杂质离子对萃取法从石煤酸浸液中分离纯化钒的影响

含钒石煤经焙烧、硫酸浸出后,酸浸液中含有高浓度的Fe3+、Fe2+、Al 3+和Mg2+等杂质离子。以D2EHPA和TBP为萃取剂,磺化煤油为稀释剂,采用萃取法对该酸浸液进行钒的提纯试验,考察杂质离子对钒萃取率的影响。结果表明,在配制的纯溶液中,V4+的萃取率明显高于V5+;Fe3+质量浓度大于5g/L时会显著降低V4+萃取率;Al 3+和Mg2+的质量浓度低于10g/L时,其共萃率明显降低。对实际酸浸液进行还原处理后,99%的V4+能够被萃取回收,而大部分Fe2+、Al 3+和Mg2+则存在于萃余液中。少数共萃的Fe2+在反萃作业后留在贫有机相中,Al 3+和Mg2+在沉钒后留在沉钒尾水中,不影响V2O5纯度。     

还原共沉淀-原子吸收光谱法测定锌焙砂浸液中铟

针对锌焙砂酸浸液中高浓度Fe3+和Zn2+对微量In3+的光谱测定存在严重的基体干扰,提出一种铟与锌、铁粗分离,并使铟得以富集的还原-共沉淀前处理方法。用Na2SO3溶液将锌焙砂酸浸液中大量Fe3+还原成Fe2+,调节溶液pH值为4.0~4.5,溶液中少量未被还原的Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,In3+也以In(OH)3形式共沉淀而得到富集,大量Zn2+和Fe2+则留在溶液中。富集铟的滤泥用酸溶解,以原子吸收光谱法测定铟。该方法对铟富集率达到98%以上,锌和铁的去除率分别达到90%以上,基本满足铟光谱测定的要求。     

含铟锌精矿低温氧压酸浸液铟的回收试验研究

以含铟锌精矿氧压酸浸液为原料,利用锌精矿还原Fe3+、中和沉铟方法进行铟的富集。在95℃、锌精矿加入量为理论量3倍、还原120 min条件下,Fe3+的还原率达到96%;中和沉铟时控制终点pH=4.0、温度70℃、时间60 min、通入氮气作为保护气条件下,沉铟后液含铟仅为0.004 g/L,所得铟渣品位在1%左右,铟铁比在8.3左右,铟得到很好的富集。     

氟化物消除铁离子对铝置换硫脲金的负面影响

考察硫脲浸出液有无铁离子存在时铝粉置换硫脲金。三价铁离子显著提高硫脲浸出液的氧化还原电位,导致金回收率明显降低。当浸出液中Fe3+的浓度为0.01 mol.L-1,反应进行75 min,金的回收率只有6.3%,而没有添加Fe3+时金的回收率为96.4%。往硫脲浸出液中添加氟化物,通过铁氟配合物的生成,降低体系的氧化还原电位,可提高金的回收率。当浸出液中Fe3+的浓度为0.01 mol.L-1,F-的浓度在0.02～0.04 mol.L-1范围内,反应进行35 min,金的回收率达92%以上。当浸出液中Fe3+的浓度增大到0.03 mol.L-1,F-的浓度在0.03～0.06 mol.L-1范围内,反应进行70 min,金的回收率也达92%以上。     

白云鄂博铁矿球团富氢还原动力学研究

针对气固直接还原工艺中存在着气体利用率低和还原供热不足等问题,利用恒温热重分析(TG)法,研究了氢/碳比率对白云鄂博铁精矿还原速度的影响。结果表明,在还原试验开始后40 min内,还原速率随wH2/wCO比增加而增大,使得Fe2O3→Fe3O4反应时间缩短。基于气相内扩散和界面反应的球团还原速度方程均能较好地处理本研究的数据,得到了反应速度常数与wH2/wCO的关系为:k界面=-0.1975+0.3 575wH2/wCO,k扩散=0.171 01+0.269 7wH2/wCO。根据Arrhenius方程计算出界面反应和气相内扩散活化能分别为26 k J/mol和44 k J/mol,因此本研究条件下限制性环节为气体内扩散控制。     

