以辉锑矿为原料放电等离子烧结快速制备黝铜矿Cu12Sb4S13及反应机理

采用辉锑矿为原料成功制备出Cu12Sb4S13块体.研究以Sb2S3矿物为原料时烧结工艺对Cu12Sb4S13合成的影响.在400～440℃温度区间内均可快速合成Cu12Sb4S13块体且二次烧结能够进一步减小中间相CuSbS2和Cu3SbS3.第二相Cu3SbS4和残留相CuS随着烧结时间的延长而降低.二次烧结前进行机械化球磨处理,干磨比湿磨更容易减小残留相.初次烧结块体的断面SEM和EDS能谱分析表明内部存在Cu或Cu2S颗粒团聚现象.适当降低Cu或CuS摩尔量(化学计量比0.1 mol)能促进烧结块表面反应进行.烧结过程中,硫磺蒸汽压的导致烧结块表面成分和内部粉末的成分不同.     

Sb_2S_3与Sb_2O_4两固相的交互反应动力学

在450～600℃范围内研究了Sb_2S_3与Sb_2O_4两固相的交互反应动力学,此固-固相反应通过气态中间产物而发生,假设它为两气-固反应的叠加即: 并设Sb_2S_3(2)在Sb_2O_3(3)产物层内部的扩散为总速率的控制环节,推导了动力学方程。反应速率随温度的升高、Sb_2O_4粒度的减小而增加。     

Cu_2S—Ni_3S_2系相平衡

镍的有色冶金中,Cu_2S—Ni_3S_2二元系是重要的平衡体系。有关Cu_2S—Ni_3S_2二元系相图前人所得结论均有差异。本文利用石英管淬火技术,差热分析,电子探针(EDX,WDX)等研究了Cu_2S—Ni_3S_2二元系的相平衡。研究认为Ni_3S_2在536℃时转变为高温相Ni_(3±x)S_2并在805±2℃时熔化。Cu_2S—Ni_3S_2二元系的共晶温度是740±5℃,共晶点成分为Cu_2S16Wt%、Ni_3S_284wt%。Ni_3S_2端存在固溶区,高温Ni_3S_2固溶铜3—6wt%,低温Ni_3S_2固溶铜0.6—1.5wt%。室温下Cu_2S固溶镍为1.2—3.6wt%。     

Y_2P_4O_(13):Eu~(3+)荧光材料的制备及其性能

采用湿化学法制备了Eu~(3+)掺杂Y_2P_4O_(13)荧光材料,通过X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和荧光光谱(FL)等手段表征制备产物的物相结构、荧光性能,并对合成原料中稀土与磷的比例(n(Y+Eu)/n(P))和pH调节剂种类对制备样品的物相结构及性能的影响进行分析。结果表明:合成原料中n(Y+Eu)/n(P)比值和pH调节剂种类直接影响着制备产物的物相结构与性能。在n(Y+Eu)/n(P)=12.1、以NH_4HCO_3为pH调节剂调节pH为6的条件下可获得正交晶系的Eu~(3+)掺杂Y_2P_4O_(13)荧光材料。所制备的Y_2P_4O_(13):2at%Eu~(3+)荧光材料在395nm光的激发下可发射出橙红光。     

白云石为钙镁源合成六铝酸钙和尖晶石的研究

本文以白云石[CaMg(CO3)2]和Al(OH)3为原料合成六铝酸钙(CA6)和尖晶石(MgAl2O4),分析了不同原料配比对试样的物相组成和显微形貌影响。研究结果表明:以白云石和Al(OH)3在1 550℃保温3h可以合成CA6和MgAl2O4;在该温度条件下不同白云石和Al(OH)3摩尔配比的5组试样烧结后的主要物相为CA6及MgAl2O4,六铝酸钙呈现片晶状,尖晶石呈细小颗粒状。     

