重有色金属
邓志敢,樊光,魏昶,樊刚,李兴彬,郑宇,李旻廷
摘要:
以锌浸出渣为对象,研究了在硫酸—二氧化硫体系还原浸出锌浸渣过程中反应温度、转速、液固比、初始硫酸浓度、SO2分压对锌和铟浸出行为及浸出率的影响。结果表明:采用SO2对锌浸渣进行还原浸出能够大幅提高锌和铟的浸出率,在SO2-H2SO4体系下锌浸渣还原过程中的锌和铟的浸出行为及动力学特性符合二级反应方程,浸出过程受到化学反应控制,表观活化能分别为21.72和39.16 kJ/mol,提高温度能够显著提高锌和铟的浸出速率,提高液固比和初始硫酸浓度对锌和铟浸出速率影响较小,在一定范围内提高二氧化硫分压对锌和铟浸出速率影响较为显著。在反应温度105 ℃、转速500 r/min、液固比8、初始硫酸浓度120 g/L、SO2分压200 kPa的条件下反应150 min,锌浸出率达到96%以上、铟浸出率达到95%以上。
黄林青,刘重伟,龚傲,袁露成,徐志峰,田磊
摘要:
针对溶剂萃取法处理含砷烟尘碱浸液中的砷未能实现高效反萃的问题,探究了以4%H2O2+饱和Na2CO3为反萃剂的试验效果。结果表明,在25 ℃、相比O/A=1、油水接触时间7 min的条件下,4%H2O2+饱和Na2CO3可将该体系负载有机相中99%以上的砷反萃下来,同时得到可直接利用的循环萃取性能良好的再生有机相,有助于实现季铵盐萃取碱性溶液中砷的低成本和高效短流程化生产。
石崇毅,陈奇志,史磊,粟海锋
摘要:
针对两矿法浸出高铁氧化锰矿存在生成大量单质硫并覆盖在矿物颗粒表面,降低了反应速率的问题,研究采用在浸出过程中添加木炭粉的方法吸附单质硫以改善浸出效果。考察了木炭粉添加量、硫铁矿用量、硫酸浓度、浸出温度和浸出时间对高铁氧化锰矿中锰浸出率的影响。在高铁氧化锰矿用量10.0 g、硫铁矿用量5.0 g、木炭粉添加量0.1 g、硫酸浓度1.36 mol/L、浸出温度70 ℃和浸出时间4 h的条件下,锰浸出率达到96.7%。
吴才贵,张伟
摘要:
介绍了在硫酸介质中使用P507+N235双溶剂萃取体系萃取除铁的工艺应用。通过生产实践发现,铁以三价态被萃取,有机相由15%P507+5%N235+80%260#稀释剂组成,相比2︰1,铁萃取率达到98%以上,在反萃剂为250 g/L稀硫酸溶液,相比4︰1的条件下反萃,铁反萃率达到98%以上,反萃液经均相渗析膜分离回收酸,渗析残液通过控制pH,可采用铁矾法、中和除铁和砷酸铁等工艺除铁,铁脱除率均可达到90%以上。
巩勤学,刘勇奇,王杜,郑宇
摘要:
针对废旧钴酸锂电池正极极片中钴的回收,以破碎后的LiCoO2正极材料为原料,对比研究了LiCoO2在H2SO4和H2SO4+H2O2两种条件下钴的浸出效果。结果表明:正极极片粉中LiCoO2在H2SO4+H2O2作用下的还原浸出效果优于单独H2SO4浸出。在H2O2还原浸出条件下,在反应温度80 ℃、液固比6、初始硫酸浓度250 g/L、双氧水加入量3%、反应120min的条件下,钴浸出率能达到95%以上。SEM分析显示,不规则多边形状的LiCoO2物象消失,表明LiCoO2已完全分解。
张贤,蒋训雄,赵峰,李达
摘要:
采用低温碳还原硫酸熟化工艺处理废弃锂离子电池正极材料,综合回收有价金属Ni、Co、Mn。考察了熟化反应温度、熟化时间和硫酸用量对金属回收率的影响。结果表明,在反应温度250 ℃、反应时间30 min、硫酸和正极黑粉的用量比为0.97 mL/g时,有价金属的回收率均超过了96%。进一步对硫酸熟化过程中金属氧化物转变为金属硫酸盐的过程进行动力学研究,确认了废弃锂离子电池正极材料中有价金属硫酸熟化过程的动力学模型为收缩核模型,反应表观活化能在固膜扩散控制的范围内,浓硫酸低温熟化过程受内扩散控制。
谢祥添,左东平,韩义忠,余华清
摘要:
介绍铋在双旋浮铜冶炼过程中火法工序、电解工序和稀贵工序中的分布。结果表明,双旋浮铜冶炼工艺中铋最终主要流入铅铋阳极泥中,其次进入炉渣、黑铜板/粉中。同时针对铋富集于铅铋阳极泥中的情况,详细介绍了从铅铋阳极泥中回收铋的工艺过程。
轻有色金属
张英杰,周忠仁,华一新,董鹏
摘要:
