重有色金属
苏明如,窦爱春,高天,刘彤,刘帅,刘云建
摘要:
以氨三乙酸盐为配体浸出次生氧化矿杂质镁的常见形态碳酸镁,建立了Mg2+?CO32??Nta3??H2O体系的配合平衡热力学,并在氨三乙酸根(Nta3?)总浓度0~2.5 mol/L和pH 5~14范围内绘制了其热力学平衡图,考察了Nta3?配体对镁的选择性。结果表明,碳酸镁在酸性条件下的浸出主要是H+的作用,在碱性条件下的浸出主要是Nta3?和Mg2+的配合作用,但是其配合能力较弱,导致其在碱性条件下溶出量有限。因此,碱性氨三乙酸盐体系对矿物中镁具有较高的选择性。
鲁兴武,程亮,李俞良,马爱军,贡大雷
摘要:
传统铁矾工艺含锌高、含铁低,其中的金属资源无法利用,采用热酸浸出、还原、加压除铁工艺,锌、铁的总回收率都在95%以上,铁渣可作为铁精矿出售,既综合利用了铁资源又高效分离了锌铁,实现了无铁矾渣湿法炼锌。
曾磊,王成彦,马保中,陈永强,邢鹏
摘要:
以Mextral 54-100为萃取剂,对某铜铝废料经氨性体系浸出后所得料液进行溶剂萃取,回收金属铜。分别考察了萃取剂浓度、相比、时间、水相初始pH对铜萃取的影响。溶剂萃取最优工艺条件:萃取剂体积浓度40%、相比O/A=1/1、混合时间4 min。此条件下单级萃铜能力达29.66 g/L。经过萃取、洗涤后,采用170 g/L硫酸进行反萃,铜反萃率达92.59%。通过McCabe-Thiele图解法确定了萃取段的理论级数,并进行了二级模拟逆流试验验证,最终萃余液含铜约0.06 g/L。
轻有色金属
崔鹏,戴玮,颜恒维,李绍元,戴永年,马文会,秦博
摘要:
在LiCl-KCl熔盐中,采用熔盐电解法还原钛铁矿,研究了电解时间、槽电压及电解温度对还原钛铁矿的影响,探讨了在熔盐中钛铁矿电解脱氧的机理。结果表明,钛铁矿还原优先生成铁,钛氧化物由高价到低价逐步还原,而未得到金属钛及其合金,说明在LiCl-KCl熔盐中,TiO的脱氧还原是钛铁矿熔盐电解生成金属钛及其合金的反应限制性步骤。
稀贵金属
黄海辉,王为振,常耀超,徐晓辉,靳冉公
摘要:
采用氧化焙烧—还原熔炼工艺对某高铜高砷金精矿进行研究。结果表明,该金精矿在800 ℃氧化焙烧2 h得到的氧化焙砂,在SiO2添加量35%,无烟煤添加量8%,1 450 ℃还原熔炼60 min时,渣计铜回收率95.70%,渣计金回收率99.62%。还原熔炼过程中,硫、砷主要富集在合金中。
孙玉杰,南新元,孙明
摘要:
针对生物氧化槽充气效率低,能耗高的问题,利用CFD软件对氧化提金的生物氧化预处理过程进行数值模拟,分析了氧化槽内气体分布情况以及空气分散器的结构半径对氧化槽中气体浓度的影响。结果表明,氧化槽内气体在越接近空气分散器位置时气体浓度越高,距离空气分散器越远时气体浓度越低;空气分散器结构直径在2~5 m时,随着空气分散器直径的增大,在氧化槽高度9 m处的气体浓度增大。当直径大于5 m时,气体浓度达到1.225 8 kg/m3后不变。
吴李川,陈茂,谢鸿观
摘要:
采用两步生物浸出法浸提废弃线路板中的金属。第一步利用氧化亚铁硫杆菌浸提废弃线路板中的铜并探讨了其影响因素,第二步选用紫色色杆菌浸提第一步处理后残留物中的金,在单因素试验基础上,以金的浸出率为响应值,采用Box-Behnken(BB)设计,利用Design-Expert软件对响应值进行4因素3水平的多元二次回归拟合分析,从而提高浸金率。结果显示,氧化亚铁硫杆菌在pH=2.0、Fe2+浓度44.3 g/L,粒径75~147 μm,粉末添加量0.5 g的条件下,4 d能提取99%的铜;在第二步中,使用响应面确定最佳浸出条件为:pH=10.5、甘氨酸4.02 g/L、硫酸镁5.67 mg/L、温度31.0 ℃,金浸出率可达72.58%。
路坊海,王芝成,彭南丹,胡朝澜,黄芳,李坚
摘要:
某氧化铝厂赤泥除含大量的Fe2O3、Al2O3和Na2O外,其Ga2O3含量高达96.25 mg/kg。采用电解废旧阴极高温还原赤泥分离铁、铝、钠的过程中,除获得铝和钠的高效回收外,Ga2O3浸出率高达90.41%,浸出液中Ga2O3的浓度为7.19 mg/L,具有回收价值。采用树脂离子交换工艺对还原性烧结熟料浸出液中的镓进行富集回收,结果表明,最适宜镓吸附条件为:LSC-700树脂用量0.6 g/L、温度(50±0.5)℃、接触时间24 h、振荡速率120 r/min,镓吸附效率为52.13%;对镓负载树脂采用酸法解吸,镓的平均解吸率为92.29%,解吸溶液含镓平均86.43 mg/L,比初次浸出溶液(7.19 mg/L)和二次循环浸出溶液(21.62 mg/L)分别富集了12倍和4倍。
