NH3-NH4HCO3-H2O体系浸出钢铁厂含锌烟灰

研究了在NH3-NH4CO3-H2O体系下,以钢铁厂含锌烟灰为原料,影响锌浸出的因素.实验表明:影响锌浸出率的主要因素为氨浓度和浸出时间;较优的工艺条件是总氨浓度9.0 mol/L、浸出温度40℃、浸出液初始pH值11.0～11.5、搅拌速度400r/min、液固比4:1、浸出时间1 h.     

Zn(Ⅱ)-NH4·HCO3-NH3-H2O体系雾化干燥机理研究

以Zn(Ⅱ)-NH4·HCO3-NH3-H2O溶液为原料,通过雾化干燥、煅烧获得超细氧化锌.试验表明,雾化溶液中游离氨浓度对干燥过程的固体形貌影响较大,随着溶液中游离氨浓度的降低,干燥产物由针状颗粒按照针状颗粒与球形颗粒混合物、球形颗粒顺序演变.对干燥机理进行分析,干燥过程按照氨与水的挥发、前躯体析出、水分蒸发及前躯体分解四个环节依次进行.NH3分子在干燥过程中,先后起Zn2+配体、传递 Zn2+及控制Zn的析出方向等作用.液滴与热空气接触后,雾滴与热空气基本保持同步运动,干燥产品基本为碱式碳酸锌.     

NH_3-NH_4Cl-H_2O体系氧化锌矿柱浸试验研究

采用NH3-NH4Cl-H2O体系柱浸方法浸出氧化锌矿。结果表明,在矿石粒度为0.1～10mm、双柱串联操作、第一柱中填料2 629g、第二柱填料1 314g、总氨浓度7.5mol/L、NH4Cl/NH3=2∶1、浸出液循环喷淋30d条件下,锌浸出率达到92.19%,浸出液中锌离子浓度达到54.38g/L。与瓶浸结果相比,柱浸工艺锌浸出率提高约4个百分点,浸出液中Zn2+浓度提高约11g/L。     

H_2SO_4-NH_4F-SbF_3粗锑电解精炼体系研究

采用循环伏安法和线性扫描技术等电化学研究方法,系统研究了电解液体系中各阴阳离子对锑电沉积过程的影响。通过测定Sb3+、NH+4、F-、SO2-4及草酸等组分不同质量浓度下体系的循环伏安曲线、稳态极化曲线及塔菲尔曲线,分析了各离子在电解过程中的电化学行为及作用,确定了H2SO4-NH4F-SbF3电解液体系合适的成分为Sb3+90~120 g/L、NH+450 g/L、F-80 g/L、H2SO4360 g/L、H2C2O44~10 g/L。在此电解液体系下进行了粗锑的电解精炼试验,阴极锑纯度为99.943 6%,达到国标1号精锑标准,阴极电流效率为97.60%。     

Co-Cu-Zn-Pb-Ni-Cl-H2O体系的热力学分析

根据配位化学热力学平衡原理,通过热力学平衡计算绘制出了298.15 K时钴电解液体系中5种金属离子(Co2+、Cu2+、Zn2+、Pb2+、Ni2+)及其配离子的c-lg c[Cl]T图和c-pH图。热力学计算显示,pH为2.5时钴电解液中铅、锌主要以配合阴离子形式存在,钴、铜、镍主要以阳离子形式存在,可以采用阴离子树脂交换法将微量铅、锌与钴、铜、镍有效分离。对所绘的热力学平衡图分析表明,高浓度氯离子有利于与金属形成配合离子,提高铅锌的配合阴离子含量,有利于阴离子树脂交换除铅、锌。     

示波极谱法测定氨浸法炼锌的Zn(Ⅱ)-NH3-NH4Cl-H2O体系浸出液和净化液中铅

建立了氨浸法炼锌的ZnⅡ-NH3-NH4Cl-H2O浸取体系溶液中铅的测定方法。研究发现示波极谱法测铅时在底液中加入氯化铵能增加方法灵敏度,检测下限可由微量级降低至痕量级。经优化实验,确定了底液的最佳组分为0.6 mol/L盐酸,2 mol/L氯化铵,8×10-5g/L明胶,7.9×10-7mol/L抗坏血酸。方法检出限为1.0×10-5g/L,线性范围为3.48×10-5~0.64 g/L。对样品平行测定6次,RSD为3.3%,测定结果与ICP-AES的结果相吻合。该方法可应用于氨浸法炼锌的ZnⅡ-NH3-NH4Cl-H2O体系浸出液和净化液中低含量、微量、痕量不同含量范围铅的测定。     

NH_3-NH_4Cl-H_2O体系锌浸出液脱锑研究

采用胶体共沉淀法脱除NH3-NH4Cl-H2O体系下氧化锌矿浸出液中的锑。结果表明,在氯化亚铁用量2g/L、双氧水用量1.2ml/L、常温搅拌40min的条件下,浸出液中锑脱除率达到95%,锑浓度从7.4mg/L降低到0.3mg/L,可以满足电积要求。     

Al2O3-V2O5体系的热力学优化

在对Al₂O₃-V₂O₅体系相图、热力学数据以及晶体结构数据进行综述与评估的基础上,采用相图计算方法对Al₂O₃-V₂O₅体系进行热力学优化.液相采用修正的似化学模型进行描述,利用对近似处理液相中存在的短程有序.将液相模型的最大短程有序设置在AlVO₄处,将VO₄3-当作液相中V₂O₅的基本组成单元.体系中AlVO₄相看作线性化合物.计算结果很好的重现了选定的实验数据,获得了一套合理、可靠、自洽的模型参数用来描述体系中各相的热力学性质,为Al₂O₃负载V₂O₅型催化剂催化性能的提高打下坚实的基础.      