以SiO2为原料,采用熔盐电解法制备得到了纳米尺度的单质Si。研究了槽电压对SiO2电还原过程和单质Si微观结构的影响。在槽电压1.7~2.0 V范围内,较高的槽电压有利于SiO2的电解还原,在1.8~2.0 V槽电压下,SiO2能够被电解完全生成单质Si。当槽电压为1.8 V时,电解产物Si的微观结构为40 nm左右宽的纳米线;当槽电压为1.9 V时,微观结构包括50 nm左右宽纳米线和粒径100 nm左右的纳米颗粒;当槽电压为2.0 V时,微观结构为100~300 nm的纳米颗粒堆积。
汪语扬,路贵民,于建国
摘要:
利用等温饱和法研究了温度对金属锂在LiCl-KCl熔盐体系中溶解度的影响。采用W电极,利用电流反向计时电位法和方波电流法研究了电流密度、LiCl含量对金属锂在熔盐中溶解速率的影响,并研究了极化对金属锂溶解速率的影响。结果表明,金属锂在LiCl-KCl中的溶解度随温度的升高而增大,在熔盐中的溶解反应为吸热反应,金属锂的溶解速率不受电流密度的影响,随LiCl含量的增加先增大后减小,溶解速率受熔盐体系黏度的影响较大。极化对金属锂溶解没有影响,锂的溶解没有电化学特性。
郑勇,郑永军,王振,牛永生
摘要:
采用离子液体1-乙基-3-甲基咪唑氯铝酸盐为电解质,对原铝的低温电解精炼反应进行研究。根据电化学测试结果,系统考察了原铝中各主要元素的氧化过程,证明铝与主要杂质元素在离子液体中具有明显不同的初始氧化电位,能够通过恒电位电解法对原铝进行精炼提纯。在此基础上,通过两步电解法完成了杂质的高效分离,获得了最佳的反应条件。结果表明,经过0.2~0.4 V和40~80 ℃下的电解精炼反应,可以得到纯度高于99.95%的精铝。
王恒玉,赵瑜,房辉
摘要:
我国氧化铝产量位居全球第一,对海外铝土矿的依存度逐年攀升。针对某进口高品位高有机物铝土矿,采用低压溶出工艺进行提取氧化铝试验,考察温度、苛碱浓度、时间、液固比对氧化铝溶出率和有机碳转化率的影响。XRF和XRD分析结果表明,矿石中的碳含量较高、一水软铝石含量较低,适合低压溶出生产使用。试验结果表明:当溶出温度为145 ℃、苛性碱浓度190 g/L、溶出时间20 min、液固比6时,氧化铝溶出率可达到86%,有机碳转化率为58%。
稀贵金属
王振杰,刘洪波,彭伟,刘安荣
摘要:
以某炼锌厂堆放的浸锌渣为对象,采用硫酸酸浸的方法,对影响Zn、Ge浸出的因素进行条件试验。结果表明,在磨矿细度为-0.074 mm占78.68%、氟化铵用量50 mL(浓度5%)、硫酸用量120 mL(浓度30%)、液固比4︰1、浸出温度85 ℃,浸出时间3 h的条件下,可获得93%以上的Zn浸出率和90%以上的Ge浸出率。
和少龙,马强,梁佑贵,尚朝表
摘要:
针对原矿成分复杂,全泥氰化炭浆工艺吸附后载金炭泥质重,银、铜、钙、铁等杂质品位高,高温高压解吸电解载金炭生产中解吸电解循环管道易结垢堵塞,金、银解吸率偏低,解吸时间长,金泥难冶炼等问题,进行了解吸电解工艺试验研究与生产实践。结果表明:在高铜、铁、钙载金炭高温高压解吸电解生产过程中,采用氢氧化钠质量分数2%,氰化钠质量分数0.25%,除垢剂0.2%的组合解吸药剂配液制度,解吸电解温度控制:一段125 ℃恒温5 h,最高温度控制155 ℃,解吸流量控制在2.25倍炭床体积,贫炭酸洗率控制80%,可解决解吸管道易堵塞难题,解吸电解流量得到稳定保障,管道筛网拆换频次由原来的一天一拆换提高到15天一拆换;金解吸率由83.83%提高到87.15%,银解吸率由95.41%提高到98.37%;解吸电解时间由每柱19.15 h缩短至16.67 h。加快氰化金银吸附速率,氰化尾槽金银浓度实现科学控制,提升金、银综合回收率。
材料与设备
董娜,陈哲,王辰
摘要:
以氯化铜和十二烷基硫醇为原料,聚乙二醇为表面活性剂,采用高温热解法在200 ℃反应30 min,成功制备了硫化亚铜纳米碟晶体。利用X射线粉末衍射仪(XRD)、紫外可见吸收光谱(UV-3600)、透射电子显微镜(TEM)以及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、元素分析(EDS)等对产品进行表征。结果表明,所制备的硫化亚铜纳米晶体为六方晶相结构,吸收光谱显示吸收峰在1 880 nm左右,并且为宽带吸收,透射电镜表明硫化亚铜纳米碟晶体的直径约为80 nm。光催化试验表明,在紫外和可见区该硫化铜纳米晶具有较高的光催化活性。经35 W氙灯和450 W高压汞灯光照射30 min,亚甲基蓝的降解率分别达到98.2%和81.6%。