徐璐,罗宇智,史光大
摘要:
采用正交试验研究硫酸赤泥熟化浸出液中钪的萃取性能,并通过二次反萃制备出钪富集物。结果表明,当P204浓度10%、相比O/A=1/15、萃取时间5 min时,钪萃取率高达99.27%。当反萃剂为2.5 mol/L NaOH溶液、反萃相比O/A=1/1.5、反萃时间10 min、反应温度95 ℃至水相微微沸腾、反萃次数2次时,钪反萃率为98.34%,获得的初步富集物中钪含量为0.86%,可用于进一步制作高纯氧化钪产品。
井小静,赵恒勤,刘红召,张博,任保增
摘要:
铼在自然界多以微量元素伴生于钼、铜、铅等矿物中。在钼精矿焙烧过程中,铼主要以氧化物形式挥发进入烟尘,钼精矿焙烧副产物烟灰是回收铼的二次资源原料。评述了钼精矿焙烧烟尘中铼的回收研究进展,重点介绍了烟灰中的铼浸出工艺和含铼溶液中铼的富集方法。
材料与设备
张翔博,王一雍,金辉,刘香琳
摘要:
在氨基磺酸盐溶液中,采用共沉积技术制备Ni-Co/ZrO2镀层。借助电化学方法,通过阴极线性扫描和计时电流测试,研究镀层电结晶初期共沉积行为和电化学反应过程,探究镀层成核模型;对镀层的表面形貌、微观结构进行表征。结果表明,Ni-Co/ZrO2镀层共沉积电位大约在-0.80 V左右;镀层的形核/生长过程符合受扩散控制的Scharifker-Hill瞬时成核模型;镀层表面均一致密,晶粒细小。
梁卫春,郭欢,吴理觉,靖青秀
摘要:
以自制Ni0.4Co0.2Mn0.4(OH)2前驱体和Li2CO3为原料,在空气气氛下采用固相烧结工艺制备了LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2锂离子电池正极材料。通过SEM和XRD等手段对材料烧结前后形貌与结构进行表征,并测试了烧结后锂离子电池正极材料的电化学性能。结果表明,Ni0.4Co0.2Mn0.4(OH)2前驱体具有良好的片状嵌入结构,且烧结制备的LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2正极材料混排因子c/a=4.967 3,阳离子混排因子I(003)/I(104)=1.25、I(006+102)/I(101)=0.333、I(018)/I(110)=0.87,表明LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2具有良好的层状结构。在2.5~4.6 V、0.2C和0.5C下,LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2正极材料的首次放电比容量分别为166和154 mAh/g,循环80次后容量分别保持为111和100 mAh/g,具有良好的电化学性能。
韩旗英,周勇,张魁芳,刘志强,凌诚,韩新福,钟德强
摘要:
介绍了钐铕钆富集物为原料,用P507全萃取分离方法分离生产激光级氧化铕的生产方法和工艺流程,并与传统还原—萃取分离法进行比较,明确了全萃取分离方法的优越性,指明了高纯氧化铕生产的发展方向。研究表明,全萃取分离方法可取消锌粉还原工序,克服锌粉带来的渣量大、重金属废液污染严重、氢气安全隐患大等弊端,同时具有可连续生产,操作控制方便、成本低等优点,每吨氧化铕生产成本可降低近5万元。
焦楷,谢珊珊,袁章福,刘建华,于湘涛
摘要:
针对挤压成型工艺自行制备的微孔陶瓷管,采用SEM、EDS、压汞法和光学接触角测量仪研究了微孔陶瓷管膜的形貌、组成及元素分布、孔径和孔隙率。根据微结构测量结果,采用数形结合的方法计算得到陶瓷管膜的渗透率,通过渗透率理论值和试验值对比分析了去离子水在微孔陶瓷管上渗透过程中驱动力的组成,并计算得到了迂曲度。结果表明,陶瓷管膜具有狭窄的孔径分布和均一的孔隙率,最可几孔径为38~39 μm,孔隙率约为42%。液滴渗透过程的驱动力由液滴重力和毛细管力提供,其体积变化与时间的关系为V=-7.9525 t+14.142。陶瓷管膜的渗透率和迂曲度分别为5.79 μm2和1.90。
环境工程
