Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)在[Bmim]BF_4-FeCl_3-H_2O体系中的电化学行为

采用循环伏安法研究了Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)在[Bmim]BF4-FeCl3-H2O体系中的电化学行为。研究表明,在[Bmim]BF4-FeCl3-H2O体系中只观察到Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)的氧化还原反应,没有观察到Fe(Ⅱ)/Fe的氧化还原;Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)的氧化还原反应是扩散控制的可逆过程。还原峰值电流随扫描速率增大而增大,并符合Randles-Sevcik方程。Fe(Ⅲ)在[Bmim]BF4-FeCl3-H2O体系中的扩散系数与温度的关系符合Arrhenius公式,其扩散活化能为41.432 kJ/mol。     

响应曲面法优化氧化亚铁硫杆菌氧化Fe2+工艺条件试验研究

在单因素试验基础上,研究了响应曲面法优化氧化亚铁硫杆菌氧化Fe2+的工艺条件。结果表明,初始ρ(Fe2+)、初始pH值、培养温度、接种量与响应值Fe2+氧化速率有显著相关性。典型性分析得到氧化亚铁硫杆菌氧化Fe2+的最佳工艺条件为:初始ρ(Fe2+)为8.44 g/L,溶液初始pH值为2.1,培养温度为33℃,接种量为12%。在此条件下,Fe2+氧化速率理论值达到0.217 g/(L.h),验证试验条件下实际最大氧化速率为0.215 g/(L.h)。     

线性扫描伏安法测定电镀铬槽液中铬和铁

以光谱纯石墨电极作为工作电极,采用三电极体系对镀铬槽液进行动电位极化扫描,利用电活性物质的质量浓度在石墨电极表面的还原峰与氧化峰电流值的变化关系,分别建立了线性扫描伏安法测定电镀铬槽液中Cr⁶⁺和Fe²⁺的方法。结果表明,在扫描速率为50~60 mV/s,酸度为pH 2.0,测试温度为20 ℃时,测定结果最佳。Cr⁶⁺在0.43 V(vs. 饱和甘汞电极,SCE)发生还原,Cr⁶⁺的质量浓度在2~14 g/L范围内,其质量浓度与还原峰峰电流呈线性,线性回归方程的相关系数R²=0.999;Fe²⁺在0.52 V(vs. 饱和甘汞电极,SCE)发生氧化,Fe²⁺的质量浓度在5~15 g/L范围内,其质量浓度与氧化峰峰电流呈线性,线性回归方程的相关系数R²=0.998。实验方法用于测定实际槽液中Cr⁶⁺和Fe²⁺,结果的相对标准偏差( RSD, n=10)在1.1%~1.3%之间。将按照实验方法对实际槽液中Cr⁶⁺和Fe²⁺的测定结果与硫酸亚铁铵滴定法测定Cr以及原子吸收光谱法测定Fe的结果进行比对,吻合性较好。     

选择性磷酸沉淀分离铬铁的新工艺

针对酸性水溶液中铬铁分离难题,基于Fe3+还原预处理,提出选择性磷酸沉淀铬分离铬铁的方法。研究沉淀剂Na₃PO₄用量、溶液初始pH值、反应温度及保温时间等对铬铁分离的影响,所得较优工艺条件为:溶液初始pH值为2.0,按PO₄3-/Cr3+摩尔比0.375的量加入Na₃PO₄,90 ℃保温60 min。在上述条件下,铬沉淀率可达98.53%,铁沉淀率仅1.42%,分离效果理想。实验还证明,该方法适用于较宽的铁浓度范围,而且Cu2+、Zn2+、Ni2+及Cl-等杂质离子对选择性沉铬无明显干扰。该方法为含铬物料的铬分离提取提供了一条新的可选途径。      

厌氧环境下邻菲罗啉分光光度法测定纤维水镁石中Fe(II)与Fe(III)