周忠仁,张英杰,华一新,董鹏,张启波,段建国
摘要:
为研究钛含量对硅钛负极电化学储锂反应动力学过程的影响,通过交流阻抗分析法测试了硅钛摩尔比分别为50和25时,硅钛负极在200 mA/g电流密度下充放电100圈后的电阻值。结果表明,降低硅在复合材料中的含量有利于减少SEI(Solid Electrolyte Interphase,固体电解质膜)的生成量、降低电荷转移电阻值。当硅钛摩尔比为25时,负极具有更好的电极反应动力学过程,电荷转移阻抗从初始阶段142 Ω增加至212 Ω。
环境工程
卜浩,吕昊子,曹苗,高玉德,何名飞,孟庆波,李双棵
摘要:
含有钒、钨和钛的选择性催化还原催化剂在许多工业应用中被广泛还原氮氧化物。各行业脱硝催化剂正在进入报废更换高峰期,处理废催化剂回收有价金属迫在眉睫。将回收的钒、钨、钛用于生产新型催化剂或其他产品,可形成循环经济。对废脱硝催化剂钒钨提取工艺进行详细综述,重点介绍钒钨浸出和钒钨分离方法。
李秀玲,黎长斌,李胜英,韦岩松
摘要:
以活性炭纤维、异丙醇铝为原料,通过溶胶—凝胶法制备载铝改性活性炭纤维电极(ACF-Al),通过单因素和正交试验研究其对模拟废水中Cr(Ⅵ)的电吸附性能;采用XRD、FTIR、SEM对电极材料进行表征;达到吸附平衡后对电极进行再生。试验结果表明,电吸附Cr(Ⅵ)适宜工艺条件为:模拟废水初始浓度40 mg/L、pH=2.5、电极电位0.3 V、极板间距6 mm、ACF-Al电极板面积100 cm2,Cr(Ⅵ)吸附率接近100%,比开路条件下提高了26.25个百分点;电吸附过程更符合Langmuir等温线模型和准二级动力学方程;对ACF-Al电极进行4次循环再生处理后,其对Cr(Ⅵ)的吸附率仍保持在87%以上。表征结果显示,活性氧化铝被成功负载到活性炭纤维表面,提高了其导电性,增强了Cr(Ⅵ)向电极板的定向迁移性,并在表面羧基、羟基等官能团的作用下,使Cr(Ⅵ)得到有效去除。
赵培培,陶莉,刘晨明,林晓
摘要:
我国钽铌工业迅猛发展,随之产生的“三废”污染不容小觑,研发针对钽铌冶炼“三废”的新型治理技术具有重要的实际和经济意义。从废水、废气及废渣方面分析了钽铌冶炼污染物的来源与性质。汇总并剖析了钽铌冶炼“三废”治理技术现状,对其未来的研究重点进行了展望。
冶金史
吴晓桐,谈金卓,马江波
摘要:
近期我国冶金考古研究迅速发展,取得了一系列重要成果。根据研究时段综述了近一年多来有关中国冶金考古的成果,涉及领域包括冶金术起源、青铜器合金成分和矿料来源、青铜器范铸技术、陶范制作工艺、青铜器镶嵌技术、铁器生产技术、鎏金工艺、红铜炸珠工艺、炼锌技术等等。最后总结了我国冶金考古研究现状,展望了未来研究方法创新和数据库建设的发展趋势。
重有色金属
邓志敢,樊光,魏昶,樊刚,李兴彬,郑宇,李旻廷
摘要:
以锌浸出渣为对象,研究了在硫酸—二氧化硫体系还原浸出锌浸渣过程中反应温度、转速、液固比、初始硫酸浓度、SO2分压对锌和铟浸出行为及浸出率的影响。结果表明:采用SO2对锌浸渣进行还原浸出能够大幅提高锌和铟的浸出率,在SO2-H2SO4体系下锌浸渣还原过程中的锌和铟的浸出行为及动力学特性符合二级反应方程,浸出过程受到化学反应控制,表观活化能分别为21.72和39.16 kJ/mol,提高温度能够显著提高锌和铟的浸出速率,提高液固比和初始硫酸浓度对锌和铟浸出速率影响较小,在一定范围内提高二氧化硫分压对锌和铟浸出速率影响较为显著。在反应温度105 ℃、转速500 r/min、液固比8、初始硫酸浓度120 g/L、SO2分压200 kPa的条件下反应150 min,锌浸出率达到96%以上、铟浸出率达到95%以上。
黄林青,刘重伟,龚傲,袁露成,徐志峰,田磊
摘要:
针对溶剂萃取法处理含砷烟尘碱浸液中的砷未能实现高效反萃的问题,探究了以4%H2O2+饱和Na2CO3为反萃剂的试验效果。结果表明,在25 ℃、相比O/A=1、油水接触时间7 min的条件下,4%H2O2+饱和Na2CO3可将该体系负载有机相中99%以上的砷反萃下来,同时得到可直接利用的循环萃取性能良好的再生有机相,有助于实现季铵盐萃取碱性溶液中砷的低成本和高效短流程化生产。