罗旭佳,魏强林,刘义保,杨波,吴和喜,洪加标
摘要:
通过高纯锗γ谱仪精确测量了我国某铀尾矿库和水冶厂排放水及周边地表水中天然放射性核素238U、226Ra、232Th和40K的放射性浓度,得出其分布特征及其对周边环境的影响和给附近居民健康带来的风险。结果表明,尾矿库渗滤水和水冶厂排放水中238U、226Ra、232Th和40K含量相比其内部存储液有明显降低,尾矿库渗滤水中总铀含量为0.23 mg/L,226Ra比活度为0.68 Bq/L,均低于国标GB23727-2009规定限值;水冶厂排放水中总铀含量为1.37 mg/L,226Ra比活度为1.37 Bq/L,均高于国标规定限值。若将尾矿库中下游居民区水渠中水和水冶厂入溪后水作为饮用水,则238U、226Ra和232Th对人体所致总待积有效剂量分别为0.187 5和0.121 4 mSv/a,均已超过世界卫生组织饮用水水质准则推荐值。对比本地本底值发现,研究区域地表水已被污染。
宫志恒,郭怡秦,郭亚丹,王学刚,李鹏,高柏
摘要:
采用生物聚合硫酸铁絮凝剂对低浓度含铀废水进行絮凝试验研究,考察U(VI)溶液pH、絮凝剂投加量以及U(VI)初始浓度对絮凝效果的影响。结果表明,反应最佳pH范围在5~7,反应平衡时间为5 min,其絮凝过程符合Lagergren准二级反应动力学模型。含铀废水经生物聚合硫酸铁絮凝处理过后,残余铀浓度低于《铀加工与燃料制造设施辐射防护规定》(EJ 1056-2005)中的排放限值(0.05 mg/L)。
苏念英,黎铉海,卢宇熙,谭振聪,陈明月,谢元健
摘要:
以钛白粉厂提供的钛白废酸和石灰石粉为原料,引入机械活化法,中和处理钛白废酸,制取水泥用石膏。考察了在机械活化与常规搅拌两种方法下处理钛白废酸时工艺参数对所制得石膏二水硫酸钙含量的影响。结果表明,机械活化法制得石膏的二水硫酸钙含量明显高于常规搅拌法,且符合水泥用石膏要求。较适宜的机械活化工艺条件为:液固比2.4、反应时间10 min、陈化时间2 h、石灰石粉粒度0.2 mm,在此条件下所得石膏二水硫酸钙含量可达83.6%。
冶金史
凌雪,苗闻文,吴昊泽,冉万里
摘要:
新疆库车地区的苏巴什佛寺是中国古代丝绸之路上的重要交通节点,通过该遗址发现的遗物研究,对了解当时龟兹地区文化和与周边物质交流都有重要的意义。以该佛寺遗址最新发现的一批铜器为研究对象,根据铜器形制可分为兵器、饰品、生活实用器等种类,然后利用X射线荧光光谱仪对这批样品进行了成分无损检测。结果显示,铜器材质有铅锡青铜、红铜、黄铜为主的多种类别。结合历史文献和考古资料分析,这批铜器中的黄铜器物中的佛教饰品来自佛教文化传播,其余生活用具随内地贸易带入;含有砷、锑元素种类的器物可能来源于新疆本地的贸易交流;红铜、青铜类器物可能为本地生产。综合分析说明当时的苏巴什佛寺地区不仅本身有着金属冶炼的水平,而且作为唐代丝绸之路上的重要一站与周边文化交流和物质交换频繁。
重有色金属
苏明如,窦爱春,高天,刘彤,刘帅,刘云建
摘要:
以氨三乙酸盐为配体浸出次生氧化矿杂质镁的常见形态碳酸镁,建立了Mg2+?CO32??Nta3??H2O体系的配合平衡热力学,并在氨三乙酸根(Nta3?)总浓度0~2.5 mol/L和pH 5~14范围内绘制了其热力学平衡图,考察了Nta3?配体对镁的选择性。结果表明,碳酸镁在酸性条件下的浸出主要是H+的作用,在碱性条件下的浸出主要是Nta3?和Mg2+的配合作用,但是其配合能力较弱,导致其在碱性条件下溶出量有限。因此,碱性氨三乙酸盐体系对矿物中镁具有较高的选择性。
鲁兴武,程亮,李俞良,马爱军,贡大雷
摘要:
传统铁矾工艺含锌高、含铁低,其中的金属资源无法利用,采用热酸浸出、还原、加压除铁工艺,锌、铁的总回收率都在95%以上,铁渣可作为铁精矿出售,既综合利用了铁资源又高效分离了锌铁,实现了无铁矾渣湿法炼锌。
曾磊,王成彦,马保中,陈永强,邢鹏
摘要:
以Mextral 54-100为萃取剂,对某铜铝废料经氨性体系浸出后所得料液进行溶剂萃取,回收金属铜。分别考察了萃取剂浓度、相比、时间、水相初始pH对铜萃取的影响。溶剂萃取最优工艺条件:萃取剂体积浓度40%、相比O/A=1/1、混合时间4 min。此条件下单级萃铜能力达29.66 g/L。经过萃取、洗涤后,采用170 g/L硫酸进行反萃,铜反萃率达92.59%。通过McCabe-Thiele图解法确定了萃取段的理论级数,并进行了二级模拟逆流试验验证,最终萃余液含铜约0.06 g/L。
