2018年第6期目录
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    重有色金属
  • 周起帆,蒋开喜,王海北,王玉芳,薛宇飞
    摘要:
    在分析湿法炼锌铅银渣的主要成分与化学物相的基础上,考察了温度、浸出时间、氯酸钠浓度、酸度等对铅银渣中铅银含量及浸出率的影响,确定了氯化浸出最优工艺条件为:氯化钠浓度300 g/L、氯化钙浓度50 g/L、初始盐酸0.4 mol/L、浸出温度85 ℃、浸出时间2.5 h、液固比8,在该条件下铅银渣中铅、银的浸出率分别可达94.43%和91.48%,渣中铅含量为0.9%,银含量84.4 g/t。
  • 孙亚峰,任兵芝,王宏丹,夏文堂,邓佑明,向威,王磊
    摘要:
    采用单因素试验研究了电解液温度(40?70 ℃)、电流密度(200?320 A/m2)、H2SO4浓度(110?230 g/L)、Cu2 浓度(25?65 g/L)、极间距(20?35 mm)等工艺条件对铜电解精炼过程直流电耗的影响规律。结果表明,随着电流密度和极间距的增大,直流电耗显著升高,随电解液温度和硫酸浓度的增加而显著降低;随着电解液中铜离子浓度的增大,直流电耗先急剧降低,然后趋于平稳,在55 g/L时电耗最小。
  • 王晓阳,王文祥,方红生,莫越坚
    摘要:
    采用碱性焙烧—浸出工艺处理高砷高锡阳极泥,考察了碱料比、焙烧温度、焙烧时间、液固比、浸出温度及浸出时间等对金属浸出率的影响。结果表明,优化条件为:碱料比0.9、焙烧温度600℃、焙烧时间2h、液固比3(mL/g)、浸出温度80 ℃、浸出时间2 h。在此条件下,碱性焙烧—浸出工艺能实现砷锡高效分离,砷的回收率高达95.2%,浸出渣含砷<0.5%,其它有价金属有效富集以便后续回收。
  • 张立生,李慧,张汉鑫,梁精龙
    摘要:
    采用差热分析法研究NaCl-KCl-NaF-Fe3O4熔盐体系的初晶温度,分析了Fe3O4及NaF含量对NaCl-KCl-NaF-Fe3O4熔盐体系初晶温度的影响,并对熔盐进行X射线衍射分析及热力学分析。结果表明,Fe3O4在体系中为物理溶解,在XNaCl:XKCl:XNaF=3:3:4时,当XFe3O4﹤30%,体系初晶温度随Fe3O4含量增加而降低;组元NaF的摩尔含量增高,NaCl-KCl-NaF-Fe3O4体系的初晶温度随之增高。
  • 唐明洁,黄炳行,明宪权,任红杰,粟海锋
    摘要:
    针对高铁锰矿浸出液铁离子浓度较高的问题,采用黄铵铁矾沉淀法除铁,并使用碳酸锰矿中和沉矾过程所释放的硫酸,研究了反应温度、反应时间、硫酸铵用量和碳酸锰矿用量对除铁率和锰浸出率的影响。结果表明,在反应温度95.0 ℃、反应时间180 min、硫酸铵用量为理论用量的1.3倍、碳酸锰矿用量为12.0 g的条件下,除铁率可达95.7%,总锰浸出率为92.9%,碳酸锰矿浸出率为88.3%。
  • 轻有色金属
  • 朱福兴,马尚润,苗庆东,李开华
    摘要:
    采用Factsage、XRD、SEM等手段对NaCl-KCl-MgCl2体系在电解和未电解两种模式下的升华物组分特性及其对氯压系统的影响进行研究。研究表明,未电解模式下NaCl-KCl-MgCl2熔盐体系的升华物成分与理论计算值吻合,但电解模式下升华物中MgCl2相含量急剧增加,这是镁与氯气的副反应产物MgCl2升华造成的;电解和未电解两种模式获得升华物粒径分布不均匀,且结构不规则,但电解模式获得的升华物粒径明显较未电解模式大,其原因为电解模式下升华物中小液滴作用。升华物对氯压系统的影响主要与硫酸介质反应生成硫酸盐(硫酸氢盐)和HCl气体,缩短氯压机叶轮和氯气管线的使用寿命,生产中需严格把控布袋的孔径和质量,并在袋式过滤器与氯压机中间增加二次过滤装置。
  • 曹阿林,郭 林,李靖靖
    摘要:
    以400 kA系列铝电解槽为试验槽研究了大型预焙铝电解槽区域氧化铝浓度分布情况。结果表明,铝电解槽不同区域的氧化铝浓度在不同的时间点均发生较大的波动,越靠近两端头位置处的氧化铝浓度的波动性越大;氧化铝浓度呈现先减少后增加的趋势,在靠近两端头位置氧化铝浓度出现最大值,在槽中间位置氧化铝浓度出现最小值;进电侧和出电侧对称分布位置上的氧化铝浓度分布曲线具有相似性,出电侧氧化铝浓度总体高于进电侧氧化铝浓度;氧化铝浓度保持在1.00%~2.00%之间的时间分布比例大,实现了区域低氧化铝浓度控制。
  • 薛宇飞,蒋开喜,王海北,谢铿,周起帆
    摘要:
    采用溶剂萃取法从盐湖卤水中提取锂,筛选出萃取剂为TBP,协萃剂为MIBK,共萃剂为FeCl3,稀释剂为磺化煤油。优化萃取条件如下:40%TBP 20%MIBK 40%磺化煤油、O/A=2.5、n(Fe3 /Li )=2.5、初始水相H 0.04 mol/L。结果表明,单级锂萃取率为91.21%,镁萃取率为2.10%,锂镁分离系数为483.05。经化学法、红外吸收光谱法证实了新萃合物的生成,并通过斜率法初步推断其组成为LiFeCl4?4TBP?MIBK。根据离子缔合萃取理论讨论了萃取过程,证实了该混合体系适合从高Mg/Li、低酸度的氯化物型盐湖中萃取锂。
  • 稀贵金属
  • 罗大双,黄晶,张一敏,刘红,刘涛
    摘要:
    研究了以N235为载体的支撑液膜体系从钒页岩酸浸液中直接萃取钒时,载体浓度、稀释剂种类、反萃剂种类及浓度、浸出液pH对钒传质过程的影响,以及钒与浸出液中主要杂质离子Fe、P、Al的分离规律。研究表明,当支撑体膜孔径为0.22 μm、Na2CO3作反萃剂且浓度为0.6 mol/L、煤油为稀释剂、萃取剂浓度10%、料液相pH=1.8、萃取时间13 h时,钒的萃取率可达87.73%,杂质离子铁、铝、磷相对于钒的分离系数分别为191.8、350.3、163.0,表明支撑液膜技术对分离富集钒有较好的效果。
  • 苗睿瑛,张小伟,李雅翀,朱琼,杨宏博,杨秉政
    摘要:
    稀土金属传统制备方法为金属热还原和高温熔盐电解。由于离子液体的出现及迅猛发展,稀土金属的低温电沉积成为可能。回顾了近几十年来国内外在离子液体中电沉积稀土金属用于乏燃料处理、废旧稀土产品中有价金属回收以及功能材料研发三大领域的研究成果以及相关进展,并指出了未来的主要发展趋势和方向。
  • 陈燕飞,季尚军,常宏涛,巫剑,钟琦,吴玉春,郭峰,狄宁
    摘要:
    进行了P292与Alamine336所构成混合萃取剂用于萃取稀土试验。结果表明,两种萃取剂混合萃取稀土元素具有正协同作用,当两者按照体积比2︰3进行混合,在相比4︰1,萃取时间3 min的条件下达到了较高的萃取率。对萃取稀土后的负载有机相用1.5 mol/L的盐酸能够将稀土完全反萃,反萃后的有机相与等体积的中性水混合3次后,有机相得到了充分的再生。该试验具有较好的重复性和循环性。
