粉煤灰制氧化铝工艺电解除铁方法探索研究

为满足粉煤灰制氧化铝过程中除铁的工艺要求，研究了离子交换膜电解法去除浸出母液中杂质铁的工艺条件，使用离子交换膜分隔阳极室和阴极室，以FeCl₂溶液为阴极电解液，NaCl溶液为阳极电解液，钛板和石墨分别做阴极和阳极。考察了Fe²⁺初始浓度、电解液pH、电流密度、电解温度等条件对电解除铁效果的影响规律。试验结果表明：Fe²⁺初始浓度对电解除铁效果没有影响；电解液的最佳pH为2.50;电流密度过高会使电解除铁的效率变低，当Fe²⁺初始浓度为3 g/L时，最佳的电流密度为2 A/dm²;温度对低Fe²⁺浓度(<0.4 g/L)电解效率的影响不显著，但Fe²⁺浓度大于0.4 g/L,提高温度可以提升电解除铁速率。     

AZ31镁合金电镀前处理工艺研究

采用扫描电子显微分析、失重实验等手段和方法探讨AZ31镁合金电镀前处理工艺。结果表明,采用CrO₃+Fe(NO₃)₃+KF酸洗后试样表面光亮,基本无失重;采用H₃PO₄+NH4HF活化,可有效去除试样表层氧化物,增强基体和浸锌层的结合力;采用硫酸盐浸锌工艺可获得致密的浸锌层。通过分析温度、电流密度、pH值对浸锌层的影响规律,获得了最佳的浸锌工艺：30g/L ZnSO_4?7H₂O, 150 g/L K₄P₂O₇10H₂O,7 g/L KF, 5g/L Na₂CO₃, 温度70℃～75℃, pH=10.2～10.4 ,浸锌时间10 min。在此前处理基础上电镀锌,镀层和基体结合力较好。     

废旧磷酸铁锂电池高值回收制备磷酸铁锂材料

针对传统湿法冶金回收废旧磷酸铁锂电池存在含磷废水排放量大、产品附加值低等问题，提出一种还原酸浸-沉淀-固相再生回收废旧磷酸铁锂正极材料的新方法。区别于传统氧化酸浸，本研究在浸出过程中加入有机还原剂，将铁元素以Fe²⁺的形式浸出到溶液中；然后，通过控制pH值制备Fe₃(PO₄)₂·8H₂O，以此作为再生LiFePO₄正极材料的前驱体，避免了后续混锂烧结过程中Fe³⁺还原不彻底、再生磷酸铁锂纯度低等问题。结果表明：通过控制浸出条件，Li⁺和Fe²⁺的浸出率分别达到98.15%和98.10%。利用氨水调控浸出液pH值，沉淀出形貌为一次片状簇拥成团状结构的Fe₃(PO₄)₂·8H₂O前驱体；最后，将Fe₃(PO₄)₂·8H₂O...     

300M和Cr9钢在酸性介质中的电化学性能研究

采用动电位极化、电化学阻抗和金相显微技术研究了300M和一种新型超高强度马氏体钢 (简称Cr9钢)在(H₂SO₄+Na₂SO₄)溶液中的腐蚀规律,以及pH值和Cl^-对其腐蚀行为的影响。研究表明,300M和Cr9钢的腐蚀电位E_corr随pH值增大呈升高趋势,电荷转移电阻R_ct减小,腐蚀电流密度I_corr增大。溶液pH值的降低能加速300M和Cr9钢的腐蚀。在无Cl^-的(H₂SO₄+Na₂SO₄)溶液中,300M发生均匀腐蚀,而Cr9钢则表现为点蚀;Cl^-能促进点蚀的发生,使Cr9钢的阳极反应由钝化转变为活化溶解。Cr9钢中Cr、Mo和Ni元素含量的增加能提高其在酸性介质中的耐蚀性,腐蚀速率明显低于300M钢。     

