DIBK-TBP萃取分离锆铪的热力学研究

对二异丁基甲酮(DIBK)和TBP从HSCN介质中协同萃取锆铪的性能及热力学进行研究,采用对数函数外推法求得DIBK-TBP体系萃取反应的热力学平衡常数分别为log(K12,Zr)=4.73和log(K12,Hf)=-5.09,锆铪与SCN-形成配合物Zr(SCN)3+和Hf(SCN)3+的稳定性常数分别为1×109.86和1×10-0.80,而铪的分配比在硫氰酸盐存在时要大于锆的分配比,说明过渡金属离子锆和铪在硫氰酸盐存在时与一般金属离子与配位体形成的配合物的稳定性常数愈大,金属离子的分配比愈大的规律相矛盾,并计算出萃取反应的焓变分别为ΔHZr=-11.43 kJ.mol-1和ΔHHf=-7.80 kJ.mol-1,说明对锆铪的萃取反应为放热反应,升高温度不利于萃取反应的进行,常温下自由能变分别为ΔGZr=-26.54 kJ.mol-1和ΔGHf=28.57 kJ.mol-1,熵变分别为ΔSZr=51.54 J.(K.mol)-1和ΔSHf=-124.07 J.(K.mol)-1,说明铪离子比锆离子更易与SCN-形成配位键,从而生成中性分子Hf(SCN)4与有机相发生溶剂化作用而进入有机相中。     

DIBK-TBP体系萃取分离锆铪的机理

为了解二异丁基甲酮(DIBK)-TBP体系萃取锆铪的化学行为,分别采用斜率法和饱和容量法研究DIBK和TBP在HSCN介质中协同萃取锆铪的性能及机理,结果表明:DIBK-TBP体系萃取分离锆铪时优先萃取铪,萃取反应机理为溶剂化机理,萃合物中Zr4+(Hf4+)、TBP、DIBK的摩尔比为1:1:1,其萃合物组成分别为Zr(SCN)4.TBP.DIBK和Hf(SCN)4.TBP.DIBK,并通过对负载有机相进行红外光谱分析进一步确定了萃合物可能的结构式;DIBK和TBP协同使用可以改善HSCN介质下锆铪的萃取分离效果。     

金属锆的制备方法

描述了金属锫的主要性质和应用,分析比较了镁还原法、熔盐电解法和氧化物直接电化学反应制备金属钛的工艺(FFC法)的工艺流程、产率和纯度并分析了各自的优缺点、应用现状以及发展趋势.镁还原法的发展方向是方法的连续化以及氯化镁电解循环使用;熔盐电解法应致力于保持电解过程的连续和电流效率的提高;FFC工艺需进一步提高脱氧速率和电流效率.     

磷酸盐体系下氧化时间对氢化锆表面微弧氧化膜的影响

在磷酸盐体系下,采用恒压模式对氢化锆进行微弧氧化。考察了微弧氧化时间对氧化膜的厚度、结构、表面形貌、截面形貌以及阻氢性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、膜层测厚仪分析了氧化膜的表面形貌、截面形貌、相结构及膜层厚度。通过真空脱氢实验评估膜层的阻氢性能。结果表明:随着氧化时间的延长氢化锆表面微弧氧化膜层厚度由65.2μm增大至95.4μm;氧化膜的生长速度随着氧化时间的延长而逐渐降低;氧化时间对于膜层的结构没有明显影响,膜层主要由单斜相氧化锆(M-ZrO2)和四方相氧化锆(T-ZrO2)构成;氧化时间的增加有助于提高氧化膜的致密性和阻氢效果,当氧化时间为25 min时,氧化膜的PRF值达到最大值11.6。     

Process optimization of rare earth and aluminum leaching from weathered crust elution-deposited rare earth ore with compound ammonium salts