轻有色金属
崔鹏,戴玮,颜恒维,李绍元,戴永年,马文会,秦博
摘要:
在LiCl-KCl熔盐中,采用熔盐电解法还原钛铁矿,研究了电解时间、槽电压及电解温度对还原钛铁矿的影响,探讨了在熔盐中钛铁矿电解脱氧的机理。结果表明,钛铁矿还原优先生成铁,钛氧化物由高价到低价逐步还原,而未得到金属钛及其合金,说明在LiCl-KCl熔盐中,TiO的脱氧还原是钛铁矿熔盐电解生成金属钛及其合金的反应限制性步骤。
稀贵金属
黄海辉,王为振,常耀超,徐晓辉,靳冉公
摘要:
采用氧化焙烧—还原熔炼工艺对某高铜高砷金精矿进行研究。结果表明,该金精矿在800 ℃氧化焙烧2 h得到的氧化焙砂,在SiO2添加量35%,无烟煤添加量8%,1 450 ℃还原熔炼60 min时,渣计铜回收率95.70%,渣计金回收率99.62%。还原熔炼过程中,硫、砷主要富集在合金中。
孙玉杰,南新元,孙明
摘要:
针对生物氧化槽充气效率低,能耗高的问题,利用CFD软件对氧化提金的生物氧化预处理过程进行数值模拟,分析了氧化槽内气体分布情况以及空气分散器的结构半径对氧化槽中气体浓度的影响。结果表明,氧化槽内气体在越接近空气分散器位置时气体浓度越高,距离空气分散器越远时气体浓度越低;空气分散器结构直径在2~5 m时,随着空气分散器直径的增大,在氧化槽高度9 m处的气体浓度增大。当直径大于5 m时,气体浓度达到1.225 8 kg/m3后不变。
吴李川,陈茂,谢鸿观
摘要:
采用两步生物浸出法浸提废弃线路板中的金属。第一步利用氧化亚铁硫杆菌浸提废弃线路板中的铜并探讨了其影响因素,第二步选用紫色色杆菌浸提第一步处理后残留物中的金,在单因素试验基础上,以金的浸出率为响应值,采用Box-Behnken(BB)设计,利用Design-Expert软件对响应值进行4因素3水平的多元二次回归拟合分析,从而提高浸金率。结果显示,氧化亚铁硫杆菌在pH=2.0、Fe2+浓度44.3 g/L,粒径75~147 μm,粉末添加量0.5 g的条件下,4 d能提取99%的铜;在第二步中,使用响应面确定最佳浸出条件为:pH=10.5、甘氨酸4.02 g/L、硫酸镁5.67 mg/L、温度31.0 ℃,金浸出率可达72.58%。
路坊海,王芝成,彭南丹,胡朝澜,黄芳,李坚
摘要:
某氧化铝厂赤泥除含大量的Fe2O3、Al2O3和Na2O外,其Ga2O3含量高达96.25 mg/kg。采用电解废旧阴极高温还原赤泥分离铁、铝、钠的过程中,除获得铝和钠的高效回收外,Ga2O3浸出率高达90.41%,浸出液中Ga2O3的浓度为7.19 mg/L,具有回收价值。采用树脂离子交换工艺对还原性烧结熟料浸出液中的镓进行富集回收,结果表明,最适宜镓吸附条件为:LSC-700树脂用量0.6 g/L、温度(50±0.5)℃、接触时间24 h、振荡速率120 r/min,镓吸附效率为52.13%;对镓负载树脂采用酸法解吸,镓的平均解吸率为92.29%,解吸溶液含镓平均86.43 mg/L,比初次浸出溶液(7.19 mg/L)和二次循环浸出溶液(21.62 mg/L)分别富集了12倍和4倍。
徐璐,罗宇智,史光大
摘要:
采用正交试验研究硫酸赤泥熟化浸出液中钪的萃取性能,并通过二次反萃制备出钪富集物。结果表明,当P204浓度10%、相比O/A=1/15、萃取时间5 min时,钪萃取率高达99.27%。当反萃剂为2.5 mol/L NaOH溶液、反萃相比O/A=1/1.5、反萃时间10 min、反应温度95 ℃至水相微微沸腾、反萃次数2次时,钪反萃率为98.34%,获得的初步富集物中钪含量为0.86%,可用于进一步制作高纯氧化钪产品。
井小静,赵恒勤,刘红召,张博,任保增
摘要:
铼在自然界多以微量元素伴生于钼、铜、铅等矿物中。在钼精矿焙烧过程中,铼主要以氧化物形式挥发进入烟尘,钼精矿焙烧副产物烟灰是回收铼的二次资源原料。评述了钼精矿焙烧烟尘中铼的回收研究进展,重点介绍了烟灰中的铼浸出工艺和含铼溶液中铼的富集方法。
材料与设备
张翔博,王一雍,金辉,刘香琳
摘要:
在氨基磺酸盐溶液中,采用共沉积技术制备Ni-Co/ZrO2镀层。借助电化学方法,通过阴极线性扫描和计时电流测试,研究镀层电结晶初期共沉积行为和电化学反应过程,探究镀层成核模型;对镀层的表面形貌、微观结构进行表征。结果表明,Ni-Co/ZrO2镀层共沉积电位大约在-0.80 V左右;镀层的形核/生长过程符合受扩散控制的Scharifker-Hill瞬时成核模型;镀层表面均一致密,晶粒细小。