基于针铁矿法对石棉尾矿酸浸液高效除铁

石棉尾矿酸浸分离制备系列高纯硅镁化合物粉体材料是石棉尾矿高值化利用的重要途径,但石棉尾矿的酸浸液中除主要含有Mg2+外,还含有如Fe3+、Fe2+等杂质离子。以石棉尾矿经焙烧、酸浸后的高镁酸性滤液为原料,氨水为中和剂,对滤液进行沉淀除铁,采用分光光度法测定滤液中铁离子的浓度,XRD、FT-IR等分析沉淀产物的物相结构变化。结果表明,在反应终点pH=4.5、反应温度80 ℃、反应时间10 min条件下,沉淀物主要由针铁矿和黄铵铁矾构成,铁的去除率可达99.71%,镁损失率仅为3.39%,悬浊液的过滤速度为3.46 mL/min,产物过滤性能好,铁离子去除率高。     

攀枝花氧化钛精矿碳热还原动力学

以焦粉为还原剂,开展了氧化钛精矿含碳球团等温碳热还原试验研究,采用积分法进行了碳热还原动力学分析,还原温度分别为1 000、1 100、1 200、1 300℃。氧化钛精矿中铁氧化物还原度随还原温度和时间增加而增加,还原度可达91%。氧化钛精矿在1 000~1 300℃固相还原前期(60 min)受界面化学反应控制,反应活化能为51.23 k J/mol;反应后期(60 min)受扩散控制,反应活化能为93.53 k J/mol。氧化钛精矿碳热还原过程物相转变历程为:Fe2Ti O5→Fe3Ti3O10→Fe Ti O3,物相转变过程增加颗粒内部空隙,增加还原比表面积,改善还原过程气体扩散条件,加快还原初期化学反应速率。     

P204从高铝粉煤灰硫酸浸液中萃取除铁

主要针对高铝粉煤灰酸浸液中铁铝萃取分离性能进行研究,通过模拟高铝粉煤灰酸浸液(C(Al3+)=37.1 g/L,C(Fe3+)=5.1 g/L),采用P204+260#溶剂油萃取体系,对组成液中铁铝进行萃取分离,系统研究了P204体积分数、温度、反应时间、溶液初始pH值、相比V(O):V(A)等因素对萃取和反萃的影响,...     

锌冶炼过程中浸渣加压还原酸浸除铁工艺优化

铁是金属锌产品中主要的杂质元素之一,如何去除是目前锌冶炼生产过程亟须解决的技术难题,湿法锌冶炼中如何除铁已开展了很多研究。介绍了工业上常用的几种湿法锌冶炼工艺流程以及常用的除铁方法,分析了黄钾铁矾法、针铁矿法、赤铁矿法和氧压浸出法等除铁方法的工艺特点以及相应的产品指标,并开展了锌中浸渣加压还原酸浸除铁工艺研究。结果表明：在高温高压条件下,可以同时进行浸锌沉铁,使铁以赤铁矿渣的形式沉淀,达到了浸锌除铁的目的,不需单独设计除铁工序,酸浸液中铁可低于4 g/L,酸度40~50 g/L H2SO4,利用沸腾焙烧炉产出的SO2烟气作为还原剂通入高压釜前段将溶液中Fe3+还原为Fe2+, Fe3+还原率高达94%,将O2通入高压釜中段,对锌中浸渣进行加压酸浸,锌还原浸出率可高达90%。该工艺可以有效解决除铁工艺工序长、设备多、投资大、操作复杂等问题,实现了缩短流程、简化设备、方便操作以及高效安全的生产目的。     

