Ti_3(Si,Al)C_2金属间化合物多孔材料的抗盐酸腐蚀性能

以Ti、Si、Al和石墨元素粉末为原料,采用粉末冶金方法制备的Ti_3(Si,Al)C_2金属间化合物多孔材料,具有良好的孔隙结构特征和力学性能。研究Ti_3(Si,Al)C_2多孔材料分别在0.001,0.01,0.1和1 mol/L盐酸溶液中的质量、孔结构和表面形貌的变化情况。通过Tafel曲线得到Ti_3(Si,Al)C_2多孔材料的电化学腐蚀动力学参数,并与多孔Ti材料进行对比。结果显示,Ti_3(Si,Al)C_2多孔材料腐蚀行为呈抛物线规律,在0.001 mol/L盐酸溶液中质量损失最少,为多孔Ti材料的29%。Ti_3(Si,Al)C_2多孔材料的孔结构在0.001 mol/L盐酸中最大孔径及透气度变化分别为1.06%,9.4%,随酸度增大变化不大,表现出优异的孔结构稳定性。电化学极化曲线拟合结果表明,Ti_3(Si,Al)C_2多孔材料自腐蚀电位在0.01,0.1和1 mol/L盐酸溶液中随酸浓度的升高而负移,自腐蚀电流密度随酸度提高而增加,且材料在0.01 mol/L盐酸溶液中的抗腐蚀性能最佳,自腐蚀电位及电流密度分别为161 mV,7.802×10~(-4) mA·cm~(-2)。结合静态腐蚀浸泡实验和电化学腐蚀测试结果,Ti_3(Si,Al)C_2多孔材料表现出优异的抗盐酸腐蚀性能。     

外源硫和Fe~(3+)对低硫铀矿生物浸出的影响

针对铁、硫含量较低的铀矿,采用外源添加不同浓度的Fe~(3+)及单质硫的方法强化铀矿生物浸出,研究外源Fe~(3+)、单质硫对浸出体系中pH、氧化还原电位值Eh、铁离子浓度、铀浓度的影响。结果表明,Fe~(3+)初始浓度分别为0、1、2、3和4g/L时,铀浸出率分别为81.85%、92.61%、89.15%、86.28%和86.09%,Fe~(3+)浓度为1g/L时浸出铀浓度最大,不同初始浓度的Fe~(3+)对铀矿浸出具有显著影响。在2g/L Fe~(3+)体系中,添加2g/L单质硫与未添加单质硫相比,pH上升较慢,铀浸出率提高1.63个百分点;SEM-EDS分析表明,与原矿相比,铁体系中矿物表面粗糙且矿石结构疏散,矿石颗粒比表面积增加,浸出渣样中伴随黄钾铁矾等沉淀的产生,添加2g/L单质硫的体系中黄钾铁矾显著降低。     

钕铁硼回收料盐酸优溶液氧化法除铁

简述了钕铁硼回收料盐酸优溶液二氧化锰氧化法深度除铁工艺。通过试验考察了二氧化锰氧化除铁工艺方法中氧化剂用量、氧化时间等主要影响因素。反应温度90℃,以二氧化锰作氧化剂,用量为理论量,反应3 h,优溶液中的Fe~(2+)降至0. 14 g/L,Fe~(2+)氧化率高达99. 16%;优溶液经氧化后,用NaOH回调pH至4,生成Fe(OH)_3沉淀,溶液中Fe含量降至约100 mg/L。设计了优化工艺参数,并在生产实践中进行了验证,确认可采用二氧化锰氧化法对钕铁硼盐酸优溶液实现简单、高效、稳定的深度除铁。     

MnSO_4溶液的净化及制备电池级高纯硫酸锰

研究了采用高品位氧化锰矿石氧化亚铁离子—硫酸铁沉淀钾、钠—碳酸锰中和除铁—氟化锰除钙、镁—硫化钡除铜、锌—浓缩结晶工艺生产电池级高纯硫酸锰。通过单因素试验,考察了杂质分步去除的影响因素。试验结果表明:在高品位氧化锰矿石加入量为理论量2倍、硫酸铁加入量为n(Fe~(3+))/n(K~++Na~+)=6/1、碳酸锰中和溶液pH=5、MnF_2+添加剂加入量为理论量3倍、BaS加入量为理论量20倍、温度60～80℃条件下对溶液进行净化,所得净化液中Fe质量浓度小于1 mg/L,K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)质量浓度均低于50 mg/L,重金属Cu~(2+)、Zn~(2+)质量浓度分别低于3、5 mg/L;此溶液经过浓缩结晶得到硫酸锰,所得硫酸锰在160℃下烘干12～20 h,得到电池级高纯硫酸锰。     