纤维水镁石中同时存在有不同价态的Fe即Fe(II)与Fe(III),这对开展水镁石相关研究具有重要意义。而不同价态Fe含量测定过程中存在Fe(II)在空气中易氧化成Fe(III)而导致测定不准确的问题。针对该问题,实验采用厌氧培养箱作为操作环境,对纤维水镁石的处理均在厌氧条件下进行。利用邻菲罗啉与经盐酸羟胺还原产生的总Fe(II)显色反应原理测定纤维水镁石中的总Fe,之后测定过程中不加盐酸羟胺与邻菲罗啉反应测定溶液中的Fe(II),利用总Fe与Fe(II)的差值测定Fe(III),从而实现了邻菲罗啉分光光度法对纤维水镁石中Fe(II)与Fe(III) 的准确测定。试验发现在波长为510nm,显色体系pH值为2~5,显色时间为10min条件下,Fe(II)质量浓度在0.02~5.0mg/L范围内与其吸光度符合比尔定律,校准曲线的相关系数为0.9999。采用实验方法对两个纤维水镁石样品分别进行6次平行测定,结果显示总Fe、Fe(II)及Fe(III)的相对标准偏差(RSD,n=6)均小于1%。采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)进行全Fe测定结果对照,结果表明两种方法的测定结果保持一致。     

催化动力学光度法测定合金中镍

在pH 9.00的NH3·H2O-NH4Cl介质中,镍(Ⅱ)对H2O2氧化茜素红S(ARS)的褪色反应存在明显的催化作用,由此建立了一个光度法测定镍(Ⅱ)的新体系。通过试验酸度、试剂用量、表面活性剂、温度和时间的影响,确定了最佳测定条件。考察了大量常见离子对反应的影响,发现大部分常见离子对测定无干扰,Fe3+、Cu2+的干扰可通过加入NH3F溶液和KI溶液消除。体系的最大吸收峰位于520 nm,线性范围为0.02~2.8 μg/mL,检出限为0.008 μg/mL 。反应的表观活化能为71.68 kJ/mol。方法用于合金标准样品中镍的测定,结果与认定值一致。     

H2SiF6—Fe2（SiF6）3—H2O系中方铅矿的浸出热力学

对Fe2(SiF6)3酸性浸出剂浸出方铅矿的可行性做了热力学分析,提供了PbSiF6的溶解度图,利用热力学数据计算并绘制了H2SiF6-H2O和PbS-H2O系的E－pH图以及Fe－F电位图。结果分析表明：在Fe2(SiF6)3酸性溶液中,H2SiF6-H2O体系的氧化还原性质是稳定的;SiF6^2-离子稳定的pH计算值范围约在－0．97－－4．86之间;pH值大小可能对PbS的两种氧化机制产生影响;随着F^-浓度的增加,Fe^3 的氧化电位下降。     

用N235从盐酸溶液中萃取Fe3+

研究了用N235从盐酸溶液中萃取Fe~(3+),考察了有机相组成、溶液pH、相比、Fe~(3+)浓度对第三相形成的影响。结果表明:以33%N235+67%煤油的混合物为萃取剂条件下,Fe~(3+)萃取率随溶液pH和相比(Vo/Va)增大而降低、随Fe~(3+)浓度升高而升高;萃合物主要集中在第三相;N235萃取HCl生成R_3NH~+·Cl~-的同时水也进入第三相,而N235萃取FeCl4-时没有水进入第三相;萃合物的组成为3R_3NH+·FeCl_4~-·2H_2O。当溶液pH≥1时,少量Fe~(3+)可能以水解产物形式被萃取。     

芬顿法脱除硫酸锰溶液中残余有机物的研究

采用芬顿法对硫酸锰溶液中残余有机物进行氧化脱除,通过测定溶液COD值的变化来判断脱除效果。考察了溶液的初始pH、Fe2+浓度、H2O2/Fe2+摩尔比、反应时间、反应温度等对COD脱除率的影响。结果表明,在初始pH为3.50、Fe2+浓度0.03 mol/L、H2O2/Fe2+=5、30℃反应60 min时,溶液COD脱除率为75.35%     