配煤对准东煤灰烧结特性的影响

对准东煤进行不同种类和比例的配煤,利用CCD(电荷耦合元件)相机监测系统和烧结探针对混烧灰的烧结熔融特性进行实时在线监测。研究结果表明:准东煤和北塔山煤、准东煤和乌东煤都分别按照9∶1,8∶2和7∶3的质量比进行混合可以抑制灰块烧结熔融,起到较好的防结渣效果。烧结灰块的横截面具有3层颜色和烧结程度差异显著的层状结构,由内层到外层烧结程度逐渐增加,且随着配煤比例的提高,最外层的熔融物质减少。同时利用基于Matlab软件开发的GUI数字图像处理系统得到各烧结灰块的高度和面积收缩率,在烧结最终时刻纯准东煤灰块的高度和面积收缩率分别为0.125和0.225。配煤影响烧结灰块的高度和横截面积变化,且随配煤比例的提高,最终时刻灰块的高度和面积收缩率都逐渐减小。利用XRD(X射线衍射)技术分析发现,配煤的种类和比例影响矿物相的转化,但是对外层的矿物质影响较小,外层矿物相主要成分均为钙长石(CaAl_2Si_2O_8)。进行SEM(扫描电镜)分析,发现配煤后烧结灰块外层的孔结构直径有所减小,外层基质呈现出光滑且致密的结构。同时通过EDX(能量色散X射线光谱)分析了烧结灰块各层横截面的化学组成,各烧结灰块表面由内层到外层,Na,K和S元素的含量总体上呈降低趋势,而Ca,Al,Si元素含量则呈增加趋势,配煤后碱金属元素蒸发减少。     

高性能LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的制备

以乙酸锂、乙酸镍、乙酸锰为原料,采用乙二醇辅助溶胶凝胶法合成了高电压LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对样品进行表征,用充放电测试和电化学阻抗对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4样品进行电化学性能测试。结果表明,LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4样品都具有Fd3m尖晶石结构,且无明显杂质相,样品在900℃分别烧结2 h、6 h和10 h后,在1C下首次放电比容量分别为123、137和124 m Ah/g,循环230次后的容量保持率分别为92%、98%和96%。其中900℃烧结6 h样品电化学性能最佳,4C充电8C放电,循环500次后容量依然保持在125 m Ah/g,容量保持率为94%。     

蓝光激发的Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+),Ge^(4+)绿色长余辉材料发光性能研究

采用高温固相法合成了新型Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+),Ge^(4+)绿色长余辉材料,并对其光致发光性能、余辉性能和光色热稳定性能进行了研究。结果表明:Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+),Ge^(4+)绿色长余辉材料在320—490 nm范围的宽带吸收与蓝光LED芯片相匹配,其发射光谱为位于450—650 nm范围的宽发射带,对应于Ce^(3+)的5d-4f跃迁;Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+),Ge^(4+)的内量子效率可以达到83.28%,τ80值约为12 s,远大于交流LED对于内量子效率>60%和τ80>0.4 ms的要求;在423 K前,Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+),Ge^(4+)具有良好的光色稳定性。以上结果表明,Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+),Ge^(4+)是一种潜在的能被蓝光激发的交流LED用绿色长余辉材料。     

锂离子电池Li_4Ti_(4.95)Zr_(0.05)O_(12)负极材料的结构与电化学性能

采用高温固相法合成Li_4Ti_5O_(12)及Li_4Ti_(4.95)Zr_(0.05)O_(12)材料,采用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、充放电测试和循环伏安(CV)研究材料的结构和电化学性能。结果表明,两种材料均具有较小的平均粒径和窄的粒度分布,Zr4+进入晶格结构内部,具有纯相的尖晶石结构。0.1C倍率时,Li_4Ti_(4.95)Zr_(0.05)O_(12)首次放电比容量高达248 m A·h/g,略低于Li_4Ti_5O_(12)。1.0C倍率放电比容量为145 m A·h/g,5.0C倍率140次循环后,放电比容量仍达到121 m A·h/g,明显高于纯相Li_4Ti_5O_(12)材料,具有较好倍率性能。     

一种用平行断面法计算矿块体积的方法

在储量计算中,当采用平行断面法计算矿块体积时,其计算方法常用的有两种:1.直接利用几何形体公式计算矿块体积,即:V=(S_1+S_2)/2·L(1)(2)V=(S_1·L)/3(3)V=(S_1·L)/2(4)又规定:S_1与S_2相差不超过40%时用式(1);相差超过40%时用式(2);当S_1或S_2为O时,矿体作圆锥形尖灭用式(3);矿体作楔形尖灭时用式(4)。最常见的情况是有两个断面对应求算矿块体积,其计算手续比较复杂,因为在选择公式之前,必须先比较一下它们相差是否超过40%,     

