生物质高压水热还原法分离回收高铁铝土矿中铁的机理研究

利用纤维素对高铁铝土矿进行溶出、还原,借助模型系统分析了不同温度下高铁铝土矿溶出、还原的动力学,并通过试验验证得出:最佳温度为280℃、NaOH浓度为180g/L,最佳铝溶出率、铁还原率分别为84%、81%。     

微波焙烧对一水硬铝石矿浸出性能的影响

研究了微波焙烧对一水硬铝石矿浸出性能的影响. 考察了微波辐射温度、微波辐射时间对矿物浸出性能的影响,在此基础上,对微波焙烧预处理的机理作了进一步的探讨. 结果表明,微波焙烧能够显著提高氧化铝的浸出率,降低浸出液的分子比. 微波焙烧在微波辐射温度为535℃、辐射时间为5 min时达到了最佳的效果. 微波辐射温度过高会造成矿物烧结,影响浸出效果. 延长微波辐射时间对浸出效果影响不大.     

超声辅助电沉积Ni-Co/Y2O3复合镀层的电化学研究

为了研究Y_2O_3纳米粒子在与Ni~(2+)和Co~(2+)共沉积过程中的电化学行为,揭示Ni-Co/Y_2O_3复合镀层的电结晶机理,针对Ni-Co/Y_2O_3的超声辅助电沉积进行了循环伏安(CV)、计时电流(CA)、交流阻抗(EIS)等电化学测试,并通过对实验曲线的拟合计算出共沉积过程的动力学参数。结果表明,Y_2O_3纳米粒子与基质金属的共沉积使形核/生长电位正移,阴极极化度减小。Ni-Co合金和Ni-Co/Y_2O_3复合镀层的形核/生长符合Scharifker-Hill瞬时成核模型:低负电位下,复合镀层的成核速率更高,Y_2O_3纳米粒子对Ni-Co合金的形核起促进作用;高负电位下,Y_2O_3纳米粒子抑制了Ni-Co合金的形核过程。拟合计算结果与实验曲线的理论分析一致。EIS测试表明,Y_2O_3纳米粒子对电极/电解液界面处的双电层无明显影响,但会减小复合共沉积过程的电荷转移电阻。     

超声波辅助电沉积Ni-Co-Y2O3复合镀层的电化学研究

在铜片表面制备了Ni-Co-Y_2O_3复合镀层。采用线性扫描伏安法、计时电流法和交流阻抗法等电化学方法研究了Ni-Co-Y_2O_3复合镀层的电化学行为;采用X射线衍射仪分析了Ni-Co-Y_2O_3复合镀层的相结构;采用扫描电镜观察了Ni-Co-Y_2O_3复合镀层的表面形貌和截面形貌。结果表明:Ni-Co-Y_2O_3复合镀层的起始沉积电位为-0.80 V,并且成核遵循Scharifker-Hill瞬时成核模型;达到沉积电位时,EIS曲线由完整的高频容抗弧和低频感抗弧组成;Ni-Co-Y_2O_3复合镀层表面的晶粒较为致密,与基体结合较好。     

LiCl-LiF熔盐中Li_2CO_3在钨电极上的电化学行为

680℃、LiCl-LiF纯锂盐体系,以Li_2CO_3为原料熔盐电解法制备金属锂。采用电化学方法(循环伏安、计时电位法)分析了Li_2CO_3在钨丝工作电极上的电化学行为。金属锂在钨丝电极上的还原为一步得电子可逆反应过程,在氯气析出峰前的氧化峰为加入Li_2CO_3所致,Li_2CO_3在电场作用下分解成氧化锂和二氧化碳,氧离子在氯气析出峰前放电生成氧气。往LiCl-LiF熔盐体系加入1%Li_2CO_3使锂离子的扩散系数由1.98×10~(-8) cm~2/s减到0.82×10~(-8 )cm~2/s,最小还原电流密度由0.28A/cm~2增加到0.59A/cm~2,且锂离子在钨丝电极上的电化学还原过程由扩散环节控制。     

Ni-Co/ZrO2复合镀层的制备与研究

采用超声波辅助电沉积方法,在氨基磺酸盐镀液中制备了Ni-Co合金镀层与Ni-Co/ZrO_2复合镀层。研究了电沉积两种镀层的电化学行为,并测试了两种镀层的性能。结果表明:纳米ZrO_2微粒的加入,降低了电沉积体系的极化度,使电沉积更容易进行;与Ni-Co合金镀层相比,NiCo/ZrO_2复合镀层具有更高的纳米压痕硬度、弹性模量、硬模比,以及更优异的减摩性能。     

超声波功率对Ni-Co/ZrO2复合电沉积的影响及电化学研究

在氨基磺酸盐电解质溶液中,采用超声波辅助电沉积的方法,于纯铜板表面制备了Ni-Co/ZrO_2复合镀层。研究了超声波功率对Ni-Co/ZrO_2复合镀层的表面形貌、相结构、显微硬度及耐蚀性的影响。结果表明:超声波功率直接影响复合镀层中纳米微粒的复合量,从而影响复合镀层的结构和性能。超声波功率为240 W时所得复合镀层的显微硬度最高,纳米微粒的复合量最大,耐蚀性最强。同时,超声波功率为240 W时引起的阴极极化最大,有利于纳米微粒与基质金属的共沉积。     

液态铝阴极法制备铝钙中间合金

在CaCl2-CaF2体系中,以CaO为电解原料,采用液态铝阴极法生产铝钙中间合金。采用熔盐电解监控仪测量电解过程中的反电动势、槽电压、电流等工艺参数及电解波形图,通过电位控制法调节CaO的加料周期,同时根据所得合金产品中的钙含量(质量分数)探讨影响电流效率的因素。结果表明:反电动势随电流密度增加而增大,通过控制电位法测得加料周期为30 min;在740℃、电流为7 A的条件下,电解1 h可制取钙含量为11.6%的铝钙合金,电流效率可达67.3%。     

高压水热还原法利用生物质分离黄钾铁矾渣中铁的研究

在高压水热反应釜内,以纤维素为还原剂将黄钾铁矾渣中的Fe(Ⅲ)还原为可磁选分离的磁铁矿(Fe3O4)。系统考察了水热温度及还原时间等对Fe(Ⅲ)还原的影响,并借助XRD及SEM等分析了不同还原条件下还原产物的微观形貌和物相构成。结果表明,在260℃还原6h的条件下,Fe(Ⅲ)的还原率可达到51.8%。反应产物经磁选后可获得磁铁矿精矿。     

MgO与Sc_2O_3对镁系熔盐体系物理化学性质的影响

针对MgF_2-LiF-KCl-ScF_3熔盐体系,测定了不同质量MgO和Sc_2O_3对体系基础物性的影响。结果表明:Sc_2O_3的加入可有效降低体系的初晶温度,并使体系密度增大;MgO的加入对体系电导率和初晶温度有一定影响,但加入量小于2%时影响不明显。研究结果可为电沉积法制备铝镁钪合金及熔盐体系的选择提供技术参考。