硫磷混酸分解白钨矿过程中伴生稀土的行为

通过热力学计算绘制25℃时硫磷混酸分解白钨矿过程中伴生稀土物种随pH值以及混酸浓度变化的热力学平衡图,利用这些分析从理论上寻找稀土与钨综合提取的技术,并通过实验验证此技术的可行性。结果表明:稀土离子可与磷酸、硫酸根以及杂多酸形成络合物而富集在溶液中,不同的pH条件下稀土被络合成阳离子或阴离子。当pH1时,稀土优先与磷酸、硫酸根络合形成阳离子;而当pH约为1~3时,稀土与杂多酸络合成稀土磷钨杂多阴离子,这些配位可促进稀土矿物的分解。实验还表明了杂多酸对稀土分解有促进作用,对于WO_3、伴生稀土质量分数分别为26.11%和0.13%的白钨矿,在温度90℃、反应时间5 h、磷酸浓度1 mol/L、硫酸浓度2.5mol/L条件下,稀土La、Ce、Nd浸出率可达85.61%、45.68%和47.03%。此外,根据稀土与钨络合物种形态的差异可设计稀土与钨分步或同步提取工艺。     

基于高炉渣的重金属废水净化材料的研制

在炉渣基固化/稳定化重金属土壤的基础上，以高炉渣为主要材料，通过掺入不同比例的激发剂和石灰石粉，研制了炉渣基重金属废水净化材料.试验原废水中Cd2+、Cr3+、Pb2+和Zn2+的浓度分别为10 mg/L、10 mg/L、20 mg/L和50 mg/L，以重金属去除率为评价指标.结果表明，在高炉渣、激发剂和石灰石粉的质量比为55:10:35，材料总添加量为6 g/L时，废水中Cd2+、Cr3+、Pb2+和Zn2+的去除率分别达到99.60 %、99.50 %、99.70 %和97.76 %，达到了国家排放标准.      

从二次资源中回收锗的研究进展

锗及其化合物在电子工业、红外光学、光纤通信、化工催化剂等领域应用广泛。伴随着市场对锗的需求显著增加,固废资源化处置的形势严峻,从二次资源中回收锗的技术日益受到关注。概述了从湿法炼锌浸出渣、废弃光导纤维等二次资源中回收锗的方法,并总结了各自的优缺点,指出溶剂萃取法和离子交换法具有选择性好、回收率高等优点,是未来锗回收的发展方向。     

溶液过饱和度对流化床结晶除氟的影响

为了确定流化床结晶法对不同浓度含氟废水的处理效果,考察了过饱和度对除氟率以及氟化钙结晶生长速率的影响,探索了过饱和度与氟化钙结晶介稳区的关系。结果表明,废水氟浓度为100 mg/L,溶液过饱和度为7.0时,出水氟浓度低于10 mg/L,沉淀反应条件接近氟化钙的介稳区,有利于沉淀物的结晶长大。废水氟浓度为500~1 400 mg/L时,出水氟浓度在20~40 mg/L,沉淀反应条件位于氟化钙的过饱和区,沉淀物的线性生长速率较快,但均相成核产生的大量细小颗粒从流化床中溢出,造成出水氟浓度和浊度增大。可以根据氟化钙的介稳区对流化床除氟过程进行预测,并控制溶液过饱和度保证沉淀除氟效果。     

PdAu合金催化剂制备及其氧还原性能研究

用液相还原法合成了多种合金度的碳载PdAu纳米粒子,考察了其对氧还原反应的催化行为。研究表明Pd_(85)Au_(15)/C氧还原面积比活性最好,但由于其电化学面积小、利用率低,在燃料电池的实际应用中更关心的质量比活性小于气相还原法得到的Pd/C催化剂,因此该合金催化剂不适用于燃料电池阴极工作。     

阳极导电材料对铁钨锡合金粉电解铁的影响

研究阳极导电材料碳素钢、316L不锈钢、铅钙合金、石墨、钛涂钌板、钛板和铜板在硫酸盐和氯盐体系中对铁钨锡合金粉电解铁的影响。结果表明:电解24 h,上述阳极导电材料在氯盐中的阴极电流效率为90%、90%、66%、66%、54%、49%、33%,在硫酸盐中的阴极电流效率为90%、87%、82%、81%、73%、68%、54%。槽电压均逐渐升高,在氯盐体系中,石墨、铅钙合金、钛涂钌板和钛板作阳极导电材料时,电解液pH逐渐降低;碳素钢、316L不锈钢和铜板作阳极导电材料时,电解液pH逐渐升高。在硫酸盐体系中,铜板和碳素钢作阳极导电材料时,电解液pH基本不变;316L不锈钢作阳极导电材料时,pH逐渐升高;铅钙合金、石墨和钛板作阳极导电材料时,pH先升高后降低。基于槽电压、阴极电流效率,选择适宜的电解体系为硫酸盐体系,该体系中适宜的阳极导电材料为铅钙合金。     