纳米TiO_2修饰的涂碳型PVC膜汞离子选择电极的研制与应用

制备了以纳米TiO2为修饰剂的涂碳型PVC膜汞离子选择电极,并用于汞离子的测定。对比裸碳电极、普通涂碳型汞离子选择电极和纳米TiO2修饰的涂碳型PVC膜汞离子选择电极在1.0×10-3 mol/L铁氰化钾溶液中的循环伏安图,发现纳米TiO2修饰的涂碳电极的氧化还原峰电流明显增加,且可逆性良好。对比普通涂碳电极和纳米TiO2修饰涂碳电极的响应曲线,发现纳米TiO2修饰涂碳型汞离子选择电极的Nernst响应范围更广,为1.0×10-2~1.0×10-6 mol/L,级差为30mV/pC。而且,纳米TiO2修饰涂碳型汞离子选择电极比普通涂碳电极的pH值范围更广。此外,与普通电极相比,修饰电极的检测下限更低,为4.5×10-7mol/L。常见的离子如Cu2+、Cd2+、NH4+、Zn2+、Cl-、Ca2+、Fe3+、K+、Na+、I-、Fe2+、Mg2+、Al 3+、SO42-、CH3COO-、NO3-等的选择性系数均小于0.01,在室温下电极的使用寿命约为3个月。电极用于电位分析法测定实际污水样品中汞离子,测定结果与原子吸收光谱法结果相一致,相对标准偏差为1.9%~2.4%。     

1723K下熔渣中Ni~(2+)和Fe~(2+)离子共存时的电化学行为

利用MgO部分稳定的ZrO_2固体电解质管集成构建以Pt,O_2(空气)|ZrO_2作为参比电极的新型可控氧流电解池,采用循环伏安CV、方波伏安SWV、恒电位电解PE等方法,并结合热力学计算与显微观察、能谱分析,研究1 723K高温下SiO_2-CaO-MgO-Al_2O_3熔渣中共存的Ni~(2+)、Fe~(2+) 离子在Ir电极上的电化学行为。结果表明:熔渣系中FeO与NiO之间存在较弱的相互作用,但镍离子以Ni~(2+)存在,铁离子基本以Fe~(2+) 存在。进行方波伏安分析时,Ni~(2+)、Fe~(2+) 离子的还原峰电流对频率呈现不同的规律。Ni~(2+)在Ir电极上的电化学还原是扩散控制的一步两电子转移反应过程;Fe~(2+) 到Fe的电化学还原也是一步两电子转移反应过程,但Fe~(2+) 的还原明显受到Ni~(2+)还原的影响。基于循环伏安法,计算得到NiO、FeO的质量分数分别为3%、5%的熔渣中Ni~(2+)离子在1 723K下的扩散系数为(9.2±0.2)×10-6cm2/s。     

外源Fe2+浓度及矿物粒径对生物浸铀的影响

为改善以往生物浸铀效率不高的缺陷,通过添加外源Fe2+及改变矿物粒径来提高生物对铀的浸出率。研究结果表明：外源Fe2+浓度分别为0、0.5、1.0和2.0 g/L时,铀浸出率分别为87.34%、88.27%、91.23%、89.13%,当浸出体系中Fe2+浓度为1.0 g/L时,铀矿石会产生部分溶解且表面粗糙孔隙明显,有利于铀的浸出,溶浸液中存在适量的Fe2+对生物浸铀的能力具有提升效果。另外,外源Fe2+对铀矿生物浸出符合固体产物层缩核模型,浸出过程主要受扩散控制。当粒径＜- mm和-5 mm时铀浸出率分别为91.23%和83.70%,矿物粒径适当减小可增大颗粒比表面积,同样利于铀的浸出。     

酸法浸铀过程中Fe3+与浸出铀之间关系的数值模拟

为探究酸法地浸过程中Fe³⁺作为氧化剂时铀的浸出情况,通过使用模拟软件PHREEQE建立模型,观察浸出液各组分的浓度及迁移变化,揭示氧化剂Fe³⁺与浸出铀之间的关系。结果表明：作为氧化剂的Fe³⁺促使铀矿的溶解及Fe²⁺的出现,随着铀的浸出结束,Fe³⁺的浓度趋于稳定;且铀矿的溶解速率与Fe³⁺、Fe²⁺的增长速率密切相关。Fe³⁺的浓度增长变快时,Fe²⁺的浓度增长及铀矿的溶解也加快;随着铀矿的溶解速率降为零后,Fe²⁺的增长速率也趋近于零,氧化剂Fe³⁺的增长速率也降为零。     

含Ni~(2+),Fe~(3+),Mg~(2+)的硫酸盐溶液萃取分离Cu~(2+)