Ni/Cu定向结构涂层在不同浓度H2SO4中的耐蚀性能

为了研究Cu元素对Ni基合金定向结构涂层耐腐蚀性能的影响,向Ni60合金粉末中添加了5%Cu(质量分数,下同),制备了定向结构Ni60/Cu复合涂层。采用电化学试验和浸泡试验,评估了涂层在不同浓度H₂SO₄溶液中的电化学腐蚀特性和浸泡腐蚀性能,探讨了涂层在不同浓度H₂SO₄溶液中的腐蚀行为。结果表明,涂层在不同浓度H₂SO₄溶液中的腐蚀均表现为活化-钝化-过钝化的过程,电化学阻抗谱在整个时间常数内具有典型的容抗特征,H₂SO₄溶液浓度从5%增至80%时,电荷转移电阻先减小后增大,涂层的耐腐蚀性呈现先降低后升高的趋势。随着H₂SO₄溶液浓度的增加,涂层表面的腐蚀程度先加剧后逐渐减缓,且在H₂SO₄溶液浓度为40%时,腐蚀电位移至最负,腐蚀电流密度增至最大。但在H₂SO₄溶液浓度达到80...     

硫酸镍铵复盐结晶法分离回收铜电解液中的镍（英文）

研究采用硫酸镍铵复盐结晶从铜电解液中分离回收镍的方法。研究发现,在相同温度的溶液中,硫酸铜的溶解度小于硫酸镍的溶解度,而硫酸铜铵的溶解度大于硫酸镍铵的溶解度。因此,加入(NH₄)₂SO₄可使铜电解液中的镍选择性结晶析出。按(NH₄)₂SO₄/NiSO₄摩尔比≤0.8加入(NH₄)₂SO₄,在-15℃冷冻结晶10 h,可使其中的镍以Ni(NH₄)₂(SO₄)₂·6H₂O的形式结晶析出。将所得结晶物热解,再将热解产物加水溶解,最后将溶解液浓缩结晶得到合格的NiSO₄·6H₂O产品。复盐结晶法是一种清洁环保、经济高效的从铜电解液中分离回收镍的方法。     

含锗锌浸出渣加压强化浸出及铁沉淀行为

针对锌浸出渣处理过程中存在有价金属回收率低、危废铁渣量大等关键技术难题,本文提出了锌浸出渣Ⅰ段控铁低酸加压浸出.Ⅱ段深度高酸加压浸出的两段逆流加压酸浸工艺路线。以某湿法炼锌企业产出的含锗锌浸出渣为研究对象,重点研究了Ⅰ段控铁加压低酸浸出过程中锌、锗、铁的浸出行为,铁的高温水解沉淀行为以及铁物相演变规律。结果表明：温度是影响铁高效沉淀与铁物相组成的关键因素,升高温度能促进Fe³⁺水解生成铁矾(MFe₃(SO₄)₂(OH)₆),并有利于铁酸盐(MeFe₂O₄)的溶解。降低初始酸度、延长反应时间均有利于铁矾晶体的发育长大;在高酸体系下,铁矾的热力学稳定性降低,且不利于Fe³⁺的水解沉淀,但通过升高反应温度可使Fe³⁺水解生成铁矾和赤铁矿(Fe₂O₃)等沉铁物相,达到铁高效沉淀分离的目的;因锌浸出渣中铁主要以Fe³⁺形式存在,故氧分压...     

