Thermodynamics of Cu(Ⅱ)-NH_3-NH_4Cl-H_2O system

1 INTRODUCTIONAmmonia metallurgy has the merits of a highleaching rate , good selectivity , easy purificationprocess ,so until nowit was still studiedin a greatarea[1 4]. We have previously studied on the ther-modynamics in the systems of Zn(Ⅱ)-NH3-(NH4)2SO4-H2O[5], Zn(Ⅱ)-NH3- ( NH4)2CO3-H2O[6]and Zn(Ⅱ)-NH3-NH4Cl-H2O[7]and dis-covered the rules of zinc solubility in these sys-tems .The former two systems were usedto supplethe theoretic basis for producing the high gradezinc o…     

硅酸盐在(NH_4)_2WO_4-(NH_4)_2CO_3-NH_3-H_2O体系中反应行为的热力学分析（英文）

含硅组分在(NH4)2WO4-(NH4)2CO3-NH3-H2O体系中的反应行为对仲钨酸铵清洁生产新技术的研发具有重要意义。为了探索此体系中硅的脱除方法,对含硅组分的反应行为进行系统的热力学分析。热力学计算结果表明,钨矿物焙烧熟料中的硅酸盐在浸出过程中会发生部分分解,25°C条件下溶出体系中硅浓度在热力学上可达到150～160 mg/L。溶液中溶解的硅可采用镁盐沉淀法除去,体系中低碳酸根浓度和高铵浓度有利于硅的脱除,当体系中总碳酸根浓度高于1.5mol/L时,硅酸镁沉淀难以形成。在合适的除硅条件下,在溶液中添加镁盐,硅浓度可降至8～10 mg/L。此外,研究体系中的钙和镁的反应行为,发现实验结果与理论计算结果一致。     

高含量NaOH体系中Mg2SiO4的浸出机理

以Mg(OH)2.4MgCO3.6H2O和SiO2为原料,采用高温固相法合成Mg2SiO4,利用XRD和Raman光谱表征其结构。通过正交试验,优化高含量NaOH中Mg2SiO4的浸出反应条件,得出最佳试验条件为:温度220℃,时间120 min,液固比6:1,NaOH溶液含量85%(质量分数)。在优化试验基础上,采用拉曼光谱对碱浸出过程进行在线检测,利用X射线衍射仪分析碱浸后的水浸渣,研究高含量NaOH中Mg2SiO4浸出反应机理,结果表明:在反应过程中硅氧四面体中的Si—O键被破坏,NaOH介入硅酸盐晶格中,Mg2+经过碱浸过程可以脱离SiO4阵列,以Mg(OH)2形式从其硅酸盐中得以释放。     

制取活性锌粉的Zn(Ⅱ)-NH3·H2O-(NH4)2SO4体系电解法

研究了在Zn(Ⅱ)-NH3*H2O-(NH4)2SO4体系中电解制取活性锌粉新工艺.结果表明在常温下, 电流效率高达88.19%, 每吨产品能耗为3254.37kW*h, 其产品质量符合GB6890-86标准; 活性锌粉杂质含量低, 锌含量≥98.78%, 有效锌含量≥96%, 锌的总回收率为97.97% .该法与以金属锌为原料的蒸馏法、雾化法相比较, 成本大幅度降低.     

Zn（Ⅱ）-NH3-Cl--H2O体系的优势区图（英文）

采用化学平衡模拟软件GEMS预测了锌湿法冶金过程中涉及的锌在Zn(Ⅱ)-NH3-H2O和Zn(Ⅱ)-NH3-Cl--H2O体系中的溶解度,并构建了其含锌物种分布图和优势区图。采用平衡实验方法测定了相同条件下锌的溶解度,其结果与预测结果相吻合。含锌物种的分布图和优势区图表明,在弱碱性条件下,2个体系均为以锌氨和羟基锌氨配合物为溶液的主要物种,其中Zn(NH3)24-为主要优势物种;在Zn(Ⅱ)-NH3-Cl--H2O体系中,锌氨氯三元配合物的形成能有效增大锌在中性条件下的溶解度,在该体系中存在Zn(OH)2、Zn(OH)1.6Cl0.4和Zn(NH3)2Cl23种固相,固相产物的形成取决于体系中总锌、总氨和总氯浓度。这些热力学平衡图表明了体系中各种物种之间的相互影响作用,并预测了总氨和总氯浓度的变化对锌溶解度的影响,为锌湿法冶金提供了热力学数据。     

