部是具有一定厚度的已经燃尽的灰壳，且灰壳具有一定的硬度，不散落；炉温越高，相应的灰壳越厚.型煤被灰壳包裹着的内部仍为深红色，与空气接触约2 min后变为暗黑色，是未燃烧的焦炭.说明较高的炉温有助于型煤快速引燃并迅速燃烧，炉温越高，单位时间内型煤吸收的热量越多，有助于加快有机物分解、挥发分及焦炭的燃烧速度.[4]同样条件下，3#和4#型煤的烧失量明显高于1#型煤的烧失量，主要是由于1#型煤灰分含量较高，增加了氧气透过灰壳向内部扩散的阻力，不利于焦炭的燃烧.[5]图2 型煤烧失量随炉温的变化趋势Fig.2 Trend of briquette loss on ignition with stove temperature□—1# briquette；○—2# briquette；△—3# briquette；▽—4# briquette；×—5# briquette2.2 燃烧时间对型煤燃烧速率的影响型煤燃烧速率随燃烧时间的变化趋势见图3.由图3可知，随着燃烧时间的延长，型煤燃烧速率先迅速下降，之后趋于平缓.型煤燃烧初期主要是挥发分的逸出并燃烧，燃烧速率较高，持续时间较短；挥发分越高，析出阻力越小，型煤燃烧速率就越高[4，6]，因此，3#和4#型煤燃烧速率高于1#型煤燃烧速率.型煤燃烧中后期主要为焦炭的燃烧，燃烧速率较为缓慢，燃烧时间较长.[7，8]随着燃烧时间的延长，型煤灰壳逐渐变厚，增加了氧气向内部扩散的阻力[9]，故燃烧速率较低.图3 型煤燃烧速率随燃烧时间的变化趋势Fig.3 Trend of briquette burning rate with time□—1# briquette；○—2# briquette；△—3# briquette；▽—4# briquette；×—5# briquette2.3 成型过程对型煤燃烧速率的影响型煤及其所用煤泥和原煤的燃烧失重曲线(TG)与燃烧失重率曲线(DTG)见第57页图4.由图4可知，型煤燃烧初始阶段主要是水分的蒸发，并伴有少量的有机物分解，此阶段原煤、煤泥与型煤的燃烧曲线基本重合.若以失重速率5%/min为着火点，则原煤、煤泥和型煤的着火点分别为300 ℃，330 ℃和326 ℃，此时挥发分开始析出并燃烧，且挥发分越高，燃烧速率越大；温度为489 ℃时，原煤燃烧失重速率达到最大值30.1%/min，而煤泥与型煤的最大燃烧失重速率在473 ℃时均达到最大值18.7%/min；温度约600 ℃时，燃烧速率趋于平缓，此阶段开始焦炭的稳定燃烧.整体来看，相比于煤泥与型煤，挥发分高、灰分低的原煤易于点燃，前期燃烧速率高，烧失量大，中后期燃烧速率低，易于燃尽.煤泥与型煤的燃烧曲线基本重合，燃烧特征相似，故成型过程及黏结剂的添加等对煤泥的燃烧性能基本无影响.图4 燃烧失重和燃烧失重率曲线Fig.4 TG-DTG curves□—Raw coal；○—Coal slime；△—Briquette2.4 煤泥型煤的燃烧特性煤球炉试烧实验中，炉温随燃烧时间的变化趋势见图5. 由图5可知，型煤燃烧初期主要为挥发分的析出和燃烧.刚加入未点燃的型煤时，有少量黄烟；通过鼓风机鼓风，挥发分与空气充分接触并在空间燃烧，型煤表面火焰旺盛，炉温快速上升，在7 min时达到温控仪的温度上限1 200 ℃；之后温度又迅速下降，在17 min 时炉温降至700 ℃，停止鼓风，炉温有所回升，主要是由于鼓入的冷空气暂时带走了热电偶附近的热量，此时炉内已基本无烟无明显火焰，型煤整体呈现深红色；之后型煤的燃烧主要是焦炭的燃烧，燃烧由型煤表面不断深入内部进行，少量CO 等在空间燃烧，氧气要扩散到焦炭表面会受到灰壳及其内部产生的挥发分和燃烧产物等扩散阻力，型煤燃烧速率由氧气能否有效扩散到型煤内部所决定，此阶段属于静态渗透式扩散燃烧[11]，燃烧稳定，炉温基本保持在750 ℃左右.型煤燃烧120 min后炉温开始缓慢下降，在180 min时炉温降至300 ℃.图5 炉温随燃烧时间变化趋势Fig.5 Trend of stove temperature with the burning time3 结论1) 随着炉温的升高，5种型煤在30 min内的烧失量均逐渐增加；同样条件下，型煤灰分含量越高，氧气透过灰壳向型煤内部扩散的阻力越大，型煤烧失量越小. 2) 在700 ℃条件下，5种型煤的燃烧速率随燃烧时间均先迅速下降，之后趋于平缓；同样条件下，型煤挥发分越高，灰分含量越低，其燃烧速率越大；随着燃烧时间的延长，型煤灰壳越来越厚，氧气向型煤内部扩散的阻力增加，燃烧速率下降.3) 热重燃烧实验结果表明，成型过程及黏结剂等对煤泥的燃烧性能基本无影响，煤泥与煤泥型煤的燃烧特征相似，在330 ℃左右开始挥发分的析出并燃烧，在473 ℃时失重速率达到最大值18.7%/min，在约600 ℃时燃烧速率趋于平缓，此后开始焦炭的稳定燃烧.4) 型煤燃烧初期主要为挥发分的析出和燃烧，火焰旺盛，炉温迅速上升，可达1 200 ℃以上；型煤中后期燃烧为焦炭的燃烧，无烟无明显火焰，属于静态渗透式扩散燃烧，燃烧稳定，炉温基本保持在750 ℃左右.燃烧由型煤表面不断深入内部进行，氧气要扩散到焦炭表面会受到灰壳及其内部产生的挥发分和燃烧产物等扩散阻力，型煤燃烧速率由氧气能否有效扩散到型煤内部所决定.参考文献[1] 杨丽，曾少军.我国洁净煤产业发展现状与对策[J].煤炭经济研究,2011,31(6):4-11.[2] 吕志超，张淑玲.洁净型煤推广应用前景探析[J].现代农业科技,2009(1):256-259.[3] 阎世春.煤泥处置[M].北京:煤炭工业出版社,2001.[4] 浮爱青，浮绍礼，谌伦建，等.单颗粒生物质型煤燃烧影响因素研究[J].洁净煤技术,2007,13(6):59-61.[5] 王子兵，赵斌，刘雁鹏，等.改进型煤集合形态对提高型煤燃烧强度的研究[J].选煤技术,2009(6):9-13.[6] 黄怡珉，于洪彬，孙树森，等.型煤自身特性对其燃烧的影响[J].煤炭转化,2002,25(3):75-78.[7] 董芃，蒋雪辉，赵广播.成型压力和炉膛温度对单颗粒型煤燃烧失重特性的影响[J].热能动力工程,2004,19(1):59-62.[8] 陈华艳，苏俊林，矫振伟.生物质型煤燃烧特性[J].吉林大学学报(工学版),2008,38(6):1281-1286.[9] 吕玉庭，高美.生物质型煤燃烧性能的试验研究[J].能源研究与信息,2010,26(2):96-101.[10] 黄光许，刘全润，文成，等.BCFC的制备和成型机理及燃烧特性[J].煤炭转化,2012,35(3):84-86.[11] 张云利，刘坤，孙丽丽.生物质型煤燃烧特性的研究[J].煤炭技术,2003,22(6):114-115.。

