FeSO_4-H_2O体系中水热赤铁矿沉铁及亚稳态铁物相转变行为

赤铁矿渣由于铁含量高,存在极大潜力作为副产品销售给钢铁、水泥制造以及涂料行业,从而实现铁资源化利用,硫含量是影响赤铁矿品质并实现其资源化利用的重要因素之一。赤铁矿渣中硫主要以亚稳态的铁矾、SO_4~(2-)的不可逆吸附以及碱式硫酸铁等形式存在,其中铁矾是硫的主要存在形态。FeSO_4-H_2O体系中Fe(II)氧化水热水解赤铁矿沉铁及过程亚稳态铁物相转化研究表明:温度是影响亚稳态铁矾物相形成和转化的关键因素,升高温度亚稳态铁矾的热力学稳定性变差,有利于其向赤铁矿转变。降低初始硫酸浓度、延长反应时间、添加晶种均会促进Fe(II)氧化水解,也有利于亚稳态铁矾物相向赤铁矿转变,从而获得铁含量高、硫含量低的高品质沉铁渣。在初始Fe~(2+)浓度30g/L、Na_2SO_4浓度0.15mol/L、初始酸浓度1.6×10-4mol/L、温度200℃、氧分压400kPa、反应时间180min、搅拌转速500r/min的优化技术参数下,Fe(II)氧化水热水解赤铁矿沉铁过程中沉铁率为95%,获得不含亚稳态铁矾的赤铁矿沉铁渣,其中铁、硫和钠硫含量分别为66.6%、0.92%和0.033%(质量分数)。     

常压臭葱石沉砷过程铜离子对晶形、组分及稳定性的影响

针对酸性含铜溶液中砷的固化问题,本文采用常压臭葱石沉砷的方法,在Fe(Ⅱ)-As-SO42-溶液体系下,研究了不同初始铜离子浓度、反应温度和初始pH值条件下,铜离子对沉淀物晶形、组分及稳定性的影响。结果表明,初始铜离子浓度在10~20 g/L范围内,均可以合成出臭葱石晶体,提高初始铜离子浓度对臭葱石晶体形貌和稳定性的影响不明显,但臭葱石颗粒尺寸有变小的趋势。初始铜离子浓度为10 g/L时,当反应温度为60~80 ℃时,得到的沉淀物多呈小颗粒团聚体,达到85 ℃及以上时才能够生成双锥状臭葱石晶体。提高反应温度,会增加臭葱石沉淀中砷、铁、铜的含量,并能提高臭葱石的稳定性。初始pH值在0.7~1.2范围内,可以得到双锥状臭葱石晶体。提高初始pH值,会降低臭葱石沉淀中砷和铁的含量,增加臭葱石沉淀中铜的含量,并降低臭葱石稳定性。     

合成异极矿元素硫水热硫化动力学(英文)

研究了元素硫水热硫化合成异极矿的动力学研究,考察了搅拌转速(100～600r/min)、温度(120～220℃)、硫磺用量(摩尔比为0.6～1.6)和矿物粒度(48～246μm)对异极矿转化率的影响。结果表明:随着转化温度的升高和矿物粒度的减小,异极矿的转化率不断增大。当搅拌转速大于400r/min,硫磺理论摩尔比大于1时,其对异极矿的转化率影响不明显。异极矿元素硫水热硫化转化反应初期受化学反应控制,该过程的表观活化能为50.23kJ/mol,后期逐步转变为受固体产物层的扩散控制,其表观活化能为11.12kJ/mol。     

盐酸体系N503萃取分离铟铁行为研究

研究了酰胺类萃取剂N503(N,N′?二(1?甲基庚基)乙酰胺)从盐酸溶液中萃取铟和铁的行为,考察了盐酸浓度、萃取剂浓度和氯离子浓度对铟、铁萃取率的影响。结果表明：盐酸浓度、萃取剂浓度对In(III)和Fe(III)的萃取率影响较显著,在研究的盐酸浓度范围内,溶液中铟、铁的萃取顺序为Fe(III)>In(III)>Fe(II)。当盐酸浓度为3 mol?L-1,N503浓度为20 %时,Fe(III)的萃取率接近100 %,In(III)的萃取率约为70 %,Fe(II)的萃取率小于1 %。因此Fe(III)与In(III)难以选择性萃取分离,Fe(II)与In(III)可以实现选择性萃取分离。且Fe(III)、In(III)萃合物反萃性能接近,均能被稀盐酸反萃,难以实现选择性反萃分离。因而,获得从盐酸溶液中萃取分离铟铁的工艺为：先采用铁粉将Fe(III)还原为Fe(II),再采用N503选择性萃取,0.1 mol?L-1盐酸溶液反萃In(III),铟铁的分离系数可以达到1400,为铟、铁的分离提供数据基础和理论指导。     

真空制盐中碳酸根离子的转化与阻垢防垢

针对盐硝联产工艺中成垢阴离子CO32–浓缩富集导致蒸发系统结垢问题，研究采用盐酸多段调节卤水pH值，使CO32–转化为HCO3–，有效地缓解了系统结垢延长生产周期。通过热力学计算、XRD、SEM-EDS等技术探究了加酸过程中CO32–与HCO3–的转化行为，得出以下结论。盐硝蒸发系统垢泥主要由CaCO3垢和Mg(OH)2垢组成，但结垢机理有所区别。盐系统结垢的诱因是逐效富集的Ca2 随着温度的升高而形成低溶解度的CaCO3达到过饱和状态沉积析出形成垢层，硝系统结垢的主要原因是卤水中CO32–和OH–的成倍富集；理论计算和实验结果指出，调节母液的pH至9.0 ~ 9.5，可使局部的CO32–转化为HCO3–；垢层的浸出实验表明，调节卤水pH至9.08，Mg2 能有效的溶解浸出，而仅有少部分的Ca2 溶解浸出。SEM-EDS结果表明，未被浸出的钙形成致密的垢层可抑制换热管表面结垢，实现了在防止系统腐蚀的同时，可使CO32–转化为HCO3–，有效地缓解了系统结垢。     

