水热反应时间对水系锌离子电池正极材料(NH4)2V4O9电化学性能的影响

以NH₄VO₃和C₂H₂O₄·2H₂O为原料,采用简易的一步水热法制备出水系锌离子电池正极材料(NH₄)₂V₄O₉。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、恒流充放电(GCD)、恒流间歇滴定技术(GITT)、循环伏安法(CV)以及电化学阻抗谱(EIS)等表征测试手段,研究不同水热反应时间(16、20和24 h)对(NH₄)₂V₄O₉结构、形貌及电化学性能的影响。研究结果表明：水热反应20 h合成的(NH₄)₂V₄O₉拥有最高的结晶度,并表现出优异的电极反应动力学特性以及最佳的倍率性能和循环稳定性,其在0.1、0.2、0.5、1、2 A/g和5 A/g的电流密度下分别提供了554.6、...     

放射性铌铁精矿中铀钍的脱除及分离

通过对国内某企业进口放射性铌铁精矿进行工艺矿物学分析,确定该精矿的主要矿相为烧绿石,同时伴生钛铁矿和白云母,矿石中放射性元素U和Th的含量分别为0.27%和1.03%。针对该铌铁精矿,探索H₂SO₄-Fe(Ⅲ)、H₂SO₄-HF-H₂O₂、H₂SO₄-HF、H₂SO₄-HF-H₂O₂-(NH₄)₂CO₃体系中U和Th的浸出及分离效果,最终确定H₂SO₄-HF-H₂O₂-(NH₄)₂CO₃多段浸出工艺能有效实现U和Th的脱除与分离。U、Th的脱除率分别为100%和80%。基于研究提出了铌铁精矿U、Th脱除及分离工...     

磷酸氢二铵分离-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钛白粉中痕量铜和钒

针对钛白粉样品中钛基体对电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定痕量铜和钒有干扰,提出了利用磷酸氢二铵[(NH₄)₂HPO₄]沉淀分离钛基体后ICP-AES测定钛白粉产品中痕量铜和钒的方法。对溶样方式、(NH₄)₂HPO₄沉淀钛的条件和ICP-AES的测定条件进行研究,结果表明:对于0.1 g钛白粉样品,在H₂SO₄和(NH₄)₂SO₄介质中,用沸水浴加热3～5 min,可使钛与(NH₄)₂HPO₄形成的Ti(HPO₄)₂沉淀完全,在实验确定的仪器工作条件下以Cu 324.7 mm和V 292.4 nm进行测定,结果稳定。铜和钒的检出限分别为 0.001 μg/mL和0.000 7 μg/mL。应用实验方法对钛白粉实际样品中铜和钒进行测定,相对标准偏差(RSD,n=6)不大于1.2%,加标回收率在90%～117%之间。方法可以用于钛白粉的日常分析。     

某高碳酸盐砂岩铀矿的碱法浸出

为探究某高碳酸盐砂岩型铀矿的浸出工艺参数,在室内进行了不同碱性试剂、不同氧化剂条件下的静态浸出试验,运用PHREEQCI软件计算了碳酸盐矿物的饱和指数及浸出液中铀的存在形式,并进行了浸出动力学分析。结果表明,铀浸出率与溶浸液中HCO^-₃浓度呈正相关,并且NH₄HCO₃的浸出效果要优于NaHCO₃;H₂O₂氧化效果明显强于KMnO₄和K₃Fe(CN)₆,铀浸出率随H₂O₂质量浓度的增加而增长,综合考虑效益、成本等因素,最佳浸出条件为800 mg/L NH₄HCO₃+2 g/L H₂O₂,最终铀浸出率为21.04%;整个浸出过程方解石和白云石均处于超饱和状态,应控制体系pH以避免碳酸盐发生饱和沉淀;浸出过程中铀的溶解反应主要受表面化学反应控制,...     

