萃取剂P_(204)和P_(507)的CNDO法初探

本文应用 CNDO 法,用简化模型研究了 P_(204)和 P_(507).计算了 Q_(0-H)和 E_(0-H)得出酸性 P_(204)>P_(507).这与实验结果一致.     

粉煤灰浸出液中稀土元素钇的萃取分离研究

为了将粉煤灰浸出液中稀土元素钇萃取分离出来,利用协同萃取体系对粉煤灰浸出液进行研究。本文先以纯的氧化钇浸出液为研究对象,用2种萃取剂二磷酸酯(2-乙基己基)(P204)、2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯(P507)协同萃取单一稀土元素氧化钇浸出液中的钇,探究萃取钇过程中的最优参数。结果表明,在2种萃取剂P204和P507体积比为3∶7,2种萃取剂总体积分数10%,油水比(O/A=1.33),接触时间为30 min,溶液pH为1.4,温度25℃的条件下,钇萃取率可达到89%,协同萃取系数R最大值为1.7,表明2种萃取剂在此条件下对钇的萃取有很好的正协同作用。在上述实验基础上,将最优条件适用于粉煤灰浸出液中钇的萃取,结果发现,在协同萃取体系下钇(Y)与镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)的分离系数β_(Y,La),β_(Y,Ce),β_(Y,Pr),β_(Y,Nd)分别为222.82,142.82,146.97,119.81,均高于P204和P507单一萃取体系下的分离系数,表明协同萃取体系可以将钇与其他几种稀土元素很好地分离,为工业生产中分离稀土元素提供理论指导。利用恒摩尔法和斜率法,推测出P204与P507协同萃取稀土元素钇的萃合物结构,并确定其萃取机理方程式。     

利用P507和P204从多金属离子溶液中萃取分离镍钴离子的研究

研究分析了以P507和P204作为萃取剂从多金属离子溶液中分离镍钴的两种工艺方法,根据多级逆流萃取理论确定了相应的参数,通过实验对两种工艺流程的萃取效果进行了对比分析。结果表明:先以P507为萃取剂把镍离子从溶液中分离出来,再以P204为萃取剂将萃余液中的钴离子回收,得到镍离子的回收率为99.69%,钴离子的回收率为98.19%;先以P204为萃取剂将镍、钴离子同时与其他金属离子相分离,再以P507为萃取剂分离镍、钴离子,得到镍离子的回收率为98.39%,钴离子的回收率为96.59%。因此,采用P507先萃取分离镍的工艺流程可以得到较高的镍钴回收率。     

溶剂萃取反萃取原子吸收光谱法测定地质物料中的微量金、铟、碲和镓

用氢氟酸和王水分解样品,在抗坏血酸存在下,在盐酸(35％)和氢溴酸(0.15％)介质中,用甲基异丁基酮(MIBK)萃取样液中的金、铟、碲和镓,然后在环已烷存在下,用硫脲(3.5％)溶液进行反萃取,原子吸收光谱法在水相中连续测定上述四种元素。本法各元素测定的相对标准偏差为4.4—6.3％,回收率为92—109％,适用于岩石、土壤等地质物料中ppm级以上的金、铟、碲和10ppm级以上的镓的同时测定。     

P_(507)萃取分离钴、镍的微观机理

钴与镍是性质很相似的过渡金属,它们之间的分离一般采取溶剂萃取法,如在高浓度氯化物溶液中用N-235能很好的达到分离。但在硫酸溶液中,由于Co~(2 )和Ni~(2 )是以阳离子形式或水合阳离子形式存在,因此它们的分离比较困难。曾经研究过用P_(204)来进行萃取,但分离系数比较低。近年来发现一种新的高效分离Co、Ni萃取剂——P_(507),它不仅适用Co/Ni比广泛变化的硫酸盐、硝酸盐和氯化物溶液,而且对于含有Cu、Fe、Zn等元素存在时也能分离。本文应用量子化学观点分析P_(50)萃取分离Co、Ni的     

