硅酸锌在氯化铵溶液中的浸出动力学（英文）

研究硅酸锌在氯化铵溶液中的浸出动力学,讨论搅拌速度(150~400 r/min)、浸出温度(95~108°C)、硅酸锌粒度(61~150μm)以及氯化铵浓度(3.5~5.5 mol/L)对锌浸出率的影响。结果表明,减小硅酸锌粒度、提高浸出温度和氯化铵浓度可以显著地提高锌的浸出率。在多孔颗粒的动力学模型中,颗粒模型的孔隙扩散控制能很好地描述锌的浸出动力学。浸出反应的表观活化能为161.26 k J/mol,氯化铵的反应级数为3.5.     

盐酸溶液中双氧水浸出黄铜矿（英文）

本文旨在研究以双氧水为强氧化剂的黄铜矿精矿的盐酸浸出过程。研究搅拌速度、固液比、温度、HCl和H_2O_2浓度等浸出参数对金属浸出率的影响。室温下,用3.0 mol/L H_2O_2和0.5 mol/L HCl溶液与黄铜矿反应180 min后,获得33%的最大铜浸出率。结果表明,在反应的前60 min,铜的浸出率增大;此后,由于双氧水的快速催化分解,铜浸出率基本上保持不变。此外,固液比对铜的浸出率影响显著,而且在最稀的悬浮液中(即固液比1:100)铜的浸出率最高。溶出过程可用一级动力学方程描述,表观活化能为19.6 kJ/mol,表明溶出过程受扩散控制,对于HCl和H_2O_2的反应级数分别为0.30和0.53。浸出渣的XRD和SEM/EDS分析结果表明,矿物表面生成单质硫,抑制浸出率的提高。     

黄铜矿在空气平衡的酸性溶液中的氧化：苯酰基衍生物的抑制作用（英文）

研究4-(2-羟苯基)-2-(-4-吗啉基)-1,3-噻唑(Pr02)、1-(3,5-二溴-2-羟苯基)-1-(2-氧乙基)-N,N-二乙基二硫代氨基甲酸酯(Pr04)和1-(5-溴-2-羟基-3-甲苯基)-1-(2-氧乙基)-O-乙基黄原酸酯(Pr06)对黄铜矿(CuFeS2)在温度25℃、pH 2.5的空气平衡溶液中液相氧化反应的影响。采用动电位极化、电化学阻抗谱(EIS)、能谱扫描电镜(SEM/EDX)分析、液相间歇实验、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼散射以及量子化学计算等方法研究这些影响,发现阳极电流密度按EtOH> Pr02> Pr04> Pr06的顺序降低。这些结果以及EIS测量结果表明,Pr02、Pr04和Pr06是黄铜矿液相氧化的有效阳极抑制剂。拉曼散射和FTIR光谱分析表明,矿物表面形成的元素硫、多硫化物和羟基氧化铁与黄铜矿的液相氧化抑制作用无关。量子化学计算表明,所测试的化合物在黄铜矿表面的吸附在能量上是有利的,从而可以解释所观察到的这些化合物的抑制作用。     

亚规则溶体模型在金属基复合材料界面反应中的应用（英文）

金属基复合材料的界面反应是影响复合材料综合性能的重要因素之一。通过使用亚正规溶体模型来分析固液体界面反应的热力学研究。这一计算模型是用来揭示基体合金中加入的新合金元素对金属基复合材料界面反应的影响。结合实际研究中碳纤维增强铝镁合金复合材料,向基体合金中增加镁元素分析对Cf/Al-Mg复合材料界面反应的影响,并得出结论:合金中随着镁元素增加,可抑制碳纤维增强复合材料界面处脆性相Al4C3的生成。     