2024铝合金黑色微弧氧化膜制备与性能研究

通过在电解液中添加着色剂NH₄VO₃，在2024铝合金表面制备黑色微弧氧化膜。通过改变频率、占空比、反应时间等工艺参数，研究了工艺参数对氧化膜的厚度、耐腐蚀性、表面形貌及结构的影响。结果表明，在(NaPO₃)6–Na2SiO₃体系下，在恒流模式中，电流密度在10 A/dm²，频率在500 Hz，占空比为20%，反应时间4 min时，综合性能最好。     

电沉积光亮锌镀层的溶液

介绍了一种适合装饰和防腐镀锌用的酸性电解液。该溶液成分包括锌盐、含氮和羰基化合物的无机光亮剂和其他光亮剂以及导电盐、缓冲剂等物质。其中光亮剂的用量范围在0.1mg/L～10g/L之内。电解条件是槽液温度为18～40℃、pH值3～4,以空气搅拌或机械搅拌槽液,在电流密度10.75～215A/dm~2的情况下,可按普通方法或现代快速镀覆法实现锌的电沉积。由此得到光亮的锌镀层。举例如下:     

热轧奥氏体不锈钢无硝酸酸洗工艺机理分析

总结分析了热轧奥氏体不锈钢无硝酸酸洗工艺机理和酸洗过程中发生的化学反应。无硝酸酸洗采用的是H₂SO₄+HF+H₂O₂+Fe³⁺混合酸液，利用了H₂O₂+Fe³⁺的强氧化作用（替代HNO₃氧化性）、HF的强活化能力和H₂SO₄+HF所提供的强酸性来溶解贫Cr层，并使带钢表面的氧化铁皮与基体发生剥离并脱落。与混酸酸洗工艺相比，无硝酸酸洗工艺从源头上解决了氮氧化物废气和含氮废水的环境污染和脱硝成本高的问题，具有很好的经济和环保效益。     

热轧奥氏体不锈钢无硝酸酸洗工艺机理分析

总结分析了热轧奥氏体不锈钢无硝酸酸洗工艺机理和酸洗过程中发生的化学反应。无硝酸酸洗采用的是H₂SO₄+HF+H₂O₂+Fe³⁺混合酸液，利用了H₂O₂+Fe³⁺的强氧化作用（替代HNO₃氧化性）、HF的强活化能力和H₂SO₄+HF所提供的强酸性来溶解贫Cr层，并使带钢表面的氧化铁皮与基体发生剥离并脱落。与混酸酸洗工艺相比，无硝酸酸洗工艺从源头上解决了氮氧化物废气和含氮废水的环境污染和脱硝成本高的问题，具有很好的经济和环保效益。     

钢铁厂烧结机头灰中铅的配位浸出行为与综合回收

针对钢铁厂烧结机头灰中富含铅、铁、碳、钾、氯等多种有价元素的特点,根据氯离子与铅配位的特性,采用配位浸出的方式实现铅与铁、碳等元素的选择性分离回收。SEM-EDS、XRD等研究分析表明,烧结机头灰中铅主要以絮状的KPb₂Cl₅等物相吸附于铁氧化合物、硅铝酸盐和碳颗粒表面,铁主要以Fe₂O₃和Fe₃O₄物相存在。实验考察了溶液pH值、温度、氯离子浓度、浸出时间和液固比等因素对铅浸出率的影响。研究表明,在溶液pH值为3.0,浸出温度为80℃,氯离子浓度为6 mol/L,液固比(mL/g)为10:1,浸出时间为2 h的优化条件下,烧结机头灰中铅化合物与氯发生配位溶解反应生成PbCl_i^2-i(i=1～4)等易溶解的络合离子,实现铅的浸出,铅浸出率为95.7%;而烧结机头灰中对钢铁冶炼有用的铁、碳、硅、铝等元素不被浸出,富集在浸出渣中,较好地实现了选择性浸出。浸出液中的铅经冷却结晶、洗涤纯化后,获得纯度为99%的氯化铅产品...     