梁卫春,郭欢,吴理觉,靖青秀
摘要:
以自制Ni0.4Co0.2Mn0.4(OH)2前驱体和Li2CO3为原料,在空气气氛下采用固相烧结工艺制备了LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2锂离子电池正极材料。通过SEM和XRD等手段对材料烧结前后形貌与结构进行表征,并测试了烧结后锂离子电池正极材料的电化学性能。结果表明,Ni0.4Co0.2Mn0.4(OH)2前驱体具有良好的片状嵌入结构,且烧结制备的LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2正极材料混排因子c/a=4.967 3,阳离子混排因子I(003)/I(104)=1.25、I(006+102)/I(101)=0.333、I(018)/I(110)=0.87,表明LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2具有良好的层状结构。在2.5~4.6 V、0.2C和0.5C下,LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2正极材料的首次放电比容量分别为166和154 mAh/g,循环80次后容量分别保持为111和100 mAh/g,具有良好的电化学性能。
韩旗英,周勇,张魁芳,刘志强,凌诚,韩新福,钟德强
摘要:
介绍了钐铕钆富集物为原料,用P507全萃取分离方法分离生产激光级氧化铕的生产方法和工艺流程,并与传统还原—萃取分离法进行比较,明确了全萃取分离方法的优越性,指明了高纯氧化铕生产的发展方向。研究表明,全萃取分离方法可取消锌粉还原工序,克服锌粉带来的渣量大、重金属废液污染严重、氢气安全隐患大等弊端,同时具有可连续生产,操作控制方便、成本低等优点,每吨氧化铕生产成本可降低近5万元。
焦楷,谢珊珊,袁章福,刘建华,于湘涛
摘要:
针对挤压成型工艺自行制备的微孔陶瓷管,采用SEM、EDS、压汞法和光学接触角测量仪研究了微孔陶瓷管膜的形貌、组成及元素分布、孔径和孔隙率。根据微结构测量结果,采用数形结合的方法计算得到陶瓷管膜的渗透率,通过渗透率理论值和试验值对比分析了去离子水在微孔陶瓷管上渗透过程中驱动力的组成,并计算得到了迂曲度。结果表明,陶瓷管膜具有狭窄的孔径分布和均一的孔隙率,最可几孔径为38~39 μm,孔隙率约为42%。液滴渗透过程的驱动力由液滴重力和毛细管力提供,其体积变化与时间的关系为V=-7.9525 t+14.142。陶瓷管膜的渗透率和迂曲度分别为5.79 μm2和1.90。
环境工程
罗旭佳,魏强林,刘义保,杨波,吴和喜,洪加标
摘要:
通过高纯锗γ谱仪精确测量了我国某铀尾矿库和水冶厂排放水及周边地表水中天然放射性核素238U、226Ra、232Th和40K的放射性浓度,得出其分布特征及其对周边环境的影响和给附近居民健康带来的风险。结果表明,尾矿库渗滤水和水冶厂排放水中238U、226Ra、232Th和40K含量相比其内部存储液有明显降低,尾矿库渗滤水中总铀含量为0.23 mg/L,226Ra比活度为0.68 Bq/L,均低于国标GB23727-2009规定限值;水冶厂排放水中总铀含量为1.37 mg/L,226Ra比活度为1.37 Bq/L,均高于国标规定限值。若将尾矿库中下游居民区水渠中水和水冶厂入溪后水作为饮用水,则238U、226Ra和232Th对人体所致总待积有效剂量分别为0.187 5和0.121 4 mSv/a,均已超过世界卫生组织饮用水水质准则推荐值。对比本地本底值发现,研究区域地表水已被污染。
宫志恒,郭怡秦,郭亚丹,王学刚,李鹏,高柏
摘要:
采用生物聚合硫酸铁絮凝剂对低浓度含铀废水进行絮凝试验研究,考察U(VI)溶液pH、絮凝剂投加量以及U(VI)初始浓度对絮凝效果的影响。结果表明,反应最佳pH范围在5~7,反应平衡时间为5 min,其絮凝过程符合Lagergren准二级反应动力学模型。含铀废水经生物聚合硫酸铁絮凝处理过后,残余铀浓度低于《铀加工与燃料制造设施辐射防护规定》(EJ 1056-2005)中的排放限值(0.05 mg/L)。