辉钼矿-碳酸钙氧化焙烧及熟料在碳酸铵溶液中的浸出（英文）

石灰焙烧-硫酸浸出法可大大降低传统氧化焙烧-氨浸工艺处理辉钼矿的含硫烟气污染,但存在设备腐蚀严重、渣量大等缺点。基于石灰焙烧工艺研究,本文作者提出"碳酸钙氧化焙烧-碳酸铵浸出"新工艺来处理辉钼矿。通过热力学计算、热重分析以及焙烧试验等对辉钼矿-碳酸钙氧化焙烧过程进行详细研究。结果表明,MoS_2与CaCO_3和O_2在573~1000K下反应的主要产物是CaSO_4、CaMoO_4和CO_2;当CaCO_3和MoS_2的摩尔比为3.6并加入5%矿化剂A在500°C下焙烧1h时,钼精矿中的MoS_2的分解率达到约99%,固硫率达到约95%。用碳酸铵溶液浸出焙烧后熟料,控制碳酸铵浓度为600g/L、液固比为10mL/g,在85°C下浸出7h,Mo浸出率可达98.2%。该研究结果将有助于钼酸铵清洁生产新技术的开发。     

锆在含四丁基溴化铵异丙醇溶液中的腐蚀行为（英文）

采用循环伏安、线性扫描、计时电流和扫描电镜(SEM)方法研究锆在含四丁基溴化铵异丙醇溶液中的腐蚀行为。循环伏安曲线表明,在Br-击穿钝化膜诱发点蚀前,锆在异丙醇溶液中不发生活性溶解。扫描电子显微镜证实了点蚀的发生,且电位正移,点蚀加剧,深度增加,腐蚀面积增大。随着溶液温度升高,四丁基溴化铵的浓度增大,锆点蚀电位均下降;而随着扫描速度增大,锆点蚀电位升高。腐蚀电流密度随温度升高而增大,锆阳极溶解表观活化能为21.88 k J/mol。计时电流曲线表明,四丁基溴化铵浓度增大,点蚀诱导时间缩短,点蚀成核和生长速度均增大。该研究结果有利于获得电化学合成异丙醇锆的最佳工艺条件。     

中度嗜热菌浸出黄铜矿过程表面产物解析（英文）

采用X射线衍射(XRD)与X射线光电子能谱(XPS)研究黄铜矿在中度嗜热菌浸出过程中的表面产物变化。结果表明,在A.caldus,S.thermosulfidooxidans与L.ferriphilum浸出过程中,一硫化物(Cu S)、二硫化物(S2-2)、元素硫(S0)、多硫化物(S2-n)与硫酸盐(SO2-4)是黄铜矿表面的主要产物。在A.caldus浸出黄铜矿过程速率较慢,这主要是由于黄铜矿的不完全溶解产生多硫化物,限制了进一步的溶解。在S.thermosulfidooxidans与L.ferriphilum浸出黄铜矿过程中,多硫化物与黄钾铁矾是钝化膜的主要成分。元素硫不是导致黄铜矿生物冶金过程钝化的主要物质。     

亚规则溶体模型在金属基复合材料界面反应中的应用（英文）EI北大核心CSCD

金属基复合材料的界面反应是影响复合材料综合性能的重要因素之一。通过使用亚正规溶体模型来分析固液体界面反应的热力学研究。这一计算模型是用来揭示基体合金中加入的新合金元素对金属基复合材料界面反应的影响。结合实际研究中碳纤维增强铝镁合金复合材料,向基体合金中增加镁元素分析对Cf/Al-Mg复合材料界面反应的影响,并得出结论:合金中随着镁元素增加,可抑制碳纤维增强复合材料界面处脆性相Al4C3的生成。     

烧结NdFeB永磁体在不同酸溶液中的腐蚀行为（英文）

通过酸洗、浸泡法和电化学腐蚀测试分析了烧结Nd Fe B永磁体在不同浓度的H2SO4溶液、HCl溶液和HNO3溶液中的腐蚀行为。结果表明,烧结Nd Fe B磁体在HNO3溶液中的腐蚀机制为均匀腐蚀,而在H2SO4溶液和HCl溶液中的腐蚀机制为选择性的晶间腐蚀。烧结Nd Fe B磁体在酸溶液中的腐蚀速率随着酸溶液浓度的增加而增加。在浸泡试验和电化学腐蚀试验中,烧结Nd Fe B磁体在HNO3溶液中的腐蚀速率均最小。因此,HNO3溶液更适合作为烧结Nd Fe B磁体的酸洗液。     