膨润土改性制备多孔结构钛锂离子筛前驱体

以Ti(SO₄)₂为钛源,CH₃COOLi·2H₂O为锂源,NH₃·H₂O为沉淀剂,H₂O₂为络合剂,采用沉淀胶溶法制备了钛酸锂前驱体溶胶,添加膨润土,经搅拌、陈化、干燥、煅烧后得到膨润土改性Li₂TiO₃粉体。研究了络合剂H₂O₂与Ti的摩尔比(R)、煅烧温度、膨润土与溶胶的固液比对Li₂TiO₃的表面形貌及晶体结构的影响。采用扫描电镜、X射线衍射、热重-差示扫描量热、红外光谱对样品进行表征。结果表明,当R=6时,未改性的Li₂TiO₃在750℃煅烧下,晶体结构最完整。按1.67 g/L的固液比添加膨润土对样品进行改性后,煅烧温度为750℃时各晶面结晶最完整,得到表面呈均匀多孔结构的Li₂TiO₃     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定深海沉积物中20种主次组分

深海沉积物中含有多种矿产资源,准确测定深海沉积物主次组分,对深海沉积物中矿产资源的开发利用有重要意义。实验采用熔融制样-X射线荧光光谱法(XRF)准确测定了深海沉积物样品中Na₂O、MgO、Al₂O₃、SiO₂、P₂O₅、SO₃、Cl、K₂O、CaO、TiO₂、MnO、Fe₂O₃、Ba、Cu、Ni、Sr、V、Y、Zn和Zr等20种主次组分。由于深海沉积物样品中SO₃和Cl含量(0.10%~3.00%)较高及微量元素Cu、Ni、Sr、V、Y、Zn和Zr一般在5~600μg/g之间,为了准确测定这些组分,对熔融制样条件进行了详细探讨。由于SO₃及Cl在熔融时易挥发损失,实验分别在600℃和700℃进行两次预氧化,有效防止了SO₃及Cl在熔融时挥发损失。经试验,熔融温度选为1100℃,样品和混合熔剂(m(Li₂B₄O₇)∶m(LiBO₂)=67∶33)的质量分别是0.7000g和7.000g,熔片质量较好。为了使制备的各元素校准曲线既有一定的含量范围,又有适当含量梯度,除选用深海沉积物标准样品GBW07313~GBW07316外,还选用海洋沉积物标准样品GBW07333~GBW07336,并将它们按1∶1质量比混合制备校准样品,同时还用深海沉积物标样GBW07316与硫酸钠、氯化钠高纯试剂按一定的比例混合,制备成SO₃质量分数为1.00%和Cl质量分数为5.00%合成校准样品。用经验系数法校正谱线重叠效应,理论α系数校正基体效应。在选定的实验条件下,利用GBW07316标准样品制备12个熔片进行精密度考察,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD)在0.10%~4.6%;采用实验方法分别对标样及实际样品进行测定,主次组分的测定结果与标样的认定值及实际样品的电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)结果基本一致。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定硅藻土中6种主次组分

硅藻土是一种重要的非金属矿产,其主次组分的测定一般采用重量法、滴定法等,操作过程繁琐、化学试剂用量大、分析周期长。实验采用熔融法制样,X射线荧光光谱法(XRF)同时测定硅藻土中SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、TiO₂等主次组分。选择高纯试剂人工合成校准样品系列,用测定烧失量后的样品制备玻璃熔片,克服了缺少硅藻土标准物质及烧失量对测定结果的影响。样品与四硼酸锂-偏硼酸锂-氟化锂混合熔剂(质量比为4.5∶1∶0.4)的稀释比为1∶10,LiBr溶液作为脱模剂,在1050℃熔融9min制备熔融片。各组分校准曲线的线性相关系数在0.9962~0.9999之间;方法检出限在18~266μg/g之间。按照实验方法测定硅藻土样品中SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、TiO₂,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=8)在0.25%~1.4%之间。所建方法应用于相近标准物质(GBW03103软质粘土和GBW03114硅质砂岩)和4种不同品位的硅藻土样品中各组分的测定,测定结果与标准物质认定值或实际样品湿法测定值基本一致。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定硅酸盐和铝土矿中主次组分