In order to intensify the leaching process of rare earth(RE) and reduce the impurities in the leachate, ammonium chloride(NH4Cl) and ammonium nitrate(NH4NO3) were mixed as a compound leaching agent to treat the weathered crust elution-deposited RE ore. Effects of molar ratio of NH~+_4Cl and NH_4NO_3, ammonium(NH_4) concentration, leaching agent pH and flow rate on the leaching process of RE were studied and evaluated by the chromatographic plate theory. Leaching process of the main impurity aluminium(Al) was also discussed in detail. Results showed that a higher initial ammonium concentration in a certain range could enhance the mass transfer process of RE and Al by providing a driving force to overcome the resistance of diffusion. pH almost had no effects on the mass transfer efficiency of RE and Al in the range of 4 to 8. The relationship between the flow rate and height equivalent to a theoretical plate(HETP) could fit well with the Van Deemter equation, and the flow rate at the lowest HETP was determined. The optimum conditions of column leaching for RE and Al were 1:1(molar ratio) of NH_4Cl and NH_4NO_3, 0.2 mol/L of ammonium concentration, pH 4–8 of leaching agent and 0.5 mL /min of flow rate. Under this condition, the mass transfer efficiency of RE was improved, but no change was observed for Al compared with the most widely used ammonium sulfate. Moreover, the significant difference value(around 20 mL) of retention volume at the peak concentration between RE and Al provided a possibility for their separation. It suggested the potential application of the novel compound leaching agent(NH_4Cl/NH_4NO_3). It was found that the relative concentration of RE in the leachate could be easily obtained by monitoring the pH of leachate.     

家用电冰箱的冰堵原因及其测试方法

冰堵是家用电冰箱中常见的故障,而这种故障又多见于新电冰箱或刚换过压缩机的电冰箱。这个问题的解决是比较麻烦的,需要把冰箱制冷系统的氟利昂R12放掉,然后用真空泵抽空——烘烤——抽空,再重新注入氟利昂,封好口。这项工作的进行不仅需要专用设备,而且费用也较高。     

撞击流反应制备CeO2超细粉体

以Ce(NO3)3·6H2O为原料,碳酸氢铵为沉淀剂,少量表面活性剂作分散剂,撞击流反应制备碳酸铈,经焙烧得到超细二氧化铈粉体.研究了加料方式、硝酸铈浓度、表面活性剂用量、搅拌速率、反应温度、反应时间、陈化时间及碳酸铈的焙烧温度和焙烧时间等因素对CeO2颗粒尺寸的影响,从而得出优化工艺条件.采用WJL激光粒度仪检测二氧化铈的粒径,并且通过TG、XRD和SEM等方法对合成产品进行表征,结果表明,合成的是立方晶系的球形二氧化铈超细粉体,晶粒尺寸为20.5nm.     

贫泥磷二步化学法氧化处理研究

为有效氧化处理贫泥磷中极少量黄磷,针对贫泥磷存在的特殊胶质结构,研究了二步化学法综合处理贫泥磷方案:即第一步破胶释放黄磷,着重对比了不同介质(氨水、氢氧化钠、双氧水、盐酸)的破胶反应效果;第二步向破胶后体系中加入氧化剂次氯酸钙进行反应,氧化黄磷。实验结果显示:强碱性介质破胶效果好于弱碱性介质;强酸性介质破胶效果好于弱酸性介质;从整体上看,碱性介质破胶效果好于酸性介质。考虑到设备、安全性等因素,最终筛选出盐酸-次氯酸钙复合体系,氧化处理贫泥磷,即每20 mL带水贫泥磷中加入40 mL 2.4 mol/L盐酸,60℃条件下破胶反应30 min,然后加入5.0 g次氯酸钙,反应时间为3 h。在此条件下,泥磷的胶质结构被有效破除,贫泥磷中黄磷的去除率达到99.6%以上。     

复合铵盐浸出风化壳淋积型稀土矿的研究

采用复合铵盐作浸出剂浸出风化壳淋积型稀土矿中的稀土。考察浸出剂的配比、浓度、液固比、流速、pH等因素对稀土浸出率的影响。结果表明,NH4Cl、NH4NO3、(NH4)2SO4质量比为4∶5∶6的复合铵盐浸出剂为最佳组合;液固比越大、流速越慢,浸出率越高;当浸出剂浓度为10g/L、pH=3.5时浸出效果最好。     

Na_5P_3O_(10)体系氢化锆表面微弧氧化陶瓷层组织与阻氢性能的研究

在Na_5P_3O_(10)+NaOH+Na_2EDTA体系下,采用恒压模式对氢化锆进行微弧氧化处理获得连续、致密且裂纹、孔洞等缺陷较少的ZrO_2陶瓷层。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及能谱(EDS)仪,分析了陶瓷层的表面形貌、截面形貌、相结构及元素分布。通过真空脱氢实验及XRD分析对陶瓷层的阻氢性能进行评价。结果表明:氢化锆表面ZrO_2陶瓷膜厚度约为78μm,陶瓷层由过渡层、致密层和疏松层构成;ZrH_(1.8)表面微弧氧化陶瓷层主要由M-ZrO_2、T-ZrO_2及C-ZrO_2构成,主要为M-ZrO_2,约90%;微弧氧化陶瓷层氢渗透降低因子(PRF)高达11.7,具有优越的阻氢效果。