铝的活化及其水解吸附分离镁锂

针对高镁锂比盐湖中锂难以提取的难题,一种通过活性铝水解吸附锂的方法被用于从高镁锂比盐湖卤水结晶产物中高效提取锂。考察氯化钾、氯化钠和氯化锂及其混合物对铝的活化效果,进而对从NaCl和LiCl混合盐中提取锂进行研究,然后研究MgCl_2和LiCl混合盐活化金属Al及水体分解Mg和Li,考察机械活化及活化铝水解反应条件对镁锂分离的影响。结果表明:含有LiCl的盐能使金属铝完全能被活化,经活化后铝快速与水反应生成活性氢氧化铝,同时吸附其中的锂。通过控制合适的机械活化和水浸出条件,活性铝水解吸附法能有效从混合盐中提取锂,锂的吸附率能达到96%。当在镁锂质量比为20:1的混合盐中加入6%的铝,机械活化时间60min后,采用50℃的水浸出活化后的物料2.0 h,锂的吸附率达到85%,而镁的吸附率仅约为0.6%,所得吸附沉淀中的镁锂质量比降低到0.12。因此,采用含镁锂的混合盐直接活化铝然后水解能实现很好的镁锂分离。     

特性Na离子吸附剂的制备及其从钨酸铵溶液深度除钠（英文）

在Na2O-Al2O3-CaO-TiO2-P2O5体系中通过控制结晶合成了多孔吸附剂Na1.6Al0.6Ti1.4(PO4)3(NATP)。XRD分析表明,合成的玻璃体会弥散结晶为NATP和Ca9Al(PO4)7两相;通过酸浸可将Ca9Al(PO4)7相溶出,从而使主相NATP中留下大量孔道。实验研究了平衡时间、溶液pH和Na+浓度对吸附剂离子交换性能的影响。吸附动力学和平衡热力学研究表明,吸附过程可以很好地用准二级动力学方程和Langmuir等温方程进行描述。此外,在工业钨酸铵溶液中深度除钠的实验表明,除钠率高于97%,且循环实验表明该吸附剂具备良好的循环性能。     

钙盐沉钒的热力学研究

根据同时平衡原理以及质量守恒定律,绘制了在不同的游离总钙浓度下Ca-V(Ⅴ)-H2O体系25℃时的热力学平衡图,并进行了热力学分析。结果表明,随着溶液pH值的增大,体系中依次出现V2O5、Ca(VO3)2、Ca2V2O7、Ca3(VO4)2、Ca3(VO4)2+Ca(OH)2、Ca(OH)2六个沉淀稳定区。当沉钒反应平衡后液游离总钙浓度为0.01mol/L时,在pH=5.1~9.8范围内,钒以Ca(VO3)2形式沉淀,钒浓度最低可降至2.2×10-3 mol/L;在pH=9.8~10.3范围内,钒以Ca2V2O7形式沉淀,钒浓度最低可降至1.2×10-2 mol/L;在pH=10.3~12.6范围内,钒以Ca3(VO4)2形式沉淀,钒浓度最低可降至2.4×10-4 mol/L,沉钒效果最佳。当游离总钙浓度为0.01~1.0mol/L时,理论最佳沉钒pH值基本维持在11.0~12.6。     

硫磷混酸浸出黑钨矿动力学

采用单因素实验法研究了硫磷混酸分解黑钨矿浸出过程中的动力学过程,考察搅拌速度、矿物粒度、反应温度、硫酸浓度和磷酸浓度对黑钨矿浸出速率的影响。结果表明:黑钨矿在该体系中的浸出过程可用Avrami方程描述,其模型特征参数为0.83,反应的表观活化能为67.54 kJ/mol,属化学反应控制,建立硫磷混酸浸出黑钨矿的反应动力学方程。     

钴白合金常压磷酸选择性浸出钴和铜的工艺研究

钴白合金是铜钴氧化矿经还原熔炼得到的复杂合金产物，主要含有Co, Fe, Cu和Si，其他杂质元素的含量较低。目前，常压酸浸法被广泛地用于处理钴白合金，主要以硫酸和盐酸等强酸为浸出剂，在浸出过程中，在Co和Cu被浸出的同时，大量的Fe也进入到溶液中；该工艺存在有价金属回收率低，酸溶液中除铁困难等问题。鉴于此，进行了钴白合金常压磷酸选择性浸出Co和Cu，同时生产二水合磷酸铁的研究，并研究了磷酸浓度、双氧水添加量、浸出温度、浸出时间等因素对Co和Cu选择性浸出的影响。结果表明：在磷酸浓度为2.5 mol·L^-1，温度为80℃，双氧水添加量为7.5%(体积分数)，浸出时间为120 min，液固比(L/S=磷酸溶液(ml)/钴白合金(g))为12∶1的条件下，钴白合金中Co和Cu的浸出率分别达到99.6%和99.3%, Fe的浸出率仅为0.7%。Fe主要以二水合磷酸铁的形式存在于浸出渣中。该工艺实现了Co和Cu的选择性浸出以及Fe的资源化回收。     

Cu2S-MoS2二元系相图的测定

针对现有辉钼矿氧化焙烧工艺生产效率低、设备结构复杂、炉料容易烧结、二氧化硫污染严重等不足,提出一种熔池熔炼辉钼矿的新方法.为了得到不同温度下辉钼矿在白冰铜中的溶解度,用干化学法合成硫化亚铜,并用步冷曲线法测定了Cu2S-MoS2二元系相图.实验结果表明,在MoS2质量分数为0～4.48％的范围内,Cu2S-MoS2二元系为简单的二元共晶体系,共晶温度为(1117.0±3.0)℃,共晶组成为(1.70±0.20)％MoS2;当MoS2含量超过4.48％时MoS2和Cu2S形成固溶体.在铜熔炼温度范围(1200～1300℃)内,白冰铜能够溶解辉钼矿,在1200℃时溶解度达到14.8％.     

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。     

W-Mo-H2O体系钨钼分离的热力学分析

绘制25℃时W-H2O系、Mo-H2O系以及W-Mo-H2O系中存在的物种随pH值、钨、钼浓度变化的热力学平衡图,并总结其变化规律。热力学分析表明:W-Mo-H2O系中的钨、钼在酸化过程中一般经历从单体离子到杂多酸根离子再到同多酸根离子的转变过程。在pH值为6.5-7.5的范围内,钨转变成聚合离子的程度均高于钼,表明单钨酸根离子的聚合能力强于单钼酸根离子的;而在pH值为3.0-6.5的弱酸性区间内,溶液中形成浓度较高的钨钼杂多酸根离子,这对于钨钼分离极其不利。     

喷雾干燥法合成球形LiFePO4/C材料研究

以FePO4.2 H2O、Li2CO3为原料,以葡萄糖为碳源和还原剂,采用喷雾干燥法合成球形LiFePO4/C材料,研究了浆料固含量和进料速率对颗粒大小的影响。X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析表明:喷雾干燥法合成的LiFePO4/C具有完整的橄榄石型结构,颗粒呈规整的类球状。在室温下测试了LiFePO4/C材料的充放电性能。结果表明,材料具有良好的电化学性能。750℃所得LiFePO4/C材料在0.2 C、0.5 C、1 C和3 C电流密度下的首次放电比容量分别为144.1、139.2、135.5 mAh/g和125.1mAh/g;材料循环性能良好,经10次循环后,材料的放电比容量都保持在99%以上。