  • 罗冶,张艳华,高立强
    摘要:
    介绍了国外炭浆厂近年在强化重选回收、搅拌槽充气方式、提炭设备、吸附槽的配置型式、响应环保要求的变化等方面做的改进和提升,以及带来一些工艺流程和设备配置的进步。
  • 材料与设备
  • 韩静利,张一敏,刘涛,黄晶
    摘要:
    以钒页岩提钒工艺的中间产品反萃液作为钒源,在沉钒之前加入碳黑,对加碳沉钒所得的混合物进行还原氮化制备氮化钒。结果表明,碳黑与V2O5的质量比为0.30时,产物的氮含量达到最大值;随着反应温度的升高,产物的氮含量先迅速增加后基本稳定,选择最佳的反应温度为1 150 ℃,反应1.0 h即可获得较高的氮含量;最佳的氮气流量和造块压力分别为300 mL/min和10 kN。在最佳工艺条件下,XRD谱显示产物均由VN相组成,制得的氮化钒纯度较高,满足GB/T 20567-2006中牌号VN16的化学成分要求。
  • 李凤,唐会毅,吴保安,罗维凡,罗凤兰
    摘要:
    键合银丝具有生产成本低,导电导热性好,但其抗氧化、硫化性低,不能完全替代键合金丝,特别是在高密度的集成电路封装工业中,因此镀金银基键合丝应运而生,通过在银丝表面覆盖镀金层,使其抗氧化能力提高,成球性好,可靠性高。主要介绍无氰镀金工艺和镀金银基键合丝的发展。
  • 陈丽杰,田磊,徐志峰,谢中华,聂华平
    摘要:
    研究了不同氧含量的氧化钨粉对超细钨粉制备的影响。结果表明,以蓝钨(WO2.90)为原料制取的钨粉粒度都在1 μm左右,以紫钨(WO2.72)为原料制备的钨粉的粒度均小于以蓝钨为原材料制备的粉体。不同氧含量的氧化钨粉制备超细钨粉时,影响粉末FSSS粒度的顺序为:还原温度>氢气流量>装舟量>推舟速度。以紫钨为原料,在还原温度700~840 ℃、推舟速度18 min/舟、装舟量0.35 kg/舟、氢气流量50~60 m3/h的条件下,制备的钨粉粒度为0.3 μm左右。
  • 王哲,张亚莉,蒋志军,毛迦勒,宫本奎
    摘要:
    以退役电容型镍氢动力电池硫酸浸出液为原料,经过除杂,净化液通过调整镍、钴、锰离子浓度后,直接加入氨水和碳酸钠共沉淀合成三元前驱体。前驱体为层状球形结构且粒度均匀呈正态分布,利用共沉淀法制备成三元正极材料后组装成软包电池,在0.2C、0.5C和1C放电倍率下,比放电容量达到160 mAh/g以上。
  • 环境工程
  • 覃海富,张卫民
    摘要:
    制备石英砂负载羟基磷灰石复合材料去除铀尾矿库重金属锰,以PHREEQC计算不同pH锰的赋存形态,并用五种经典动力学模型对吸附过程进行拟合、分析其吸附机理;阐述不同离子强度、阴阳离子对锰的去除效果。试验表明,不同pH对锰的吸附效果具有较大差异,CO32-、PO43-可促进去除,Cd2 、Mg2 则与Mn2 竞争吸附位点,降低复合材料吸附量。
  • 刘媛媛,魏强林,高柏,陈功新
    摘要:
    介绍了核素迁移的机理与过程,分析了核素在包气带、地下水、植物、海域等单一介质和多介质中迁移研究的现状,总结了核素迁移的影响因素,并对核素迁移研究进行了展望。