一切为了煤矿工人兄弟的生命安全——记河南理工大学煤炭
安全生产河南省协同创新中心
张国成;马建宏
【期刊名称】《河南教育：高教版（中）》
【年(卷),期】2015(0)3
【摘要】河南省教育厅、财政厅《关于公布2012年度河南省协同创新中心名单的通知》(豫教科技〔2012〕190号),公布的首批13个河南省协同创新中心中,由河南理工大学发起和牵头,河南省工业和信息化厅指导参与,联合河南煤业化工集团有限公司、中国平煤神马集团有限公司、河南省工程学院等单位共同组建的"煤炭安全生产河南省协同创新中心"获批立项。

【总页数】6页(P14-19)
【关键词】河南理工大学;煤炭安全生产;创新竞争;神马集团;中原经济区;辅仁药业集团;河南师范大学;煤矿工人;焦作矿业学院;创新能力提升
【作者】张国成;马建宏
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】G649.2
【相关文献】
1.一切为了煤矿工人兄弟的生命安全--记河南理工大学煤炭安全生产河南省协同创新中心 [J], 张国成;马建宏
2.多元互动协同创新服务河南社会发展--郑州大学“社会管理河南省协同创新中心”的实践探索 [J],
3.河南省人民政府办公厅印发省整顿煤炭生产秩序领导小组办公室关于加大煤炭生产秩序整顿力度实现安全生产的意见的通知 [J], ;
4.我校环境污染治理与生态修复协同创新中心入选“河南省协同创新中心” [J],
5.煤炭安全生产河南省协同创新中心正式成立 [J],
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为了我们生存的环境——记昆明理工大学博士生导师王华教
授
因心
【期刊名称】《支部生活：中共云南省委党刊》
【年(卷),期】2006(000)004
【摘要】时间之神已经跨入2006年。

种种迹象表明，世界性的环境并没有改善
的趋势，相反正日趋恶化。

30多年前，联合国报告《只有一个地球》写道：“当
现代人到达火星的同时，人们在地球上会不会站在没过膝盖的垃圾堆里呢？”如今，人类已发射火星探测器，而地球上的垃圾呢？——这些与人类生存息息相关的最
基本的环境问题，相继成为人类日益关注的主题，有责任心和爱心的科学工作者更是如此。

【总页数】2页(P26-27)
【作者】因心
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】G644
【相关文献】
1.开辟科研新路促进绿色发展记昆明理工大学环境科学与工程学院教授、博士生导师李凯 [J], 刘尧
2.专注“煤”衍生品消减环境污染——记河南理工大学教授、博士生导师张传祥
[J], 曹晓旭
3.促风烟俱净守蓝空万里——记昆明理工大学环境科学与工程学院教授李凯 [J], 宋洁[1]
4.一蓑烟雨任“萍”生——记昆明理工大学环境科学与工程学院教授马丽萍 [J], 宋洁[1]
5.缔造更安全、更高效的动力系统——记北京理工大学机械与车辆学院博士生导师王恩华 [J], 梁佳欢
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成员处理煤矿事故 ， 获省部级奖 ｌ次 ， ３ 其中一等奖 ３ …… 次 ２０ 年 ｌ月 ７ 国家煤矿安全监察局副局长兼总工程 ０８ １ 日，
师王树鹤在北 京听取了张子敏关 于瓦斯地 质与瓦斯 治理 的工
作汇报 ， 对他 们在瓦斯地质方面取得 的突 出成就给 予了充 分
近年来 ， 为首 席专家 ， 作 张子敏在科研 的道路上越走越
设为先的无私情 怀， 也使他获得 了许多殊荣 …． ２ ０ 年 ， 荣 获河 南理 工 大学 十 大师 德标 兵 ， 南省 ０５ 他 河 师德先进 个人 ；２０ 年他 入选 中国煤炭报 “ ０８ 十大感受精彩人
快 ：主持 国家科 技重大专项课 题 “ 全国重 点煤 矿区瓦斯赋存
天下的儒家之道 。 上了大学后 ， 更是如饥似渴地邀游于地 质科
学知识的海洋中， 日后从事前沿科学研究打下了深厚基础 。 为
４ 祖 国 ２１ 下 ４ ００ ３
结论， 而事故调查组的结论也正与张子敏推断的断层相吻合 。
在 《 矿瓦斯 灾害 与瓦斯地质 》 煤 一文 中， 张子敏 提 出要 深化完善瓦斯地质理论 ， 深入研究 瓦斯赋 存构造逐级控制理 论， 合地球物理探测 方法和计算 机科学 ， 结 力求 做到瓦斯赋 存定量化控制和可视化 ；深入开展深部开采扰动瓦斯灾害机
斯预测和治理的一 门新兴边缘学科 ， 对煤 矿瓦斯 防治及 瓦斯
作为国家安全生产专家， 国家科技奖评审专家 ， 国家“ 高 新技术发展计划 ” ８３ 评审专 家， （６ ） 河南省安全生产专家 ， 国 务 院政 府特殊 津贴获得者 ， 河南省一类 重点学科 “ 安全技术
及工程 ” 学科带头人 ，中国煤炭学会 瓦斯 地质专业委 员会常 务副主任 ， 他究竟是如何 实现 了这样骄人的成绩 ， 背后又有 着怎样 的辛劳， 且让我们走近张子敏去一探究竟 。