在H2SO4-HCl-H2O复合体系中氧化浸出镍钼矿冶炼烟尘中的硒

对在H2SO4-HCl-H2O复合体系中氧化浸出镍钼矿冶炼烟尘中的硒进行热力学分析,确定从镍钼矿冶炼烟尘中浸出硒的新工艺及其最优技术参数.采用XRD对镍钼矿冶炼烟尘及其浸出渣进行表征.结果表明:在最佳技术条件下,硒浸出率达到98%,浸出渣含硒0.16%(质量分数);冶炼烟尘中硒以单质形式存在,未见硒及其化合物出现,表明烟尘中的硒浸出较完全;浸出渣主要由SiO2、CaSO4、A12SiO5、As2O3和KAlSi3O8组成.     

SiO2陶瓷-TC4接头陶瓷侧的界面行为

采用AgCu/Ni复合中间层钎焊SiO2陶瓷与TC4合金,形成良好接头;采用组织均匀,熔点为909.1℃的自制AgCuTiNi活性钎料对SiO2陶瓷进行钎焊,形成良好接头. 通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射分析(XRD)等手段对上述两种钎焊试件的界面组织进行分析,研究Ti元素的活度对SiO2陶瓷-TC4接头陶瓷侧界面行为的影响. 结果表明,TC4/AgCu/Ni/SiO2陶瓷接头的典型界面结构为TC4合金/Ti(s,s)+Ti2(Ni,Cu)+Ti2(Cu,Ni)/Ti4O7+TiSi2/SiO2陶瓷;AgCuTiNi/SiO2陶瓷试件的典型界面结构为Ti2(Cu,Ni)/Ti(s,s)+Ti2(Ni,Cu)+Ti2(Cu,Ni)/Ti4O7+TiSi2/SiO2陶瓷. 钎焊温度为970℃,保温时间相同时,随着Ti元素活度的增强SiO2陶瓷侧反应层厚度明显增加. 钎焊温度为970℃,Ti元素活度相同时,随着保温时间的延长,SiO2陶瓷侧反应层厚度增加.     

制取活性锌粉的Zn(Ⅱ)-NH3*H2O-(NH4)2SO4体系电解法

研究了在Zn(Ⅱ ) NH3 ·H2 O (NH4 ) 2 SO4 体系中电解制取活性锌粉新工艺。结果表明 :在常温下 ,电流效率高达 88.19%,每吨产品能耗为 32 5 4.37kW·h ,其产品质量符合GB6 890 86标准 ;活性锌粉杂质含量低 ,锌含量≥ 98.78%,有效锌含量≥ 96 %,锌的总回收率为 97.97%。该法与以金属锌为原料的蒸馏法、雾化法相比较 ,成本大幅度降低。     

Fe2+-Ni2+-NH3-NH4+-C2O42-H2O体系的沉淀配合平衡热力学

针对草酸盐配位共沉淀热分解还原法制备超细铁镍合金粉过程中Fe2+-Ni2+-NH3-NH4+-C2O42--H2O体系的溶液平衡建立热力学分析模型,并根据模型进行相关计算,揭示反应体系中各物质随pH值、氨及草酸浓度的变化关系。结果表明:溶液中的Fe主要以[Fe(C2O4)n]2 2n络合物形式存在,而铁氨络合物含量很低。当氨含量较低时,溶液中的Ni主要以[Ni(C2O4)n]2 2n存在;氨含量较高时,在酸性条件下,溶液中的Ni主要以[Ni(C2O4)n]2 2n存在,在碱性条件下,则主要以[Ni(NH3)n]2+存在。低pH值下,Ni的沉淀率较Fe的高,而高pH值下,Ni的沉淀率则较Fe的低。     

CaSO4-Ca（OH）2-H2O体系相平衡（英文）

为了给含高浓度硫酸根离子的重金属废水中和法处理提供理论指导,并更好地理解硫酸钙结垢的形成机制,采用Pitzer电解质溶液理论计算298.15K时CaSO4-Ca（OH）2-H2O三元体系的溶解度,并采用光学法结合XRD测试技术测定该体系的等温平衡溶解度,采用计算和实验方法分别绘制相图。研究了5个区域的物理定义及特征点、线所表达的物理规律,并分析了各区域SO42-浓度对中和水解过程pH调节的影响。中和水解过程pH值的调节取决于体系中SO24-离子的浓度。Ca（OH）2与CaSO4·2H2O在水中溶解时,相互影响的规律体现在相图中的点、线及面上。     