石崇毅,陈奇志,史磊,粟海锋
摘要:
针对两矿法浸出高铁氧化锰矿存在生成大量单质硫并覆盖在矿物颗粒表面,降低了反应速率的问题,研究采用在浸出过程中添加木炭粉的方法吸附单质硫以改善浸出效果。考察了木炭粉添加量、硫铁矿用量、硫酸浓度、浸出温度和浸出时间对高铁氧化锰矿中锰浸出率的影响。在高铁氧化锰矿用量10.0 g、硫铁矿用量5.0 g、木炭粉添加量0.1 g、硫酸浓度1.36 mol/L、浸出温度70 ℃和浸出时间4 h的条件下,锰浸出率达到96.7%。
吴才贵,张伟
摘要:
介绍了在硫酸介质中使用P507+N235双溶剂萃取体系萃取除铁的工艺应用。通过生产实践发现,铁以三价态被萃取,有机相由15%P507+5%N235+80%260#稀释剂组成,相比2︰1,铁萃取率达到98%以上,在反萃剂为250 g/L稀硫酸溶液,相比4︰1的条件下反萃,铁反萃率达到98%以上,反萃液经均相渗析膜分离回收酸,渗析残液通过控制pH,可采用铁矾法、中和除铁和砷酸铁等工艺除铁,铁脱除率均可达到90%以上。
巩勤学,刘勇奇,王杜,郑宇
摘要:
针对废旧钴酸锂电池正极极片中钴的回收,以破碎后的LiCoO2正极材料为原料,对比研究了LiCoO2在H2SO4和H2SO4+H2O2两种条件下钴的浸出效果。结果表明:正极极片粉中LiCoO2在H2SO4+H2O2作用下的还原浸出效果优于单独H2SO4浸出。在H2O2还原浸出条件下,在反应温度80 ℃、液固比6、初始硫酸浓度250 g/L、双氧水加入量3%、反应120min的条件下,钴浸出率能达到95%以上。SEM分析显示,不规则多边形状的LiCoO2物象消失,表明LiCoO2已完全分解。
张贤,蒋训雄,赵峰,李达
摘要:
采用低温碳还原硫酸熟化工艺处理废弃锂离子电池正极材料,综合回收有价金属Ni、Co、Mn。考察了熟化反应温度、熟化时间和硫酸用量对金属回收率的影响。结果表明,在反应温度250 ℃、反应时间30 min、硫酸和正极黑粉的用量比为0.97 mL/g时,有价金属的回收率均超过了96%。进一步对硫酸熟化过程中金属氧化物转变为金属硫酸盐的过程进行动力学研究,确认了废弃锂离子电池正极材料中有价金属硫酸熟化过程的动力学模型为收缩核模型,反应表观活化能在固膜扩散控制的范围内,浓硫酸低温熟化过程受内扩散控制。
谢祥添,左东平,韩义忠,余华清
摘要:
介绍铋在双旋浮铜冶炼过程中火法工序、电解工序和稀贵工序中的分布。结果表明,双旋浮铜冶炼工艺中铋最终主要流入铅铋阳极泥中,其次进入炉渣、黑铜板/粉中。同时针对铋富集于铅铋阳极泥中的情况,详细介绍了从铅铋阳极泥中回收铋的工艺过程。
轻有色金属
张英杰,周忠仁,华一新,董鹏
摘要:
以SiO2为原料,采用熔盐电解法制备得到了纳米尺度的单质Si。研究了槽电压对SiO2电还原过程和单质Si微观结构的影响。在槽电压1.7~2.0 V范围内,较高的槽电压有利于SiO2的电解还原,在1.8~2.0 V槽电压下,SiO2能够被电解完全生成单质Si。当槽电压为1.8 V时,电解产物Si的微观结构为40 nm左右宽的纳米线;当槽电压为1.9 V时,微观结构包括50 nm左右宽纳米线和粒径100 nm左右的纳米颗粒;当槽电压为2.0 V时,微观结构为100~300 nm的纳米颗粒堆积。
汪语扬,路贵民,于建国
摘要:
利用等温饱和法研究了温度对金属锂在LiCl-KCl熔盐体系中溶解度的影响。采用W电极,利用电流反向计时电位法和方波电流法研究了电流密度、LiCl含量对金属锂在熔盐中溶解速率的影响,并研究了极化对金属锂溶解速率的影响。结果表明,金属锂在LiCl-KCl中的溶解度随温度的升高而增大,在熔盐中的溶解反应为吸热反应,金属锂的溶解速率不受电流密度的影响,随LiCl含量的增加先增大后减小,溶解速率受熔盐体系黏度的影响较大。极化对金属锂溶解没有影响,锂的溶解没有电化学特性。
郑勇,郑永军,王振,牛永生
摘要:
采用离子液体1-乙基-3-甲基咪唑氯铝酸盐为电解质,对原铝的低温电解精炼反应进行研究。根据电化学测试结果,系统考察了原铝中各主要元素的氧化过程,证明铝与主要杂质元素在离子液体中具有明显不同的初始氧化电位,能够通过恒电位电解法对原铝进行精炼提纯。在此基础上,通过两步电解法完成了杂质的高效分离,获得了最佳的反应条件。结果表明,经过0.2~0.4 V和40~80 ℃下的电解精炼反应,可以得到纯度高于99.95%的精铝。