铁矾渣酸浸液磷酸除铁过程研究

针对"锌渣焙烧—酸浸提铟和锌—氯盐浸银和铅"处理湿法炼锌铁矾渣焙烧温度范围窄、难以工业应用的难题,提出"铁矾渣焙烧—酸浸—酸浸液磷酸除铁并副产磷酸铁—除铁后液提铟和锌"新工艺,重点研究铁矾渣酸浸液磷酸除铁过程,包括磷酸除铁工艺条件、动力学变化规律、副产磷酸铁物相。研究结果表明,较优的铁矾渣酸浸液磷酸除铁工艺条件为:P/Fe=0.9、温度85℃、时间8h、诱导剂加入量0.7g,除铁率为58.08%、铟损失率26%,铁矾渣中铁浸出率由23%降为9.66%(≤10%),除铁后铟浸出率为70.3%(≥70%),酸浸液中Zn~(2+)在磷酸除铁过程中损失很小,不受影响,三种元素浸出率均符合指标要求。磷酸除铁反应过程和铟损失过程均基本符合零级反应,反应活化能分别为51.25和46.12kJ/mol。磷酸除铁过程副产高纯度结晶型FePO_4·2H_2O。铁矾渣焙烧温度调节宽度达到70℃。     

细菌浸出磁黄铁矿机制的研究

为配合从金川含镍磁黄铁矿中细菌氧化浸出提取镍的新工艺开发，研究了用氧化亚铁硫杆菌（At．f．）氧化浸出磁黄铁矿的机理研究。实验结果表明，细菌浸出磁黄铁矿过程是以间接反应为主，即细菌将溶液中Fe^2＋氧化成Fe^3＋，然后Fe^3＋进一步氧化磁黄铁矿。细菌附着于矿物表面与反应生成的单质硫进行反应对磁黄铁矿的浸出也具有重要贡献。细菌的适应能力和活性是影响细菌浸出磁黄铁矿的重要因素。     

湿法炼锌过程中铟铁的分离

以锌焙砂的热酸浸出液为原料,采用先还原高价铁后中和沉铟的方法,对湿法炼锌过程中铟铁分离进行研究。结果表明,还原过程中温度对Fe3+的还原率影响最大,在95℃还原3 h、锌精矿过量1.2倍情况下,溶液中Fe3+的还原率在95%左右;中和沉铟过程中终点pH对铟沉淀影响较大,控制终点pH在4.0左右,中和时间1.0 h,温度在80℃时,铟的沉淀率在99%以上。     

五钠沉铟的工艺研究

以三聚磷酸钠为沉淀剂,研究了模拟含铟加压浸出液和实际含铟加压浸出液中影响铟沉淀率的因素。结果表明:常温下,pH值范围在2.5～2.7,搅拌时间为1.5h,三聚磷酸钠与铟摩尔比为0.91∶1,体系中Fe3+浓度小于0.04g.L-1时,铟的沉淀率高达95%以上。溶液中Fe3+对铟的沉淀率有显著影响,当体系中Fe3+浓度为4.8g.L-1时,铟的沉淀率从96%降到34%,Fe2+,Cu2+,Zn2+等金属离子对铟的沉淀率没有影响,温度对铟的沉淀率也没有影响。并提出可能的反应机制:用三聚磷酸钠沉铟,首先析出含羟基的盐In2OHP3O1.09H2O,随后转变为InH3(PO4)2.4H2O。     

硫酸法生产钛白所产废酸浸取铂钯矿浸出液中镁和铁的回收

用硫酸法钛白生产的废酸作浸取剂浸取某铂钯矿时,浸出液中Fe2+含量高达40～50g/L,Cr3+、Mn2+、TiO32+等杂质含量也高达每升数克,使浸出液综合回收的难度增大。试验证明:用黄铵铁矾法能够很好地实现除铁和铁镁分离。比其它方法能够制得质量更好的铁红,而含镁溶液经过这一步净化以后,采用混沉镁剂,可成功地沉镁,并制取优质的轻质氧化镁。     

血红蛋白模拟酶催化光度法测定过氧化氢

H2O2在pH 9.8的NH3.H2O-NH4Cl介质中产生的羟自由基可以迅速氧化结晶紫使其褪色,而血红蛋白模拟酶对褪色反应具有催化作用,据此建立了一种以结晶紫为指示剂的过氧化氢-结晶紫-血红蛋白酶催化反应体系测定痕量H2O2的新方法。研究了pH值,结晶紫,血红蛋白用量等因素对体系的影响。对雨水中Zn2+,Cu2+,Mg2+,Ca2+,Fe3+,Al3+等常见离子进行了干扰试验。结果表明,除Fe3+的允许量较小外,其他离子的允许量都较大;但是Fe3+的干扰可以通过加入过量的柠檬酸消除。在最佳实验条件下,测定H2O2的线性范围为1.0×10-7~3.0×10-5mol/L,检出限为1.2×10-8mol/L。该方法可用于测定雨水及消毒水中H2O2的含量,结果与荧光法测定结果一致。     