SiO2玻璃陶瓷与TC4钛合金的活性钎焊

分别采用活性钎料AgCuTi和TiZrNiCu对SiO2陶瓷和TC4钛合金进行了钎焊连接,使用扫描电镜和X射线衍射等手段对接头的界面组织和力学性能进行了研究.结果表明,采用两种钎料均能够实现对SiO2陶瓷和TC4钛合金的连接;SiO2/TiZrNiCu/TC4接头的典型界面为SiO2/Ti2O+Zr3Si2+Ti5Si3/(Ti,Zr)+Ti2O+TiZrNiCu/Ti基固溶体/TiZr-NiCu+Ti基固溶体+Ti2(Cu,Ni)/TC4;SiO2,AgCuTi/TC4接头的典型界面为SiO2/TiSi2+Ti4O7/TiCu+Cu2Ti4 O/Ag基固溶体+Cu基固溶体/TiCu/Ti2Cu/Ti+Ti2 Cu/TC4.当钎焊温度为880℃和保温时间为5 min时,SiO2/TiZrNiCu/TC4接头的最高抗剪强度为23 MPa;当钎焊温度为900℃和保温时间为5 min时,SiO2/AgCuTi/TC4接头的最高抗剪强度为27MPa.     

高硅硫化锌精矿氧化焙烧中硅酸锌生成反应的动力学

研究了高硅硫化锌精矿氧化焙烧过程中硅酸锌生成反应的动力学。确定了温度、粒度对硅酸锌反应速率的影响,结果指出：硅酸锌生成反应的动力学符合收缩核西式,其过程为固膜扩散控制。测定了各反应条件下的反应速率常数并测得其活化能为406KJ/mol。提出了硅酸锌生成反应的总动力学方程。限制硅酸锌反应速率的有效方法是适当提高精矿粒度和降低焙烧温度至860℃左右。     

Li4SiO4—Eu2O3的溶胶—凝胶法合成及电导性能

用溶胶－凝胶法制备了Ｌｉ４ＳｉＯ４－ｘＥｕ２Ｏ３（ｘ＝０．００～０．１５）离子导体材料,并用差热和热重分析仪（ＤＴＡ－ＴＧ）、Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）,透射电镜（ＴＥＭ）及交流阻抗等技术对样品进行了观察和测试。结果发现：用溶胶－凝胶法可降低Ｌｉ４ＳｉＯ４的合成温度并可提高离子的导电性,适量Ｅｕ２Ｏ２的掺入可提高基质材料的导电性能。     

Li_4SiO_4-Eu_2O_3的溶胶-凝胶法合成及电导性能

用溶胶 -凝胶法制备了 L i4Si O4- x Eu2 O3(x=0 .0 0～ 0 .15 )离子导体材料 ,并用差热和热重分析仪 (DTA- TG) ,X射线衍射仪 (XRD) ,透射电镜 (TEM)及交流阻抗等技术对样品进行了观察和测试。结果发现 :用溶胶 -凝胶法可降低 L i4Si O4的合成温度并可提高离子的导电性 ,适量 Eu2 O3的掺入可提高基质材料的导电性能。     

Improvement of water resistance of long afterglow SrAl2O4： Dy, Eu phosphor by coating with SiO2 film

The long atlerglow SrAl2O4:Dy, Eu phosphor is liable to hydrolyze in water with deterioration of the luminescent property. SrAl2O4:Dy, Eu phosphors were therefore heated at 60-90℃ in TEOS sol to form a surface gel and then heat-treated at 400℃ to obtain SiO2 coated phosphors. Observation by Transmission Electron Microscope (TEM) and Xray photoelectron spectroscopy (XPS) shows that a thin silica film forms on the surface of the phosphors. The coating procedure can be illustrated by a four-step process and the transparent silica film can suppress the hydrolysis process, so that the luminescent properties of the phosphors are unimpaired or even better.     