锌精矿高压釜硫酸浸出条件下的表面活性剂及其混合物：表面活性剂选择和实验室测试（英文）

通过浸出实验和对浸出产物的粒度、相成分等的后续分析研究表面活性剂及其混合物对锌精矿加压浸出效果的影响。所用表面活性剂为木质素磺酸盐(Lignosulfonate, LS)和十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate, SDS)。通过测量表面张力研究表面活性剂对人工模拟溶液表面活性的影响。结果表明，同时添加LS和SDS具有协同效应，导致表面张力降级。在一系列加压浸出实验中，研究表面活性剂及其混合物浓度(С_LS/SDS=0.2～0.8 g/L)、温度(T=120～140℃)、氧分压(po₂=0.5～0.7MPa)和时间(t=20～120min)等参数对溶液中锌、铁、铜和铟浸出效果的影响。根据研究结果确定的锌精矿浸出的最优参数为：С_LS=0.6～0.8 g/L、С_SDS=0.2～0.6 g/L、po₂=0.5 MPa、T=140℃和t=100～120min。在最优条件下溶液中的锌、铟、铜和铁的浸出率分别为93%～94%、65%～66%、64%～68%和48%～49%...     

Ti基块体非晶合金在酸性溶液中的腐蚀行为（英文）

研究Ti_34.3Zr_31.5Cu₅Ni_5.5Be_23.7块体非晶合金在不同浓度HCl和H₂SO₄溶液中的腐蚀行为。电化学测试与扫描电子显微镜分析发现,在极化过程中,Cl^-离子在HCl溶液中引发点蚀损伤,点蚀电位随溶液浓度的增大而降低,被腐蚀表面的损伤程度则与溶液浓度呈正相关。在H₂SO₄溶液中材料表面形成钝化膜,表现出良好的耐蚀性。X射线光电子能谱分析发现,随着HCl溶液浓度的增加,钝化膜的稳定性降低。通过浸泡实验得到4种材料的腐蚀速率。结果显示,Ti_34.3Zr_31.5Cu₅Ni_5.5Be_23.7块体非晶合金在HCl溶液中的耐腐蚀性能最好,其腐蚀速率为7.22×10^-3 mm/a,约为316L不锈钢腐蚀速率的1/1294。     

氯化胆碱-尿素低共熔离子液体电沉积Zn的工艺改进

配制了氯化胆碱和尿素电解液(CU电解液),采用单因素试验方法，通过微观形貌观察、电化学性能测试、显微硬度测试等研究了主盐(ZnCl₂)浓度、温度、时间、电流密度等对(锌)镀层耐蚀性的影响。结果表明：当ZnCl₂浓度为0.5 mol·L^-1,温度为70℃,时间为20 min,电流密度为1.2 A·cm^-2时，沉积所得镀层在3.5%NaCl中的耐蚀性最优，显微硬度较高(109 HV),外观质量较好(表面粗糙度为0.498μm)。     

锌电积用Pb-Ag阳极MnO2镀膜的电化学性能

锌电积用Pb-Ag阳极存在析氧过电位高、表面铅易电化学氧化溶解,造成阴极电锌品质低等突出问题,如何减少阳极的溶铅污染并提升其催化析氧活性、降低反应能耗,成为亟待解决的难题。本文在Pb-Ag阳极表面电沉积一层均匀、致密的MnO₂薄膜,采用SEM、XRD和ICP等对MnO₂催化层的表面微观形貌、晶体结构和溶液含铅量进行分析;采用CV、LSV、EIS和Tafel等对Pb-Ag/MnO₂阳极的析氧催化活性和耐腐蚀性能进行分析。结果表明：在MnSO₄-H₂SO₄溶液中,当循环速率为200 mL/min、温度为80℃时,以4 mA/cm²电沉积120 min制备的Pb-Ag/MnO₂镀膜电极具有最佳的催化析氧和耐蚀性能;PbAg阳极经优化镀膜后,50 mA/cm²时其析氧过电位由936 mV降低为648 mV,腐蚀电流密度由7.03μA/cm²降低至0.66μA/cm^2<...     