生物医用Ti-Nb-Ta-Zr-Fe合金在林格溶液中的腐蚀行为（英文）

采用动电位极化方法研究Ti-25Nb-10Ta-1Zr-0.2Fe(质量分数%)(TNTZF)合金37℃下在林格溶液中的抗腐蚀性能,并在同样的条件下用Ti-6Al-4V-ELI(低间隙)合金做对比实验。结果表明:TNTZF比Ti-6Al-4V-ELI合金表现出更高的腐蚀电位,更低的腐蚀电流密度,更加稳定的钝化电流密度和更宽的钝化区间,因此具有更加优越的抗腐蚀性能。除此之外,在Ti-6Al-4VELI合金的表面钝化膜上观察到了点蚀现象,但是在TNTZF合金表面没有发现点蚀现象。XPS分析结果表明:TNTZF合金表面钝化膜由TiO_2基体以及Nb_2O_5、NbO_2、Ta_2O_5、ZrO_2、TiO和Ti_2O_3等氧化物共同组成,从而使得钝化膜更加稳定且保护作用更强,因此TNTZF合金比Ti-6Al-4V ELI合金表现出更加优越的抗腐蚀性能。     

利用铁酸钠脱除铝酸钠溶液中的S~(2-)（英文）

研究铁酸钠的合成及其脱除铝酸钠溶液中S~(2-)的反应。热力学分析表明通过焙烧Fe_2O_3和Na_2CO_3的混合物合成铁酸钠的最低温度为810 K。结果表明:在1173 K焙烧60 min可以完全形成铁酸钠,且升高温度和减小Na_2CO_3粒径有利于加速铁酸钠的形成。铁酸钠可高效脱除铝酸钠溶液中的S~(2-),在铁硫摩尔比为1:1~1.5:1,温度为373 K,反应时间为60 min的条件下,脱硫率约为70%。脱硫过程是通过Fe(OH)_4~-与S~(2-)在铝酸钠溶液中反应生成NaFeS_2·2H_2O沉淀实现的,脱硫效率取决于铁酸钠溶解生成的Fe(OH)_4~-。     

黄铜矿与方铅矿在硅酸钠和亚硫酸钠体系中的浮选分离和电化学机理（英文）

通过浮选和电化学方法研究黄铜矿和方铅矿在硅酸钠、亚硫酸钠分别作为单一抑制剂以及混合抑制剂条件下选择性分离的电化学机理。浮选实验表明,黄铜矿可浮性不受抑制剂的影响,而且在实验的抑制剂用量范围内,黄铜矿的回收率基本不变(>80%)。方铅矿的浮选受到严重的抑制,抑制剂的抑制作用由强到弱的顺序为:混合抑制剂>单一硅酸钠>单一亚硫酸钠。电化学分析证明抑制剂在方铅矿表面作用强烈,产生亲水性物质,如亚硫酸铅、硫酸铅和正硅酸铅。电化学分析没有发现黄铜矿表面以及抑制剂的氧化,但发现黄铜矿的自我氧化作用被抑制。循环伏安结果与浮选结果非常吻合,表明黄铜矿主要与捕收剂O-异丙基-N-乙基硫代氨基甲酸酯作用,而方铅矿主要与抑制剂作用。     