专注“煤”衍生品消减环境污染作者：曹晓旭来源：《科学中国人》2016年第04期2015年法国当地时间12月12日晚间，包括我国在内的近200个缔约方在长达32页的《巴黎协定》文件上签字，大家本着共同但有区别责任的原则，承诺到本世纪中叶全球实现碳中和。

我国是发展中国家中的大国，正处于社会经济发展的转型期、攻坚期，经济发展由粗放型、资源消耗型转向集约型、资源节约型转变，因此更加注重民生和生态保护。

可以说，实现煤炭能源清洁开发利用和近零排放，并与其他清洁优质化石能源、可再生能源协同发展，是未来我国能源与煤炭发展的唯一道路。

从2005年至今，张传祥一直致力于煤炭的非燃烧利用研究。

10多年间，他以煤为原料，先后研发了煤基多孔炭材料、煤基石墨材料、煤基石墨烯、煤基有机碳肥、煤基土壤修复材料，可应用于锂离子电池、超级电容器、太阳能电池、燃料电池等新能源器件储能领域，废水、废气吸附转化领域，土壤污染治理领域及农业有机肥的生产领域……为缓解环境污染、发展绿色低碳能源助添一把力。

煤基多孔炭——不同煤制备不同孔径活性炭多孔炭受前驱体、制备方法等因素的影响，尺寸可在亚纳米/纳米级超细微孔至微米级细孔较宽的范围内变化，这种孔隙结构和表面特性与其性能和应用紧密相关——其孔结构、表面化学官能团、碳微晶取向的不同，其储存电荷的能力、稳定性和电化学行为有明显差异。

所以“对多孔炭的孔结构进行有效调控，并赋予其巨大表面特殊的功能是关键点”，张传祥介绍道，若能揭示多孔炭在超级电容器中的各种电化学机制及其相关因素，从而确定出最佳孔径分布、物理和化学性能兼优的材料，无疑可为推动超级电容器、锂离子电池的应用奠定基础。

超级电容器的储能原理就是基于离子在多孔炭质电极表面形成双电层，从而兼具电池与电容双重优势。

张传祥从煤及其衍生物自身特性出发，展开对多孔炭孔结构的研究。

研究发现，用不同煤阶的煤可制备具有不同孔径分布的活性炭，以无烟煤为前驱体制备的活性炭呈现典型的微孔特征，孔径分布在4nm以内。

本研究采 用 焙 烧-酸 浸 的 方 法 提 取 高 铁 低 铝 煤 矸石中 Al2O3,重 点 研 究 了 煤 矸 石 焙 烧 活 化 过 程 中 焙烧温度、焙烧时间 以 及 酸 浸 过 程 中 酸 浸 温 度 和 盐 酸体积分数等工艺 条 件 对 Al2O3 浸 出 率 的 影 响,从 而得出提取 Al2O3 的最优 工 艺 条 件。 结 合 XRD 和 SEM 分析了盐酸浸出煤矸石中 Al2O3 的机理,并对 浸出过程动力学进 行 研 究,考 察 关 键 控 制 步 骤 和 表 观活化能等动力学 特 征,以 期 为 高 铁 低 铝 煤 矸 石 的 综合利用提供参考指导。
第46卷 第6期 2023 年 11 月
煤炭转化
COAL CONVERSION
Vol.46 No.6 Nov.2023
郭文超,朱晓波,张治国,等.煤矸石焙烧活化-酸浸提取氧 化 铝 的 实 验 研 究[J].煤 炭 转 化,2023,46(6):80-89.DOI:10.19726/ki.ebcc.202306008. GUO Wenchao,ZHU Xiaobo,ZHANGZhiguo,etal.Experimentalstudyonextractionofaluminafromcoalganguebyroastingactivationacidleaching[J].CoalConversion,2023,46(6):80-89.DOI:10.19726/ki.ebcc.202306008.
第6期
郭文超等 煤矸石焙烧活化-酸浸提取氧化铝的实验研究
81
浸法和碱熔法。碱 熔 法 存 在 高 碱 耗、生 产 工 艺 繁 琐 和产生 废 渣 量 大 等 缺 点,而 酸 浸 法 浸 取 煤 矸 石 中 Al2O3 具 有 效 率 高、操 作 简 单 等 优 势。 李 瑜 等 利 [9] 用硫酸作为酸 浸 介 质 浸 出 煤 矸 石 中 Al2O3,在 最 佳 条件 下 浸 出 率 达 79.6%。 官 长 平 等 通 [10] 过 添 加 氟 化钠助剂,在盐酸体系下浸出煤矸石 中 的 Al2O3,在 最佳条件下浸出率达70.40%。上 述 研 究 针 对 低 铝 煤矸石采用酸浸法 提 取 其 中 的 氧 化 铝,但 浸 出 率 不 理想。关于 高 铝 质 型 煤 矸 石 中 提 取 Al2O3 的 研 究 报道 较 多,涉 及 的 产 品 有 氧 化 铝 和 硫 酸 铝 。 [11-13] YANGetal[14]采 用 水 化 学 法 从 高 铝 煤 矸 石 中 提 取 Al2O3,在最佳条件下浸出率可达94.68%。 该 研 究 针 对 高 铝 煤 矸 石 中 氧 化 铝 的 提 取 ,具 有 成 本 低 、浸 出 率高的优点,但是对 煤 矸 石 的 矿 物 及 化 学 组 成 有 严 格要求。煤矸 石 中 氧 化 铝 质 量 分 数 一 般 为 30% ~ 50% ,根 据 煤 矸 石 化 学 成 分 含 量 分 类 ,高 铁 低 铝 煤 矸 石中氧化铝质量分数为 25% ±15%、氧 化 铁 质 量 分 数为12%~18%;高铁高铝煤 矸 石 中 氧 化 铝 质 量 分 数为45%±35%、氧 化 铁 质 量 分 数 为 12% ~18%。 我国煤矸石数 量 庞 大 且 大 部 分 是 低 铝 煤 矸 石 , [15-16] 不 具 有 普 适 性 。 因 此 ,在 上 述 学 者 研 究 的 基 础 上 ,本 研 究 以 高 铁 低 铝 煤 矸 石 为 研 究 对 象,提 取 其 中 Al2O3,实 现 煤 矸 石 减 量 化、资 源 化 利 用,为 煤 矸 石 综合利用提供参考依据。

