作者:马立兵 来源:中国科学报 发布时间:2012-3-7 8:19:34
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记北工大副研究员陈学安:潜心新材料研究
 
■马立兵
 
材料是人类赖以生存和发展的物质基础,与国民经济、国防建设和人民生活密切相关。新晶体材料作为高技术发展中不可或缺的环节之一,在材料领域受到高度重视。
 
陈学安现任北京工业大学材料科学与工程学院副研究员,曾获德国洪堡基金会奖学金,并在美国罗格斯大学从事博士后研究,以及在日本广岛大学担任助理教授。2003年,他回国工作,受聘于北京工业大学材料学院。多年来的执著追求和刻苦钻研,使他在新晶体材料的探索合成、晶体结构、光谱性质以及电子结构计算方面取得了显著成绩。目前,他已经在国内外正式期刊上发表学术论文70余篇,其中约60 篇被SCI收录。
 
新型硼酸盐氧化物的探索合成和晶体结构研究
 
最近几十年,由于激光技术的不断发展,具有非线性光学效应等功能的晶体材料在激光技术等领域得到了广泛的应用,因此寻找各类新型晶体材料始终是一个热门课题。
 
国家自然科学基金项目——新型硼酸盐氧化物的探索合成和晶体结构研究,是陈学安目前的在研项目。通过几年的探索,陈学安课题组使用高温溶液法,制备得到了一系列新型硼酸盐化合物,共有二十多种,并对它们进行了结构和性能关系的研究。有关这些化合物的合成、结构与性能的研究在国际上尚无文献报道,因此该课题组的研究不仅丰富和发展了现有的硼酸盐结构化学,而且对探索新型硼酸盐功能材料的合成具有一定的指导意义,这项研究使课题组在硼酸盐研究领域有了一定的国际知名度。2007年,捷克学者Ali Reshak(South Bohemia University, Czech Republic)主动提出希望与陈学安开展国际交流与合作。两人最近几年先后在 Current Opinion in Solid State and Materials Science、The Journal of Physical Chemistry B、The Journal of Chemical Physics等国际学术期刊上发表合作论文6篇,产生了一定的学术影响。
 
尾矿酸浸液中铁和镁分离技术研究及成果转化与应用
 
温家宝总理在视察甘肃兰州金川科技园时提出要对矿产资源“吃干榨尽”,在尾矿的综合利用过程中,运用循环经济模式指导回收利用工作,最大限度地发掘矿产资源,可获得较高的经济效益。
 
甘肃金川集团有限公司积极响应号召,经过一年多的反复试验,该公司尾矿中的镍铜已可通过一定方法实现回收,但酸浸滤液中仍含有较高含量的铁和镁,为了实现尾矿中资源的综合利用,该公司将“尾矿酸浸液中铁和镁分离技术研究”作为重大科研课题,交由陈学安负责研究。该课题旨在从金川公司尾矿酸浸液中提取分离铁和镁并制得铁红Fe2O3、MgO和MgSO4·7H2O,实现矿产资源综合利用。
 
经过检验,陈学安发现金川公司提供的尾矿酸浸液中除含有较高浓度的Fe2+和Mg2+离子外,还含有一定量的Na+、Ca2+、Mn2+和Si4+等杂质离子。这些杂质必须设法除去,否则会影响回收得到的铁红和硫酸镁产品纯度。
 
为此,他们制定了切实可行的技术方案。首先对酸浸液进行絮凝剂法除硅,再进行针铁矿法沉铁。对沉铁所得滤饼进行酸洗除杂和煅烧,得到了符合工业氧化铁国家标准的高纯铁红。对除铁后的滤液,通过加入氧化剂将Mn2+氧化成MnO2沉淀除去,再将溶液蒸发浓缩至硫酸钙析出,通过趁热过滤除去钙,最后经过蒸发、结晶等步骤,得到符合工业硫酸镁国家标准的高纯硫酸镁产品,实现了铁和镁的回收和产品化。
 
目前,该项目的实验室工作已基本完成,后期将在金川集团公司进行中试,并最终实现产业化。
 
《中国科学报》 (2012-03-07 B4 综合)
 
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