苏念英,黎铉海,卢宇熙,谭振聪,陈明月,谢元健
摘要:
以钛白粉厂提供的钛白废酸和石灰石粉为原料,引入机械活化法,中和处理钛白废酸,制取水泥用石膏。考察了在机械活化与常规搅拌两种方法下处理钛白废酸时工艺参数对所制得石膏二水硫酸钙含量的影响。结果表明,机械活化法制得石膏的二水硫酸钙含量明显高于常规搅拌法,且符合水泥用石膏要求。较适宜的机械活化工艺条件为:液固比2.4、反应时间10 min、陈化时间2 h、石灰石粉粒度0.2 mm,在此条件下所得石膏二水硫酸钙含量可达83.6%。
冶金史
凌雪,苗闻文,吴昊泽,冉万里
摘要:
新疆库车地区的苏巴什佛寺是中国古代丝绸之路上的重要交通节点,通过该遗址发现的遗物研究,对了解当时龟兹地区文化和与周边物质交流都有重要的意义。以该佛寺遗址最新发现的一批铜器为研究对象,根据铜器形制可分为兵器、饰品、生活实用器等种类,然后利用X射线荧光光谱仪对这批样品进行了成分无损检测。结果显示,铜器材质有铅锡青铜、红铜、黄铜为主的多种类别。结合历史文献和考古资料分析,这批铜器中的黄铜器物中的佛教饰品来自佛教文化传播,其余生活用具随内地贸易带入;含有砷、锑元素种类的器物可能来源于新疆本地的贸易交流;红铜、青铜类器物可能为本地生产。综合分析说明当时的苏巴什佛寺地区不仅本身有着金属冶炼的水平,而且作为唐代丝绸之路上的重要一站与周边文化交流和物质交换频繁。
重有色金属
苏明如,窦爱春,高天,刘彤,刘帅,刘云建
摘要:
以氨三乙酸盐为配体浸出次生氧化矿杂质镁的常见形态碳酸镁,建立了Mg2+?CO32??Nta3??H2O体系的配合平衡热力学,并在氨三乙酸根(Nta3?)总浓度0~2.5 mol/L和pH 5~14范围内绘制了其热力学平衡图,考察了Nta3?配体对镁的选择性。结果表明,碳酸镁在酸性条件下的浸出主要是H+的作用,在碱性条件下的浸出主要是Nta3?和Mg2+的配合作用,但是其配合能力较弱,导致其在碱性条件下溶出量有限。因此,碱性氨三乙酸盐体系对矿物中镁具有较高的选择性。
鲁兴武,程亮,李俞良,马爱军,贡大雷
摘要:
传统铁矾工艺含锌高、含铁低,其中的金属资源无法利用,采用热酸浸出、还原、加压除铁工艺,锌、铁的总回收率都在95%以上,铁渣可作为铁精矿出售,既综合利用了铁资源又高效分离了锌铁,实现了无铁矾渣湿法炼锌。
曾磊,王成彦,马保中,陈永强,邢鹏
摘要:
以Mextral 54-100为萃取剂,对某铜铝废料经氨性体系浸出后所得料液进行溶剂萃取,回收金属铜。分别考察了萃取剂浓度、相比、时间、水相初始pH对铜萃取的影响。溶剂萃取最优工艺条件:萃取剂体积浓度40%、相比O/A=1/1、混合时间4 min。此条件下单级萃铜能力达29.66 g/L。经过萃取、洗涤后,采用170 g/L硫酸进行反萃,铜反萃率达92.59%。通过McCabe-Thiele图解法确定了萃取段的理论级数,并进行了二级模拟逆流试验验证,最终萃余液含铜约0.06 g/L。
轻有色金属
崔鹏,戴玮,颜恒维,李绍元,戴永年,马文会,秦博
摘要:
在LiCl-KCl熔盐中,采用熔盐电解法还原钛铁矿,研究了电解时间、槽电压及电解温度对还原钛铁矿的影响,探讨了在熔盐中钛铁矿电解脱氧的机理。结果表明,钛铁矿还原优先生成铁,钛氧化物由高价到低价逐步还原,而未得到金属钛及其合金,说明在LiCl-KCl熔盐中,TiO的脱氧还原是钛铁矿熔盐电解生成金属钛及其合金的反应限制性步骤。
稀贵金属
黄海辉,王为振,常耀超,徐晓辉,靳冉公
摘要:
采用氧化焙烧—还原熔炼工艺对某高铜高砷金精矿进行研究。结果表明,该金精矿在800 ℃氧化焙烧2 h得到的氧化焙砂,在SiO2添加量35%,无烟煤添加量8%,1 450 ℃还原熔炼60 min时,渣计铜回收率95.70%,渣计金回收率99.62%。还原熔炼过程中,硫、砷主要富集在合金中。
孙玉杰,南新元,孙明
摘要:
针对生物氧化槽充气效率低,能耗高的问题,利用CFD软件对氧化提金的生物氧化预处理过程进行数值模拟,分析了氧化槽内气体分布情况以及空气分散器的结构半径对氧化槽中气体浓度的影响。结果表明,氧化槽内气体在越接近空气分散器位置时气体浓度越高,距离空气分散器越远时气体浓度越低;空气分散器结构直径在2~5 m时,随着空气分散器直径的增大,在氧化槽高度9 m处的气体浓度增大。当直径大于5 m时,气体浓度达到1.225 8 kg/m3后不变。