  • 姜科,周康根,杨有才
    摘要:
    采用碱沉淀与铁氧体沉淀相结合的工艺对含铍废水进行处理,考察了碱沉淀剂、铁氧体、沉淀反应pH、聚铝等对铍去除效果的影响。结果表明,在氢氧化钙投加量3.6 kg/m3、铁氧体投加量0.05 kg/m3、沉淀反应pH=8~9、聚铝投加量0.1 kg/m3的条件下,处理铍浓度为2 438 μg/L的工业废水,出水铍浓度稳定低于2.7 μg/L,铍去除率达到99.9%,出水满足国家污水综合排放标准要求。
    重有色金属
  • 周起帆,蒋开喜,王海北,王玉芳,薛宇飞
    摘要:
    在分析湿法炼锌铅银渣的主要成分与化学物相的基础上,考察了温度、浸出时间、氯酸钠浓度、酸度等对铅银渣中铅银含量及浸出率的影响,确定了氯化浸出最优工艺条件为:氯化钠浓度300 g/L、氯化钙浓度50 g/L、初始盐酸0.4 mol/L、浸出温度85 ℃、浸出时间2.5 h、液固比8,在该条件下铅银渣中铅、银的浸出率分别可达94.43%和91.48%,渣中铅含量为0.9%,银含量84.4 g/t。
  • 孙亚峰,任兵芝,王宏丹,夏文堂,邓佑明,向威,王磊
    摘要:
    采用单因素试验研究了电解液温度(40?70 ℃)、电流密度(200?320 A/m2)、H2SO4浓度(110?230 g/L)、Cu2 浓度(25?65 g/L)、极间距(20?35 mm)等工艺条件对铜电解精炼过程直流电耗的影响规律。结果表明,随着电流密度和极间距的增大,直流电耗显著升高,随电解液温度和硫酸浓度的增加而显著降低;随着电解液中铜离子浓度的增大,直流电耗先急剧降低,然后趋于平稳,在55 g/L时电耗最小。
  • 王晓阳,王文祥,方红生,莫越坚
    摘要:
    采用碱性焙烧—浸出工艺处理高砷高锡阳极泥,考察了碱料比、焙烧温度、焙烧时间、液固比、浸出温度及浸出时间等对金属浸出率的影响。结果表明,优化条件为:碱料比0.9、焙烧温度600℃、焙烧时间2h、液固比3(mL/g)、浸出温度80 ℃、浸出时间2 h。在此条件下,碱性焙烧—浸出工艺能实现砷锡高效分离,砷的回收率高达95.2%,浸出渣含砷<0.5%,其它有价金属有效富集以便后续回收。
  • 张立生,李慧,张汉鑫,梁精龙
    摘要:
    采用差热分析法研究NaCl-KCl-NaF-Fe3O4熔盐体系的初晶温度,分析了Fe3O4及NaF含量对NaCl-KCl-NaF-Fe3O4熔盐体系初晶温度的影响,并对熔盐进行X射线衍射分析及热力学分析。结果表明,Fe3O4在体系中为物理溶解,在XNaCl:XKCl:XNaF=3:3:4时,当XFe3O4﹤30%,体系初晶温度随Fe3O4含量增加而降低;组元NaF的摩尔含量增高,NaCl-KCl-NaF-Fe3O4体系的初晶温度随之增高。
  • 唐明洁,黄炳行,明宪权,任红杰,粟海锋
    摘要:
    针对高铁锰矿浸出液铁离子浓度较高的问题,采用黄铵铁矾沉淀法除铁,并使用碳酸锰矿中和沉矾过程所释放的硫酸,研究了反应温度、反应时间、硫酸铵用量和碳酸锰矿用量对除铁率和锰浸出率的影响。结果表明,在反应温度95.0 ℃、反应时间180 min、硫酸铵用量为理论用量的1.3倍、碳酸锰矿用量为12.0 g的条件下,除铁率可达95.7%,总锰浸出率为92.9%,碳酸锰矿浸出率为88.3%。
