镁盐沉淀法从钨酸盐溶液除磷的热力学研究

通过计算,绘制了25℃时Mg2＋-3-4PO -＋4NH -H2O体系的热力学平衡图,并对钨酸盐溶液除磷过程进行系统的热力学研究。结果表明：当采用磷酸镁盐法除磷时,溶液中游离总镁浓度从0.01 mol/L增加到1.0 mol/L,对应的最佳理论除磷pH值从9.8降到8.8,而溶液中残留的总磷含量基本维持在4.0×10^-6 mol/L;随着溶液pH值的升高,体系中稳定存在的沉淀组分依次为 MgHPO4、Mg3（PO4）2和 Mg3（PO4）2＋Mg（OH）2。当采用磷酸铵镁法除磷时,增大溶液游离总氨浓度有利于除磷,而增大游离总镁量对除磷深度基本无影响。计算所得除磷的最佳 pH值为9-10;当游离总氨浓度为5.0 mol/L时,溶液中残留的总磷为1.4×10^-7 mol/L。以自制的钨酸铵溶液（WO350 g/L,P 13 g/L）为原料,采用磷酸铵镁盐法除磷以对理论分析进行验证。结果表明：当氯化镁的加入量为理论量的1.1时,除磷的最佳pH值为9.5,与热力学分析结果一致。     

含锰废水深度净化的热力学分析

通过对Mn2+-Ca2+-Mg2+-OH--NH3-NH4+-H2O体系的热力学分析,得到各金属离子浓度与pH的关系,从而确定镁、锰深度脱除的条件。热力学分析结果表明,溶液中镁、锰的含量随着体系pH的增大而降低,要达到镁、锰的深度脱除必须保证pH值大于11。另外,对Ca2+-CO32--NH3-NH4+-H2O体系的分析得出,当溶液的pH控制在11~11.5之间,碳酸根离子的总浓度[C]T≥0.001 mol/L时就可以使溶液中钙的浓度降低到10-5 mol/L以下。     

Co-Ni-Fe-Mn配合-沉淀体系的平衡热力学

根据质量守恒和同时平衡原理,以Me(Co、Ni、Fe、Mn)为金属元素,建立Me-OH-、Me-OH--CO32-、Me-OH--S2-、Me-OH--NH3和Me-OH--NH3-CO32-等多个配合-沉淀体系的热力学平衡模型。结果表明:Fe3+可以在Me-OH-、Me-OH--NH3体系中通过调节pH=3预先沉淀分离,而Co、Ni、Mn仅在Me-OH--NH3-CO32-体系中有分离效果。Me-OH--NH3-CO32-体系热力学计算表明:Co、Ni、Mn在溶液中的行为受pH值、配合剂、沉淀剂浓度共同影响,碳酸根初始总浓度[C]增大和氨初始总浓度[N]减小有利于Co、Ni、Mn形成沉淀。当[C]=1 mol/L、[N]=2 mol/L、pH值为9～10时,大部分Ni以高级氨配离子[Ni(NH3)42+]、[Ni(NH3)52+]、[Ni(NH3)62+]的形式保留在溶液中,而Co、Mn以MnCO3、CoCO3的形式沉淀出来。Co可在Me-OH--S2-体系中通过调节pH<6从溶液中与Mn分离。研究结果可为钴镍二次资源综合回收钴镍、制备钴镍产品提供理论指导。     

铝酸钠溶液中草酸钠溶解度计算模型的建立及应用

应用Bromley方程,结合草酸钠溶解热力学理论及其在水溶液、氢氧化钠溶液中的溶解度数据,得出草酸钠的Bromley参数为-0.045,并以此为基础建立铝酸钠溶液中草酸钠的溶解度计算模型。应用该模型计算纯铝酸钠溶液体系中草酸钠的溶解度,结果与文献数据吻合较好。在此基础上,模拟计算了拜耳法氧化铝生产过程中草酸钠平衡浓度的变化规律。结果表明:碱浓度越高、温度越低、苛性比越高,铝酸钠溶液中草酸钠平衡浓度越低;铝酸钠溶液体系中,碳酸钠、硫酸钠对草酸钠溶解度的影响很小。这些结果可以解释草酸钠在生产氧化铝过程中的积累和析出规律,有助于生产过程铝酸钠溶液中草酸钠含量的控制。     