硫酸锌溶液锌粉逆流置换除镉及直接制备海绵镉

针对硫酸锌溶液采用锌粉置换净化除镉时造成大量锌粉浪费、除镉产物含镉低、后续处理复杂等难题,提出碱度控制与三级逆流锌粉置换新方法,解决产物层包裹和锌粉利用率低的问题,以期能够降低锌粉耗量,缩短镉回收流程,直接制备出海绵镉。考察了锌粉用量、锌粉粒度、净化时间、锌粉添加方式、碱度(BT)值调控等参数对镉脱除率的影响。结果表明：单段除镉的优化条件为温度60℃、搅拌速度150 r/min、锌粉浆化预处理、锌粉用量为理论添加量的1.2倍、反应时间120 min;通过三级逆流锌粉净化除镉,镉的浓度由2.29 g/L降低至0.48 mg/L,镉的脱除率超过99.9%,可实现硫酸锌溶液中镉的深度净化;净化过程可直接产出镉含量为80.5%的海绵镉。研究结果对湿法炼锌净化过程降低锌粉消耗、缩短镉回收流程具有指导意义。     

P204-TOPO混合萃取体系从湿法炼锌含铟硫酸锌溶液中萃取回收铟

为解决湿法炼锌硫酸锌溶液中传统溶剂萃取回收铟过程需使用高浓度盐酸反萃,且反萃后贫有机相中夹带氯离子危害湿法炼锌的难题.采用P204-TOPO混合萃取体系从含铟浸出液中选择性萃取铟,载铟有机相采用硫酸反萃,实现无氯体系回收铟.研究发现,混合体系萃取铟过程属于阳离子交换,TOPO与P204发生缔合作用,减弱了P204与铟离...     

氧化锌烟尘氧化中浸-加压酸浸组合浸出技术

钢铁厂冶炼过程产生的含锌固体废弃物经烟化挥发得到氧化锌烟尘,具有来源广、成分复杂、原料波动性大的特点。以该氧化锌烟尘为研究对象,针对现行湿法炼锌常规工艺处理流程存在原料适应性差,锌直收率低,浸出渣中铅难以富集的问题,本文研究了氧化中浸-加压酸浸组合技术工艺,考察了液固比、反应时间、浸出温度、氧化剂等因素对锌、铟及主要金属离子浸出的影响。结果表明,采用氧化中浸技术在温度60 ℃、液固比3.9 mL/g、中浸1 h、中和2 h、过氧化氢用量62 mL/kg的条件下,锌浸出率达到80%以上,中浸液中铁含量＜20 mg/L,可实现锌的浸出与铁的同步沉淀;中浸渣采用加压酸浸技术,利用氧化中浸渣中沉淀的三价铁对硫化物进行氧化浸出,在不添加氧化剂、温度125 ℃、液固比2.5 mL/g、浸出时间3 h,浸出剂酸浓度为150 g/L的条件下,锌和铟浸出率分别达98%和90%以上,锌与铟可同时高效浸出,且可同步实现浸出液中铁价态的控制,加压酸浸液中铁浓度在17 g/L左右、其中二价铁浓度在16 g/L左右,90%以上的铁为二价铁,易于后续溶液处理,加压酸浸渣铅含量≥30%,富集比高。该工艺解决了常规工艺锌直收率低的问题,简化了工艺流程,提高了原料适应性,实现了氧化锌烟尘的高效综合利用。     

废旧磷酸铁锂正极材料回收再生研究进展

磷酸铁锂是动力型锂离子电池的理想正极材料,在新能源汽车领域得到广泛应用,磷酸铁锂动力电池将是国内未来几年废旧电池回收的重点。目前已报导的废旧磷酸铁锂正极材料回收再生技术多处于研发阶段,以中国学者的研究成果居多。本文介绍了国内外LiFePO4正极材料的多种回收再生方法,包括高温直接再生和高温修复再生技术、湿法回收以及再生技术、生物回收技术等,并总结了各自的优缺点,指出废旧磷酸铁锂正极材料回收再生未来仍将以湿法回收为主,需在介质循环、高效除杂等方面继续改进,实现正极材料的低成本、绿色、高效回收,加快技术的产业化进程。     

P204从石煤浸出液中萃取钒及萃余废水处理研究

采用P204从石煤酸性浸出液中萃取钒,考察了料液初始pH值、萃取剂浓度、相比、萃取级数对钒萃取率的影响。结果表明:溶液pH值升高对钒的萃取有利,但随溶液pH值增大,溶液中沉淀量增多,钒损失率增大,X射线衍射图分析结果表明沉淀的主要成分为Fe,SO42-,PO34-和NH4-的结晶物。萃取剂浓度或相比(O/A)的增大,钒萃取率升高;以含10%P204,5%TBP和85%磺化煤油的有机相做萃取剂,在相比为1∶1,溶液初始pH值2.48的条件下,钒的单级萃取率为76.7%,经6级逆流萃取,钒的萃取率达到94.2%。采用生石灰处理萃余废水,当溶液pH值大于7.3时,萃余废水得到有效净化,处理后的废水清澈透明,可返回循环使用。