采用Lix984作萃取剂,煤油作稀释剂混合而成溶液萃取的有机相,从含Ni~(2+),Fe~(3+),Mg~(2+)离子的硫酸盐溶液中萃取分离Cu~(2+).实验结果表明,在一定范围内,铜萃取率随萃取剂浓度的升高、相比的增加、萃取时间的延长、初始水相pH值的增加、萃取温度的升高以及搅拌时间的延长而增加.本实验的优化条件为萃取剂体积分数达60%,相比为O∶A=2∶1,萃取时间为16 min,萃取初始水相pH值为2.5,萃取温度在25~45℃之间,搅拌速度为240 r/min.在最佳条件下,铜萃取率高达95.55%.Fe~(3+)萃取率为8.82%,Ni~(2+)的萃取率为5.47%,Mg~(2+)的萃取率为2.36%.从而达到Cu~(2+)与其它金属离子有效分离的效果.     

Effect of MgO on Oxidation Process of Fe3 O4 in Pellets

Induration process of oxidized pellets involves the oxidation of Fe3 O4 and re-crystallization of Fe2 O3 .The oxidation process of Fe3 O4 is significant for pellets to obtain better ambient strength.Thus,the effect of MgO on oxidation process of Fe3 O4 was investigated.The unreacted core model was applied to analyze the oxidizing indura-tion process of pellets.The experimental results show that MgO plays a negative role in the oxidation process of Fe3 O4 .The oxidation rate of Fe3 O4 in MgO-fluxed pellets (95.0% Fe3 O4+5.0% MgO)is slower than that in standard acid pellets (100% Fe3 O4 ).The relation between oxidation ratio of Fe3 O4 and time was calculated based on the unreacted core model for both MgO-fluxed pellets and standard acid pellets.According to verification experi-ments,the values calculated by model coincide well with the experimental values.Therefore,the unreacted core model could be applied to describe the oxidizing induration process of pellets.     

锑金精矿酸性电积工艺中电解液中总铁、Fe2+、Fe3+的含量测定

铁的存在对锑金精矿浸出至关重要,某公司锑金精矿电积工艺中Fe³⁺和Fe²⁺共存,为了准确测定总铁、Fe²⁺和Fe³⁺含量,有效指导生产,通过研究,使用简单的铈量法能解决这一问题。此方法操作简单,可快速准确地测量出电解液中的总铁、Fe²⁺和Fe³⁺含量。     

以含铜废液为原料制备铜铁复合粉的工艺研究

采用酸性和碱性铜盐废液中和,有机酸作为添加剂,用还原铁粉置换含铜废液中铜,制备了含铜量为20%的铜包覆铁的复合粉.采用火焰原子吸收光谱法、惰气脉冲红外热导法、扫描电子显微镜和X射线衍射对粉末的成分、形貌进行了研究,分析了铜离子浓度、反应时间、干燥还原条件对复合粉特性的影响;并对粉末进行了真空热压试验.实验结果表明:铜铁复合粉为包覆型结构,Cu层厚度约为1μm;溶液中铜离子浓度愈高,反应速率愈快,反应时间在25～30 min范围内;较合适的干燥还原条件应为:温度在500～650℃之间,时间2～3 h.粉末由Cu和Fe两相构成,没有其他杂质相.≤74 μm较≤μm150μm的粉末的烧结试样的HRB硬度和抗弯强度在相应的温度下高,真空热压性能比较稳定的温度区间是700～750℃.     

溶液流量对细菌快速氧化Fe2+的影响

用自制的生物反应器和自行采集驯化的氧化亚铁硫杆菌，在地浸矿山进行了流量对细菌快速氧化Fe^2 的影响试验，得到了溶液流量不同反应器中电位及Fe^2 随时间的变化关系。     

P507+N235双溶剂萃取除铁生产实践

介绍了在硫酸介质中使用P507+N235双溶剂萃取体系萃取除铁的工艺应用。通过生产实践发现,铁以三价态被萃取,有机相由15%P507+5%N235+80%260#稀释剂组成,相比2∶1,铁萃取率达到98%以上,在反萃剂为250g/L稀硫酸溶液,相比4∶1的条件下反萃,铁反萃率达到98%以上,反萃液经均相渗析膜分离回收酸,渗析残液通过控制pH,可采用铁矾法、中和除铁和砷酸铁等工艺除铁,铁脱除率均可达到90%以上。