基于同时平衡原理的Au-I~--H_2O系热力学分析

采用同时平衡原理对Au-I--H2O系的浸金热力学进行分析,分别研究溶液与固体Au以及Au I沉淀与固体Au平衡时的φ-p H关系、Au I存在条件和溶液中含金组分的变化规律。结果表明:随着溶液中含金组分的总浓度cT(Au)的降低或含碘组分的总浓度cT(I-)的增加,还原电位φsol/Au迅速降低,Au3+/Au2O3的平衡p H值增大,非常有利于金的碘化浸出;随着溶液中cT(I-)逐渐增加,出现Au I沉淀且其沉淀量呈先增大后减小的趋势;在cT(Au)为1×10-4 mol/L的条件下,当溶液中cT(I-)浓度大于0.0021 mol/L时,可避免Au I沉淀的生成,金主要以Au I2-络合离子形式存在。Au-I--H2O系的浸金热力学分析为金的高效碘化浸出提供了理论依据。     

Zn(Ⅱ)-Glu2--CO32--H2O体系热力学平衡分析

针对碱式碳酸锌(2ZnCO3·3Zn(OH)2)在L-谷氨酸一钠溶液中的热力学行为,根据配位化学理论绘制谷氨酸根(Glu2-)和碳酸根(CO32-)在溶液中的形态分布图;根据双平衡法理论研究Zn(Ⅱ)-Glu2--CO32--H2O体系中Zn(Ⅱ)的配合平衡热力学,并绘制L-谷氨酸一钠浓度在0～5 mol/L范围和pH在7～14范围内变化时的热力学平衡图,研究L-谷氨酸一钠浓度、pH值和游离碳酸根离子浓度对L-谷氨酸一钠浸出碱式碳酸锌的影响.同时对热力学计算结果进行实验验证.结果表明:在一定的L-谷氨酸一钠浓度下,当pH=10时,溶液中总锌浓度达到最大值;锌离子浓度理论计算值与实验值之间相对误差的绝对平均值为11.39%.     

贵锑选择性氯化浸出富集金过程中铅的行为研究

本文系统分析了高离子强度下含Pb2 、Cl-、SO42-酸性溶液各离子间的平衡,计算出不同条件下PbCl2、PbSO4在高Cl-、SO42-的酸性溶液中的溶解度(mol/L).绘制出25℃下,氢离子浓度分别为7.5、5、2.5、1、0.1(mol/L)时,PbCl2、PbSO4的溶解度(mol/L)随总硫酸根浓度[SO42-]T 和游离氯离子浓度[Cl-]的关系曲面.PbCl2、PbSO4的溶解度曲面在高酸度的条件下有一交线.根据浓度积原理,将优先析出溶解度小的物质,即较低曲面所表示的物质.将各条件下,两曲面的交线对底面做投影,由投影得到的溶解平衡曲线图便可根据溶液的组成及温度条件判断出溶液中的Pb2 的析出形式.结果表明:在含Pb2 、Cl-、SO42-酸性溶液中,[H ]≥7.5mol/L、[Cl-]＞2.5mol/L时,溶液中PbCl2的溶解度小于PbSO4的溶解度,PbCl2较PbSO4优先析出;随着[H ]的减小,PbSO4 的溶解度逐渐减小, PbSO4较PbCl2优先析出的范围增大;[H ]=0.1mol/L时,仅仅在硫酸根浓度非常低,游离氯离子浓度非常高时,才可能优先析出PbCl2;[H ]≤ 0.01mol/L时,在[SO42-]T 、[Cl-]可能达到的范围之内,都将优先析出PbSO4.从而较好地解释了在控制电位选择性氯化浸出高品位含金物料工艺中,分离铅时,加入了大量的SO42-,而析出铅渣99%以上是PbCl2的事实.     

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。     

BTA系列Cu缓蚀剂的电化学行为

采用交流阻抗法和恒电位阶跃法研究了在硼砂缓冲溶 液（pH9.2）中BTA及其系列衍生物CBTME,CBTBE对Cu电极的缓蚀行为.结果表明：BTA对Cu 的缓蚀作用是由于在Cu表面上生成了Cu/Cu2O/Cu(I)BTA膜,阻滞了Cu的腐蚀,而且缓蚀剂 的浓度越高,生成的Cu/Cu2O/Cu(I)BTA膜越致密,抑制作用越强.含CBTME缓蚀剂的溶液 中,缓蚀效果随缓蚀剂浓度的升高而增强,但同浓度比较时,BTA的缓蚀效果优于CBTME.当 溶液中含有较低浓度CBTBE时,缓蚀剂促进Cu的腐蚀;而当溶液中含有较高浓度CBTBE时,缓 蚀剂才抑制Cu的腐蚀.一定比例的BTA和CBTME复配后对Cu的缓蚀作用有协同效应.以5 mg/L 为缓蚀剂总量,其最佳复配方案为2 mg/L BTA+3 mg/L CBTME.恒电位阶跃法测得的结果与 交流阻抗方法测得的结果相符.     