采用熔融制样,以土壤、水系沉积物、岩石、铁矿石、铝土矿等标准物质拟合校准曲线,建立了X射线荧光光谱(XRF)同时测定硅酸盐和铝土矿中主次量组分(SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、TiO₂、K₂O、Na₂O、CaO、MgO、P₂O₅、MnO)的快速分析方法。确定熔融条件如下:样品与四硼酸锂-偏硼酸锂(质量比为67∶33)混合熔剂在熔融稀释比例为1∶10条件下混合均匀,加入2 mL 500 g/L NH₄NO₃溶液、0.5 mL 300 g/L NH₄Br溶液,于700 ℃预氧化,1 100 ℃温度下熔融。解决了每种矿种都要建立一套分析方法,不能同时测定多种类型地质样品的问题。采用实验方法对GBW07178、GBW07179铝土矿标准物质各组分进行测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=12)小于5%,相对误差(RE)小于10%。采用实验方法测定硅酸盐和铝土矿样品,所得结果与湿法值一致。     

磷酸铁锂正极粉选择性提锂

废旧磷酸铁锂电池中，Li具有非常高的经济回收价值。采用无机盐Fe₂(SO₄)₃浸出体系、Fe₂(SO₄)₃-H₂O₂协同浸出体系从废旧磷酸铁锂极片粉中选择性回收锂，考察了浸出剂种类、反应时间、温度、液固比、浸出剂添加量及氧化剂种类等对选择性浸出Li的影响。结果表明：硫酸铁浸出体系液固比5 mL/g,添加1.5倍原料的硫酸铁，在20℃下浸出反应20 min, Li浸出率为91.19%,P浸出率仅为0.02%;硫酸铁-过氧化氢协同浸出体系液固比5 mL/g,反应温度20℃,Fe₂(SO₄)₃添加量为原料的0.6倍，反应20 min后，加过氧化氢调pH至4.1～4.6,Li浸出率可达99.09%,P浸出率为0,Li的选择性浸出效果极好。Fe₂(SO₄)₃-H₂O     

过氧化氢-钛-氟化物体系褪色光度法测定熔盐中氟

在pH 3.2～3.5的硫酸介质中,Ti与氟离子络合形成H₂TiF₆,使Ti与H₂O₂生成的黄色络合物(TiO·H₂O₂)SO₄褪色,且褪色的程度与氟离子含量呈线性关系,据此提出了一种褪色光度法测定熔盐中氟含量的方法。试样采用氧化锌、碳酸钠和石英砂的混合熔剂熔融,经水浸取、过滤后,分取适量样品溶液,加入二氧化钛溶液,用硫酸调节pH值,加入双氧水溶液进行反应15 min后在波长410 nm处测定吸光度。氟含量在0.5～6μg/mL时,校准曲线呈线性关系,相关系数r=0.999 6,方法检出限为0.35 μg/mL。测定0.5 μg/mL的氟,5倍的SO₄^2- 、10倍的Na⁺、20倍的K⁺和Cl^-不干扰测定,熔盐样品中的Ca²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺因其在试样熔融后已被沉淀分离,也不干扰测定。用本法对海绵钛厂镁电解车间2个熔盐样品中氟进行测定,结果与氟离子选择电极法和极谱法一致,相对标准偏差（n=5）分别为2.2%和4.2%。     

高倍稀释熔融制样-X射线荧光光谱法测定铅锌矿中主次组分

将110 ℃烘干的样品在700 ℃高温焙烧后, 采用混合熔剂(m_LiB2O4∶ m_LiBO2∶ m_LiF=4.5∶1∶0.4)和样品以30∶1的质量比进行稀释, 加入2 g 硝酸铵为氧化剂, 加入溴化锂溶液为脱模剂熔融制样, 使用康普顿散射线内标法结合经验系数法对基体效应进行校正, 建立了测定铅锌矿石中铅、锌、铜、二氧化硅、三氧化二铝、全铁、二氧化钛、氧化锰、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、锑、铋、银15种组分的X射线荧光光谱分析方法。对国家铅锌标准物质GBW07163进行分析, 各组分的相对标准偏差(RSD)为0.29%～7.1%;分析不参加回归的国家铅锌矿石标准物质GBW07165、GBW07173, 结果与认定值相符, 完全满足日常生产的需要。     