醋酸浸出赤泥及P507萃取浸出液回收钇的实验研究

赤泥是生产氧化铝过程排放的固体废弃物,其中富含钇等稀有金属,是一种重要的二次矿产资源。针对目前赤泥浸出提钇过程存在杂质元素协同溶解显著的问题,本文利用醋酸选择性浸出赤泥中的钇,考察了醋酸浓度、液固比、浸出温度、浸出时间对赤泥中钇浸出率的影响。采用P507萃取分离醋酸浸出液中钇,考察了P507浓度、萃取pH值、萃取时间和O/A等对钇萃取率及反萃率的影响。同时利用XRD、SEM-EDS等微观检测手段和浸出、萃取热力学理论分析选择性浸出和溶剂萃取过程。结果表明：在醋酸溶液pH值为0.1,液固比为10 mL/g,浸出温度为50 ℃,浸出时间为1 h的条件下,钇、铝、铁的浸出率分别为83%、54%和5%,而赤泥中钙、钠、钾几乎全部溶解。醋酸能够实现选择性破坏含钠、钾、钙、钇、铝、硅的钙霞石晶体结构,赤泥中各氧化物的浸出反应吉布斯自由能变均小于0,其溶解顺序为氧化钠>氧化钾>氧化钙>氧化钇>氧化铝>氧化铁。在P507浓度为5%,溶液pH值为0.5、萃取时间为6 min和O/A为1：5条件下,醋酸浸出液中钇的萃取率大于99%,而铝、铁萃取率小于10%,钠、钾和钙的萃取率接近于0。根据钇萃取的McCable-Thiele图谱分析,含钇醋酸浸出液采用P507经3级逆流萃取,可进一步实现浸出液中钇与铝、铁、钙、钠、钾等杂质离子的分离。负载钇有机相在硫酸体积浓度为8%和反萃时间为7min的条件下进行反萃,钇反萃率接近100%,铁反萃率仅为29%,较好地实现了钇与铁的分离。     

采用熟化-浸出-萃取法从黄磷电炉电尘浆中提取镓

在硫酸、盐酸直接浸出镓实验的基础上,进行硫酸直接浸出镓的动力学模拟,研究一种利用浓硫酸恒温熟化预处理、以磷酸三丁酯（TBP）为萃取剂从黄磷电炉电尘浆中提取镓的方法。研究结果表明：镓浸出过程符合表面化学反应控制;提取镓的适宜实验条件是：当反应体系中硫酸浓度为6．5mol／L,液固比为3：2,200℃恒温熟化2．5h,然后于90℃水浴中搅拌浸出1．5h,镓的浸出率为90％左右;以TBP为萃取剂在6．0mol／LHCI体系中萃取镓,萃取率达99％;以1mol／LNaCl为反萃剂,在有机相与水相的体积比为2：1的条件下,反萃率在98％以上;经过进一步浓缩、纯化,可以获得含镓4．5g／L的富集物。     

离子液体萃取水中铜离子的研究

研究了3种不同阳离子取代基咪唑类离子液体:1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF6)、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Hmim]PF6)、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Omim]PF6)作为萃取剂对水中Cu2+的萃取能力,并与传统有机溶剂四氯化碳(CCl4)的萃取效果进行了对比.研究发现,上述离子液体本身对水中铜离子萃取能力很低,但加入螯合剂双硫腙后,萃取率可由原来的2.1%提高到93.1%,而且离子液体-双硫腙体系较四氯化碳-双硫腙体系有更高的萃取率;研究表明,随着离子液体咪唑阳离子取代烷基碳链长度的增加,其萃取效率逐渐下降;考察了溶液温度、pH值、萃取时间以及盐效应对萃取效率的影响,结果表明:温度对该萃取体系影响并不显著;当萃取时间大于6 min时,萃取基本达到平衡状态;溶液pH的变化对离子液体萃取体系的影响较大,酸性条件时萃取率较低,当pH>10时,萃取率均大于90%;盐度增加会降低离子液体萃取体系对水溶液中铜离子的萃取效率.     