H_2SO_4-NH_4F-SbF_3体系中锑(Ⅲ)的电沉积机理

采用循环伏安法和稳态极化法,探讨了H2SO4-NH4F-SbF3体系中三价锑的电沉积机理。研究结果表明:H2SO4-NH4F-SbF3体系中,三价锑的阴极还原为两步进行的不可逆反应,第一步电子转移数为1,第二步电子转移数为2;控制步骤为第一步电子转移步骤;还原反应存在前置转化步骤。通过循环伏安曲线分析,计算得到不同温度下的传递系数α分别为0.130(25℃),0.127(30℃),0.123(35℃),0.123(40℃),0.119(45℃)。通过稳态极化曲线分析,计算得到两步反应的交换电流密度分别为i01,c=286.583和i02,c=1.780×106;表观活化能分别为E1=22.181 kJ/mol和E2=15.752 kJ/mol。通过电化学级数法,确定了电活性品种为SbF2+。     

Mg(Ⅱ)-NH_3-NH_4Cl-H_2O体系中Mg(Ⅱ)配合平衡热力学

用双平衡法研究了Mg(Ⅱ)-NH_3-NH_4Cl-H_2O体系中Mg(Ⅱ)配合平衡热力学,得出氨水浓度和氯化铵浓度在0～5 mol/L范围内变化时体系中各物种的平衡浓度,绘制了热力学平衡图,揭示了镁在该体系中的溶解规律。该体系存在着镁的高溶解度区域,镁的溶解度随着氯化铵浓度增加而增加,最高可达1.07mol/L;而在纯氨水中,镁离子浓度不随氨水浓度变化,始终接近0;向体系中添加氯化铵并保持其浓度不变,镁离子浓度随着氨水浓度的升高先略有降低而后逐渐升高,呈现一个浅碟型,在氨水浓度为2.5mol/L附近出现最低点。     

尖晶石锰酸锂的第一性原理计算

应用基于全势缀加平面波方法（Full LineAugmented Plane Wave，FLAPW）的第一性原理计算软件Wien2K，对尖晶石LiMn2O4和其理想脱锂终点Mn204化合物进行了研究。优化得到了二者及体心立方相Li的晶体结构，脱锂前后晶格参数以及O原予占位的变化规律和实验结果相一致；采用Rietveld方法计算了脱锂前后LixMn2O4的理论X射线衍射图谱，二者之间的变化规律，和采用同步X射线衍射对竞放电过程的尖晶石LiMn2O4结构进行分析得到结果相一致；理论预测了LiMn2O4的平均放电电压为4．05V，和实验结果相吻合。     

纳米NiAl2O4/Al2O3复合粉末的制备新工艺

本研究采用高温氧化的方法制备出纳米NiAl2O4／Al2O3粉体。在纳米Al2O3粉体表面包覆一层金属Ni，在1350℃高温下焙烧Ni／Al2O3复合粉体得到纳米NiAl204／Al2O3粉体。利用TEM对Ni／Al2O3复合粉体进行观察，发现Ni／Al2O3复合粉体颗粒成球形，大小为50～60nm；通过对Ni／Al2O3复合粉体的DTA析，显示Ni／Al2O3复合粉体在900℃和1300℃下有新相生成，经XRD检测，新相分别为NiO和NiAl2O4。     

Fe2O3、Cr2O3掺杂对4YSZ导电性能的影响

用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了分别掺Fe2O3和Cr2O3的4YSZ前驱体凝胶,凝胶在500℃预烧,压制成圆片状后在1 300℃煅烧2 h得到所需试样;分别研究Fe2O3、Cr2O3的不同掺量对试样的烧结性能、电导率的影响。结果表明掺Fe2O3可提高试样的电导率和烧结性能;掺Cr2O3可提高试样的低温电导率,但使试样的烧结性能下降。     

反应球磨合成尖晶石LiMn_2O_4及其电化学性能

以KMnO4、MnSO4·H2O和LiOH·H2O为原料,采用反应球磨法合成了LiMn2O4。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对产物的结构和表面形貌进行表征。结果表明,反应球磨后生成了LiMn2O4、Li2SO4·H2O和KLiSO4,水洗后的产物为尖晶石LiMn2O4,但结晶度不高;经800℃保温30 min后LiMn2O4晶型完整,颗粒细小,粒径分布均匀,平均粒径为500 nm左右。电化学测试结果表明,LiMn2O4在0.2、0.5、1、3 C下的首次充放电比容量分别为115.8、107.0、105.5、98.2 mA.h/g。材料循环性能良好,10次循环后容量衰减仅3.2%。     

尖晶石LiMn2O4表面包覆氧化钴的研究

采用高温固相法合成尖晶石LiMn2O4,并以化学沉积方式对其进行包覆氧化钴的表面处理。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等技术对表面处理前后的LiMn2O4进行表征,分析了表面处理后LiMn2O4物理特性的变化,并结合电化学性能测试,研究了表面处理及其工艺和条件对LiMn2O4电化学容量与循环性能的影响。结果表明,表面处理后LiMn2O4循环性能显著提高。随氧化物含量的增加,循环性能提高,容量降低。未经表面包覆的LiMn2O4首次充放电容量为108．13mAh／g,50次循环充放电后容量衰减26．3％。500℃加热处理的表面包覆0．5％、2％氧化钴的LiMn2O4首次循环放电容量各为118．38mAh／g、115mAh／g,经过50次充放电循环后,容量分别降低8％、7％。