孔道Al2O3/SiO2对NaAlH4-Tm2O3体系储氢性能的影响

以机械球磨法制备具有可逆吸放氢性能的NaAlH4-Tm2O3储氢材料体系。利用相同制备方法进一步研究两种不同孔道材料(大孔Al2O3与介孔SiO2)对NaAlH4-Tm2O3体系储氢性能的影响,测试样品的循环吸放氢性能,并对样品吸放氢前后的结构进行表征。结果表明:大孔Al2O3材料的添加并不能明显改善NaAlH4-Tm2O3体系的放氢速率和放氢量,而介孔SiO2的加入使NaAlH4-Tm2O3体系在150℃条件下5 h内的首次放氢量(质量分数)达到4.61%,高于NaAlH4-Tm2O3体系的4.27%,增加了约8.0%。此外,添加介孔SiO2的NaAlH4-Tm2O3体系放氢速率也有所提高。     

磁控溅射和退火制备ZnO/SiO2复合薄膜

采用射频磁控溅射和退火处理的方法在单晶硅衬底上制备了ZnO/SiO2复合薄膜,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和接触角测量等测试手段研究溅射气压、溅射功率、氧氩比和退火温度等对复合薄膜成分组成、组织结构及润湿性能的影响。研究表明,复合薄膜中主要有ZnO、SiO2、Zn2SiO4 3种物相,且分别以六方纤锌矿结构、无定形态和硅锌矿型等形式存在。随着溅射和退火工艺的改变,复合薄膜的接触角在41°～146°间变化,组织形态由颗粒状向纳米竹叶状变化。溅射气压0.5 Pa,溅射功率120 W,氧氩比(O2∶Ar)为0∶30,退火温度为700℃的条件下获得具有六方纤锌矿结构的ZnO纳米组织,该组织呈现出竹叶状,在薄膜表面交错排列形成了无序多空隙的微观形貌,使复合薄膜具有超疏水性,接触角为146°。     

Synthesis of GdF3 from the Gd2O3-NH4HF2 system

GdF3 was synthesized with Gd2O3 and NH4HF2 under atmospheric pressure and vacuum. The effects of pressure,temperature,and reactant ratio on the reaction process were investigated. A new mechanism for the synthesis of GdF3 was proposed. Powdered Gd2O3 started to react with NH4HF2 at low temperature,and the products were GdNH4F4,NH4F,NH3,and H2O. GdNH4F4 decomposed to GdF3 and NH4F after further high-temperature treatment,accompanying the volatilization and decomposition of NH4F. The whole process could be divided into three steps： synthesis,decomposition,and deamination. The initial and final reaction temperatures decreased under vacuum condition. An optimized process for the preparation of GdF3 was obtained： synthesis under atmospheric pressure at low temperature and decomposition and deamination under vacuum at high temperature.     

Technology and mechanism of desilication from roasted diasporic bauxite in atmosphere

The leaching desilication technology of roasted diasporic bauxite in atmosphere by caustic soda solution was investigated. The optimum parameters were: the grinding fineness of the roasted bauxite -0. 076 mm and 80 % -85 %,leaching time 2h, Na2Ok100-150g/L, L/S 4-5, leaching temperature 90-95℃. The desilication rate 55.20% and concentrate A/S (mass ratio of A12O3 to SiO2) 9.90, as good as those obtained at pressure, were obtained respectivdy.Investigation of two-stage leaching shows that it can both improve desilication rate of roasted ore and reduce leaching time.When time of the first stage and the second stage is 30 min and 30 min respectively, desilication rate can reach 59.65 %.X-ray diffraction analysis of the concentrate has proved that desilication procedure is accompanied with the formation of sodium aluminosilicate hydrate. X-ray spectra also show that silica removed during leaching is amorphous silica. SiO2 occurrina as ouartz in raw ore or mullite formed during roasting can not dissolve in alkali solution.     

Zn_2SnO_4和Zn_2Sn_(0.8)Ti_(0.2)O_4/C的制备和电化学性能(英文)

以SnCl4.5H2O、TiCl4、ZnCl2和N2H4.H2O为原料,采用水热法制备Zn2Sn0.8Ti0.2O4纳米粉体。在此基础上,以葡萄糖和水热合成的Zn2Sn0.8Ti0.2O4为原料,以碳热还原法制备Zn2Sn0.8Ti0.2O4/C复合材料。利用XRD、XPS、TEM、恒电流充放电等方法分别研究Zn2SnO4和Zn2Sn0.8Ti0.2O4/C复合材料的结构、形貌和电化学性能。同时用非原位XRD、XPS和SEM分析Zn2Sn0.8Ti0.2O4/C复合材料电极在充放电过程中的结构和形貌变化。合成的纯Zn2SnO4的首次放电容量为1670.8mA.h/g,循环40次后放电容量迅速衰减为342.7mA.h/g。而Zn2Sn0.8Ti0.2O4/C复合材料的首次放电容量为1530.0mA.h/g,循环100次后容量还保持为479.1mA.h/g,与纯Zn2SnO4、Zn2Sn0.8Ti0.2O4和Zn2SnO4/C相比,电化学性能有较大的提高。