亚硫酸钠从含银废液中还原银的研究

利用配位化学理论,研究了溶液中游离亚硫酸根离子浓度、pH值、亚硫酸钠浓度对亚硫酸钠还原银的影响.结果表明:亚硫酸银的溶解度[Ag]T与游离亚硫酸根离子浓度[SO32-]呈非线性函数关系;在2﹤pH﹤8时,亚硫酸银的溶解度随着pH的减小而减小,在pH﹤2时,亚硫酸银的溶解度随着pH的减小而增大,得出亚硫酸银最佳析出的pH=2;在最佳析出条件下,亚硫酸银的溶解度随着亚硫酸钠浓度的减小而减小.同时从热力学角度验证了在pH=2时,亚硫酸银能够被还原成银,并且还原程度较高.从而得出pH＝2是亚硫酸钠从溶液中还原银的最佳条件.最后结合工业生产,验证了理论分析的正确性.     

Dissolution kinetics and thermodynamic analysis of vanadium trioxide during pressure oxidation

The dissolution kinetics of vanadium trioxide in sulphuric acid-oxygen medium was examined. It was determined that the concentration of sulphuric acid and stirring speed above 800 r min 1 did not significantly affect vanadium extraction. The dissolution rate increased with increasing temperature and oxygen partial pressure, but decreased with increasing particle size. The dissolution kinetics was controlled by the chemical reaction at the surface with the estimated activation energy of 43.46 kJ·mol-1. The l...     

电渣重熔用低氟渣与Incoloy825合金中Al、Ti反应性的研究

通过高温渣-金平衡实验,探讨了电渣重熔用低氟渣CaF2-CaO-Al2O3-MgO-Li2O-(TiO2)中TiO2含量对Incoloy825合金中Al、Ti含量的影响。并利用FactSage7.3热力学软件分析了渣中TiO2和Al2O3的活度与渣成分的关系。研究了渣中组元对反应4[Al]+3(TiO2)=3[Ti]+2(Al2O3)的吉布斯自由能和合金中平衡Al、Ti含量的影响规律。结果表明:反应的吉布斯自由能与渣中TiO2、CaF2和MgO呈负相关,与CaO和Al2O3呈正相关;渣中TiO2含量为0%7.27%(质量分数)时,合金烧钛增铝现象逐渐减弱,TiO2含量为11.27%时,又出现烧铝增钛现象;同一温度下,随着渣中CaO和Al2O3含量增加,合金中平衡Ti含量降低,平衡Al含量升高。随着渣中TiO2含量增加,合金中平衡Ti含量升高,平衡Al含量降低。渣中CaF2和和MgO含量变化对合金中平衡Al、Ti含量影响较小。实验结果与热力学计算结果能够很好的吻合。     

高纯纳米晶氢氧化镁粉体制备及表征

以自制的高纯硫酸镁和由氨水、氢氧化钠组成的复合碱液为原料制备高纯纳米氢氧化镁粉体。考察几种关键因素对镁沉淀率和产物平均粒度的影响。结果表明,随着溶液中Mg2+初始浓度和反应温度的提高,镁沉淀率提高,产物平均粒度先降低后提高;延长反应时间和陈化时间,镁沉淀率和产物平均粒度都提高;提高搅拌速度,镁回收率提高不大,但产物平均粒度减小。当Mg2+初始浓度2.0mol·L-1,反应温度50℃,反应时间60min,搅拌速度900r·min-1,陈化时间90min时,Mg沉淀率为95.4%,得到的氢氧化镁粉体为六方片状颗粒,粒度在50～140nm,且粒度分布均匀,分散性好,纯度很高。     

高Ti,Nb析出强化高强钢接头强度及焊接热影响区软化行为分析

采用混合气体（80％Ar＋20％CO2）保护焊对高Ti,Nb析出强化高强钢进行了焊接强度试验研究．结果表明,随着焊接热输入增大,接头强度有降低趋势．焊接热影响区较母材硬度降低,存在软化行为．粗晶区晶粒长大及10nm以下（Ti,Nb,Mo）（C,N）第二相粒子的溶解造成强化效果降低．未溶的（Ti,Nb,Mo）（C,N）第二相粒子固定了C,Mo元素,降低过冷奥氏体的稳定性,不能得到硬度较高的板条状马氏体或贝氏体,而形成硬度较低的粒状贝氏体．第二相强化效果的降低不能通过组织强化有效弥补,从而造成粗晶区软化．在细晶区热循环作用下,10nm以下第二相粒子粗化,使得偏离其临界强化尺寸,析出强化效果降低,造成细晶区软化．     

