熔盐电解渣磁选-焙烧-浸出提取稀土元素

以稀土熔盐电解渣为原料,提出了磁选—焙烧—浸出工艺提取稀土元素。全过程工艺考察结果表明,原料在100 mT的最佳磁场强度条件下,除铁率达到45.59%,非磁性相在焙烧浸出过程的最佳工艺条件为：焙烧温度750 ℃、CaO添加量30%、浸出温度25 ℃、盐酸浓度3 mol/L,全过程工艺的Nd、Pr的总回收率分别达到95.98%、96.15%。采用原位XRD表征结合热力学分析,明晰了焙烧过程矿相转化规律,发现在焙烧过程中REF3与CaO反应生成REO,同时CaCl2与CaO、REF3先生成REOCl,REOCl再进一步转化为REO,提高焙烧温度能够减少难溶物相REOCl的生成,促进REF3向易溶物相REO的转变,进而提高稀土浸出率。本研究可为稀土回收提供理论指导。     

Recycling and Reuse of Ionic Liquid in Homogeneous Cellulose Acetylation

Molecular distillation was used to recover ionic liquid (IL) 1-allyl-3-methylimidazolium chloride (AmimCl) in homogeneous cellulose acetylation. The five factors that affect the separation efficiency of molecular distillation, namely, feed flow rate, distillation temperature, feed temperature, wiper rotating speed, and distillation pressure, are discussed. The optimal recovery condition was determined via orthogonal experiments using an OA₉(3⁴) design. The IL was recycled and reused 5 times in the homogeneous cellulose acetylation system under optimal conditions. The purity of recycled IL the 5th time reached 99.56%. FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy) and ¹H NMR (nuclear magnetic resonance) spectroscopy showed that the structure of the recovered IL is not changed. This work proves that AmimCl has excellent reusability, and that molecular distillation is an effective method for recovering IL in homogeneous cellulose acetylation.     

高铝粉煤灰碱法提铝过程镓的吸附研究

我国内蒙古中西部以及山西北部地区的高铝粉煤灰中氧化铝含量高达50%以上,伴生的镓含量可达60 mg/kg,是重要的含铝、镓二次资源。为进一步提升高铝粉煤灰资源化利用附加值,实现粉煤灰提铝过程低浓度含镓溶液的高效提取,本文基于高铝粉煤灰预脱硅拜耳-亚熔盐联合法提铝工艺中的含镓碱液体系,研究了含镓模型溶液中镓离子的静态吸附规律,系统考察了不同吸附时间、吸附温度、镓初始浓度以及碱浓度对螯合树脂吸附镓离子的影响,完成了吸附动力学与吸附等温线的考察,并采用吸附柱进行了低浓度含镓碱液动态吸附及淋洗试验验证。静态吸附试验结果表明:采用LSC-600型螯合吸附树脂可实现低浓度含镓碱液中镓离子的高效吸附,树脂的平衡吸附容量随静态吸附时间增大而增大,吸附24 h后树脂吸附容量达到平衡;镓离子初始浓度低于400 mg/L,树脂的平衡吸附容量受吸附温度影响较小,在镓离子浓度高于400 mg/L体系中,树脂的平衡吸附容量随吸附温度升高而降低,其中吸附温度为50℃时树脂对镓离子的平衡吸附容量最大;随含镓碱液碱浓度增加,螯合树脂对镓离子的吸附容量先增大后减小,螯合树脂对镓离子的平衡吸附容量随镓离子初始浓度增大而增大,镓离子初始浓度高于1 200 mg/L时树脂吸附容量达到饱和,吸附温度为50℃,镓离子初始浓度为1 200 mg/L,碱浓度为5 mol/L时树脂的最大吸附容量为36 mg/g。动力学拟合结果表明:碱体系树脂对镓离子的吸附动力学过程符合准二级动力学方程,属于化学吸附过程;吸附等温线拟合结果表明,LSC-600型螯合树脂对镓离子的吸附满足Langmuir等温方程,说明镓离子的螯合吸附过程为单层吸附。树脂的动态吸附和淋洗结果表明,液体流速越大,树脂达到吸附平衡时的穿透床层数越小,树脂对镓离子的吸附容量和吸附率均较低,镓离子初始浓度50 mg/L,吸附温度为50℃,吸附流速为2. 5 BV/h时,树脂对低浓度含镓碱液吸附效果最优,最大吸附容量为3. 13 mg/g,淋洗过程淋洗液镓离子浓度随着床层数增加先增大后降低,淋洗流出液达到0. 7 BV时镓浓度最高为1 936mg/L,高浓度段(0. 3～1. 5 BV)溶液中镓离子浓度为1 248 mg/L,富集倍数达25倍。     