吴李川,陈茂,谢鸿观
摘要:
采用两步生物浸出法浸提废弃线路板中的金属。第一步利用氧化亚铁硫杆菌浸提废弃线路板中的铜并探讨了其影响因素,第二步选用紫色色杆菌浸提第一步处理后残留物中的金,在单因素试验基础上,以金的浸出率为响应值,采用Box-Behnken(BB)设计,利用Design-Expert软件对响应值进行4因素3水平的多元二次回归拟合分析,从而提高浸金率。结果显示,氧化亚铁硫杆菌在pH=2.0、Fe2+浓度44.3 g/L,粒径75~147 μm,粉末添加量0.5 g的条件下,4 d能提取99%的铜;在第二步中,使用响应面确定最佳浸出条件为:pH=10.5、甘氨酸4.02 g/L、硫酸镁5.67 mg/L、温度31.0 ℃,金浸出率可达72.58%。
路坊海,王芝成,彭南丹,胡朝澜,黄芳,李坚
摘要:
某氧化铝厂赤泥除含大量的Fe2O3、Al2O3和Na2O外,其Ga2O3含量高达96.25 mg/kg。采用电解废旧阴极高温还原赤泥分离铁、铝、钠的过程中,除获得铝和钠的高效回收外,Ga2O3浸出率高达90.41%,浸出液中Ga2O3的浓度为7.19 mg/L,具有回收价值。采用树脂离子交换工艺对还原性烧结熟料浸出液中的镓进行富集回收,结果表明,最适宜镓吸附条件为:LSC-700树脂用量0.6 g/L、温度(50±0.5)℃、接触时间24 h、振荡速率120 r/min,镓吸附效率为52.13%;对镓负载树脂采用酸法解吸,镓的平均解吸率为92.29%,解吸溶液含镓平均86.43 mg/L,比初次浸出溶液(7.19 mg/L)和二次循环浸出溶液(21.62 mg/L)分别富集了12倍和4倍。
徐璐,罗宇智,史光大
摘要:
采用正交试验研究硫酸赤泥熟化浸出液中钪的萃取性能,并通过二次反萃制备出钪富集物。结果表明,当P204浓度10%、相比O/A=1/15、萃取时间5 min时,钪萃取率高达99.27%。当反萃剂为2.5 mol/L NaOH溶液、反萃相比O/A=1/1.5、反萃时间10 min、反应温度95 ℃至水相微微沸腾、反萃次数2次时,钪反萃率为98.34%,获得的初步富集物中钪含量为0.86%,可用于进一步制作高纯氧化钪产品。
井小静,赵恒勤,刘红召,张博,任保增
摘要:
铼在自然界多以微量元素伴生于钼、铜、铅等矿物中。在钼精矿焙烧过程中,铼主要以氧化物形式挥发进入烟尘,钼精矿焙烧副产物烟灰是回收铼的二次资源原料。评述了钼精矿焙烧烟尘中铼的回收研究进展,重点介绍了烟灰中的铼浸出工艺和含铼溶液中铼的富集方法。
材料与设备
张翔博,王一雍,金辉,刘香琳
摘要:
在氨基磺酸盐溶液中,采用共沉积技术制备Ni-Co/ZrO2镀层。借助电化学方法,通过阴极线性扫描和计时电流测试,研究镀层电结晶初期共沉积行为和电化学反应过程,探究镀层成核模型;对镀层的表面形貌、微观结构进行表征。结果表明,Ni-Co/ZrO2镀层共沉积电位大约在-0.80 V左右;镀层的形核/生长过程符合受扩散控制的Scharifker-Hill瞬时成核模型;镀层表面均一致密,晶粒细小。
梁卫春,郭欢,吴理觉,靖青秀
摘要:
以自制Ni0.4Co0.2Mn0.4(OH)2前驱体和Li2CO3为原料,在空气气氛下采用固相烧结工艺制备了LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2锂离子电池正极材料。通过SEM和XRD等手段对材料烧结前后形貌与结构进行表征,并测试了烧结后锂离子电池正极材料的电化学性能。结果表明,Ni0.4Co0.2Mn0.4(OH)2前驱体具有良好的片状嵌入结构,且烧结制备的LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2正极材料混排因子c/a=4.967 3,阳离子混排因子I(003)/I(104)=1.25、I(006+102)/I(101)=0.333、I(018)/I(110)=0.87,表明LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2具有良好的层状结构。在2.5~4.6 V、0.2C和0.5C下,LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2正极材料的首次放电比容量分别为166和154 mAh/g,循环80次后容量分别保持为111和100 mAh/g,具有良好的电化学性能。
