钨湿法冶金工艺进展

概述了钨湿法冶金中主流工艺的理论突破及其目前存在的工程技术方面的问题,综合分析我国钨矿资源、技术、环保政策等方面因素。介绍了中南大学开发的全新的钨冶金技术——白钨矿硫磷混酸协同分解技术。新技术可以解决目前钨湿法冶金所面临的这些问题,为新形势下促进我国钨工业健康发展提供了全新的思路。     

VSi_2嵌锂性质的第一性原理

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算Li嵌入VSi_2的各种可能反应的嵌Li形成能、理论比容量和体积膨胀率,从热力学上证实VSi_2可以与Li反应,并得到最有可能的反应路径为:Li嵌入VSi_2中首先生成V_5Si_3和Li_(13)Si_4;然后Li_(13)Si_4与Li反应形成Li_(21)Si_5;V_5Si_3不再与Li反应;最终态为V_5Si_3和Li_(21)Si_5。通过对嵌Li路径的分析,得到Li-Si-V三元系0K相图。进一步计算VSi_2和V_5Si_3的电子结构和弹性性质,发现嵌Li前后硅化物的导电性质没有改变,但嵌Li产物V_5Si_3的导电性和延展性优于基体VSi_2。计算结果表明:VSi_2在嵌Li过程中生成的V_5Si_3,可以作为缓解体积膨胀的缓冲相和具有更好导电性能的导电剂,从而提高其脱嵌Li的循环性能。     

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。     

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。     

萃取法从废旧锂离子电池正极材料 浸出液中提取锂

废旧锂离子电池正极材料浸出后，溶液中的镍、钴等有价金属十分容易回收，但一直没有很好的方法来回收锂.实际上，这种浸出液和盐湖卤水都为锂盐溶液，所不同的只是盐湖卤水中锂的浓度往往要低一些，并有大量的氯化钠、氯化镁伴生，因此可将废旧锂离子电池浸出液看做一种特殊的“盐湖卤水”，并进一步调整其Cl－的浓度，进而成功地采用盐湖提锂中常用的萃取法.该方法以磷酸三丁酯（TBP）为萃取剂，磺化煤油为稀释剂，在三氯化铁（FeCl₃）存在的条件下，实现选择性提取锂. TBP首先与FeCl₃-NaCl的酸性溶液接触, 形成了锂的专属萃取剂；并将浸出液中氯化钠的浓度进一步调整到250 g/L，在相比（V_O/V_A）为3，温度为室温条件下萃取5 min, 锂的单级萃取率可达到75 %左右，而Ni2+、Co2+、Mn2+几乎没有被萃取.根据平衡等温线，通过4级逆流萃取，锂的萃取率可达到99 %.      

冶金工程专业认识实习考核评价机制改革和实践

认识实习是冶金工程专业重要的实践环节。对冶金工程专业认识实习考核评价机制进行了探讨,提出从考核评价内容、指标体系和考核评价方法等方面进行改革和完善,并运用到认识实习的教学活动。新的考核评价机制有利于提高学生积极性和能动性,深入了解生产现场的工艺与装备、生产组织等实际情况,获得了良好的实习效果。     

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.      

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。     

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。