金在氰化物溶液中的活化和钝化行为（英文）

研究纯金和焙烧金矿电极在25°C脱气搅拌氰化物介质中的活化和钝化行为。在搅拌速度为100 r/min的0.04 mol/L NaCN溶液中得到的循环伏安曲线和动电位极化曲线显示不同的峰位置和电流密度。动电位测试表明,峰电流密度随氰化物浓度的增加而大幅度增加。pH值从10升高到11导致电流密度大幅度降低,而将搅拌速度从100 r/min降低到60 r/min导致电流密度明显增大。在有氧条件下,纯金和焙烧金矿电极显示不同的峰位置和腐蚀速率。恒电位法研究表明,当pH值为11时,将电位从1 V提高到1.4 V,电流密度降低80%,而在1 V时,将pH值从11降低到10,电流密度增大到1.7倍,这可能是由于形成了更有效的钝化层。金极化后,在衰减期间的电化学噪声测试(ENM)表明,金在高电位时处于钝化程度更高,呈点状腐蚀特征。ENM结果表明,这项技术有望于更好地应用于金浸出研究。XPS研究证明了钝化氧化物的存在。     

Acidianus manzaensis对不同晶体结构黄铜矿浸出的作用（英文）

基于同步辐射X射线衍射(SR-XRD)和硫K边X射线吸收近边结构(XANES)光谱学等技术,比较研究A. manzaensis对不同晶体结构黄铜矿(α相、β相和γ相)的浸出。通过在583、773和848K热处理原始黄铜矿,获得α相、β相和γ相黄铜矿。生物浸出的结果表明,经过10 d的生物浸出,α相、β相、γ相和原始黄铜矿浸出液中[Cu~(2+)]分别为1.27、1.86、1.43和1.13 g/L,表明β相的黄铜矿比其他类型的黄铜矿更容易被A. manzaensis浸出。SR-XRD和XANES的结果表明,这4种类型黄铜矿生物浸出的残渣主要是由黄钾铁矾和黄铜矿组成,单质硫在生物浸出的初期产生。而对于β相和γ相黄铜矿生物浸出过程而言,斑铜矿在浸出的初始阶段产生,并且在第6天转化为辉铜矿。     

利用光生空穴清除剂强化光催化黄铜矿生物浸出（英文）

通过嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)研究光生空穴清除剂(抗坏血酸、草酸、腐质酸和柠檬酸)对光催化黄铜矿生物浸出的影响。设置4组生物浸出实验:(1)可见光+0 g/L光生空穴清除剂;(2)可见光+0.1 g/L不同光生空穴清除剂(抗坏血酸、草酸、腐植酸和柠檬酸);(3)黑暗+0.1 g/L不同光生空穴清除剂(抗坏血酸、草酸、腐植酸和柠檬酸);(4)黑暗+0 g/L光生空穴清除剂(对照组)。结果表明,光照条件下,抗坏血酸和草酸作为光生空穴清除剂时,能够显著促进黄铜矿生物浸出。可见光+0 g/L光生空穴清除剂组的铜离子溶出率比对照组高18.7%;可见光+0.1 g/L草酸组和可见光+0.1 g/L抗坏血酸组的黄铜矿溶出率分别比对照组高30.1%和32.5%。SEM,XRD和FT-IR分析表明,抗坏血酸和草酸作为光生空穴清除剂能够捕获光生空穴和抑制黄钾铁矾在黄铜矿表面形成,从而促进光催化黄铜矿的生物浸出。     

温度诱导相变对黄铜矿生物浸出的影响（英文）

研究黄铜矿的相变及其相态对细菌浸出的影响。在高纯氩气的保护下,将天然黄铜矿加热到不同的温度(203、382和552°C)以完成相变。并将黄铜矿在相变前后进行生物浸出实验。结果表明,在203°C和382°C加热的黄铜矿仍处于α相区,而在552°C下黄铜矿由α相转变为β相,3种不同温度相变后的黄铜矿的浸出率分别为32.9%、40.5%和60.95%。黄铜矿晶格增大、晶格能降低,这是浸出率显著提高的根本原因。电化学实验表明,随着退火温度的升高,极化电阻降低,腐蚀电流密度增加;黄铜矿的氧化率越高,浸出率就越高。     