硫化锌精矿中镓锗在高压氧浸中的浸出行为研究

试验研究了硫化锌精矿中镓、锗在高压氧浸中的浸出行为,考察确定了酸锌的量比,浸出时间,浸出液初始Fe(II)离子浓度,木质素添加量,矿石粒度,温度等因素对各元素浸出率的影响。结果表明,锗与锌的浸出行为较为一致;而镓与铁的浸出行为密切相关,使铁充分浸出并保持浸出液具有足够的酸度,防止高温下Fe(II)离子的氧化水解,是提高金属镓浸出率的关键。对富含镓、锗等稀散金属的硫化锌精矿,采用两段逆流流程浸出,既可保证镓、锗浸出率在80%以上,又能使得一段浸出后液酸度(H2SO4)<20 g/L,从而有利于其后续的中和。     

沙轻和沙中减压渣油的分离、组成与性质

利用超临界流体萃取分馏技术,对沙轻和沙中减压渣油进行了分离;分析测定了窄馏分的密度、折光率、残炭、平均分子质量、元素(C、H、N、S)、含镍、钒质量分数、族组成(饱和分、芳香分、胶质、沥青质);计算了窄馏分的平均结构参数;对窄馏分的平均沸点进行了预测,其最后一个馏分的平均沸点可达1050K,残渣的平均沸点接近1500K。研究表明,沙轻和沙中减渣窄馏分的性质、组成和平均结构随收率的增加基本呈现有规律的变化;超临界流体萃取分馏所得重馏分和残渣性质低劣,氢碳原子比小,N、S和金属元素质量分数高,含胶质、沥青质质量分数高;分析了两种渣油萃取分馏窄馏分、残渣的性质组成对加工过程的影响。     

SPES/PVDF Binary Membrane as an Alternative Proton Exchange Membrane in Vanadium Redox Flow Battery Application

SPES/PVDF blends were employed to prepare the ion exchange membranes for vanadium redox flow battery(VRB) application for the first time. The addition of the highly crystalline and hydrophobic PVDF effectively limited the swelling behavior of SPES. The vanadium ion permeability of SPES/PVDF membranes was one order of magnitude lower than that of Nafion 117 membrane and pristine SPES membrane. Single cells with SPES/PVDF composite membranes showed significantly lower capacity loss, higher coulombic efficiency and higher energy efficiency than that with Nafion117 and pristine SPES membranes. The blend membrane with 40 wt% of PVDF(denoted as S_(0.6) P_(0.4)) showed energy efficiency of 83.2% at 30 mA?cm~(-2), which was superior to that of the Nafion117 and SPES membranes. In the self-discharge test, S_(0.6) P_(0.4) membrane showed twice longer duration in open circuit decay than that with Nafion 117 membrane. With all the good properties and low cost, the SPES/PVDF membranes are expected to have excellent commercial prospects as ion exchange membranes for VRB system.     

非线性互补问题光滑牛顿法的全局收敛性

在将非线性互补问题转化为求解非光滑方程组的基础上,为了将非线性互补问题转化为求解光滑方程组,通过引入一个新的光滑NCP函数,建立了求解P0函数非线性互补问题的一步光滑牛顿法,并在较弱的条件下证明了该算法具有良好的适定性和全局收敛性.     