实验原料煤采用宁夏太西无烟煤,原料煤工业 分析和元素分析见表 1。
表 1摇 原料煤的工业分析和元素分析
%
工业分析
元素分析
Mad 1郾 55
Ad 2郾 32
Vd 6郾 78
FCad 89郾 35
棕( Cdaf ) 91郾 86
棕( Hdaf ) 3郾 61
棕( Odaf ) 0郾 86
棕( Ndaf ) 0郾 76
性,提高 活 性 炭 电 极 材 料 的 电 化 学 性 能。 卢 春 兰 影响。
等[3] 证明了随着预炭化温度的升高,石油焦的氢、 氧含量下降, 表 面 官 能 团 逐 渐 消 失, 所 制 得 活 性 炭
1摇 实摇 摇 验
的比表面积迅速减少,孔径分布也发生较大变化; 1. 1摇 原料
预炭化温度越低,活化后产物的碳微晶层片厚度 Lc 与活化前石油焦炭化物的差距越大,得到的活性炭
关键词:炭化时间;煤基活性炭;电化学性能;比表面积;孔容
中图分类号:TD849;TQ351摇 摇 摇 文献标识码:A
文章编号:1006 -6772 ( 2013 ) 03 -0042 -04
Influence of carbonization time on pore struture and electrochemical performance of coal鄄based activated carbon
航空航天和国防等领域得到了广泛应用[1] 。 超级 因其含 碳 量、 芳 化 度 高 是 制 备 活 性 炭 的 首 选 原
电容器的性能取决于所使用的电极材料,炭电极材 料[7-8] ,但有关煤预炭化处理对煤基活性炭[9] 电极
料的比表面积、孔结构、孔径分布、电导率对其比电 材料电化学性能影响的研究还未见报道。

三电极体系 超 级 电 容 器 组 装:在 10 MPa 压 力
下将直径为0.
5cm 的电极片压在1cm×3cm 的泡
/L
沫 镍 上,制 作 出 工 作 电 极。 除 此 之 外,
6 mmo
l
KOH 电解质的三电极体系中还含有对电极(
1cm×
/
。
箔)
和参比电极(
电极)
1cm Pt
Hg HgO
1.
4 表征分析
第 46 卷
第3期
煤
2023 年 5 月
张耀杰,贾建波,孙
c
c.
202303004.
炭
转
Vo
l.
46 No.
3
化
COAL CONVERS
ION
May2023
悦,等 .煤基碳量子点衍生炭的形貌控制及电化学性能[
J].煤炭转化,
2023,
46(
3):
39
48.
DOI:
10.
19726/
cnk
i.
eb
j.
第3期
张耀杰等
煤基碳量子点衍生炭的形貌控制及电化学性能
氧官能团。
煤基碳量子点的荧 光 特 征 具 有 波 长 依 赖 性,随 着 激
发波长的增大,其发射中心会逐渐红移,而荧光强度
1.
5 电化学性能测试
使用 CHI
760E 型电化学工作站对 CDAC
-冷 冻
干燥样品和 CDAC
-高 温 烘 干 样 品 在 三 电 极 体 系 下
NSFRF210317).
第一作者:张耀杰,博士生,
E-ma
i
l:
1020105281@qq.

不系统、 不具规模， 不能为学科的发展提供足够的支 撑。 ! ! # ! %" 缺乏基本的学科平台 %&&’ 年学科成立时， 处于 “ 三无” 状态， 面对 “三 无” 政策， 学科平台建设严重滞后。到 "### 年， 即首 届本科生二年级时， 专业实验室的建设仍未提上日 程。尽管 "##$ 年的学科讨论中学校保留了矿物加 工学 科， 但 学 科 经 费、 平 台 等 问 题 仍 未 解 决， 直到 "##’ 年教育部本科教学评估， 才有了第一批 %## 万 元的实验室建设经费。这对于以实验为基础的工科 类学科可谓雪中送炭， 但此次购置的设备仅能满足 *#+ 左右的教学实验要求， 专门用于科研的设备并 未涉及。 ! ! !" 学科建设对策 ! ! ! ! #" 认准方向， 坚定信念 尽管学科起点低， 生存艰难， 但学科的核心教师 及相关领导对学科有着坚定的信念， 始终相信洁净 煤技术是煤炭企业的发展方向， 矿物加工学科的前 景是光明的。在这种信念的支持下， 学科教师为学 科的发展倾尽全力， 想尽办法。没有专业背景， 就去 进修、 自学； 教师少， 每人就多带几门课； 学校不具备 实验条件， 就把实验放到煤炭企业的选矿厂， 确保学 生的培养质量。 ! ! ! ! !" 汇聚人才， 构建学术团队 学术队伍建设实质就是人才队伍建设， 它是学 科内涵建设的根本， 在学科建设工作中处于核心地 位。没有一流的大师就没有一流的学术队伍， 没有 一流的队伍就没有一流的学科。人才队伍建设在学 科建设工作中是最关键的， 从实际情况看也是难度
［ %］ 最大的 。为了尽快构建一支过硬的学科队伍， 促
进学科的快速发展， 学科采取了以下措施： ! ! ! ! ! ! # , 抓引进 加强人才引进工作， 并尽可能的引进高层次人 才。"##- 年获得博士学位授予权后， 学校将矿物加 工工程专业列为了重点发展学科。经过学校和学科 的努力， "##* 年 & 月， 我国著名的矿物加工工程学 科资深院士陈清如教授正式受聘我校， 为学科引进 了重量级的领军人物。同时还充实了多名博士、 硕 士， 现有教师 %- 人， 其中中国工程院院士 % 人， 长江 学者 % 人， 河南省特聘教授 % 人， 教授 ’ 人， 副教授 ) 人； 专任教师中， ( 人具有博士学位。形成一支年龄 结构、 学历结构、 学缘结构、 职称结构合理的富有朝 气、 创新精神、 团队意识， 充满活力和干劲的学术团

专访瓦斯地质学重要创始人之一——河南理工大学张子敏教
授
朱利丹
【期刊名称】《科技中国》
【年(卷),期】2008(000)011
【摘要】灾难令人哀，但如何能使它成为避免下一次灾难的机遇，尤其需要专家学者担负起探索的责任。