从盐酸腐蚀废液中选择性沉淀除去铁离子

在印刷工厂的盐酸腐蚀废液中含有176g/L Fe~(3+),44g/L Fe~(2+),40g/L Ni,0.3g/L Co,0.8g/L Mn,稀释10倍后的pH=1.2。为从这种废液中回收Ni、Co、Mn,进行了以氢氧化铁形式选择性沉淀除去铁离子的研究。首先用组成为2.2g/L Fe~(3+)、0.4g/L Ni、3mg/L Co和8mg/L Mn的人工配制的腐蚀液研究了各种金属离子的沉淀特性,观测了加入氢氧化钠或氢氧化钙时,Ni、Mn、、Co与氢氧化铁共沉淀的性能。显然用碳酸钙使Fe~(3+)离子沉淀时,其它金属离子的共沉淀量比用氢氧化钠等中和沉淀时要少,这种现象可以用碳酸钙的低溶解性和不溶解二氧化碳的缓冲作用来解释。最后用真实腐蚀废液进行试验,将1:10比例稀释的盐酸腐蚀液用丹佛型浮选机通空气30min,然后加入50g/L碳酸钙选择性沉淀铁离子。此时过滤速度非常慢,当加入硫酸钠时可缩短过滤时间,增加滤液的体积。     

流动3.5%NaCl溶液中Cr对低合金钢锈层还原行为的影响

利用电化学极化曲线、EPMA、XRD以及XPS等方法,研究了3.5%(质量分数)NaCl流动溶液中碳钢及含Cr钢锈层的还原行为。试验结果表明,含Cr钢的腐蚀失重小于碳钢。随着腐蚀的进行,试验钢锈层中Fe~(3+)参与了阴极还原反应。Cr元素以Cr~(3+)的形式富集于试验钢内锈层中,提高了腐蚀过程中试验钢的自腐蚀电位,抑制了锈层中Fe~(3+)的还原,使内锈层中Fe_3O_4含量降低,降低了由于锈层还原造成的基体腐蚀。并且,锈层还原作用受到抑制降低了锈层的导电性,使锈层还原O_2的能力降低,进一步降低了基体的腐蚀。所以,在流动3.5%NaCl溶液中,Cr元素主要通过抑制电化学阴极反应改善试验钢的耐蚀性。     

弱磁性赤铁矿表面磁化研究

通过调整矿浆pH值,添加铁离子,合成Fe_3O_4,使其吸附在赤铁矿表面,从而使赤铁矿表面磁化。进行了Fe~(2+)和Fe~(3+)离子的用量、两种离子的比值等条件试验。结果表明,在60℃时,磁化效果最好,当亚铁离子浓度0. 021 mol/L,氨水浓度1. 0 mol/L,恒温搅拌8 min,赤铁矿的磁选回收率由70. 86%提高到83. 39%。通过扫描电子显微镜等检测手段,发现有Fe_3O_4晶粒在赤铁矿表面生成,使赤铁矿磁化,通过XPS分析证明赤铁矿表面有粒子Fe_3O_4生成。     

用氧化还原法脱除硫酸钴溶液中的Mn~(2+)

研究了通过控制溶液氧化还原电位氧化脱除粗CoSO_4溶液中的Mn~(2+)。利用Na_2S_2O_8(2.08V)、Mn~(2+)(1.3V)、Co~(2+)(1.8V)在溶液中最高氧化还原电位之间的差异,通过控制CoSO_4溶液Me-H_2O系的氧化还原电位,以Na_2S_2O_8作氧化剂,氧化脱除溶液中的Mn~(2+)。结果表明:在溶液电位为0.4～1.3V、Na_2S_2O_8用量为4倍锰理论物质的量、溶液氧化终点pH为5.0～5.5、Na_2S_2O_8浓度为0.1mol/L、温度为60℃、反应时间为1h、搅拌速度为250r/min条件下,Mn~(2+)最高脱除率达99.5%,钴氧化损失率在5%以内,Mn~(2+)的氧化脱除效果较好。     

