超声耦合隔膜电积锡电化学机理

采用超声耦合隔膜电积技术从氯盐体系(Sn(Ⅱ)-Cl~--H_2O)中电积锡,通过循环伏安法、线性扫描伏安法、计时电流法及计时电位法,对比研究有无超声耦合条件下锡隔膜电积的电化学机理。循环伏安曲线及线性扫描曲线分析表明,超声耦合可使锡隔膜电沉积的控制步骤由无超声耦合时的扩散控制转变为有超声耦合时的电化学控制;超声耦合条件下提高温度、酸度及超声功率有利于锡的电积;计时电流测试表明,超声耦合锡隔膜电积初始过程遵循扩散控制的三维成核和晶粒长大机制,超声波在此过程起到细化晶粒及加快反应进程的作用。超声耦合后,锡的沉积由高择优取向(易产生锡"晶须")逐渐趋于无择优取向,阴极锡倾向于生成规则的网状结构,锡"晶须"得到遏制。同等条件下超声耦合更有利于获得结构更致密、形貌更平整的阴极锡。     

难处理锡铅共生精矿绿色高效冶炼工艺

针对难处理锡铅共生精矿，开发了一种“固砷-还原固硫低温熔炼”的冶炼工艺，对比传统富氧顶吹、底吹锡铅还原工艺，新工艺锡直收率提升60%~70%，铅直收率提升70%~90%，锡、铅直收率均接近98.5%；还原反应温度降低300~600 ℃，两段式升温可有效避免铅、砷等重金属粉尘及低浓度SO₂的排放，一步炼制法可大幅提高锡铅回收率，降低成本。其中固砷反应的较优工艺参数为:反应温度200~300 ℃，反应时间 > 20 min，固砷剂的用量是锡铅精矿中As氧化物反应理论质量的2倍以上，锡铅合金中的含砷量稳定在0.000 3%左右，排出烟气中As含量稳定在0.003?。还原剂低温熔炼的较优工艺参数为:反应温度750~1 200 ℃，反应时间 > 80 min，还原剂用量与投入锡铅精矿质量的比例 > 5%，固硫剂的用量是锡铅精矿中金属硫化物反应理论质量的0.5倍及以上，锡铅合金中的Sn直收率稳定在97.2%~98.1%，Pb直收率稳定在95.4%~98.2%，锡铅合金中的硫元素占比稳定在0.001%左右。      

氯盐体系印刷电路板电镀锡试验研究

研究了用氯盐体系在印刷电路板(PCB板)上电镀锡，考察了相关因素对电镀锡的影响，确定了最佳工艺条件。结果表明：在温度35℃、Sn²⁺质量浓度40 g/L、电流密度2 A/dm²、盐酸浓度3 mol/L、镀锡时间6 min最佳条件下制得的锡镀层表面光亮平整且无裂缝裂纹；镀液中添加1 g/L的抗坏血酸可有效提高镀液稳定性；镀层和基体之间结合力良好，符合PCB制作过程中的要求。     

基于甲基磺酸体系从铅冶炼副产物中湿法提铋

为有效提取铅冶炼副产物中的铋,提出一种基于甲基磺酸体系的湿法提铋新工艺.提铋工艺包括电精炼、氧化浸出和电沉积.通过单因素试验确定提取铋的最佳工艺条件.在最优工艺条件下,得到纯度为99.8％的铋板.采用循环伏安法和线性扫描伏安法研究电解精炼的阴极反应机理.结果表明,铅和铋的沉积及氢析出反应均为不可逆反应,且反应的控制步骤...     

从堇青石型失效汽车尾气催化剂中富集铂族金属试验研究

研究了采用氢氟酸预处理—煅烧—加压碱浸工艺从堇青石型失效汽车尾气催化剂中富集铂族金属,考察了反应时间、碱用量、液固体积质量比、温度等对铂族金属富集率的影响。有效破坏失效催化剂堇青石(2MgO·2Al_2O_3·5SiO_2)的结构,可以释放其包裹的铂族金属,实现Pt、Pd、Rh的富集。差异化分离堇青石型失效催化剂中的Si/Al,可避免碱溶反应时钠硅渣(Na_2O·Al_2O_3·1.7SiO_2·2H_2O)的形成。试验结果表明,堇青石型失效催化剂预处理后,用质量浓度300g/L的氢氧化钠溶液浸出,控制液固体积质量比为8∶1,210℃下保温2h,Pt、Pd、Rh富集率可分别达310%、242%、240%。     

硫化锑精矿CO_(2)顶吹固硫熔炼新工艺EI北大核心CSCD

针对现行锑火法冶炼工艺熔炼温度高、能耗大以及环境污染等问题,提出了一种以氧化锌为固硫剂、碳酸钠为熔盐的CO_(2)顶吹固硫熔炼新工艺。采用单因素条件法考察了熔炼温度、CO_(2)流量、熔盐组成、固硫剂和还原剂加入量对辉锑矿中金属直收率和氧化锌固硫率的影响。得到的最优工艺条件如下:熔炼温度为1223 K、CO_(2)流量为0.3 L/min、熔盐为Na_(2)CO_(3)、煤粉加入量为煤粉所需理论添加量的2倍、ZnO加入量为ZnO所需理论添加量的1.3倍。在此最优工艺条件下进行综合扩大实验,锑的直收率达到91.83%,总固硫率达到97.8%。     

剪切强化针铁矿沉铁过程晶体生长规律研究

采用X射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子发射光谱法(ICP)等分析方法,考察了ZnSO4-FeSO4体系下剪切强化针铁矿法除铁,在均相成核、异相成核过程中针铁矿渣的晶型结构、微观形貌、元素赋存的变化规律,并于真实溶液中验证剪切强化针铁矿法除铁的规律性。结果表明,剪切强化均相成核,沉铁渣初期无明显的针铁矿晶体特征,均为类圆球状的无定形晶核,渣中铁品位、锌含量波动大,分别由前期43.13wt%和4.57wt%增至57.76wt%和6.12wt%。模拟溶液中,异相成核初期以晶种的二次长大的方式为主,有效避免大量无定形相产生,相比均相成核晶体尺寸更大、结晶度更高,且最终沉铁渣铁品位为58.65wt%,锌含量为5.60wt%。相比模拟溶液,性质复杂的真实溶液针铁矿晶体生长发育更难控制,但能确保以针铁矿晶体析出,且沉铁渣中铁、锌含量分别控制在57.63wt%和5.90wt%。采用工业氧化锌烟尘作为中和剂,得到最终的沉铁渣含铁52.59wt%、含锌6.93wt%。本研究为针铁矿法在工业中的应用与成核方式的选择进一步提供了理论依据。     

用高比表面针铁矿吸附氟的试验研究

研究了采用剪切强化法制备高比表面积针铁矿,借助X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、氮气物理性吸附等手段表征针铁矿的微观结构,通过单因素试验考察了溶液初始pH、吸附时间、温度、初始F-质量浓度、针铁矿用量、共存阴离子等对针铁矿吸附F-的影响.结果表明:所制备的针铁矿比表面积高达206.91 m2/g,对F-有很强的吸附能力;在初始pH=4、温度25℃、针铁矿用量10 g/L条件下,对F-质量浓度100 mg/L的溶液吸附处理2 h,其对F-吸附率达92.2％,吸附量为9.22 mg/g;溶液中Cl-和NO3-的存在对吸附影响不大,而SO2-4会通过竞争作用抑制针铁矿对F-的吸附.