王恒玉,赵瑜,房辉
摘要:
我国氧化铝产量位居全球第一,对海外铝土矿的依存度逐年攀升。针对某进口高品位高有机物铝土矿,采用低压溶出工艺进行提取氧化铝试验,考察温度、苛碱浓度、时间、液固比对氧化铝溶出率和有机碳转化率的影响。XRF和XRD分析结果表明,矿石中的碳含量较高、一水软铝石含量较低,适合低压溶出生产使用。试验结果表明:当溶出温度为145 ℃、苛性碱浓度190 g/L、溶出时间20 min、液固比6时,氧化铝溶出率可达到86%,有机碳转化率为58%。
稀贵金属
王振杰,刘洪波,彭伟,刘安荣
摘要:
以某炼锌厂堆放的浸锌渣为对象,采用硫酸酸浸的方法,对影响Zn、Ge浸出的因素进行条件试验。结果表明,在磨矿细度为-0.074 mm占78.68%、氟化铵用量50 mL(浓度5%)、硫酸用量120 mL(浓度30%)、液固比4︰1、浸出温度85 ℃,浸出时间3 h的条件下,可获得93%以上的Zn浸出率和90%以上的Ge浸出率。
和少龙,马强,梁佑贵,尚朝表
摘要:
针对原矿成分复杂,全泥氰化炭浆工艺吸附后载金炭泥质重,银、铜、钙、铁等杂质品位高,高温高压解吸电解载金炭生产中解吸电解循环管道易结垢堵塞,金、银解吸率偏低,解吸时间长,金泥难冶炼等问题,进行了解吸电解工艺试验研究与生产实践。结果表明:在高铜、铁、钙载金炭高温高压解吸电解生产过程中,采用氢氧化钠质量分数2%,氰化钠质量分数0.25%,除垢剂0.2%的组合解吸药剂配液制度,解吸电解温度控制:一段125 ℃恒温5 h,最高温度控制155 ℃,解吸流量控制在2.25倍炭床体积,贫炭酸洗率控制80%,可解决解吸管道易堵塞难题,解吸电解流量得到稳定保障,管道筛网拆换频次由原来的一天一拆换提高到15天一拆换;金解吸率由83.83%提高到87.15%,银解吸率由95.41%提高到98.37%;解吸电解时间由每柱19.15 h缩短至16.67 h。加快氰化金银吸附速率,氰化尾槽金银浓度实现科学控制,提升金、银综合回收率。
材料与设备
董娜,陈哲,王辰
摘要:
以氯化铜和十二烷基硫醇为原料,聚乙二醇为表面活性剂,采用高温热解法在200 ℃反应30 min,成功制备了硫化亚铜纳米碟晶体。利用X射线粉末衍射仪(XRD)、紫外可见吸收光谱(UV-3600)、透射电子显微镜(TEM)以及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、元素分析(EDS)等对产品进行表征。结果表明,所制备的硫化亚铜纳米晶体为六方晶相结构,吸收光谱显示吸收峰在1 880 nm左右,并且为宽带吸收,透射电镜表明硫化亚铜纳米碟晶体的直径约为80 nm。光催化试验表明,在紫外和可见区该硫化铜纳米晶具有较高的光催化活性。经35 W氙灯和450 W高压汞灯光照射30 min,亚甲基蓝的降解率分别达到98.2%和81.6%。
周忠仁,张英杰,华一新,董鹏,张启波,段建国
摘要:
为研究钛含量对硅钛负极电化学储锂反应动力学过程的影响,通过交流阻抗分析法测试了硅钛摩尔比分别为50和25时,硅钛负极在200 mA/g电流密度下充放电100圈后的电阻值。结果表明,降低硅在复合材料中的含量有利于减少SEI(Solid Electrolyte Interphase,固体电解质膜)的生成量、降低电荷转移电阻值。当硅钛摩尔比为25时,负极具有更好的电极反应动力学过程,电荷转移阻抗从初始阶段142 Ω增加至212 Ω。
环境工程
卜浩,吕昊子,曹苗,高玉德,何名飞,孟庆波,李双棵
摘要:
含有钒、钨和钛的选择性催化还原催化剂在许多工业应用中被广泛还原氮氧化物。各行业脱硝催化剂正在进入报废更换高峰期,处理废催化剂回收有价金属迫在眉睫。将回收的钒、钨、钛用于生产新型催化剂或其他产品,可形成循环经济。对废脱硝催化剂钒钨提取工艺进行详细综述,重点介绍钒钨浸出和钒钨分离方法。
李秀玲,黎长斌,李胜英,韦岩松
摘要:
以活性炭纤维、异丙醇铝为原料,通过溶胶—凝胶法制备载铝改性活性炭纤维电极(ACF-Al),通过单因素和正交试验研究其对模拟废水中Cr(Ⅵ)的电吸附性能;采用XRD、FTIR、SEM对电极材料进行表征;达到吸附平衡后对电极进行再生。试验结果表明,电吸附Cr(Ⅵ)适宜工艺条件为:模拟废水初始浓度40 mg/L、pH=2.5、电极电位0.3 V、极板间距6 mm、ACF-Al电极板面积100 cm2,Cr(Ⅵ)吸附率接近100%,比开路条件下提高了26.25个百分点;电吸附过程更符合Langmuir等温线模型和准二级动力学方程;对ACF-Al电极进行4次循环再生处理后,其对Cr(Ⅵ)的吸附率仍保持在87%以上。表征结果显示,活性氧化铝被成功负载到活性炭纤维表面,提高了其导电性,增强了Cr(Ⅵ)向电极板的定向迁移性,并在表面羧基、羟基等官能团的作用下,使Cr(Ⅵ)得到有效去除。
赵培培,陶莉,刘晨明,林晓
摘要:
我国钽铌工业迅猛发展,随之产生的“三废”污染不容小觑,研发针对钽铌冶炼“三废”的新型治理技术具有重要的实际和经济意义。从废水、废气及废渣方面分析了钽铌冶炼污染物的来源与性质。汇总并剖析了钽铌冶炼“三废”治理技术现状,对其未来的研究重点进行了展望。
冶金史
吴晓桐,谈金卓,马江波
摘要:
近期我国冶金考古研究迅速发展,取得了一系列重要成果。根据研究时段综述了近一年多来有关中国冶金考古的成果,涉及领域包括冶金术起源、青铜器合金成分和矿料来源、青铜器范铸技术、陶范制作工艺、青铜器镶嵌技术、铁器生产技术、鎏金工艺、红铜炸珠工艺、炼锌技术等等。最后总结了我国冶金考古研究现状,展望了未来研究方法创新和数据库建设的发展趋势。
重有色金属
邓志敢,樊光,魏昶,樊刚,李兴彬,郑宇,李旻廷
摘要:
以锌浸出渣为对象,研究了在硫酸—二氧化硫体系还原浸出锌浸渣过程中反应温度、转速、液固比、初始硫酸浓度、SO2分压对锌和铟浸出行为及浸出率的影响。结果表明:采用SO2对锌浸渣进行还原浸出能够大幅提高锌和铟的浸出率,在SO2-H2SO4体系下锌浸渣还原过程中的锌和铟的浸出行为及动力学特性符合二级反应方程,浸出过程受到化学反应控制,表观活化能分别为21.72和39.16 kJ/mol,提高温度能够显著提高锌和铟的浸出速率,提高液固比和初始硫酸浓度对锌和铟浸出速率影响较小,在一定范围内提高二氧化硫分压对锌和铟浸出速率影响较为显著。在反应温度105 ℃、转速500 r/min、液固比8、初始硫酸浓度120 g/L、SO2分压200 kPa的条件下反应150 min,锌浸出率达到96%以上、铟浸出率达到95%以上。
黄林青,刘重伟,龚傲,袁露成,徐志峰,田磊
摘要:
针对溶剂萃取法处理含砷烟尘碱浸液中的砷未能实现高效反萃的问题,探究了以4%H2O2+饱和Na2CO3为反萃剂的试验效果。结果表明,在25 ℃、相比O/A=1、油水接触时间7 min的条件下,4%H2O2+饱和Na2CO3可将该体系负载有机相中99%以上的砷反萃下来,同时得到可直接利用的循环萃取性能良好的再生有机相,有助于实现季铵盐萃取碱性溶液中砷的低成本和高效短流程化生产。
石崇毅,陈奇志,史磊,粟海锋
摘要:
针对两矿法浸出高铁氧化锰矿存在生成大量单质硫并覆盖在矿物颗粒表面,降低了反应速率的问题,研究采用在浸出过程中添加木炭粉的方法吸附单质硫以改善浸出效果。考察了木炭粉添加量、硫铁矿用量、硫酸浓度、浸出温度和浸出时间对高铁氧化锰矿中锰浸出率的影响。在高铁氧化锰矿用量10.0 g、硫铁矿用量5.0 g、木炭粉添加量0.1 g、硫酸浓度1.36 mol/L、浸出温度70 ℃和浸出时间4 h的条件下,锰浸出率达到96.7%。
吴才贵,张伟
摘要:
介绍了在硫酸介质中使用P507+N235双溶剂萃取体系萃取除铁的工艺应用。通过生产实践发现,铁以三价态被萃取,有机相由15%P507+5%N235+80%260#稀释剂组成,相比2︰1,铁萃取率达到98%以上,在反萃剂为250 g/L稀硫酸溶液,相比4︰1的条件下反萃,铁反萃率达到98%以上,反萃液经均相渗析膜分离回收酸,渗析残液通过控制pH,可采用铁矾法、中和除铁和砷酸铁等工艺除铁,铁脱除率均可达到90%以上。
巩勤学,刘勇奇,王杜,郑宇
摘要:
针对废旧钴酸锂电池正极极片中钴的回收,以破碎后的LiCoO2正极材料为原料,对比研究了LiCoO2在H2SO4和H2SO4+H2O2两种条件下钴的浸出效果。结果表明:正极极片粉中LiCoO2在H2SO4+H2O2作用下的还原浸出效果优于单独H2SO4浸出。在H2O2还原浸出条件下,在反应温度80 ℃、液固比6、初始硫酸浓度250 g/L、双氧水加入量3%、反应120min的条件下,钴浸出率能达到95%以上。SEM分析显示,不规则多边形状的LiCoO2物象消失,表明LiCoO2已完全分解。