  • 轻有色金属
  • 朱福兴,马尚润,苗庆东,李开华
    摘要:
    采用Factsage、XRD、SEM等手段对NaCl-KCl-MgCl2体系在电解和未电解两种模式下的升华物组分特性及其对氯压系统的影响进行研究。研究表明,未电解模式下NaCl-KCl-MgCl2熔盐体系的升华物成分与理论计算值吻合,但电解模式下升华物中MgCl2相含量急剧增加,这是镁与氯气的副反应产物MgCl2升华造成的;电解和未电解两种模式获得升华物粒径分布不均匀,且结构不规则,但电解模式获得的升华物粒径明显较未电解模式大,其原因为电解模式下升华物中小液滴作用。升华物对氯压系统的影响主要与硫酸介质反应生成硫酸盐(硫酸氢盐)和HCl气体,缩短氯压机叶轮和氯气管线的使用寿命,生产中需严格把控布袋的孔径和质量,并在袋式过滤器与氯压机中间增加二次过滤装置。
  • 曹阿林,郭 林,李靖靖
    摘要:
    以400 kA系列铝电解槽为试验槽研究了大型预焙铝电解槽区域氧化铝浓度分布情况。结果表明,铝电解槽不同区域的氧化铝浓度在不同的时间点均发生较大的波动,越靠近两端头位置处的氧化铝浓度的波动性越大;氧化铝浓度呈现先减少后增加的趋势,在靠近两端头位置氧化铝浓度出现最大值,在槽中间位置氧化铝浓度出现最小值;进电侧和出电侧对称分布位置上的氧化铝浓度分布曲线具有相似性,出电侧氧化铝浓度总体高于进电侧氧化铝浓度;氧化铝浓度保持在1.00%~2.00%之间的时间分布比例大,实现了区域低氧化铝浓度控制。
  • 薛宇飞,蒋开喜,王海北,谢铿,周起帆
    摘要:
    采用溶剂萃取法从盐湖卤水中提取锂,筛选出萃取剂为TBP,协萃剂为MIBK,共萃剂为FeCl3,稀释剂为磺化煤油。优化萃取条件如下:40%TBP 20%MIBK 40%磺化煤油、O/A=2.5、n(Fe3 /Li )=2.5、初始水相H 0.04 mol/L。结果表明,单级锂萃取率为91.21%,镁萃取率为2.10%,锂镁分离系数为483.05。经化学法、红外吸收光谱法证实了新萃合物的生成,并通过斜率法初步推断其组成为LiFeCl4?4TBP?MIBK。根据离子缔合萃取理论讨论了萃取过程,证实了该混合体系适合从高Mg/Li、低酸度的氯化物型盐湖中萃取锂。
  • 稀贵金属
  • 罗大双,黄晶,张一敏,刘红,刘涛
    摘要:
    研究了以N235为载体的支撑液膜体系从钒页岩酸浸液中直接萃取钒时,载体浓度、稀释剂种类、反萃剂种类及浓度、浸出液pH对钒传质过程的影响,以及钒与浸出液中主要杂质离子Fe、P、Al的分离规律。研究表明,当支撑体膜孔径为0.22 μm、Na2CO3作反萃剂且浓度为0.6 mol/L、煤油为稀释剂、萃取剂浓度10%、料液相pH=1.8、萃取时间13 h时,钒的萃取率可达87.73%,杂质离子铁、铝、磷相对于钒的分离系数分别为191.8、350.3、163.0,表明支撑液膜技术对分离富集钒有较好的效果。
  • 苗睿瑛,张小伟,李雅翀,朱琼,杨宏博,杨秉政
    摘要:
    稀土金属传统制备方法为金属热还原和高温熔盐电解。由于离子液体的出现及迅猛发展,稀土金属的低温电沉积成为可能。回顾了近几十年来国内外在离子液体中电沉积稀土金属用于乏燃料处理、废旧稀土产品中有价金属回收以及功能材料研发三大领域的研究成果以及相关进展,并指出了未来的主要发展趋势和方向。