Ti基块体非晶合金在酸性溶液中的腐蚀行为（英文）

研究Ti_34.3Zr_31.5Cu₅Ni_5.5Be_23.7块体非晶合金在不同浓度HCl和H₂SO₄溶液中的腐蚀行为。电化学测试与扫描电子显微镜分析发现,在极化过程中,Cl^-离子在HCl溶液中引发点蚀损伤,点蚀电位随溶液浓度的增大而降低,被腐蚀表面的损伤程度则与溶液浓度呈正相关。在H₂SO₄溶液中材料表面形成钝化膜,表现出良好的耐蚀性。X射线光电子能谱分析发现,随着HCl溶液浓度的增加,钝化膜的稳定性降低。通过浸泡实验得到4种材料的腐蚀速率。结果显示,Ti_34.3Zr_31.5Cu₅Ni_5.5Be_23.7块体非晶合金在HCl溶液中的耐腐蚀性能最好,其腐蚀速率为7.22×10^-3 mm/a,约为316L不锈钢腐蚀速率的1/1294。     

黄铜矿生物浸出过程中三价铁在矿物表面的富集（英文）

为探究黄铜矿生物浸出过程中与胞外多聚物结合的三价铁在矿物表面的富集,采用超声、加热和涡旋振荡提取矿物表面的三价铁。结果表明,在48°C条件下超声是一种有效的方法。扫描电镜和能量色散X射线能谱(EDX)分析表明,浸出后黄铜矿表面存在大量裂缝和凹陷,并且铁氧化物填充于这些裂缝和凹陷中。研究浸出过程黄铜矿表面三价铁和胞外多聚物的含量变化。结果表明,胞外多聚物的含量在浸出前10 d迅速上升,之后维持在一个稳定的水平,而三价铁含量随浸出时间的延长而增加,尤其是在浸出后期。     

黄铜矿在硫酸溶液中的浸出及电化学氧化机制

通过加压氧化和电化学氧化方法研究了黄铜矿在硫酸溶液中氧化浸出的反应机制。采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和拉曼光谱对黄铜矿表面氧化产物的形貌和化学组成进行了分析。加压氧化试验结果表明:在pH=3的硫酸溶液中,黄铜矿表面发生钝化,钝化层由Fe_2O_3、FeOOH及贫铁硫化物(CuFe_(1-x)S_2或CuS_2)组成。当浸出液p H=0～1时,铁的氧化物溶解,铜蓝(CuS)和单质硫(S~0)成为新的钝化层。电化学氧化试验结果表明:黄铜矿在酸性介质中的氧化可以分为3个阶段:当阳极极化电位低于0. 75 V(vs. SCE)时,黄铜矿表面生成了贫铁硫化物,对其进一步氧化起钝化作用;当电位在0. 8～1. 0 V范围时,贫铁硫化物被氧化成铜蓝和单质硫,组成新的钝化层;当电位高于1. 05 V时,硫元素被氧化成+4或+6价的氧化态进入酸性介质中。     

铝酸钠溶液中草酸钙的行为（英文）

草酸钙的稳定性对于铝酸钠溶液中草酸钠的脱除至关重要。研究了草酸钙在含有碳酸钠的铝酸钠溶液中的反应行为。结果表明,在铝酸钠溶液和碳酸钠溶液中,草酸钙能够分别被转化为铝酸三钙(TCA)和碳酸钙。在铝酸钠溶液中,升高温度、延长反应时间以及增加苛性碱浓度会使得草酸钙的转化率增加,进而发生反苛化反应。此外,含钙化合物的稳定性在含有碳酸钠的铝酸钠溶液中与其在单一的铝酸钠或者碳酸钠溶液中不同。铝酸钠溶液中的碳酸钠会促进草酸钙的转化,因此4CaO·Al_2O_3·CO_2·11H_2O和TCA的形成会导致氧化铝的损失。在铝酸钠溶液中,温度升高会促进碳酸钙、4CaO·Al_2O_3·CO_2·11H_2O和草酸钙转化为TCA。在低温稀铝酸钠溶液中,短停留时间操作条件下,草酸钙可以保持相对稳定。研究的新型石灰苛化去除草酸钠工艺已经应用于国内某氧化铝厂。