铜镍合金/NiFe2O4-10NiO复合陶瓷惰性阳极的制备及其性能研究*

以NiO、Fe2O3和铜、镍为主要原料,采用高能球磨—固相烧结法,制备出Cu-Ni-NiFe2O4-10NiO和(Cu-Ni合金)/NiFe2O4-10NiO金属陶瓷试样,研究了试样的物相组成、显微结构以及其体积密度、静态热腐蚀率、抗热震性和电导率。研究表明,合金粉的添加能够改善金属相的溢出现象并提高材料的物化性质。与Cu-Ni-NiFe2O4-10NiO金属陶瓷相比,合金粉均匀的弥散于陶瓷相中,减小了晶界间的势垒作用,使载流子更易通过晶界从而提高了试样的导电率,850℃时试样的电导率为60.7 S/cm;增大了材料的致密度;耐高温和抗冰晶石熔盐静态腐蚀率较低,平均腐蚀率降为12.62 mm/a;较大提高了试样的抗热震性。     

TBP萃取铋电解液中的锑

研究用TBP从铋电解液中萃取分离锑铋,考察了溶液中锑铋以单组分存在时,初始水相酸度、TBP浓度和相比对锑铋萃取分离的影响,绘制了锑铋的萃取等温线。结果表明,有机相组成为25%TBP-7%辛醇-磺化煤油,初始水相酸度为6 mol/L,萃取相比O/A=1∶1时,锑的萃取分配比最大,铋的分配比较小。对于实际铋电解液中萃取分离锑铋,铋电解液盐酸浓度为4 mol/L,相比O/A=1∶1,有机相组成为25%TBP-7%辛醇-磺化煤油时,锑的萃取率为65%;经过3级逆流萃取,锑的萃取率达94.2%。     

用酸性FeCl3浸出硫化锑矿的反应动力学研究

ＦｅＣｌ３浸出辉锑矿是一个生成固体反应物的固－液相反应,动力学研究表明：浸出过程属于二级反应;其动力学模型可用－ｄｆ／ｄｔ＝Ｋ（１－ｆ）＾２来描述;通过测定各温度条件下的表观反应速度常数Ｋ值,求得浸出反应活化能为５３．３４Ｊ／ｍｏｌ,因此浸出过程为化学反应控制。     

铜硫化物直接水浆氢还原制备铜粉

借助SEM和X 射线衍射等 ,研究Cu2 S酸性和碱性水浆高压氢还原过程。结果表明 ,两种体系的氢还原反应都可进行到一定程度 ,但还原机制可能不同。在Cu2 S或CuS的碱性水浆中添加适量ZnO时 ,Cu的转化率可分别达到 92 %和 85 %。     

铅阳极泥H2SO4 NaCl选择性浸出研究

采用选择性脱铜—H2SO4+NaCl选择性浸锑、铋—硝酸脱铅—火法熔炼回收贵金属工艺综合回收铅阳极泥中的有价金属。重点介绍了该工艺中H2SO4+NaCl选择性浸锑、铋试验研究。确定了最佳浸出条件:初始硫酸浓度2.5～3 mol/L,NaCl浓度为75～100 g/L,浸出温度80℃,液固比L/S=8/1(mL/g),浸出时间2 h;在该条件下锑、铋、铜的平均浸出率均大于99%,铅的平均浸出率仅1.68%,金银不被浸出,锑、铋、铜得以有效选择性浸出,铅、金、银在渣中得到了有效富集,为后续工艺中硝酸脱铅和贵金属火法综合回收工艺创造了有利条件,解决了传统铅阳极泥湿法综合回收出现的金属分离不彻底,贵金属直收率不高等问题。     