  • 陈燕飞,季尚军,常宏涛,巫剑,钟琦,吴玉春,郭峰,狄宁
    摘要:
    进行了P292与Alamine336所构成混合萃取剂用于萃取稀土试验。结果表明,两种萃取剂混合萃取稀土元素具有正协同作用,当两者按照体积比2︰3进行混合,在相比4︰1,萃取时间3 min的条件下达到了较高的萃取率。对萃取稀土后的负载有机相用1.5 mol/L的盐酸能够将稀土完全反萃,反萃后的有机相与等体积的中性水混合3次后,有机相得到了充分的再生。该试验具有较好的重复性和循环性。
  • 罗冶,张艳华,高立强
    摘要:
    介绍了国外炭浆厂近年在强化重选回收、搅拌槽充气方式、提炭设备、吸附槽的配置型式、响应环保要求的变化等方面做的改进和提升,以及带来一些工艺流程和设备配置的进步。
  • 材料与设备
  • 韩静利,张一敏,刘涛,黄晶
    摘要:
    以钒页岩提钒工艺的中间产品反萃液作为钒源,在沉钒之前加入碳黑,对加碳沉钒所得的混合物进行还原氮化制备氮化钒。结果表明,碳黑与V2O5的质量比为0.30时,产物的氮含量达到最大值;随着反应温度的升高,产物的氮含量先迅速增加后基本稳定,选择最佳的反应温度为1 150 ℃,反应1.0 h即可获得较高的氮含量;最佳的氮气流量和造块压力分别为300 mL/min和10 kN。在最佳工艺条件下,XRD谱显示产物均由VN相组成,制得的氮化钒纯度较高,满足GB/T 20567-2006中牌号VN16的化学成分要求。
  • 李凤,唐会毅,吴保安,罗维凡,罗凤兰
    摘要:
    键合银丝具有生产成本低,导电导热性好,但其抗氧化、硫化性低,不能完全替代键合金丝,特别是在高密度的集成电路封装工业中,因此镀金银基键合丝应运而生,通过在银丝表面覆盖镀金层,使其抗氧化能力提高,成球性好,可靠性高。主要介绍无氰镀金工艺和镀金银基键合丝的发展。
  • 陈丽杰,田磊,徐志峰,谢中华,聂华平
    摘要:
    研究了不同氧含量的氧化钨粉对超细钨粉制备的影响。结果表明,以蓝钨(WO2.90)为原料制取的钨粉粒度都在1 μm左右,以紫钨(WO2.72)为原料制备的钨粉的粒度均小于以蓝钨为原材料制备的粉体。不同氧含量的氧化钨粉制备超细钨粉时,影响粉末FSSS粒度的顺序为:还原温度>氢气流量>装舟量>推舟速度。以紫钨为原料,在还原温度700~840 ℃、推舟速度18 min/舟、装舟量0.35 kg/舟、氢气流量50~60 m3/h的条件下,制备的钨粉粒度为0.3 μm左右。
  • 王哲,张亚莉,蒋志军,毛迦勒,宫本奎
    摘要:
    以退役电容型镍氢动力电池硫酸浸出液为原料,经过除杂,净化液通过调整镍、钴、锰离子浓度后,直接加入氨水和碳酸钠共沉淀合成三元前驱体。前驱体为层状球形结构且粒度均匀呈正态分布,利用共沉淀法制备成三元正极材料后组装成软包电池,在0.2C、0.5C和1C放电倍率下,比放电容量达到160 mAh/g以上。
  • 环境工程
  • 覃海富,张卫民
    摘要:
    制备石英砂负载羟基磷灰石复合材料去除铀尾矿库重金属锰,以PHREEQC计算不同pH锰的赋存形态,并用五种经典动力学模型对吸附过程进行拟合、分析其吸附机理;阐述不同离子强度、阴阳离子对锰的去除效果。试验表明,不同pH对锰的吸附效果具有较大差异,CO32-、PO43-可促进去除,Cd2 、Mg2 则与Mn2 竞争吸附位点,降低复合材料吸附量。