【总页数】1页(P75)
【作者】朱利丹
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TD712
【相关文献】
1."图"解瓦斯治理密码——记国家安全生产专家、河南理工大学瓦斯地质研究所所长张子敏教授 [J], 郝莹
2.编制中国煤层瓦斯地质图——记瓦斯地质学科创始人之一河南理工大学教授张子敏 [J], 张兵
3.瓦斯地质学创始人——记河南理工大学瓦斯地质研究所所长、博士生导师张子敏教授 [J], 张小兵
4."教"比天大 "爱"比海深——记第三届高校教学名师奖获得者、河南理工大学教
授张子戌 [J], 杜笑宇
5.人人都能成为创新"勘探家"——专访逻辑创新法理论创始人丁敏教授 [J], 兴言因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

《生物技术在矿物加工工程中应用》课程教学方法探索作者：朱晓波李望张传祥张乾张玉德来源：《科技创新导报》2015年第20期摘要：矿物加工工程是处理各类矿产资源回收有用成分的工程技术学科。

随着金属矿、非金属矿和煤炭资源的迅速开采，一批低品位、细、贫、杂的矿产资源急需处理，传统的重、磁、浮选等选矿作业难以满足要求，化学选矿和生物浸出的作用日益突出，因此，该文叙述了开设《生物技术在矿物加工工程中应用》课程的意义，分析了《生物技术在矿物加工工程中应用》课程的教学方法，强调了该课程理论教学—试验分析—实践讲解相结合的重要性。

关键词：教学方法理论—试验—实践生物技术矿物加工工程中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（b）-0244-01矿物加工工程学科隶属于矿业工程一级学科，河南理工大学矿物加工工程专业的人才培养包括煤、金属矿和非金属矿的选矿及深加工等方向[1]。

生物技术在矿物加工工程中应用是矿物加工工程专业的主要选修课程。

该课程的开设可以拓宽矿物加工工程专业学生的知识面，提高学生的就业面和增加考研高校的选择，促使学生了解矿物加工工程的国际前沿现状，具有重要的意义。

1 生物技术在矿物加工工程中应用的课程意义1.1 生物技术在矿物加工工程中应用的课程简介煤炭是我国的主要能源，大规模开发利用和高硫含量也带来了严重的环境问题。

金属、非金属等矿产资源的日益匮乏，低品位矿产资源的开采加工利用对环境造成了巨大的破坏。

因此，生物技术作为一种环保型生产工艺得到了国内外企业、高校和学者们的广泛关注。

对于特贫、特细、特杂的矿石或尾矿，向物理选矿提出严峻的挑战，化学浸出和生物技术显得越来越重要。

该课程主要讲述生物技术在矿物加工中的应用现状、原理、工艺及应用现状等内容，难点是微生物选矿工艺的选取、影响因素和作用原理的分析。

通过本课程的教学，可以让学生掌握目前国内外先进的选矿技术、生物选矿原理及相应的选矿设备、典型的生物选矿工艺流程及应用实例，为拓宽学生专业知识、培养其国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力奠定基础。