化学沉淀法制备纳米片状SrSO_4粉体的工艺参数

采用简单、高效的化学沉淀法制备出规则的片状纳米SrSO4粉体,研究了温度、Sr2+浓度和乙醇加入量等对粉体的粒径、粒度分布和团聚程度的影响,通过正交试验选择出合适的工艺参数与控制条件.利用SEM、XRD和DSC等方法对粉体进行了形貌观察、物相分析及热物性分析.结果表明,采用乙醇-水溶液体系制备SrSO4粉体的最佳工艺为室温条件下,Sr2+浓度为1.0mol/L,乙醇加入量为反应溶液总体积的30%.通过控制粉体在溶液中的饱和度可以制备出形状规则、晶型一致、粒度分布窄、分散性良好的纳米硫酸锶粉体.     

Preparation and properties of nano-sized SnO2 powder

1　INTRODUCTIONSnO2isoneofthemainmaterialsusedingassensor.Becauseofthehumidityandgassensingfunction,itattractsmoreandmoreattentions.Butthepresentproblemishowtoimprovethestabilityandsensibilityofgassensor.Researchershavetakenmanymeasurestoresolvethisproble…     

Kinetics of simultaneous leaching of Ag and Pb from hydrometallurgical zinc residues by chloride

The leaching kinetics of silver and lead simultaneously from zinc residue by chloride was investigated.The effects of stirring speed,temperature,sodium chloride concentration,particle size and liquid/solid ratio on Ag and Pb dissolution in sodium chloride were studied.It was determined that the dissolution rates increased with increasing sodium chloride concentration,temperature and decreasing particle size.The dissolution kinetics followed a shrinking core model,with inter-diffusion through gangue layer as the rate determining step.This finding is in accordance with the apparent activation energy(Ea)of 26.8 kJ.mol-1(Ag)and 26.5 kJ.mo1-1(Pb),and a linear relationship between the rate constant and the reciprocal of squared particle size.The orders of reaction with respect to sodium chloride concentration,temperature and particle size were also achieved.The rate of reaction based on diffusion-controlled process can be expressed by semi-empirical equations.     

Thermodynamic analysis on preparation of fibrous NiO precursor powders with oxalate precipitation process

According to the principles of simultaneous equilibrium and mass balance, a series of thermodynamic equilibrium equations of Ni（ Ⅱ）-C2 O4^2--NH3-NH4^＋-H2O system at ambient temperature are deduced theoretically and the logarithm concentration versus pH value（lg[Ni^2＋ ]r-pH） diagrams at different solution compositions are drawn. The results show that when pH is above 8.0, nickel ions coordinate with ammonia, the precipitation proceeds slowly accompanying with the release of nickel ions from the multi-coordinated Ni（NH3）n^2＋ （n= 1, 2,…, 6） and the morphology of NiO powder precursor is fibrous; when pH is below 8.0, nickel ion directly reacts with C2O4^2- and the morphology of NiO powder precursor is of cubic-shape. Some experiments were made to confirm the relation between the total concentration of nickel ion and pH. It is shown that the thermodynamic mathematical model is correct and the calculated values are basically accurate.     

Simulation study of effects of initial particle size distribution on dissolution

Dissolution kinetics of γ′ particles in binary Ni–Al alloys with different initial particle size distributions (PSD) is studied using a three-dimensional (3D) quantitative phase field model. By linking model inputs directly to thermodynamic and atomic mobility databases, microstructural evolution during dissolution is simulated in real time and length scales. The model is first validated against analytical solution for dissolution of a single γ′ particle in 1D and numerical solution in 3D before it is applied to investigate the effects of initial PSD on dissolution kinetics. Four different types of PSD, uniform, normal, log-normal and bimodal, are considered. The simulation results show that the volume fraction of γ′ particles decreases exponentially with time, while the temporal evolution of average particle size depends strongly on the initial PSD.     

重压下含铌钛连铸坯碳氮化物析出行为的研究

钢中合金元素的添加会不同程度的形成碳、氮化物进而提高钢材的组织与性能,为研究重压下铸坯析出物的析出行为,本文以规则溶液下亚点阵模型为基础,计算热力学平衡状态下热力学参数。通过热力平衡方程组,得出一定温度下,析出物摩尔分数、亚点阵中不同元素原子分配比,利用能谱分析及透射电镜观察验证这种析出模式。计算结果表明,不同压下制度铸坯中析出物主要为(Nb,Ti)(C,N)析出,尺寸在30～40 nm左右。