Synthesis and extractive properties of bisthiophosphorylimines

Novel transition metal complexes of bis（diarylsubstitutedthiophosphoryl）imines ligand derived from O,O-di（p-methoxylphenyl）thiophosphoryl chloride and O,O-di-（p-methoxylphenyl）thiophosphoryl amine with Cu（Ⅱ ）,Co（ Ⅱ） ,Ni（ Ⅱ） ,Fe（Ⅱ ） and Mn（ Ⅱ ） were synthesized. The formation mechanism of complexes and their stereochemistry structures were investigated according to elemental analysis,infrared spectra and 31P-nuclear magnetic resonance spectra. The extractions of the ligand for different divalent metal ions,such as Zn（Ⅱ ）,Cd（ Ⅱ） ,Cu（ Ⅱ） ,Ni（ Ⅱ ）,Fe（ Ⅱ） ,Sn（ Ⅱ） ,Mn（ Ⅱ） ,Pd（ Ⅱ） ,Hg（ Ⅱ） and Fe（Ⅲ）,were investigated in sulphate solution,respectively. The results show the metal atom is coordinated by 4 sulfur atoms in a square-planar fashion,and the titled compound has not only powerful ability to coordinate with cadmium from aqueous solution with a high extractive rate about 61.20% and a relatively weak complexation for other divalent metals with the extractive rate from 2.46% to 36.66%,but also a good selectivity to Fe（Ⅲ ）.     

COLOUR-CHANGING MECHANISM IN P_2O_5-Nb_2O_5-Li_2O NONCRYSTALLINE SYSTEM

Raman, IR spectra, RDF and visible spectrum were used to study the glass structure and the valence states of niobium ions in P_2O_5-Nb_2O_5-Li_2O noncrystalling system. The colour-changing mechanism was studied. For 10Nb_2O_5xP_2O_5(90-x)Li_2O (x=40,45,50,55) system glasses, it was known that the glass colout changing from light gold-yellow to blue with increasing is aroused by the Nb~(3 ) ion increasing, not by the change of niobium ion coordination.     

湿法浸出硫化矿的理论依据

硫化矿如ZnS,Bi_2S_3,PbS等在火法冶炼中由于不同程度对环境的污染,因此迫使人们对其湿法处理开展了研究。湿法处理硫化矿从量子化学观点来看是在破坏金属原子与硫原子之间的键能。在各种硫化矿中,金属与硫之间的键能是各不相同的,因此浸出情况也就不同,凡是键能和极性键大的,则不易被浸出,反之则较易。本文从计算金属原子与硫原子的重迭积分入手计算各种硫化矿的键能,再考虑到极化情况,得到它们的键能大小次序为:ZnS>CoS>NiS>Sb_2S_3>CuS>Ag_2S>Bi_2S_3>PbS 上述次序表明ZnS不易被浸出,PbS则相反,计算情况与实际情况基本是一致的。     

量子模拟的研究现状与进展

介绍量子模拟的基本概念、理论、方法及其应用领域,综述可用于量子模拟的物理系统——原子、光子、离子、电子和核自旋等系统的研究进展,并就量子模拟的未来研究方向及发展趋势进行分析。     

AOT／异辛烷反胶团体系提取脂肪酶的研究

研究了表面活性剂ＡＯＴ的浓度及相体积比对ＡＯＴ／异辛烷反胶团体系提取脂肪酶的影响。随表面活性剂浓度增加提取率增大;表面活性剂浓度一定时,ｐＨ值低提取率高;提取率一定时,ｐＨ值低所需表面活性剂浓度也低。相体积比（Ｖ油／Ｖ水）增大,提取率增大。初步探讨了提取机理。     

First-principles investigation on structural and electrochemical properties of NaCoO_2 for rechargeable Na-ion batteries

NaxCoO2 is a commonly used cathode material for sodium ion batteries because of its easy synthesis, high reversible capacity and good cyclability. The structural and electrochemical properties of NaxCoO2 during sodium ion insertion/extraction process are studied based on first principles calculations. The calculation results of crystal structure parameters and average intercalation voltage are in good agreement with experiment data. Through calculation of the geometric structure and charge transfer in charging and discharging processes of NaxCoO2, it is found that the oxygen atom surrounding Co of the CoO6 octahedral screens the coulomb potential produced by sodium vacancy in NaxCoO2, and the charge is removed from the entire Co-O layer instead of the Co atom adjacent to sodium vacancy when sodium ions are extracted from the Na CoO2 lattice. Thus, during the insertion/extraction of sodium ion from Na CoO2, the CoO6 octahedral structure undergoes small lattice distortion, which makes the local structure quite stable and is beneficial to the cycling stability of the material for the application of sodium ion batteries.