综采工作面割煤时粉尘运移变化规律的数值研究姬玉成;楼建国;张留祥;黄建功【摘要】综采工作面是煤矿粉尘的重要来源之一.为了有效治理综采工作面粉尘,采用数值模拟的方法,对粉尘在工作面的运动变化规律进行研究.结果表明:在相同粒径下的粉尘颗粒,通风风速越大,粉尘颗粒的通风降尘率越低;并提出了综采工作面产尘点后方形成粉尘快速扩散带、呼尘弥漫带、稳定悬浮带等3个粉尘运移带,其中粉尘快速扩散带作为粉尘源头,是综采工作面粉尘治理的关键区域.【期刊名称】《四川师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(037)003【总页数】5页(P419-423)【关键词】粉尘;综合机械化回采工作面;粉尘运移带;数值模拟【作者】姬玉成;楼建国;张留祥;黄建功【作者单位】西南科技大学环境与资源学院,四川绵阳621010;四川师范大学工学院,四川成都610101;西南科技大学环境与资源学院,四川绵阳621010;四川师范大学工学院,四川成都610101【正文语种】中文【中图分类】TD714+.2随着煤炭生产机械化的推进,煤矿井下生产效率大幅提高,同时井下粉尘产生量也越来越大.局部聚集的高浓度粉尘不仅存在粉尘爆炸危险[1-2],而且严重影响井下一线作业人员的职业健康,增大员工患尘肺病[3-4]的几率.此外,高浓度的粉尘还加快井下机械设备的磨损[5],降低员工可视范围[6],降低作业效率等.综采工作面是煤矿粉尘的重要产尘点之一,采取内外喷雾措施后,粉尘质量浓度一般为400～800 mg/m3,局部甚至超过1 000 mg/m3,产尘量占矿井粉尘总量60%左右[7-8],是煤矿井下粉尘治理的重点区域,迫切需要有效措施控制粉尘.掌握综采面粉尘运动变化对采取有效措施降低粉尘过高浓度十分关键.目前,国内综采工作面现场实际主要防尘措施是工作面通风[9]、采煤机内外喷雾[10]、架间喷雾[11]与煤层注水[12-13]等.国外矿山因采场空间较大和技术条件等原因,较多采用除尘器[14]除尘,同时也较多的应用了化学降尘材料[15].部分科研人员也采用实测、相似模拟与数值分析等方法对矿井粉尘在工作面空间的分布、沿工作面方向的运动规律及风速、湿度等影响因素进行了研究.本文采用数值分析方法通过FLUENT软件对综采工作面粉尘运动变化进行模拟研究[16-18].1 建立几何模型模型以四川煤矿井下实际工作面为对象,选择采用U型通风方式和综合机械化开采的走向长壁式回采工作面为原型.根据综采面具体情况,工作面断面尺寸长方形部分为4 m×3.5 m,倒梯形部分上下底及高分别为1.5 m×3.5 m×1.8 m.综采工作面上有综合机械化采煤机、刮板输送机、液压支架等各种设备,风流多属湍流运动,流场复杂多变.根据模拟研究目的的需要,本文在使用GAMBIT软件建立几何模型并划分计算网格过程中,工作面倾斜长度设置为100 m.同时,对工作面粉尘扩散计算区间和部分参数进行适当的简化和设定.1) 采用离散相(DPM)随机轨道模型[19-20]对颗粒运动进行分析;2) 粉体颗粒为球形颗粒;3) 颗粒只受到重力、浮力以及气流阻力的作用,其余力忽略不计;4) 工作面断面形状视为长方形与倒梯形的组合;5) 假设颗粒碰到煤壁后不再反弹,即颗粒被捕捉.在上述基础上用GAMBIT建立综采工作面的几何模型,并划分计算网格,如图1所示.2 设定边界条件与模型参数根据综采工作面实际情况,滚筒割煤作业产尘量是综采工作面粉尘产生的主体,此处粉尘产生强度最大.模拟主要考察滚筒割煤作业产生的粉尘在后部空间的运动、沉降状态,在模型中设定滚筒位置为粉尘源.模型中,采煤机位置设置在距机巷端头20m处.为分析风速对粉尘分布、运移及沉降的影响,本次数值模型计算中设计1、1.5、2 m/s 3种工况模拟3组气流速度.确定边界条件及数值模拟的其他各主要参数如表1所示.表 1 数值计算模型边界条件及主要参数设定Table 1 The defining of boundary condition and main model parameters项目名称参数设定边界设定入口边界类型入口速度/(m/s)水力直径/m湍流强度/(m/s)速度入口1，1．5，21．80．04粉尘源主要参数设定喷射源类型粒径分布颗粒密度/(kg/m3)初始速度/(m/s)最小粒径/m最大粒径/m分布指数质量流率/(kg/s)湍流扩散模型面喷射Rosin-Rammler分布120011．0×10-6110×10-62．839×10-5随机轨道模型3 数据分析几何模型和网格划分完成后,通过计算流体力学FLUNT软件进行解算.3.1 风速对小颗粒粉尘沉降的影响在风速相同的情况下,对于粒径1～10 μm小颗粒粉尘,粉尘颗粒粒径越大通风降尘率越高;在粉尘粒径相同的情况下,随通风风速越大,粉尘颗粒的通风降尘率越低,如图2所示.显然,对于颗粒较小的呼吸性粉尘,通风断面风速越高反而越不利于粉尘的自由沉降;受工作面通风需要的限制,通过调节通风手段来控制粉尘难以起到显著效果.3.2 粉尘在工作面空间运动的宏观定性分析根据粉尘在建立的三维模拟回采空间中质量浓度变化状态,可以分析得出:1) 粉尘距离煤壁0.5 m,平行于煤壁面的回采工作面剖面的质量浓度分布,受尘源直接影响,从尘源高质量浓度逐渐降低,在剖面上粉尘覆盖面积向风流方向延伸扩大.这表明粉尘自尘源开始,在风流的扬散作用下,粉尘分布完成了从一点到一定空间的扩散.从粉尘治理角度分析,降低高度集中微团状存在的粉尘远远比降低扩散在大空间的分散状粉尘的难度小.因此,从模拟结果和粉尘源头治理的观念考虑,治理粉尘应充分认识到粉尘扩散前的时间和空间优势对于治理粉尘效果的重要性.2) 粉尘距离煤壁1 m,平行于煤壁面的回采工作面剖面的粉尘质量浓度分布,距煤壁面距离增加,其粉尘峰值浓度区域位于距离煤壁面近的剖面粉尘直接产生源的后方,且其剖面上粉尘质量浓度具有从低浓度向峰值浓度上升的过程.这表明在粉尘产生后具有扩散的初始阶段,粉尘在工作面方向和与之垂直的煤壁到采空区方向2个方向上存在同步扩散,在粉尘源后方10～20 m内形成粉尘质量浓度峰值区域,之后粉尘质量浓度逐渐降低.3.3 沿工作面方向各高程位置处粉尘质量浓度变化分析图3～5为回采工作面距煤壁面分别为0.5、1、1.5 m处,空间高度上距底板分别为0.5 、1 、1.5 和2 m位置处的粉尘质量浓度曲线图.分析图3～5,可以看出:1) 距底板0.5 m、距煤壁0.5 m高度处,在沿工作面方向上粉尘质量浓度从割煤处峰值浓度逐渐下降,原因主要是此位置割煤作业点靠近煤壁,为粉尘集中的区域.在后方区域粉尘质量浓度变化受到粉尘粒径不同,沉降方式不同的影响.在粉尘源即采煤机滚筒后方20～50 m范围内,尘源后方不同高程处的粉尘质量浓度逐渐下降,并趋于一致特点.在粉尘源后方工作面方向的这段距离上,较大颗粒的粉尘主要依靠重力沉降,难以长时间自由悬浮在空气中,绝大部分较大颗粒粉尘在沿工作面方向的运移中沉降下来;同时,以呼吸性粉尘为主的小颗粒粉尘受静电作用等因素影响显著,呈现布朗运动状态,完成向空间的均匀化扩散,并长时间悬浮在空气中,这2个过程在此段距离内同时存在.2) 距底板1和1.5 m高度,沿工作面方向上,各高程位置处的粉尘质量浓度呈现出在尘源后方的较短距离内快速上升,粉尘质量浓度峰值主要出现在滚筒后方10～20 m的范围内.距离煤壁1、1.5 m不同高程处粉尘质量浓度曲线出现峰值是粉尘源产生的粉尘向空间扩散移动的结果.其中,粉尘峰值浓度呈现随距离煤壁距离的增加而减小.达到粉尘质量浓度峰值之后,在后方较长距离上缓慢变化并同样呈现出逐渐趋于一致的特点.3.4 工作面断面上粉尘质量浓度变化分析图6反映了在同一工作面断面距煤壁不同距离处粉尘扩散规律.同一断面上,距煤壁0.2、0.5 m处粉尘质量浓度由峰值浓度开始下降;距煤壁1、1.5 m处,粉尘质量浓度逐步上升至峰值浓度.这说明粉尘产生后,粉尘在工作面断面上,也存在由尘源区域向非尘源区域的扩散过程.在非尘源区域,粉尘质量浓度具有一个上升过程.3.5 工作面粉尘运动的综合分析综合以上分析,结合多个矿井综采工作面粉尘状况,综采工作面产尘点后方形成3个粉尘运移带.1) 粉尘快速扩散带.