高倍稀释熔融制样-X射线荧光光谱法测定镍矿石中主次成分

根据3种不同类型镍矿床选取了20个镍矿石标准物质绘制校准曲线,解决了镍矿石赋存状态的复杂性问题。采用混合熔剂(m(Li₂B₄O₇):m(LiBO₂):m(LiF)=4.5:1:0.4)和标准物质以质量比为40:1进行稀释熔融,加入1 g氧化剂LiNO₃、6滴加入脱模剂LiBr溶液(1 g/mL),针对Cu含量高的铜镍硫化矿样品在熔融时易脆裂和裂痕的问题,采用加入LiBr溶液后用混合熔剂完全覆盖的方法有效防止Br的挥发,成功地制备出高精度的玻璃熔片。建立了测定镍矿石中NiO、Cr₂O₃、CuO、PbO、MgO、ZnO、SiO₂、Al₂O₃、MnO、TiO₂、CoO、TFe₂O₃、CaO、K₂O、Na₂O、P₂O₅16种主次成分的定量分析方法。采用此方法分析GBW07147国家镍矿石标准物质,16种主次成分测定结果的相对标准偏差(RSD)为0.09%～4.5%,对不参加建立校准曲线的GBW07148、GBW07196国家镍矿石标准物质进行分析,分析结果与认定值相符合,满足日常生产任务需要。     

二苯卡巴肼光度法测定镀铬板表面铬氧化物含量

测定镀铬板表面镀层中铬氧化物及金属铬意义重大,但以往测定的大都是镀铬板表面铬氧化物量(以铬计,下同)和金属铬量的总和。实验在A657/A657M-03标准附录中测定镀铬板表面铬氧化物方法的基础上,通过采用辉光光谱法对氢氧化钠溶液浸泡镀铬板前后的表面进行对比分析,证实了氢氧化钠溶液仅对镀铬板表面的铬氧化物有溶解作用,而不能溶解金属铬,同时优化了铬氧化物的溶解条件和光度法测定条件。实验表明:将镀铬板浸泡到300 g/L 90 ℃的NaOH溶液中20 min可将镀铬板表面铬氧化物溶解完全;在样品溶液中加入H₂SO₄(1+1)中和至pH为7,再加入5.0 mL硫磷混酸(3+3+4)、2.0 mL AgNO₃溶液以及5.0 mL(NH₄)₂S₂O₈溶液,加热至沸腾并保持约10 min以破坏过氧化物,冷却至室温后加入3.0 mL二苯卡巴肼溶液并稀释至100 mL,在542 nm处于2 cm比色皿中测定,Cr质量在0.24～100 μg之间有较好的线性关系,其线性方程为A=0.002 1+0.013 m_Cr(μg),相关系数为0.999 7。方法检出限为0.24 μg,测定下限为1.2 μg。将最终所测得镀铬板表面铬氧化物的量除以镀铬板试样面积,最终可计算出单位面积内镀铬板表面铬氧化物的含量。采用实验方法对两类镀铬板表面铬氧化物进行测定,所得平均含量分别为12.8 mg/m²和11.1 mg/m²,其相对标准偏差分别为3.1%(n=5)和3.6%(n=5)。对镀铬板试样进行加标回收,测得铬氧化物的加标回收率在92%～101%之间。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定蛇纹石中主次组分

