响应曲面法优化废旧铅酸蓄电池铅膏脱硫工艺研究

以碳酸钠为脱硫转化剂,运用响应曲面法(RSM-response surface method)统计分析和研究了转化剂(Na_2CO_3)浓度、转化温度、转化时间、液固比等参数对废旧铅酸蓄电池中铅膏脱硫转化的影响。采用扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射分析仪(XRD)对铅膏脱硫前后的结构和形貌进行了表征。结果表明,脱硫前铅膏中存在大量硫酸铅和铅的氧化物,脱硫后铅主要以碱式碳酸铅形式存在,铅膏变为疏松多孔的团状聚集物,氧化物含量基本不变。铅膏脱硫最佳条件为:转化剂浓度1.75mol/L、转化温度55℃、转化时间61min、液固比7.99∶1。铅膏脱硫效率最大为98.46%,与模型预测值的相对误差仅为1.12%,表明所选模型具有良好的预测性能。     

锌电解阳极泥中有价金属的提取工艺研究

采用稀硫酸清洗和分段还原浸出相结合的全湿法工艺对锌电解阳极泥中有价金属元素进行综合回收处理,考察了反应时间、反应温度、硫酸加入量和葡萄糖加入量等工艺参数对阳极泥中锰的浸出效果。实验结果表明:通过稀硫酸清洗,锌电解阳极泥中锌脱除率达98.41%;在液固质量比4∶1、反应温度120 ℃、反应时间60 min、硫酸加入量1.4 g/g_渣、葡萄糖加入量0.17 g/g_渣的条件下,锰浸出率达97.87%;得到的残渣为富银硫酸铅渣,渣中铅含量61.45%,银含量2 224.63 g/t,实现了锰和铅、银的分离,获得硫酸锰溶液和富银硫酸铅渣。     

固相电解法从废铅酸蓄电池中回收铅

用阴极固相电解还原法,将脱硫后的铅膏置于特制的阴极架上,在氢氧化钠溶液中通以直流电进行电解.对电解工艺参数进行了试验.结果表明.采用阴极固相电解还原法从废铅酸蓄电池回收金属铅的最优工艺参数是;电解液w(NaOH)为10%～15%、电压1.4～2.0 V、温度40～60℃.     

废铅酸蓄电池中铅膏氯盐体系浸取铅的动力学研究

以废铅酸蓄电池中的铅膏为研究对象, 针对HCl-NaCl-CaCl₂体系浸铅工艺, 采用液-固多相反应的收缩核模型研究了铅膏中铅的浸出动力学, 考察了搅拌速度、浸出温度、样品粒度对铅浸出反应速率的影响。结果表明: 在实验选取的温度范围内, 温度越高, 样品粒度越细, 越有利于铅膏的回收, 搅拌速度对铅浸出率影响不大, 表观活化能E_a为13.73 kJ/mol, 属于固膜(内)扩散控制过程。该研究为高效低耗浸出铅提供了理论依据。     

含铅固废还原固硫混合熔炼工艺研究

为解决湿法炼锌渣和废铅酸蓄电池铅膏等含铅固废难以经济有效回收利用的难题, 提出了一种含铅固废还原固硫混合熔炼新工艺。采用单因素试验分别考查了还原剂配比、碳酸钠配比、设定铁硅比FeO/SiO₂和钙硅比CaO/SiO₂等因素对熔炼效果的影响, 获得的最佳工艺条件为: 还原剂配比10%、Na₂CO₃用量4%、设定铁硅比1.4、钙硅比0.5, 在此条件下, 铅平均直收率为91.98%、渣含铅0.68%、锍含铅4.33%, 综合固硫率82.47%。该工艺流程短、清洁高效, 可实现一步炼铅和固硫熔炼。     

從硫酸鉛回收鉛的研究

引言铅电解精炼过程中,电解液所含Pb离子的浓度随作业的进行而渐趋升高,必须间时除去其中过量的Pb离子。一般除去的方法有二:不溶性阳极电解法和硫酸沉澱法。某厂采用后法来处理铅电解过程的电解液,所取得的硫酸铅沉澱含铅达68.3％。为了提取此项硫酸铅沉澱中的金属铅,以增加国家金属铅产量,因而进行了本项研究工作。曾有将此种硫酸铅加入铅鼓风炉来熔炼的,但以硫酸铅还原后生成的硫化铅在鼓风炉中不再为CO还原而进入冰铜中,而且硫化铅侵蚀炉体较严重,影响熔炼作业,这种处理方法尚待研究。水冶法虽然适於解决此项问题,然由於设备及操作     