通过选择性浸出、结晶和沉积回收废重整催化剂中的镍和铝

研究和优化不同工艺条件下硫酸(3.0~5.5 mol/L)浸出回收Ni和Al的工艺。浸出实验表明,在H₂SO₄浓度5.5 mol/L、反应时间4 h、固液比0.2 g/mL、温度358 K、粒径<100μm、搅拌速度200~250 r/min、催化剂用量5.0 g的条件下,可提取98.5%的NiO和40.7%的Al₂O₃。浸出液中的Al用1.4 mol/L KOH选择性结晶分离,Ni用0.3 mol/L H₂C₂O₄选择性沉淀分离。此法可回收约97.9%的NiO,纯度达98.3%;约25%的Al₂O₃以明矾(纯度为99%)形式回收,14.7%的Al₂O₃以Al-K-C₂O₄-SO₄盐的形式回收。研究结果表明,硫酸是一种合适的选择性浸出溶剂,而且可以从硫酸盐溶液中选择性结晶出明矾。TG-DTA/DTG和XRD表征研究证明,本工艺可以有效地提取和回收镍和铝。     

异质结构Ti(C,N)-(Fe)CoCrNi基金属陶瓷及其电化学腐蚀行为

采用(Fe)CoCrNi高/中熵合金雾化粉末原料,制备Ti(C_0.5,N_0.5)-20%WC-8%TaC-5%Mo₂C-22%FeCoCrNi(A)和Ti(C_0.5,N_0.5)-20%WC-8%TaC-5%Mo₂C-22%CoCrNi(B)金属陶瓷,采用具有相同黏结金属体积分数的Ti(C_0.5,N_0.5)-20%WC-8%TaC-5%Mo₂C-12%Co-12%Ni(C)金属陶瓷作为对比合金。电化学实验结果表明,尽管金属陶瓷A和B中存在脱碳相(η相)和微观结构均质性较差等问题,在H₂SO₄(pH=1)、Na₂SO₄(pH=7)和NaOH(pH=13)溶液中,相较于无微观组织结构缺陷的金属陶瓷C,金属陶瓷A和B在3种介质中平均自腐蚀电流密度J_corr分别降低33%和88%,平均电荷转移...     

CSA-OPC基修补材料的耐海水腐蚀性及其机理研究

采用实验室加速腐蚀模拟实验,研究硫铝酸盐水泥-普通硅酸盐水泥基修补材料(CSA-OPC体系)在NaCl、NaCl+Na₂SO₄、NaCl+Na₂SO₄+MgCl₂腐蚀溶液以及干-湿循环耦合作用下,其质量、抗压强度、粘结强度及Cl^-含量的变化规律,并用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行微观表征,探究不同OPC掺量下的CSA-OPC体系的耐海水腐蚀性能及其机理,揭示海洋环境中不同腐蚀性离子间的交互作用。结果表明：在NaCl、NaCl+Na₂SO₄、NaCl+Na₂SO₄+MgCl₂腐蚀溶液环境下,适量OPC的掺入能明显改善CSA的耐海水腐蚀性能,当OPC掺量为20%～30%时,CSA-OPC体系的质量变化、抗压强度、粘结强度、Cl^-结合能力最佳,Cl^-进入体系通过生成Friedel’s盐被固化...     

Na2S选择性浸出铜转炉烟灰中的砷及Fe2(SO4)3稳定化砷(英文)

研究砷(As₂O₃)的Na₂S碱性浸出,以及用Fe₂(SO₄)₃沉淀砷。采用基于中心组合设计的响应面法对相关因素的影响进行定量和定性分析,提出用于参数优化的统计模型。结果表明,在Na₂S浓度100 g/L,固液比0.163 g/mL和温度80℃的最优预测条件下,89%的砷可从烟灰中去除。研究发现,固液比和Na₂S浓度是影响浸出过程的显著因素。在沉淀过程中,当pH为4.8、Fe³⁺与砷的摩尔比和H₂O₂与砷的摩尔比分别为5:1和4:1时,浸出液中99.93%以上的砷以无定形砷酸铁的形式被除去。Fe³⁺与砷的摩尔比和pH值为最显著因素,而且他们之间的相互作用也是显著的。