张贤,蒋训雄,赵峰,李达
摘要:
采用低温碳还原硫酸熟化工艺处理废弃锂离子电池正极材料,综合回收有价金属Ni、Co、Mn。考察了熟化反应温度、熟化时间和硫酸用量对金属回收率的影响。结果表明,在反应温度250 ℃、反应时间30 min、硫酸和正极黑粉的用量比为0.97 mL/g时,有价金属的回收率均超过了96%。进一步对硫酸熟化过程中金属氧化物转变为金属硫酸盐的过程进行动力学研究,确认了废弃锂离子电池正极材料中有价金属硫酸熟化过程的动力学模型为收缩核模型,反应表观活化能在固膜扩散控制的范围内,浓硫酸低温熟化过程受内扩散控制。
谢祥添,左东平,韩义忠,余华清
摘要:
介绍铋在双旋浮铜冶炼过程中火法工序、电解工序和稀贵工序中的分布。结果表明,双旋浮铜冶炼工艺中铋最终主要流入铅铋阳极泥中,其次进入炉渣、黑铜板/粉中。同时针对铋富集于铅铋阳极泥中的情况,详细介绍了从铅铋阳极泥中回收铋的工艺过程。
轻有色金属
张英杰,周忠仁,华一新,董鹏
摘要:
以SiO2为原料,采用熔盐电解法制备得到了纳米尺度的单质Si。研究了槽电压对SiO2电还原过程和单质Si微观结构的影响。在槽电压1.7~2.0 V范围内,较高的槽电压有利于SiO2的电解还原,在1.8~2.0 V槽电压下,SiO2能够被电解完全生成单质Si。当槽电压为1.8 V时,电解产物Si的微观结构为40 nm左右宽的纳米线;当槽电压为1.9 V时,微观结构包括50 nm左右宽纳米线和粒径100 nm左右的纳米颗粒;当槽电压为2.0 V时,微观结构为100~300 nm的纳米颗粒堆积。
汪语扬,路贵民,于建国
摘要:
利用等温饱和法研究了温度对金属锂在LiCl-KCl熔盐体系中溶解度的影响。采用W电极,利用电流反向计时电位法和方波电流法研究了电流密度、LiCl含量对金属锂在熔盐中溶解速率的影响,并研究了极化对金属锂溶解速率的影响。结果表明,金属锂在LiCl-KCl中的溶解度随温度的升高而增大,在熔盐中的溶解反应为吸热反应,金属锂的溶解速率不受电流密度的影响,随LiCl含量的增加先增大后减小,溶解速率受熔盐体系黏度的影响较大。极化对金属锂溶解没有影响,锂的溶解没有电化学特性。
郑勇,郑永军,王振,牛永生
摘要:
采用离子液体1-乙基-3-甲基咪唑氯铝酸盐为电解质,对原铝的低温电解精炼反应进行研究。根据电化学测试结果,系统考察了原铝中各主要元素的氧化过程,证明铝与主要杂质元素在离子液体中具有明显不同的初始氧化电位,能够通过恒电位电解法对原铝进行精炼提纯。在此基础上,通过两步电解法完成了杂质的高效分离,获得了最佳的反应条件。结果表明,经过0.2~0.4 V和40~80 ℃下的电解精炼反应,可以得到纯度高于99.95%的精铝。
王恒玉,赵瑜,房辉
摘要:
我国氧化铝产量位居全球第一,对海外铝土矿的依存度逐年攀升。针对某进口高品位高有机物铝土矿,采用低压溶出工艺进行提取氧化铝试验,考察温度、苛碱浓度、时间、液固比对氧化铝溶出率和有机碳转化率的影响。XRF和XRD分析结果表明,矿石中的碳含量较高、一水软铝石含量较低,适合低压溶出生产使用。试验结果表明:当溶出温度为145 ℃、苛性碱浓度190 g/L、溶出时间20 min、液固比6时,氧化铝溶出率可达到86%,有机碳转化率为58%。
稀贵金属
王振杰,刘洪波,彭伟,刘安荣
摘要:
以某炼锌厂堆放的浸锌渣为对象,采用硫酸酸浸的方法,对影响Zn、Ge浸出的因素进行条件试验。结果表明,在磨矿细度为-0.074 mm占78.68%、氟化铵用量50 mL(浓度5%)、硫酸用量120 mL(浓度30%)、液固比4︰1、浸出温度85 ℃,浸出时间3 h的条件下,可获得93%以上的Zn浸出率和90%以上的Ge浸出率。
和少龙,马强,梁佑贵,尚朝表
摘要:
针对原矿成分复杂,全泥氰化炭浆工艺吸附后载金炭泥质重,银、铜、钙、铁等杂质品位高,高温高压解吸电解载金炭生产中解吸电解循环管道易结垢堵塞,金、银解吸率偏低,解吸时间长,金泥难冶炼等问题,进行了解吸电解工艺试验研究与生产实践。结果表明:在高铜、铁、钙载金炭高温高压解吸电解生产过程中,采用氢氧化钠质量分数2%,氰化钠质量分数0.25%,除垢剂0.2%的组合解吸药剂配液制度,解吸电解温度控制:一段125 ℃恒温5 h,最高温度控制155 ℃,解吸流量控制在2.25倍炭床体积,贫炭酸洗率控制80%,可解决解吸管道易堵塞难题,解吸电解流量得到稳定保障,管道筛网拆换频次由原来的一天一拆换提高到15天一拆换;金解吸率由83.83%提高到87.15%,银解吸率由95.41%提高到98.37%;解吸电解时间由每柱19.15 h缩短至16.67 h。加快氰化金银吸附速率,氰化尾槽金银浓度实现科学控制,提升金、银综合回收率。
材料与设备
董娜,陈哲,王辰
摘要:
以氯化铜和十二烷基硫醇为原料,聚乙二醇为表面活性剂,采用高温热解法在200 ℃反应30 min,成功制备了硫化亚铜纳米碟晶体。利用X射线粉末衍射仪(XRD)、紫外可见吸收光谱(UV-3600)、透射电子显微镜(TEM)以及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、元素分析(EDS)等对产品进行表征。结果表明,所制备的硫化亚铜纳米晶体为六方晶相结构,吸收光谱显示吸收峰在1 880 nm左右,并且为宽带吸收,透射电镜表明硫化亚铜纳米碟晶体的直径约为80 nm。光催化试验表明,在紫外和可见区该硫化铜纳米晶具有较高的光催化活性。经35 W氙灯和450 W高压汞灯光照射30 min,亚甲基蓝的降解率分别达到98.2%和81.6%。
周忠仁,张英杰,华一新,董鹏,张启波,段建国
摘要:
为研究钛含量对硅钛负极电化学储锂反应动力学过程的影响,通过交流阻抗分析法测试了硅钛摩尔比分别为50和25时,硅钛负极在200 mA/g电流密度下充放电100圈后的电阻值。结果表明,降低硅在复合材料中的含量有利于减少SEI(Solid Electrolyte Interphase,固体电解质膜)的生成量、降低电荷转移电阻值。当硅钛摩尔比为25时,负极具有更好的电极反应动力学过程,电荷转移阻抗从初始阶段142 Ω增加至212 Ω。
环境工程
卜浩,吕昊子,曹苗,高玉德,何名飞,孟庆波,李双棵
摘要:
含有钒、钨和钛的选择性催化还原催化剂在许多工业应用中被广泛还原氮氧化物。各行业脱硝催化剂正在进入报废更换高峰期,处理废催化剂回收有价金属迫在眉睫。将回收的钒、钨、钛用于生产新型催化剂或其他产品,可形成循环经济。对废脱硝催化剂钒钨提取工艺进行详细综述,重点介绍钒钨浸出和钒钨分离方法。
李秀玲,黎长斌,李胜英,韦岩松
摘要:
以活性炭纤维、异丙醇铝为原料,通过溶胶—凝胶法制备载铝改性活性炭纤维电极(ACF-Al),通过单因素和正交试验研究其对模拟废水中Cr(Ⅵ)的电吸附性能;采用XRD、FTIR、SEM对电极材料进行表征;达到吸附平衡后对电极进行再生。试验结果表明,电吸附Cr(Ⅵ)适宜工艺条件为:模拟废水初始浓度40 mg/L、pH=2.5、电极电位0.3 V、极板间距6 mm、ACF-Al电极板面积100 cm2,Cr(Ⅵ)吸附率接近100%,比开路条件下提高了26.25个百分点;电吸附过程更符合Langmuir等温线模型和准二级动力学方程;对ACF-Al电极进行4次循环再生处理后,其对Cr(Ⅵ)的吸附率仍保持在87%以上。表征结果显示,活性氧化铝被成功负载到活性炭纤维表面,提高了其导电性,增强了Cr(Ⅵ)向电极板的定向迁移性,并在表面羧基、羟基等官能团的作用下,使Cr(Ⅵ)得到有效去除。
赵培培,陶莉,刘晨明,林晓
摘要:
我国钽铌工业迅猛发展,随之产生的“三废”污染不容小觑,研发针对钽铌冶炼“三废”的新型治理技术具有重要的实际和经济意义。从废水、废气及废渣方面分析了钽铌冶炼污染物的来源与性质。汇总并剖析了钽铌冶炼“三废”治理技术现状,对其未来的研究重点进行了展望。
冶金史
吴晓桐,谈金卓,马江波
摘要:
近期我国冶金考古研究迅速发展,取得了一系列重要成果。根据研究时段综述了近一年多来有关中国冶金考古的成果,涉及领域包括冶金术起源、青铜器合金成分和矿料来源、青铜器范铸技术、陶范制作工艺、青铜器镶嵌技术、铁器生产技术、鎏金工艺、红铜炸珠工艺、炼锌技术等等。最后总结了我国冶金考古研究现状,展望了未来研究方法创新和数据库建设的发展趋势。