砷铅高杂铜锍富氧强化吹炼机理研究及工艺优化

砷铜锍(Cu₃As)、铅铜锍(Cu₂S、PbS)是粗铅精炼除铜渣熔炼副产物,属于毒性危险废物。本文提出富氧底吹强化吹炼法处理砷铜锍、铅铜锍,富集回收Cu和分离脱除Pb、As。通过热力学计算,阐明了Cu、Pb、As吹炼反应机理及元素物相演变规律,确定吹炼优化条件,并开展工业生产。结果表明：1250℃下,砷铜锍、铅铜锍富氧底吹强化吹炼经氧化、还原两阶段产出粗铜、吹炼渣及烟气。粗铜中Cu、As含量(质量分数)分别为93.94%、3.85%;原料中60.42%Cu富集至粗铜,27.43%Cu损失于吹炼渣;Pb在吹炼渣、烟气的分配率分别达到82.77%、17.22%;As在烟气和吹炼渣的分配率达89.46%。砷铜锍、铅铜锍富氧底吹强化吹炼实现了Cu向粗铜中定向富集,并将Pb、As脱除至吹炼渣和烟气,可用于含砷复杂资源高效处理。     

氧气底吹熔池熔炼过程气泡生长行为仿真研究

采用CFD商业软件ANSYS Fluent中VOF多相流模型研究底吹氧气底吹熔池熔炼过程中气泡的生长行为,并研究单气泡在水中的生长破裂行为;在此基础上,再通过底吹炉熔池内部单氧枪的纵切面进行二维数值模拟,分析了熔池内部相分布、气泡的形状、生长频率、直径,以及变形、融合、破裂等过程。结果表明:水中的气泡直径越小、位置越深,停留时间越长。氧枪口处的初始气泡直径为400 mm左右,气泡生成频率约为4 Hz;稳定状态下熔池内部气泡直径分布符合Boltzmann函数分布,直径为0～100 mm的气泡数量占比80%左右;气泡破裂时间比气泡融合时间短,因此气泡更容易破裂,气泡融合后再破裂会搅拌熔体,加强传质传热效果。     

高品质活性氧化镉电池材料的制备

介绍了高品质活性氧化镉制备的工艺过程，阐述了氧化镉生成机理。检测结果表明制备的氧化镉物化性能及电性能优越，是理想的镍镉电池负极材料。     

从二次资源中回收铟的研究现状

稀散金属铟及其化合物由于具有独特的物理化学性能在电子通讯、国防军事、能源医药等重要领域得到广泛应用。伴随着市场对铟的需求剧增,一次富铟资源逐步走向枯竭,从二次资源中富集回收铟的技术越来越受到关注。本文简介了铟在铅锌锡等生产中的行为走向,概述了从冶炼渣、废LCD、废ITO靶材等二次资源中富集回收铟的不同方法并总结其优缺点,指出了加压氧浸、微波助浸等绿色强化浸出法以及超临界流体萃取、膜分离等清洁高效分离方法是未来富集铟的发展方向。     

Ag2Se量子点共敏化固态染料敏化太阳能电池光电性能研究

采用水相共沉积法制备Ag₂Se量子点(QDs), 并与染料共敏化制备固态染料敏化太阳能电池(DSSCs)。考察了Ag₂Se量子点不同敏化方式(TiO₂/N719/QDs, TiO₂/QDs/N719)及敏化时间(0~5 h)对DSSCs性能的影响。通过透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见光谱图(UV-Vis)对Ag₂Se量子点结构及光学性质进行了表征; 采用光调制光电流/电压谱(IMPS/VS)以及交流阻抗谱(EIS)对器件中载流子传输过程进行了研究。TiO₂/QDs/N719的电池器件比TiO₂/ N719/QDs具有更高的单色光量子转化效率(IPCE)及光电转化效率, 这是由于TiO₂/QDs/N719可以吸附更多的量子点和染料。随着Ag₂Se量子点敏化时间的延长, 光电转化效率先提高后降低, 最高达到3.97%。Ag₂Se量子点在器件中起到了阻挡层作用, 可以促进电子传输, 抑制电子-空穴复合。而随着量子点敏化时间超过2 h, 电子陷入陷阱的几率增加, 导致器件的光伏性能下降。     