WO3晶体生长与形貌的数值模拟

利用分子模拟软件Material Studio7.0创建WO3晶体中(0-11)、(-101)、(110)和(-1-10)晶面的真空slab模型，并通过CASTEP程序计算其总能量、表面能与电子结构。利用Morphology程序,采用BFDH法则对WO3晶体和各晶面slab模型进行晶习预测。计算结果表明，在晶体生长过程中，若以(110)晶面为主要显露面，则WO3晶体能量状态稳定性较差；以（0-11）晶面为主要显露面，则WO3晶体能量状态稳定。费米能级最小的（110）晶面前线价电子不太活跃，存在电子结构动力学稳定性；费米能级最高的(-1-10)晶面前线价电子活跃，存在与晶体生长基元键合的“活性点”。(0-11)面slab模型的最小能区宽度最小而态密度峰值最大，表明其内层电子较为稳定。BFDH法则预测结果表明，WO3晶体与各面slab模型的生长习性相同，都趋向于生长为立方体状晶体。另外，WO3晶体中最重要的生长面为(001)和(00-1)面。     

基于地球化学的水热还原矿化稳定砷的技术思路

砷作为有色金属矿物的共伴生元素,在有色金属冶炼过程中以含砷“三废”形式大量产出。由于砷具有强致癌性及毒性,导致砷的安全处置问题严重困扰着有色金属冶炼企业。本文通过阐述含砷废水中砷的两种稳定化工艺的研究进展,对比了现有稳定化工艺的优缺点,结合药剂稳定化和矿物稳定化的优点,借鉴砷元素在地球化学中的成矿规律,提出了硫化沉砷?水热还原矿化稳定砷的技术思路。首先采用硫化法脱除含砷废水中的砷,砷的沉淀率高达99.65%,硫化沉淀物在TCLP毒性检测中砷的浓度达到212.9 mg/L。然后采用As-S系一元水热还原矿化法和As-Fe-S系二元水热还原矿化方法稳定砷,稳定化产物分别为雌黄和雌黄?铁硫系(黄铁矿、硫化亚铁)混合物,在TCLP毒性检测中砷的浸出浓度分别为3.86 mg/L和2.65 mg/L。水热还原矿化工艺实现了含砷废水中砷的脱除及稳定化的目的,为水溶液中砷的脱除和稳定化提供了新的思路。     

含铅固废协同冶炼过程PbO-CaO-SiO2-Fe2O3-ZnO五元渣系相平衡研究

在1 000~1 250 ℃范围内,采用高温平衡-淬冷-EDS方法研究了含铅固废协同冶炼过程PbO-CaO-SiO₂-Fe₂O₃-ZnO五元渣系在空气气氛下的相平衡规律。研究结果表明,渣中存在的主要物相有尖晶石(Zn_xFe_3-yO_4+z)、红锌矿(ZnO)、黄长石(Pb_vCa_2-vZn_wSi₂O₇)、赤铁矿(Fe₂O₃)、磁铁铅矿(PbFe₁₀O₁₆)和硅钙石(Ca_2-tPb_tSiO₄)。在1 250 ℃、1 200 ℃、1 170 ℃、1 130 ℃和1 100 ℃下,PbO-CaO-SiO₂-Fe₂O₃-ZnO体系的液相点分布测试结果与MTDATA6.0软件模拟液相线基本吻合。在1 000~1 250 ℃范围内,随着结晶过程的进行,PbO-CaO-SiO₂-Fe₂O₃-ZnO体系液相成分中Fe₂O₃含量从16.83%减少到7.67%,ZnO含量从7.62%减少到2.98%,(PbO+CaO+SiO₂)含量从75.55%增加到89.36%。     

液相沉淀法制备草酸钪粉末及其形貌控制

采用液相沉淀法,通过改变氯化钪溶液中加入草酸钠溶液时沉淀结晶的条件,实现了草酸钪晶体形貌的控制。初步探究了溶液pH值、加料方式、钪浓度、表面活性剂、陈化时间等条件对草酸钪形貌的影响及其机理。结果表明,控制不同的实验条件可以制备六边形薄片状与厚片状、球形、双棱锥形、层状堆积等多种草酸钪晶体,对含钪粉末材料的研究与应用具有一定的推动作用。