针对蛇纹石主次组分同时测定中存在的问题,实验以Li₂B₄O₇-LiBO₂(m:m=33:67)为熔剂,碘化铵和溴化铵做脱模剂,熔融法制备样品,建立了X射线荧光光谱法(XRF)测定蛇纹石中SiO₂、MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、CaO等主次成分的方法。优化后的熔融条件如下:稀释比为10:1,加入4 滴400 g/L NH₄Br溶液和14 滴400 g/L NH₄I溶液做脱模剂,在700 ℃预氧化4 min,再升温到1 050 ℃熔融6 min。选择与蛇纹石矿物相似的滑石、水镁石、非金属矿石物化性能和化学成分分析国家标准物质进行互配,采用基本参数法校正基体效应后,建立校准曲线,解决了蛇纹石标准物质缺失的问题。方法的检出限为80～170 μg/g。对1个东海蛇纹石样品进行精密度考察,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)均不大于0.70%;采用实验方法对两个蛇纹石样品进行分析,并与行业标准方法HG/T 3575—2006测定结果进行对照,结果相符。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定磷矿石中主次组分

磷矿石是一种不可再生资源,其伴生组分F等也有较高的利用价值,熔片法处理样品后以X射线荧光光谱法(XRF)测定磷矿石中难挥发组分具有精密度高、准确度好的特点,但组分F在高温条件下易挥发,检出限偏高。文章重点研究了F组分高温挥发特性,建立了熔融制样-X射线荧光光谱仪测定磷矿石中P_2O_5、F、SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、MgO、CaO、Na_2O、K_2O、TiO_2、MnO和SrO等12种组分的分析测试方法。通过试验确定的分析条件为:稀释比为1∶15,预氧化温度为700℃,熔样温度为1 050℃,熔样时间为4 min。方法中,F、MgO、K_2O为造岩轻组分,无须基体校正;SrO采用Rhα-c作内标;P_2O_5、SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、CaO、Na_2O、TiO_2和MnO组分采用理论系数法校正基体效应。方法检出限在0.000 2%~0.042%之间,特别是F组分的检出限可达到0.042%。以GBW07210和GBW07212为对象考察方法精密度,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)在0.07%~5.1%之间;采用实验方法分析磷矿石标国家标样,及由标准样品合成的样品,测定值与认定值或理论值吻合良好。     

平面光栅电弧发射光谱法测定地球化学样品中银硼锡的影响因素探讨

Ag、B、Sn 3种元素在地球化学样品调查分析中占有独特的地位,然而B元素难挥发,Ag、Sn易挥发的特点决定了只能采用发射光谱法测定。在测定过程中,蒸发行为、钨片和排风风量等前处理方面因素对于其准确测定具有重要作用。以焦硫酸钾(K₂S₂O₇)、氟化钠(NaF)、三氧化二铝(Al₂O₃)、二氧化锗(GeO₂)和炭粉(C)为缓冲剂,锗(Ge)为内标,采用交流电弧发射光谱法,使用CCD-1平面光栅电弧发射光谱仪对影响地球化学样品中Ag、B、Sn的因素进行探讨。结果表明,易挥发元素Ag、Sn在14 s时谱线强度达到最大值,难挥发元素B在16 s时谱线强度达到最大值,摄谱最佳时间为30 s,钨片经过打磨和间隙的调整后,计算GBW07375、GBW07401和GBW07312等国家一级标准物质测定值的平均值与认定值的对数偏差(ΔlgC)和相对标准偏差(RSD,n=6)分别为0~0.02和2.30%~5.34%,满足正确度和精密度的要求。排风开至3/4风量时,计算GBW07375、GBW07401和GBW07312等国家一级标准物质测定值的平均值与认定值的对数偏差(ΔlgC)和相对标准偏差(RSD,n=6)分别为0~0.02和1.04%~8.32%。实验方法的正确度和精密度均满足要求,可用于地球化学样品中Ag、B和Sn的测定。     

