煤矸石中和渣酸浸物的溶出

采用浸提法提取煤矸石中和渣酸浸物中的有价元素,考察了溶出温度、溶出时间和溶出液固质量比对酸浸物溶出过程的影响;以单因素实验为基础,进行正交实验,优化溶出工艺条件,用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征煤矸石中和渣酸浸物、酸化产物及滤渣的物相和微观形貌。结果表明,酸浸物溶出最优工艺条件为液固质量比3:1、溶出时间40 min、溶出温度80℃,此时有价元素氧化物的溶出率分别为TiO2 82.63%, Fe2O3 96.48%, Al2O3 98.33%, CaO 87.72%, MgO 95.31%。提取后滤渣中只有SiO2和少量TiO2及CaSO4存在,表明煤矸石中和渣酸浸物中的有价元素通过该溶出工艺可充分溶出。     

响应曲面法多目标优化铜冶炼渣氧压选择性浸出工艺

采用响应曲面法的中心组合设计原理,建立浸出温度、硫酸浓度及液固比及三者之间交互作用对选择性浸出率与矿浆过滤速率的多元二次回归方程,并使用自适应权重粒子群算法对铜冶炼渣氧压硫酸选择性浸出工艺进行多目标优化。结果表明：浸出温度、硫酸浓度和液固比均是影响浸出率和过滤速率的主要因素,各响应因素间存在交互效应,且选择性浸出率与矿浆过滤速率在最佳条件上存在差异。优化后的选择性浸出率和矿浆过滤速率最佳的工艺条件为：温度为204.1℃、硫酸浓度为0.46mol/L、液固比为6.9mL/g,此条件下选择性浸出率为96.95%,过滤速率为399.42L/(m²?h),与验证实验中平均选择性浸出率、平均过滤速率分别为96.57%,398L/(m²?h)相比,偏差较小,预测值与验证实际值吻合好,表明模型选择准确,优化方案可信。     

熔盐电解TiO2/SiO2混合物制备钛硅合金的热力学分析

以熔盐电解TiO2/SiO2混合物制备钛硅合金为研究对象,通过热力学计算,分析了TiO2/SiO2在直接电解还原过程中可能的反应路径。结果表明,TiO2和SiO2的电脱氧反应倾向于TiO2在单质Si基础上电解还原得到TiSi2,以及SiO2在单质Ti基础上得到Ti5Si3合金。中间产物CaTiO3和CaSiO3稳定,较难被还原。增大熔盐中O2-的活度有利于降低CaTiO3和CaSiO3的分解电压。CaTiO3在电脱氧后优先与Si反应生成TiSi2,CaSiO3在电脱氧后优先与Ti反应直接生成Ti5Si3。     

铝电解废阴极炭还原贫化转炉铜渣工艺

基于电解铝工艺废旧阴极炭块基本组成特点,提出以电解铝工艺废旧阴极炭块为还原剂贫化转炉铜渣的新方法。以热力学分析为基础,考察了废阴极炭块加入量、SiO2加入量及氮气喷吹流量对转炉渣中铜贫化效果的影响规律。结果表明,控制贫化温度1 300 ℃、喷吹时间20 min和保温时间60 min的前提下,调整SiO2加入量为3.4 % (Fe/SiO2为2.0)、废阴极炭添加量为2.8 %和氮气喷吹流量为300 mL/min时,尾渣中残余铜含量可从5.70%降到0.45%,同时废阴极炭块中F-固定率达96.6 %,实现了废阴极炭块的无害化与资源化处理。     

常压富氧浸出含锗氧化锌烟尘回收锌和锗

针对湿法炼锌过程中稀散金属锗的浸出,以含锗氧化锌烟尘为原料,采用常压富氧浸出技术从含锗氧化锌烟尘中回收锌和锗。氧化锌烟尘的X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜-能谱分析(SEM-EDS)等分析结果表明,富锗氧化锌烟尘除含有氧化锌外,还含有少量硫化锌与硫化铅,部分硫化锌与氧化锌混合形成致密颗粒。考察了铜离子浓度、时间、液固比、温度、氧压等因素对氧化锌烟尘浸出锌、锗的影响。结果表明,在常压富氧条件下,温度90℃、液固比7mL/g时,采用两段浸出4h,锌、锗的浸出率可超过90%;浸出渣主要物相为硫酸铅和硫化锌。采用氧化锌烟尘做中和剂对酸浸溶液进行中和还原处理,控制溶液pH值为3～3.5,反应时间1h,可将溶液中Fe3+的浓度控制在0.02g/L内,且该过程溶液中的锗不发生水解损失,有利于后续溶液中锗的高效分离回收。     