响应面优化芬顿法脱除硫酸锰溶液中残余有机物

采用芬顿法氧化脱除硫酸锰溶液中残余的有机物。通过基于Box-Behnken设计的响应面法对初始pH值、Fe~(2+)离子投加量和H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比的工艺参数进行研究并优化,以COD脱除率为响应值。结果表明:Fe~(2+)离子投加量对COD脱除率的影响最显著,H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比次之,初始pH值最小;在Fe~(2+)的投加量为29.47 mmol/L,H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比为5.00,初始pH值为3.11的条件下,COD脱除率可达74.50%,与响应面模型预测值误差小于2%。证明利用芬顿反应脱除硫酸锰溶液中残余有机物的方法是可行的。     

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。     

溶剂萃取法分离铋、锑、锡

本文报道了溶剂萃取法从电解锡阳极泥的盐酸浸取液中提取分离Sb~(3+),Bi~(3+),Sn~(4+),Sn~(2+)的情况.考察了溶液中只有单个组分存在时,萃取剂(TBP)的浓度、温度、初始水相盐酸浓度对其萃取分配比的影响,Bi~(3+)的萃取在较高的TBP浓度(50％),较低的盐酸浓度(<1.0mO1/L)下,效果较好;Sb~(3+),Sn~(4+),Sn~(2+)的萃取在中等TBP浓度(25％)及中等盐酸浓度(3～6mol/L)下即可达到较好的效果。实验中探讨了TBP萃取Sb~(3+),Bi~(3+)、Sn~(4+),Sn~(2+)的萃合物的形式及萃取反应热效应,萃取反应均为放热反应,其热效应的数值就绝对值而言,Sb~(3+)相似文献   

普碳钢和不锈钢在极低质量浓度盐酸溶液中的腐蚀规律

为了探究钢种在酸性环境中腐蚀开始加剧的溶液质量浓度范围,研究了不锈钢和普碳钢在极低质量浓度HCl溶液中的腐蚀行为。参照不锈钢晶间腐蚀试验方法,进行了不同质量浓度HCl溶液和反应时间的腐蚀试验,通过测量钢样失重率、表面侵蚀面积和溶液pH值,研究了样品的腐蚀规律。试验结果表明:在质量浓度为300mg/L盐酸溶液中,普碳钢侵蚀程度较大,并且容易开始剧烈腐蚀,在0~4h侵蚀最剧烈,侵蚀进程较快;而不锈钢侵蚀程度较小,在0~28h内逐步被侵蚀,侵蚀进程较慢。当HCl质量浓度达到50~70mg/L时,普碳钢腐蚀开始加剧,不锈钢在HCl质量浓度达到90~100mg/L时腐蚀开始加剧。     

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。     

添加NH_4Cl的洗液对负载有机相中Zn~(2+)洗涤率的影响

以盐酸和Sm Cl_3溶液作为洗液,对负载Sm~(3+)和Zn~(2+)的有机相进行洗涤,分别研究了添加和未添加NH_4Cl的洗液对负载有机相中Zn~(2+)洗涤率的影响。结果表明,在相比O/A为2∶1时,用1.5 mol/L盐酸添加3 mol/L NH_4Cl洗液,可以将Zn~(2+)完全洗涤,而未添加NH_4Cl的洗液酸度大于等于2 mol/L时,才能将Zn~(2+)完全洗涤;以0.5 mol/L Sm Cl_3溶液添加NH_4Cl作为洗液,Zn~(2+)完全被洗涤,未添加NH_4Cl的Sm Cl_3洗液,Zn~(2+)洗涤率为92.35%。     

某砂岩型铀矿床矿石微生物浸出试验

对某砂岩型铀矿床的矿石进行了不同酸度和Fe~(3+)浓度的微生物浸出试验,以及与酸法浸出(H_2SO_4浓度5 g/L)的对比试验。结果表明,微生物浸铀在4 g/L酸度、2 g/L Fe~(3+)条件下铀浸出率最高(96.43%),比酸法浸出率高27%;微生物溶浸时Fe~(3+)浓度超过2 g/L对浸铀没有明显的提升作用。     

EDTA络合滴定法测量高炉渣中铁(Ⅲ)和铁(Ⅱ)

采用盐酸溶解样品,在保护气二氧化碳的保护下,控制溶液温度在(75±2)℃、pH值在1.5~2.0范围内,以磺基水杨酸为指示剂,用EDTA标准溶液滴定Fe~(3+);然后加入过硫酸铵氧化Fe~(2+),继续用EDTA标准溶液滴定氧化生成的Fe~(3+),再减去金属铁(MFe)即得到Fe~(2+)含量。试验讨论了溶液温度、酸度及环境保护措施的选择等条件对测定结果的影响。实验方法用于测定3个高炉渣样品中Fe~(3+)和Fe~(2+),结果的相对标准偏差(RSD,n=5)为0.76%~2.3%。按照实验方法测定3个高炉渣样品中Fe~(3+)和Fe~(2+),结果与邻二氮菲分光光度法测定结果相吻合。     