平面光栅电弧发射光谱法测定地球化学样品中银硼锡的影响因素探讨

Ag、B、Sn 3种元素在地球化学样品调查分析中占有独特的地位,然而B元素难挥发,Ag、Sn易挥发的特点决定了只能采用发射光谱法测定。在测定过程中,蒸发行为、钨片和排风风量等前处理方面因素对于其准确测定具有重要作用。以焦硫酸钾(K₂S₂O₇)、氟化钠(NaF)、三氧化二铝(Al₂O₃)、二氧化锗(GeO₂)和炭粉(C)为缓冲剂,锗(Ge)为内标,采用交流电弧发射光谱法,使用CCD-1平面光栅电弧发射光谱仪对影响地球化学样品中Ag、B、Sn的因素进行探讨。结果表明,易挥发元素Ag、Sn在14 s时谱线强度达到最大值,难挥发元素B在16 s时谱线强度达到最大值,摄谱最佳时间为30 s,钨片经过打磨和间隙的调整后,计算GBW07375、GBW07401和GBW07312等国家一级标准物质测定值的平均值与认定值的对数偏差(ΔlgC)和相对标准偏差(RSD,n=6)分别为0~0.02和2.30%~5.34%,满足正确度和精密度的要求。排风开至3/4风量时,计算GBW07375、GBW07401和GBW07312等国家一级标准物质测定值的平均值与认定值的对数偏差(ΔlgC)和相对标准偏差(RSD,n=6)分别为0~0.02和1.04%~8.32%。实验方法的正确度和精密度均满足要求,可用于地球化学样品中Ag、B和Sn的测定。     

铝对原子吸收光谱法测定铷干扰的研究

研究了铝对火焰原子吸收法测定矿石中铷的干扰效应及消除方法。实验结果表明,矿石中铝对原子吸收法测定铷存在干扰,铝含量越高干扰越严重。探讨了铝对铷的干扰机理,比较了在试液中分别加入释放剂、络合剂,用含与样品溶液相同量铝的标准溶液制作校准曲线和以（NH₄）₂CO₃沉淀分离几种消除铝干扰方法的效果。表明以（NH₄）₂CO₃沉淀分离试液中的铝、铁、钙、镁等元素的方法,操作简单,测定结果准确,适用于矿石中铷的测定。用本文拟定的方法测定矿石中铷,相对标准偏差≤4.6%,加标回收率在97.8%～101.4%之间,标样的测定值与认定值相符。。     

恒温振荡浸提-火焰原子吸收光谱法测定土壤中铬(Ⅵ)

Cr(VI)量是土壤环境监测的重要指标,Cr(VI)的浸取和准确测定对土壤污染监测及修复治理至关重要。实验采用Na₂CO₃-NaOH碱性提取液、磷酸盐缓冲溶液-MgCl₂体系于92.5 ℃恒温水浴振荡的方式浸提土壤中Cr(VI),在4 000 r/min下离心10 min,用注射器配合针孔滤膜过滤,利用酚酞作指示剂,用50%(体积分数) HNO₃调节待测液pH值至7.0~8.0,二次分离Cr(Ⅲ)和Cr(VI),从而实现了火焰原子吸收光谱法(FAAS)对土壤中Cr(VI)的测定。在选定的条件下,Cr(Ⅵ)在0.10~2.00 μg/mL范围内与其吸收强度呈正比,相关系数为0.999 3;方法检出限为0.43 μg/g,定量限为1.51 μg/g。在检测过程中,待测液盐分过高、流量的增加会造成盐分在燃烧头快速积聚,从而影响测定结果;试验表明,每测一件样品后用20% HNO₃(体积分数)清洗燃烧头5 s的方式可消除该物理干扰。应用实验方法对3种不同含量水平的土壤中六价铬成分分析标准物质GBW(E)070252、GBW(E)070254、GBW(E)070255及4种工业用地土壤样品平行测定12次,标准物质的测定值与认定值基本一致,实际样品测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)均不大于5.6%。按照实验方法测定土壤中六价铬成分分析标准物质并取不同量易溶的K₂Cr₂O₇和难溶的PbCrO₄进行加标回收试验,回收率在94%~106%之间。