氧化亚铁硫杆菌对硫化矿物作用机理的研究进展

介绍了T．f菌浸矿的一般机理及各种作用机理的相关模型。T．f菌浸矿激励主要包括直接作用机理、间接作用机理及直接作用机理中的初级、次级反应机理和间接作用机理中的原电池反应机理，介绍了T．f菌氧化Fe^2 获得电子并合成ATP的过程，分析了铁矾产生的细菌学意义，提出了解决铁矾生成问题的方法。     

Preparation of double perovskite-type oxide LaSrFeCoO_6 for chemical looping steam methane reforming to produce syngas and hydrogen

Double-perovskite type oxide LaSrFeCoO_6 was used as oxygen carrier for chemical looping steam methane reforming(CL-SMR) due to its unique structure and reactivity. Solid-phase, amorphous alloy, sol-gel and micro-emulsion methods were used to prepare the LaSrFeCoO_6 samples, and the as-prepared samples were characterized by means of X-ray diffraction(XRD), hydrogen temperature-programmed reduction(H_2-TPR), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS), Brunauer-Emmett-Teller(BET) surface area. Results showed that the samples made by the four different methods exhibited pure crystalline perovskite structure. The ordered double perovskite LaSrFeCoO_6 was regarded as a regular arrangement of alternating FeO_6 and CoO_6 corner-shared octahedra, with La and Sr cations occupying the voids in between the octahedral. Because the La~(3+) and Sr~(2+) ions in A-site did not take part in reaction, the TPR patterns showed the reductive properties of the B-site metals. The reduction peaks at low temperature revealed the reduction of adsorbed oxygen on surface and combined with the reduction of Co~(3+) to Co~(2+) and to Co~0, while the reduction of Fe~(3+) to Fe~(2+) and the partial reduction of Fe~(2+) to Fe~0 occurred at higher temperatures. From the point of view of the oxygen-donation ability, resistance to carbon formation, as well as hydrogen generation capacity, the sample made by micro-emulsion method exhibited the best reactivity. Its redox reactivity was very stable in ten successive cycles without deactivation. Compared to the single perovskite-type oxides LaFeO_3 and LaCoO_3, the double perovskite LaSrFeCoO_6 exhibited better syngas and hydrogen generation capacity.     

硫代硫酸盐提金理论研究—金溶解动力学

采用腐蚀电化学方法研究了金在硫代硫酸盐溶液中溶解的动力学。无铜、氨时,金的溶解活化能为27.99kJ/mol,Cu(NH_3)_4~(2+)为0.01mol/L,总氨浓度为0.5mol/L时活化能降为15.54kJ/mol;在0.001～0.1mol/L范围内,Cu(NH_3)_4~(2+)的反应级数为1。动力学研究的结果进一步揭示了铜、氨在浸金过程中的催化作用,并再次证实了作者提出的氨性硫代硫酸盐溶液浸金的电化学—催化机理。     

含锌废渣及贫杂锌矿的碱浸动力学研究

研究了含锌废渣及贫杂锌矿在碱浸过程中的动力学。结果表明,含锌废渣(ZnO)在碱溶液中的浸出过程符合关系式1-(1-η)13=kt,表观活化能为49.22 kJ/mol,说明浸出过程受化学控制;贫杂锌矿(ZnCO3)在碱溶液中的浸出过程可分为两段,在开始段时间内,1-(2/3)η-(1-η)2/3与浸出时间呈直线关系,活化能为19.95 kJ/mol;而在6 min以后则是1-(1-η)13与浸出时间呈直线关系,活化能为46.54 kJ/mol。说明在开始时间段内是受内扩散控制,而随后的浸出过程是受化学反应控制。