阳离子型聚丙烯酰胺对含超细氢氧化镁浆料过滤性能的影响

为解决超细氢氧化镁颗粒细、易团聚导致的难过滤问题,本文考察了添加剂种类对含超细氢氧化镁浆料过滤性能的影响,系统研究了阳离子型聚丙烯酰胺加入方式、添加剂用量比、反应温度、反应时间和搅拌速率等因素对过滤速率的影响,采用X射线衍射仪（XRD）、热场发射扫描电子显微镜（SEM）对反应过程中得到的氢氧化镁晶体结构、形貌、粒度等进行表征分析,结合傅里叶红外光谱仪（FTIR）探究了聚丙烯酰胺分子与氢氧化镁晶体的结合机制,总结了阳离子型聚丙烯酰胺提高含超细氢氧化镁浆料过滤性能的机理。结果表明：阳离子聚丙烯酰胺的添加量为理论氢氧化镁质量的0.7%,反应温度60℃,搅拌速率250r/min,超细氢氧化镁浆料的过滤速率最大为545mL/(m²·s),体系黏度最低为8.64mPa·s,氢氧化镁的平均粒径为138nm。过滤性能提高的机理为：阳离子聚丙烯酰胺中的酰胺基团与氢氧化镁分子中的羟基通过吸附架桥方式结合形成长链分子,使氢氧化镁颗粒之间分散性提高,减少相互间的团聚,提高整体过滤速率。     

有机-无机复合介质浸出对钢渣中含铁物相的影响

采用SEM、EDS、XPS、FT-IR相结合的分析方法,对乙酸-水-磷酸三丁酯复合溶剂浸出后的钢渣进行了分析,研究了有机-无机复合介质浸出对钢渣中含铁物相存在形式的影响. 结果表明,钢渣中的铁主要以铁单质、铁氧化物、铁酸盐及MgO, FeO和MnO形成的固溶体(RO相)存在,浸出后RO相被破坏,铁元素主要以铁氧化物、铁氢氧化物形式存在,其中Fe3+占88.9%,Fe2+占11.1%,可通过进一步磁选回收浸出钢渣中的铁资源.     

预碳化辅助双氧水沉淀高碱铝酸钠溶液强化薄水铝石合成工艺(英文)

Hydrogen peroxide (H2O2) precipitation from sodium aluminate (SA) solution at close-ambient temperature is an efficient method to synthesize boehmite and its derived alumina with high surface area, but the precipitation yield of Al2O3 is usually below 50% in highly alkaline SA solutions. Here the synthesis of boehmite is enhanced through a precarbonization-assisted H2O2 route in highly alkaline SA solutions. It is found that the crystal structure of the precipitation product is evidently influenced by the precipitation conditions. As the precipitation temperature increases from 273 to 325 K, a small amount of gibbsite by-product is formed. As the aging temperature increases from 301 to 333 K, the crystallinity of boehmite decreases and part of the boehmite dissolves due to an increase in the pH value. Based on the above results, a precarbonization-assisted H2O2 route is proposed to obtain pure boehmite with more complete recovery of Al2O3 from highly alkaline SA solutions. The route includes a controllable precarbonization step of SA solutions with a molar ratio of Na2O to Al2O3 higher than 2︰1, followed by the H2O2-precipitated step with a molar ratio of H2O2 to Al2O3 less than 7︰1. Because of its facile operation conditions, no extraneous impurity, time saving and a possible recycle of the filtrate, the route has great potential to be an alternative method for preparation of boehmite and its derived alumina.     

漆包线热解炉反应器的数值模拟与优化设计

铜漆包线是重要的二次铜资源,回收过程中表面有机漆层的脱除主要依靠热解,热解炉内的不均加热将导致漆层脱除不完全或铜线表面氧化。以某铜漆包线热解炉为研究对象,通过数值模拟的方法对热解炉内燃烧及传热过程进行计算,并根据模拟结果进行了结构优化：使用EDM燃烧模型模拟甲烷燃烧产生热量,得到炉内高温气流的温度场分布及气流流向,发现炉内存在流动死区及罐体加热不均匀问题。根据计算所得流场及温度场对炉膛结构设计进行优化,增加导流挡板及更改出口位置等,增加热解罐受热面积,解决罐体加热不均问题,提升温度均匀性约58%,可提前20 min达到热解所需温度,在工业生产中可以节省耗气量。     

新型含氟季铵盐(C_4H_9)_4NAlF_4的合成、表征及电化学性质

在氮气保护下,四丁基氢氧化铵水溶液与氟铝酸铵进行反应,采用二氯甲烷萃取分离和异丙醇共沸除水方法对反应产物进行处理,制备了高纯的新型含氟季铵盐-四丁基铵的四氟铝酸盐,对其结构进行了表征,并对其物理及电化学性质进行了研究.结果表明,该季铵盐的熔点为204℃,400℃时分解,220℃时的电导率为4.67S/m,电化学窗口为4.7V,具有熔点低、电导率高、热稳定性和电化学稳定性好等优点,是一种很有潜力的低温电解质.     

蔗渣纤维素在离子液体中的溶解与再生

以蔗渣纤维素为原料,在1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)离子液体中,制备出蔗渣纤维素再生膜。通过偏光显微镜观察了蔗渣纤维素的溶解过程,采用红外光谱、扫描电镜、X射线衍射、热重及力学性能等分析测试手段,对蔗渣纤维素及再生膜进行表征,结果表明:未经活化的蔗渣纤维素可快速、直接溶解在离子液体中,再生前后蔗渣纤维素发生了从纤维素Ⅰ到纤维素Ⅱ的晶型转变,蔗渣纤维素再生膜具有致密的结构,热力学稳定性达到292℃,拉伸强度高达144MPa。