超细粉末湿法制备工艺的粒子粒度和形貌控制

首次明确地把现行湿法制粉工艺中的粒度和形貌的控制思路归纳为设计可控缓释沉淀体系或设计可控沉淀反应器两种。通过大量实例介绍了这两种控制思路的特点以及设计方法,其中可控缓释沉淀体系设计的典型方法有均匀沉淀法、相转变法、模板控制生长法等,主要适合于慢速沉淀反应;可控沉淀反应器设计的典型装置有可控并流沉淀釜式反应器、超重力沉淀反应器和隔断沉淀微流管式反应器等,主要适合于快速沉淀反应。这些特殊体系和反应器的设计为实现超细粉末制备过程中更精细、更强有力的调控,从而制备出质量更优、性能更好的粉末提供了重要的指导。     

橘子皮化学改性及其对Cu(Ⅱ) 离子的吸附性能

以橘子皮为基体,经环氧氯丙烷交联后,以Ce4+为引发剂将丙烯酸甲酯单体接枝到橘子皮上,再经过皂化制备改性橘子皮生物吸附剂.研究溶液pH、吸附时间和Cu2+初始浓度对生物吸附剂吸附性能的影响.结果表明,在pH值为5.5,Cu2+初始质量浓度为50 mg/L,吸附时间为3 h的条件下,该生物吸附剂对Cu2+去除率为94.6%,吸附容量为24.41 mg/g.Cu2+在该生物吸附剂上的吸附过程可以用准二级动力学方程很好地描述.吸附等温线结果表明,该生物吸附剂对Cu2+的吸附用Freundlich方程拟合效果优于用Langmuir方程拟合效果.将该生物吸附剂用于含Cu2+ 5.8 mg/L的电镀废水,Cu2+去除率可达97%.通过红外光谱表征该生物吸附剂的结构,说明羧基和羟基与金属离子的结合引起该生物吸附剂对Cu2+的吸附.该生物吸附剂可以再生重复使用4次以上.     

MgCl_2改性柑橘皮对水溶液中重金属离子的吸附性能

以柑橘皮(OP)为原料,通过MgCl2进行改性制备新型柑橘皮生物吸附剂MgOP。考察溶液pH值、温度、固液比、吸附时间和金属离子浓度对MgOP从单组分溶液中吸附Cu2+、Cd2+、Pb2+、Zn2+和Ni2+的吸附性能的影响。结果表明,pH值和固液比对吸附率的影响较明显;温度对吸附率的影响较小;所有吸附过程可在20 min内达到吸附平衡,对5种金属离子的吸附动力学均符合准二级动力学方程;与原始柑橘皮相比,MgOP对5种金属离子的最大吸附量显著提高;MgOP可重复使用10次以上;共存金属离子对吸附率影响很小。     

泡沫铅制备工艺研究

研究了电沉积法制备泡沫铅的工艺,以聚氨酯泡沫为基体,经脱脂-粗化-除膜-导电化处理后,先预镀铜然后再电沉积铅。在预镀铜过程中,考察了阴极电流密度、异极极距、镀液温度和电镀时间对电流效率和槽电压的影响,得到了最佳的镀铜工艺参数为：阴极电流密度3.0 A/dm2、异极极距3.5 cm、镀液温度为25℃、电镀时间35 min。在电沉积铅过程中,考察了铅离子浓度、氟硼酸浓度、添加剂、阴极电流密度及温度和时间等因素对电流效率、槽电压和泡沫铅产品质量的影响,确定了最佳工艺条件为：阴极表观电流密度3.0 A/dm2、镀液温度为25℃、电镀时间30～50 min。在优化条件下制备的泡沫铅镀层结晶细密、均匀,且韧性和光亮性都较好,孔隙率高,具有三维网状结构。     

从高镍锍中选择性回收镍的试验研究

高镍锍-硫酸选择性浸出工艺包括常压浸出和加压浸出.通过浸出,Ni、Co转入溶液而Fe、Cu等杂质富集在浸出渣中.与镍同时浸出的钴用Cyanex272溶剂萃取分离或用黑镍去除,最终得到纯净的硫酸镍溶液,可用于生产硫酸镍或电积镍.