钛铁矿精矿碳热还原制取碳氧化钛（TiCxO1-x）物相演化机理研究

基于 USTB 工艺,以广西某钛业公司的浮选钛铁矿精矿为研究对象,研究钛铁矿精矿直接碳热还原制 取碳氧化钛（TiC_xO_1-x）机理和物相变化过程。采用 XRD、SEM-EDS 和 HSC 热力学软件对碳热还原产物及反应过程 进行分析,结果表明：随着碳配比量的增加,还原过程物相主要为：FeTi₂O₅、Ti₂O₃、Fe、TiO、TiC_xO_1-x、TiC;当石墨的配 比质量分数为 22.92%~26.61% 时,1 550 ℃氩气气氛下还原 4 h 可得到 TiCxO1-x;结合反应热力学和物相分析结果可 知,整个还原过程主要是固相 C 参与还原,CO 还原作用小,还原过程物相演化规律为：FeTiO₃→FeTi₂O₅→Ti₂O₃+Fe→ TiO+Fe→TiC _xO_1-x+Fe。在 1 550 ℃下,反应生成 TiC 过程主要是固相碳起还原作用,CO 无法起到还原作用;生成碳 氧化钛 TiC_xO_1-x的 ΔG 介于 TiC 和 TiO 之间,属于不完全还原状态,主要通过控制碳配比量在反应温度内即可还原 得到碳氧化钛。     

废旧碱性锌锰电池综合回收钾、锌、锰

碱性锌锰电池是用量最大的原电池。废旧碱性锌锰电池被丢弃后,会对环境产生污染,其回收利用已越来越受到人们的重视。在实验室研究了水浸—煅烧—真空铝热还原处理废旧碱性锌锰电池的工艺,通过物相与元素含量分析,对处理后物料的物相存在形式及钾和锌的回收率进行了研究。研究结果表明,废旧碱性锌锰电池物料通过水浸可使99%的氢氧化钾回收;水浸渣经煅烧后得到的煅后渣主要物相为ZnO和ZnMn₂O₄;煅后渣经真空铝热还原,可将锌和锰还原,并可使98%的锌回收,还原渣的主要物相为氧化铝与铝锰合金。      

铅银渣混配铅精矿直接还原熔炼成渣特性及动力学解析

利用铅火法熔炼资源化消纳铅银渣等含铅固废已成为大势所趋。然而,由于原料结构明显差异导致常规高铅渣直接还原控制理论并不适用于混配铅银渣的反应过程。为此,本文在原料赋存状态及热力学分析基础上,结合还原实验对资源化消纳铅银渣的直接还原过程成渣特性及反应动力学规律进行了研究。结果表明,还原初期及还原后期( >30 min )均受界面反应控制,还原20~30min内受外扩散控制,可通过增大反应界面及降低黏度来强化还原反应效率。随还原过程进行,渣中含铅相不断减少,锌黄长石相和铁锌尖晶石不断增加,硅酸盐结构由简单SiO44-^变为Si2O74-^,还原渣熔化温度及黏度均有所增加;控制终渣FeO/SiO2=1.6,CaO/SiO2=0.6,ZnO≤20 wt.%,可满足还原熔炼生产要求。     

铁矿石碳热还原过程中铅锌脱除及含铁物相的演变规律

针对含铅0.39%、含锌0.30%的铁矿,采用碳热还原脱除铅锌杂质,利用X射线衍射、扫描电子显微镜及能谱分析等检测手段考察了铁矿还原焙烧过程的反应行为及物相演变规律。结果表明,该铁矿中铅主要以氧化铅和铅铁矾形式存在,锌主要以氧化锌形式存在; 升高焙烧温度及延长焙烧时间均有利于铅锌脱除; 在1 200 ℃下焙烧60 min时,铁矿中铅和锌脱除率均在90%以上。含铅锌铁矿在碳热还原焙烧过程中会生成中间产物铁橄榄石,并最终转变为金属铁和游离的氧化硅固溶体。还原焙烧产物经磁场强度80 kA/m弱磁选可获得铁品位91.91%和铁回收率84.78%的铁精矿,且铁精矿中铅和锌含量分别为0.01%和0.03%,可作为电炉炼钢原料使用。     

改性无机还原剂还原浸出电解锰阳极泥综合回收锰铅研究

采用还原浸出法对电解锰阳极泥中锰和铅进行综合回收。以铁粉、硫铁矿、菱铁矿、硫酸亚铁和新型改性无机还原剂R还原浸出电解锰阳极泥, 分析对比浸出试验结果及浸出渣中铅提纯效果, 结果表明: 采用还原剂R, 锰浸出率达到99.96%, 浸出液经净化除杂后, 达到工业电解硫酸锰标准要求; 浸出渣经提纯富集后, 可得到铅品位64%以上的富铅料, 铅回收率84.88%。     