线性扫描伏安法测定电镀铬槽液中铬(Ⅵ)和铁(Ⅱ)

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Cr~(6+)和Fe~(2+)的方法。结果表明,在扫描速率为50~60mV/s,酸度为pH 2.0,测试温度为20℃时,测定结果最佳。Cr~(6+)在0.43V(vs.饱和甘汞电极,SCE)发生还原,Cr~(6+)的质量浓度在2~14g/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;Fe~(2+)在0.52V(vs.饱和甘汞电极,SCE)发生氧化,Fe~(2+)的质量浓度在5~15g/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Cr~(6+)和Fe~(2+),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Cr~(6+)和Fe~(2+)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。     

用配合还原反萃取法从P204有机相中去除Fe(Ⅲ)

P204萃取剂对Fe~(3+)选择性高,生成的萃合物稳定,但有机相中的Fe~(3+)难以反萃取。研究了采用配合还原反萃取法从P204有机相中反萃取Fe~(3+),考察了几种配合离子及还原剂对Fe~(3+)反萃取的影响。强酸性条件下,Cl-易与Fe~(3+)配位形成FeCl_4~-,硫代硫酸钠对Fe~(3+)的反萃取有明显促进作用,因此,探索了以盐酸为配合剂,硫代硫酸钠为还原剂,通过还原反萃取从P204有机相中去除Fe~(3+)。试验结果表明:在常温、相比Vo/Va=3/1、盐酸浓度5 mol/L、一次振荡时间4 min、硫代硫酸钠加入量为理论量的4倍、二次间歇振荡12min条件下,Fe~(3+)反萃取率达88.6%。该方法可有效去除P204有机相中的Fe~(3+),使有机相得到净化。     

菱锰矿浸出液中杂质离子的分步净化试验研究

研究了采用氧化沉淀法和乳状液膜法从菱锰矿硫酸浸出液中去除Fe~(3+)、Al~(3+)及Ca~(2+)、Mg~(2+)。试验结果表明:采用氧化沉淀法,Fe~(3+)去除率为99.91%,Al~(3+)去除率为98.80%,Mn~(2+)回收率为90.40%;采用乳状液膜法去除Ca~(2+)、Mg~(2+),在最佳液膜配方12%P204+4%表面活性剂Span80+84%磺化煤油、内水相硫酸浓度1mol/L、乳水相体积比1∶5、油内相体积比1∶1、反应时间15min、搅拌速度200r/min条件下,Ca~(2+)去除率为68%,Mg~(2+)去除率达48%,Mn~(2+)总回收率为89.86%。     

以乙基紫为指示剂滴定法测定酸洗废液中盐酸浓度

采用传统酸碱滴定方法测定酸洗废液中的盐酸浓度,无掩蔽剂存在时,废液中铁离子和碱反应生成沉淀,干扰滴定反应;加入掩蔽剂后,如果指示剂不合适依然会判断不出滴定终点,导致测定结果不准确,进而会影响到后续酸洗废液的处理,造成不必要的资源浪费及环境伤害。因此找到一种合适的酸洗废液的盐酸浓度测定方法尤为重要。实验以乙基紫为指示剂,使用氢氧化钠标准溶液,采用滴定法对盐酸溶液、酸洗废液模拟溶液(w_HCI=15%、w_FeCI2=8%、w_FeCI3=1%)以及加入掩蔽剂后的酸洗废液模拟溶液中的盐酸浓度进行测定。通过分析、比较酸碱滴定曲线和滴定误差,探讨了Fe²⁺和Fe³⁺对该酸碱中和滴定的影响,探讨了乙基紫替代甲基橙作为指示剂采用滴定法测定酸洗废液模拟溶液中盐酸浓度的可行性。实验结果表明:加入掩蔽剂NH₄SCN和NaF后测定盐酸浓度,指示剂变色不再受铁离子影响,滴定终点时溶液由蓝色变为紫色,变化明显容易观察,此时溶液pH值在3.9左右,滴定误差为0.2%,小于酸碱滴定法中普遍使用的甲基橙指示剂的滴定误差。