甘肃早子沟金矿石选矿试验

甘肃早子沟金矿石金品位为4.09 g/t,铜、铅、锌、铁、锑等含量较低,不具有回收价值。矿石金属矿物主要为黄铁矿、毒砂、辉锑矿和褐铁矿等。为回收有价元素金,采用浮选—浮选尾矿硫代硫酸钠浸出工艺进行试验。结果表明:在磨矿细度为-0.074 mm占90%时,以Na_2CO_3为p H调整剂、异戊基黄药+丁胺黑药为捕收剂、2#油为起泡剂,经1粗2精2扫闭路浮选,获得的浮选精矿金品位为56.78 g/t,回收率为71.27%,且影响金浸出的FeS_2、FeAsS、Sb_2S_3被富集到了浮选精矿中;浮选尾矿在液固比为4、Na_2S_2O_3·5H_2O用量为0.20 mol/L、CuSO_4用量为0.018 75mol/L、(NH_4)_2SO_4用量为0.05 mol/L、NH_3·H_2O用量为1.0 mol/L、矿浆pH=9.5、搅拌转速为450 r/min、反应时间为3 h条件下浸出,获得了金浸出率为67.05%,金总回收率为90.52%的指标。试验结果可以为早子沟金矿石的合理利用提供技术依据。     

广西南丹某尾矿库矿物元素纵向分布规律研究

为了调查广西南丹某尾矿库矿物元素的纵向分布规律,参考相关标准并通过相关性分析、主成分分析、回归分析和通径分析研究了尾矿库内不同深度尾矿的矿物元素特征。结果表明,尾矿中各元素含量随深度变化均存在一定分层,表现出"二次富集"现象,且富集层尾矿表现出较好的工业利用潜力。在矿物元素分布规律的研究中发现Zn、Sb、Cd、Pb、Sn和Cu元素可归为一类,S、Fe和As元素可归为另一类,同一类矿物元素的分布规律相似;各矿物元素之间存在不同程度的相互作用,且发现了较好的拟合模型;通径分析表明S主要受到Fe、Cu和Zn的影响,Fe主要受到S和As的影响,Pb主要受到Sb的影响,Zn主要受到Cd、Cu和Sb的影响,Sn主要受到Zn、Cd和Cu的影响,Sb主要受到Pb和Zn的影响,Cu主要受到Zn、S和Sn的影响,As主要受到Fe、Sn和Cu的影响。综上表明,铅锌尾矿库中矿物元素存在"二次富集"现象,具有较好的工业利用潜力,矿物元素之间存在相互作用,进而影响各矿物元素的分布规律。      

精炼渣机械力粉磨特性研究

为提高精炼渣综合利用效率,减少精炼渣堆存。本文以邯钢精炼渣为原料,利用比表面积仪、激光粒度仪、X射线衍射仪对粉磨后的精炼渣进行表征,通过胶砂试验和净浆试验,研究了精炼渣粉的物理性能。结果表明:机械力粉磨可有效降低精炼渣粒度,提高比表面积,且粉磨后精炼渣基本物相组成不变;机械力粉磨对精炼渣粉凝结时间、标准稠度值、活性指数影响显著;邯钢精炼渣在粉磨80 min条件下,标准稠度值为27.5%,凝结时间为31 min,28 d活性指数为84%,为精炼渣在建材领域的综合利用提供了试验依据和理论支撑。      

连续滴定法测定矿石及合金中砷锑含量

用浓硫酸溶样,在一定温度下,先用硫酸铈滴定,再用溴酸钾滴定,可分别计算出Sb和As的含量.该法操作简单、测定快速,相对标准偏差小于1.5%,适用于常规的矿石和合金中砷锑的测定.     

纳米晶粒硬质合金磨削加工表面质量实验研究

以乙酸盐为原料,通过一步微波法烧结制备出了镍钴锰酸锂LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂正极材料,研究了烧结温度、保温时间对材料结构形貌以及电化学性能的影响。结果表明,在900℃保温4h所制备的正极材料以0.2 C倍率,2.75-4.3 V电压平台下首次放电容量为156 mAh/g,经过30圈充放电循环后,容量为141.65 mAh/g,容量保持率为94.2%;在电流密度0.5 C和1 C条件下,经过30次循环后容量保持率分别为91.2%、89.02%。