此带位于粉尘源(即采煤机滚筒)后20 m范围内,大颗粒粉尘和呼吸性粉尘同时向全断面快速扩散,粉尘质量浓度达到峰值.此运移带也正是取得工作面降尘效果的关键区域和重中之重.2) 呼尘弥漫带.快速扩散带后为呼尘弥漫带.在此带,粒径较大的粉尘颗粒开始缓慢沉降,粒径较小的粉尘继续向整个工作面空间弥漫,长时间悬浮,难以沉降.此运移带可达40 m以远.3) 稳定悬浮带.在沿工作面方向,呼尘弥漫带后方形成粉尘稳定悬浮带.此带,粉尘主要组成是小粒径呼吸性粉尘,因静电等多因素长时间稳定悬浮在巷道空间,没有外界降尘措施的情况下,粉尘质量浓度基本保持不变.稳定悬浮带存在距离通常可以延至回风巷数十米远.各运移带在工作面方向的实际存在距离受到风速、断面面积、生产设备、粉尘分散度等因素影响.在实际生产过程中,因采煤机割煤作业不停运动,各粉尘运移带存在相互叠加的影响.根据回采工作面粉尘阶段性运动变化特点和粉尘源头治理需要,综采工作面应该以粉尘快速扩散带作为粉尘治理的关键区域.在此运移带,粉尘质量浓度高,空间集中度高,除尘降尘具有空间优势;若粉尘扩散之后,单位空间的粉尘颗粒数量降低,与水雾颗粒接触的几率降低,这导致喷雾等降尘措施的降尘效果降低.4 结论1) 在相同粒径下的粉尘颗粒,通风风速越大,粉尘颗粒的通风降尘率越低.通风降尘措施对于小颗粒粉尘难以起到显著作用.2) 结合采面粉尘运动分布特点,将采面产尘点后方划分为3个粉尘运移带,即粉尘快速扩散带、呼尘弥漫带、稳定悬浮带.3) 根据回采工作面粉尘阶段性运动、变化特点和粉尘有效治理的需要,确定回采工作面控尘应该以粉尘快速扩散带降尘作为关键区域.参考文献[1] Zheng Y P, Fang C G, Jing G X, et al．A statistical analysis of coal mine accidents caused by coal dust explosions in China[J]．J Loss Prevention Process Industries,2009,4:528-532．[2] 刘丹,李润之,司荣军,等. 瓦斯爆炸诱导沉积煤尘参与爆炸作用模式[J]. 煤炭学报,2011,36(11):1879-1884.[3] 葛玲军,贾发元,郝清亮,等. 尘肺病及矿尘综合防治技术[J]. 科技创新导报,2011(22):48～49.[4] 李华炜. 煤矿呼吸性粉尘及其综合控制[J]. 中国安全科学学报,2005,15(7):67-69.[5] 张德成,刘明杰. 煤矿灾害的分析与防治[J]. 陕西煤炭,2011,4:111-112.[6] 周贵全. 浅谈煤矿矿尘防治工作的现状及对策[J]. 陕西煤炭,2011,5:26-27.[7] 孙艳玲,刘烟台,王德江. 煤矿采掘引起粉尘污染与防治[J]. 辽宁科技大学学报,2002,21(4):520-522.[8] 刘毅,蒋仲安,蔡卫,等. 综采工作面粉尘运动规律的数值模拟[J]. 北京科技大学学报,2007,29(4):351-353.[9] 王德明. 矿井通风与安全[M]. 徐州:中国矿业大学出版社,2007.[10] 周刚. 综放工作面喷雾降尘理论及工艺技术研究[D]. 青岛:山东科技大学,2009.[11] 周刚,程卫民,王刚. 综放工作面粉尘场与雾滴场耦合关系的实验研究[J]. 煤炭学报,2010,35(10):1660-1664.[12] 王维虎. 煤层注水防尘技术的应用现状及展望[J]. 煤炭科学技术,2011,39(1):57-60.[13] Campmoli A A, McCall F E, Finfinger G L. Longwall dust control potentially enhanced by surface borehole water infusion[J]. Mining Engineering,1996,48(7):56-60.[14] 刘社育,蒋仲安,金龙哲. 湿式除尘器除尘机理的理论分析[J]. 中国矿业大学学报,1998,27(1):47-50.[15] 任万兴. 煤矿井下泡沫除尘理论与技术研究[D]. 徐州:中国矿业大学,2009.[16] 韩占忠,王敬,兰小平. Fluent流体工程仿真计算实例与应用[M]. 北京:北京理工大学出版社,2004.[17] 刘艾. 矿井粉尘分布规律及防治措施[J]. 煤矿安全,2003,34(7):45-47.[18] 施春红,欧盛南,金龙哲. 矿井粉尘运移规律性的试验研究[J]. 北京科技大学学报,2007,29(2):1-5.[19] Van Wachem B G M, Almstedt A E. Methods for multiphase computational fluid dynamics[J]. Chem Engineering J,2003,96(1):81-98. [20] Baxter L L, Smith P J. Turbulent dispersion of particles: the STP model[J]. Energy Fuels,1993,7:852.[21] 吴百剑. 综采工作面粉尘分布规律研究[D]. 北京:煤炭科学研究总院,2008.[22] 杨敏. 湿度较大综采工作面粉尘扩散规律的研究[D]. 包头:内蒙古科技大学,2009.[23] Zhou Q C, Steve N. Research on numerical emulator of mine methane and coal dust explosion[J]. 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第46卷 第5期 2023 年 9 月
煤炭转化
COAL CONVERSION
Vol.46 No.5 Sep.2023
陈 林,张兆华,康伟 伟,等.煤 沥 青 热 解 炭 的 制 备 及 储 钠 性 能 研 究 [J].煤 炭 转 化,2023,46(5):42-52.DOI:10.19726/ki.ebcc. 202305005. CHEN Lin,ZHANGZhaohua,KANG Weiwei,etal.Preparationofcoaltarpitchpyrolyticcarbonanditssodiumstorageproperties[J]. Coal Conversion,2023,46(5):42-52.DOI:10.19726/ki.ebcc.202305005.
摘 要 煤沥青是一种原料来源丰富且含碳量高的钠离子电池碳负极材料。以煤沥青为碳 源,通过炭化法制得热解炭,利用 XRD,SEM,Raman 光 谱 等 表 征 技 术,系 统 研 究 了 不 同 炭 化 温 度 (600 ℃~1400 ℃)对煤沥青热解炭微观结构的影响规律。利用恒流充放电等测试,探究热解炭作 为 钠 离 子 电 池 负 极 材 料 时 的 电 化 学 性 能 ,阐 明 “温 度 — 结 构 — 储 钠 性 能 ”间 的 构 效 关 系 。 结 果 表 明 : 1000 ℃是热解炭微观结构从无序向有序发展的转折点;当温度低于1000 ℃时,热 解 炭 为 不 规 则 的块状结构且 表 面 平 整 光 滑,未 出 现 石 墨 微 晶,具 有 较 大 的 层 间 距 和 较 高 的 无 序 度;当 温 度 为 800 ℃时,热解炭具有最大的层间距(d002=0.3541nm)和 最 高 的 无 序 度 (ID/IG =2.57),其 作 为 钠离子电池负极 材 料 时,0.05 A/g 电 流 密 度 下 的 可 逆 容 量 为 177.0 mAh/g,首 次 库 伦 效 率 为 73.87%,具有较好的倍率性能;当温度高于1000 ℃ 时,石 墨 碳 层 生 长 和 堆 叠 的 速 度 迅 速 加 快,石 墨化程度增加,层间距减小,同时表面缺陷程 度 降 低,Na+ 吸 附 位 点 减 少,不 利 于 储 钠,热 解 炭 具 有 较低的可逆容量(小于100 mAh/g)。