铜离子浓度和温度对铜电解极化作用的影响

本文用线性扫描伏安法研究Cu2+浓度和温度对铜电极极化行为的影响。结果表明,在铜电解中,升高温度和提高Cu2+浓度对铜电极体系起到去极化作用,温度和Cu2+浓度升高,极化程度减小,而极限电流密度和峰电流密度增大;同时交换电流密度i0增大;平衡电位φ平略微上升。     

电化学—高压氧浸联合处理铜钴合金的工艺研究

以非洲某铜钴合金(红合金)为原料,采用电化学—高压氧浸联合处理工艺,研究了电解温度、电解液Cu浓度、电流密度、电解液杂质Fe含量、高压氧浸温度等工艺参数对工艺过程的影响。结果表明,电解温度55～60℃、Cu浓度30～35g/L、电流密度200～250A/m~2是较合适的电解处理铜钴合金工艺参数条件。采用高压氧浸出电解所产生的阳极泥,控制反应温度210℃较为合适。电化学—高压氧浸联合处理铜钴合金可实现Cu、Co有价金属回收率均达到99.9%以上。     

Study on hydrogen evolution performance of the carbon supported PtRu alloy film electrodes

1IntroductionIt is the key problemthat howto transformefficiently electric energyinto hydrogen energy for propelFig.l The flowchart of indirect electrolysis of H2Sthe clean energy use extensively[1].At present,the advanced method could avoid passivation of anode bysulfur[2],andit only consumed1/2-1/3electricitythanthat by water electrolysis[3],its basic flowsheet wasshownin Fig.1.Every kinds of hydride such as H2S and so on[1-3],could be used to produce hydrogen by the way of e-lectrolysis …     

Study on hydrogen evolution performance of the carbon supported PtRu alloy film electrodes

The carbon supported PtRu alloy film electrodes having Pt about 0.10 mg/cm2 or even less were prepared by ion beam sputtering method (IBSM). It was valued on the hydrogen analyse performance, the temperature influence factor and the stability by electroanalysis hydrogen analyse method. It was found that the carbon supported PtRu alloy film electrodes had higher hydrogen evolution performance and stability, such as the hydrogen evolution exchange current density (j0) was increase as the temperature (T) rised, and it overrun 150 mA/cm2 as the trough voltage in about 0.68V, and it only had about 2.8, decline in 500 h electrolytic process. The results demonstrated that the carbon supported PtRu alloy film electrodes kept highly catalytic activity and stability, and it were successfully used in pilot plant for producing H2 on electrolysis of H2S.     

Study on hydrogen evolution performance of the carbon supported PtRu alloy film electrodes

The carbon supported PtRu alloy film electrodes having Pt about 0.10 mg/cm2 or even less were prepared by ion beam sputtering method (IBSM). It was valued on the hydrogen analyse performance, the temperature influence factor and the stability by electroanalysis hydrogen analyse method. It was found that the carbon supported PtRu alloy film electrodes had higher hydrogen evolution performance and stability, such as the hydrogen evolution exchange current density (j0) was increase as the temperature (T) rised, and it overrun 150 mA/cm2 as the trough voltage in about 0.68V, and it only had about 2.8% decline in 500 h electrolytic process. The results demonstrated that the carbon supported PtRu alloy film electrodes kept highly catalytic activity and stability, and it were successfully used in pilot plant for producing H2 on electrolysis of H2S.     

熔盐电解法制取Al-Li 母合金

以LiCl-KCl 为电解质, 铝为阴极, 在450 ℃下采用熔盐电解法直接制取铝锂母合金, 并研究了熔盐电解法生产铝锂合金的工艺条件。结果表明:随着电流密度、电解时间的适当增加, 合金中锂的含量逐渐增加;但是过大的电流密度和过长的电解时间会导致阴极出现开裂现象, 使工艺条件不稳定, 影响产品质量。     

铝电解过程阳极气泡的析出行为

铝电解过程阳极生成的气泡在排放过程中的运动带动电解质的流动,其流动行为影响氧化铝的溶解和金属的二次反应,对电解过程影响较大。采用透明槽进行铝电解实验,用高速照相机和摄像机记录电解过程中的气泡行为并进行分析。结果表明,气泡的生成分为两个阶段：第一个阶段为气泡在阳极底部的生长,第二个阶段为气泡脱离阳极底部在电解质中上升。在阳极电流密度0.7 A/cm2下电解,在气泡生长阶段阳极底部气泡层的最大厚度为0.4 cm,气泡生长到最大需要的时间为12 s,气泡脱离阳极底部在电解质中上升需要的时间为0.27 s。整个电解过程,阳极侧部小气泡不断长大、逸出,采用Matlab数学处理软件,用直方图均衡化方法处理摄像机拍摄的实验图像,可获得阳极侧壁的气泡的生成的清晰图像,用于深入观察和分析气泡的析出行为。