制备工艺对CNTs/Pb复合阳极电化学性能的影响

采用粉末冶金技术制备CNTs/Pb复合阳极,讨论了碳纳米管浓度、烧结气氛、成型压力对锌电积用复合阳极电化学性能的影响。结果表明,复合阳极电催化活性随着电解液中碳纳米管含量的增加呈现先增后减趋势。随着成型压力的上升也呈现出先增后减趋势。在1g/L CNTs、成型压力410MPa、真空环境烧结的较优工艺条件下,制得的CNTs/Pb复合阳极在500A/m2电流密度下的阳极电位稳定在1.446 8V,较传统铅银阳极的低59.1mV,较纯铅阳极的低173.2mV。     

电解金属锰用Al/Pb-Sn-Sb-Ag阳极材料的性能研究

采用挤压拉拔复合技术制备电解金属锰用Al/Pb-1.15Sn-0.3Sb-0.1Ag复合阳极,通过电子万能试验机、直流低电阻测试仪、金相显微镜、电化学工作站和电化学强化腐蚀等手段,研究了该阳极材料的力学和物理性能、铅合金的金相、电化学性能和腐蚀速率.结果 表明:与传统Pb-1.15Sn-0.3 Sb-0.1Ag合金阳极比较,Al/Pb-1.15Sn-0.3Sb-0.1Ag复合阳极材料的极限抗拉强度提高17.89％,电导率提升3.35倍;经挤压拉拔复合处理后的铅合金晶粒更细小均匀,晶界处更薄;氧析出电位降低84 mV (600 A/m2),表现电流密度增加两个数量级,阻抗减小,具有更好的析氧电催化活性和耐腐蚀性.     

四氯化钛制备用熔盐体系及其物性研究进展

针对四氯化钛制备用熔盐体系物性恶化带来的能源浪费和环保压力,从四氯化钛制备工艺的角度,阐明了熔盐体系成分变化的原因.在分析熔盐体系物性变化对氯化过程影响的基础上,评述了国内外四氯化钛制备用熔盐介质的构成及发展;对含NaCl、MgCl2、CaCl2、FeCl2、AlCl3、MnCl2和KCl的多元复合熔盐体系的物性研究方法、密度、表面张力、粘度和熔体结构的研究结果进行总结归纳;指出了目前四氯化钛制备用熔盐体系研究中存在的问题.最后,结合我国攀西高钙镁钛渣熔盐氯化生产的实际需求,提出了需要借助更新的手段和方法开展多元氯化物熔盐体系的物性研究,并将熔盐物性研究与熔盐结构研究相结合的新思路,从微观结构角度揭示熔盐物性变化的原因,以彻底解决实际生产中熔盐物性恶化造成的能源与资源浪费问题.     

水洗—酸浸两步法回收黄磷电尘灰中的镓及其浸出动力学分析

镓是一种重要的稀散金属，广泛应用于半导体领域，主要从其他金属（铝、锌等）生产过程中作为副产品回收。黄磷电尘灰作为黄磷生产过程中产生的固体废弃物，是一种回收镓的潜在资源。本研究采用水洗—酸浸两步法回收电尘灰中的镓，首先通过水洗去除电尘灰中KH2PO4等水溶性物质，以其达到富集镓的目的，其次，通过探究水洗后电尘灰酸浸过程中硫酸浓度、液固比、温度、时间等因素对镓浸出率的影响，确定回收镓的最优工艺参数，推导出酸浸过程的动力学模型。研究结果表明：在水洗最优条件下，电尘灰的失重率为26.40%，镓的损失率仅为4.65%，镓富集了约1.3倍；在硫酸浓度3 mol/L、液固比8:1、温度80 ℃、时间120 min的酸浸最优条件下，镓的浸出率可达95.28%；水洗后电尘灰的酸浸过程可以用收缩性未反应核模型描述，服从表面化学反应控制，其表观活化能为47.54 kJ/mol。     

铅铁团簇的研究进展

铁作为著名的磁性材料及应用甚广的催化材料，铁团簇已经在实验和理论上被研究了很多年，铅具有高导热性、化学惰性以及高沸点等优良性能，且作为目前我国应用最广的铅酸电池的主要材料，铅团簇的理论研究也一直是一个热点。随着计算机运行速度以及计算机模拟技术的发展应用密度泛函理论对其结构以及电子性质的研究日益增多。为了研究铅铁合金团簇内部结构，探明铅与铁间相互作用的机理，进一步提高铅铁合金团簇的稳定性，本文综述了近年来国内外应用密度泛函理对对铅铁团簇的研究现状，同时重点介绍了铅与铁单原子团簇目前的研究进展，旨在为研究铅铁合金团簇间的相互作用行为提供理论依据