《河南科技》编委张传祥
无
【期刊名称】《河南科技》
【年(卷),期】2022(41)10
【摘要】张传祥,博士,教授,博士生导师。

河南理工大学化学化工学院院长,河南理工大学鄂尔多斯煤炭清洁开发利用研究院院长。

未来储能技术学院牵头人,国家一流专业负责人,全国煤炭教育先进工作者,河南省教育厅优秀教育管理人才。

中国煤炭工业协会煤炭工业技术委员会碳中和与资源综合利用委员会委员、河南省化工与制药类教学指导委员会委员、河南省专业学位研究生教育指导委员会委员、河南省化学学会第十一届理事会常务理事。

《河南科技》《煤炭转化》《洁净煤技术》等学术期刊编委。

【总页数】1页(PF0002)
【作者】无
【作者单位】《河南科技》
【正文语种】中文
【中图分类】F42
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传科技蓄势待发——访普传科技总经理张海杰先生4.专注“煤”衍生品消减环境污染——记河南理工大学教授、博士生导师张传祥5.《河南科技》编委张瑞芹
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飞灰基活性炭电极材料的制备及其电化学性能张亚飞;张传祥;王力;邢宝林;黄光许;段玉玲【摘要】煤炭气化过程中产生大量飞灰,其中仍然含有未被利用的炭.以飞灰为前驱体,经浮选脱灰,化学活化制备活性炭.考察了制备条件对活性炭性能的影响.结果表明:①碱炭比升高,总孔容和微孔容积增加,中孔含量降低;②碱炭比越高,比电容越大,但大于2∶1后,比电容没有显著提高;③浮选脱灰的电化学性能得到提高;④在大电流密度下充放电仍然保持较高的比电容并且具有优异的循环使用性能.【期刊名称】《储能科学与技术》【年(卷),期】2014(003)004【总页数】7页(P353-359)【关键词】飞灰;碱炭比;活性炭;电化学性能【作者】张亚飞;张传祥;王力;邢宝林;黄光许;段玉玲【作者单位】河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作454003;河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作454003;河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作454003;河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作454003;河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作454003;河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作454003【正文语种】中文【中图分类】TQ424.1超级电容器是一类介于传统电容器与电池之间的新型储能器件，电极是决定超级电容器性能的关键因素，因此电极材料的研究一直是该领域学术界和工业界的热点[1-4]。

多孔炭因具有较高的比表面积及可再生性，而被广泛用于储氢吸附剂、锂-硫电池及超级电容器[5-12]。

飞灰是煤粉在高温中燃烧、冷却而形成的，大部分呈球状，表面光滑，微孔较少[13-14]。

它的化学组成变化很大，与燃料类型、燃烧条件以及集灰方式有关，除了含有未烧尽的煤颗粒外，还含有大量Si、Al的氧化物以及多种微量元素[15]。

飞灰对环境危害极大，必须通过除尘装置等措施加以处理。

利用飞灰生产活性炭，可为其提供一条新的综合利用途径，同时可以拓宽制备超级电容器用炭材料前驱体的来源。

河南最大石墨烯研究联盟成立对能源产业影响几何核心提示：近日，河南石墨烯新能源研究联盟成立，河南石墨烯研究联盟从成立之始就致力于基础研究，并推动产业化工作。

刘仲毅、李保军教授在指导研究生组装石墨烯电池赵振杰摄今年7月22日，全球第一台使用石墨烯作为车身材料的汽车在曼彻斯特亮相!这辆由利物浦的Briggs汽车公司制造的汽车，车身中使用的石墨烯材料强度是钢的200倍，被誉为未来最有潜力的技术之一。

同样和石墨烯技术相关，本月初，西班牙Graphenano公司(一家以工业规模生产石墨烯的公司)同西班牙科尔瓦多大学合作研究出首例石墨烯聚合材料电池，其储电量是目前市场最好产品的三倍，用这种电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里，而其充电时间不到8分钟。

受益于全球范围内石墨烯研究技术的不断突破，即使在国内研究和使用都不算普遍的情况下，2016年，素有经济风向标之称的资本市场上，有着石墨烯概念的东旭光电在A股市场上仍悲声一片之际，悄然从今年夏天起大幅上涨，并最终创下几年来的新高。

在我省，郑州大学、河南理工大学、黄河科技学院等高校均已开展对石墨烯相关技术的研究和应用;在业界，河南理工大学化学化工学院几个月前刚刚与相关企业签约成立研究学院，郑州大学研究团队也与郑州华晶金刚石股份有限公司、河南正烯新能源有限公司达成合作协议——石墨烯在河南的研究开发已成为风潮!全省最大石墨烯研究联盟成立石墨烯是什么?石墨烯是世界上最薄、最硬的材料，于2004年问世，其发现者英国曼彻斯特大学安德烈·海姆教授于2010年获得诺贝尔物理学奖。

石墨烯都能应用于哪些行业?能源、微电子、光电、机械、催化剂及其添加剂、生物检测和仿生……从一开始下游应用市场的开拓艰难发展到现在石墨烯取暖壁画、石墨烯内暖纤维制成的服装、石墨烯手机、石墨烯防弹衣、石墨烯防静电轮胎、石墨烯动力电池等等，下游应用层出不穷，可谓是花开满园。

郑州大学化工学院一名本科生甚至说，高三时做的理综卷子里，十套有八套能看到与石墨烯相关的内容。