韩旗英,周勇,张魁芳,刘志强,凌诚,韩新福,钟德强
摘要:
介绍了钐铕钆富集物为原料,用P507全萃取分离方法分离生产激光级氧化铕的生产方法和工艺流程,并与传统还原—萃取分离法进行比较,明确了全萃取分离方法的优越性,指明了高纯氧化铕生产的发展方向。研究表明,全萃取分离方法可取消锌粉还原工序,克服锌粉带来的渣量大、重金属废液污染严重、氢气安全隐患大等弊端,同时具有可连续生产,操作控制方便、成本低等优点,每吨氧化铕生产成本可降低近5万元。
焦楷,谢珊珊,袁章福,刘建华,于湘涛
摘要:
针对挤压成型工艺自行制备的微孔陶瓷管,采用SEM、EDS、压汞法和光学接触角测量仪研究了微孔陶瓷管膜的形貌、组成及元素分布、孔径和孔隙率。根据微结构测量结果,采用数形结合的方法计算得到陶瓷管膜的渗透率,通过渗透率理论值和试验值对比分析了去离子水在微孔陶瓷管上渗透过程中驱动力的组成,并计算得到了迂曲度。结果表明,陶瓷管膜具有狭窄的孔径分布和均一的孔隙率,最可几孔径为38~39 μm,孔隙率约为42%。液滴渗透过程的驱动力由液滴重力和毛细管力提供,其体积变化与时间的关系为V=-7.9525 t+14.142。陶瓷管膜的渗透率和迂曲度分别为5.79 μm2和1.90。
环境工程
罗旭佳,魏强林,刘义保,杨波,吴和喜,洪加标
摘要:
通过高纯锗γ谱仪精确测量了我国某铀尾矿库和水冶厂排放水及周边地表水中天然放射性核素238U、226Ra、232Th和40K的放射性浓度,得出其分布特征及其对周边环境的影响和给附近居民健康带来的风险。结果表明,尾矿库渗滤水和水冶厂排放水中238U、226Ra、232Th和40K含量相比其内部存储液有明显降低,尾矿库渗滤水中总铀含量为0.23 mg/L,226Ra比活度为0.68 Bq/L,均低于国标GB23727-2009规定限值;水冶厂排放水中总铀含量为1.37 mg/L,226Ra比活度为1.37 Bq/L,均高于国标规定限值。若将尾矿库中下游居民区水渠中水和水冶厂入溪后水作为饮用水,则238U、226Ra和232Th对人体所致总待积有效剂量分别为0.187 5和0.121 4 mSv/a,均已超过世界卫生组织饮用水水质准则推荐值。对比本地本底值发现,研究区域地表水已被污染。
宫志恒,郭怡秦,郭亚丹,王学刚,李鹏,高柏
摘要:
采用生物聚合硫酸铁絮凝剂对低浓度含铀废水进行絮凝试验研究,考察U(VI)溶液pH、絮凝剂投加量以及U(VI)初始浓度对絮凝效果的影响。结果表明,反应最佳pH范围在5~7,反应平衡时间为5 min,其絮凝过程符合Lagergren准二级反应动力学模型。含铀废水经生物聚合硫酸铁絮凝处理过后,残余铀浓度低于《铀加工与燃料制造设施辐射防护规定》(EJ 1056-2005)中的排放限值(0.05 mg/L)。
苏念英,黎铉海,卢宇熙,谭振聪,陈明月,谢元健
摘要:
以钛白粉厂提供的钛白废酸和石灰石粉为原料,引入机械活化法,中和处理钛白废酸,制取水泥用石膏。考察了在机械活化与常规搅拌两种方法下处理钛白废酸时工艺参数对所制得石膏二水硫酸钙含量的影响。结果表明,机械活化法制得石膏的二水硫酸钙含量明显高于常规搅拌法,且符合水泥用石膏要求。较适宜的机械活化工艺条件为:液固比2.4、反应时间10 min、陈化时间2 h、石灰石粉粒度0.2 mm,在此条件下所得石膏二水硫酸钙含量可达83.6%。
冶金史
凌雪,苗闻文,吴昊泽,冉万里
摘要:
新疆库车地区的苏巴什佛寺是中国古代丝绸之路上的重要交通节点,通过该遗址发现的遗物研究,对了解当时龟兹地区文化和与周边物质交流都有重要的意义。以该佛寺遗址最新发现的一批铜器为研究对象,根据铜器形制可分为兵器、饰品、生活实用器等种类,然后利用X射线荧光光谱仪对这批样品进行了成分无损检测。结果显示,铜器材质有铅锡青铜、红铜、黄铜为主的多种类别。结合历史文献和考古资料分析,这批铜器中的黄铜器物中的佛教饰品来自佛教文化传播,其余生活用具随内地贸易带入;含有砷、锑元素种类的器物可能来源于新疆本地的贸易交流;红铜、青铜类器物可能为本地生产。综合分析说明当时的苏巴什佛寺地区不仅本身有着金属冶炼的水平,而且作为唐代丝绸之路上的重要一站与周边文化交流和物质交换频繁。