  • 刘媛媛,魏强林,高柏,陈功新
    摘要:
    介绍了核素迁移的机理与过程,分析了核素在包气带、地下水、植物、海域等单一介质和多介质中迁移研究的现状,总结了核素迁移的影响因素,并对核素迁移研究进行了展望。
  • 姜科,周康根,杨有才
    摘要:
    采用碱沉淀与铁氧体沉淀相结合的工艺对含铍废水进行处理,考察了碱沉淀剂、铁氧体、沉淀反应pH、聚铝等对铍去除效果的影响。结果表明,在氢氧化钙投加量3.6 kg/m3、铁氧体投加量0.05 kg/m3、沉淀反应pH=8~9、聚铝投加量0.1 kg/m3的条件下,处理铍浓度为2 438 μg/L的工业废水,出水铍浓度稳定低于2.7 μg/L,铍去除率达到99.9%,出水满足国家污水综合排放标准要求。
    重有色金属
  • 周起帆,蒋开喜,王海北,王玉芳,薛宇飞
    摘要:
    在分析湿法炼锌铅银渣的主要成分与化学物相的基础上,考察了温度、浸出时间、氯酸钠浓度、酸度等对铅银渣中铅银含量及浸出率的影响,确定了氯化浸出最优工艺条件为:氯化钠浓度300 g/L、氯化钙浓度50 g/L、初始盐酸0.4 mol/L、浸出温度85 ℃、浸出时间2.5 h、液固比8,在该条件下铅银渣中铅、银的浸出率分别可达94.43%和91.48%,渣中铅含量为0.9%,银含量84.4 g/t。
  • 孙亚峰,任兵芝,王宏丹,夏文堂,邓佑明,向威,王磊
    摘要:
    采用单因素试验研究了电解液温度(40?70 ℃)、电流密度(200?320 A/m2)、H2SO4浓度(110?230 g/L)、Cu2 浓度(25?65 g/L)、极间距(20?35 mm)等工艺条件对铜电解精炼过程直流电耗的影响规律。结果表明,随着电流密度和极间距的增大,直流电耗显著升高,随电解液温度和硫酸浓度的增加而显著降低;随着电解液中铜离子浓度的增大,直流电耗先急剧降低,然后趋于平稳,在55 g/L时电耗最小。
  • 王晓阳,王文祥,方红生,莫越坚
    摘要:
    采用碱性焙烧—浸出工艺处理高砷高锡阳极泥,考察了碱料比、焙烧温度、焙烧时间、液固比、浸出温度及浸出时间等对金属浸出率的影响。结果表明,优化条件为:碱料比0.9、焙烧温度600℃、焙烧时间2h、液固比3(mL/g)、浸出温度80 ℃、浸出时间2 h。在此条件下,碱性焙烧—浸出工艺能实现砷锡高效分离,砷的回收率高达95.2%,浸出渣含砷<0.5%,其它有价金属有效富集以便后续回收。
  • 张立生,李慧,张汉鑫,梁精龙
    摘要:
    采用差热分析法研究NaCl-KCl-NaF-Fe3O4熔盐体系的初晶温度,分析了Fe3O4及NaF含量对NaCl-KCl-NaF-Fe3O4熔盐体系初晶温度的影响,并对熔盐进行X射线衍射分析及热力学分析。结果表明,Fe3O4在体系中为物理溶解,在XNaCl:XKCl:XNaF=3:3:4时,当XFe3O4﹤30%,体系初晶温度随Fe3O4含量增加而降低;组元NaF的摩尔含量增高,NaCl-KCl-NaF-Fe3O4体系的初晶温度随之增高。
  • 唐明洁,黄炳行,明宪权,任红杰,粟海锋
    摘要:
    针对高铁锰矿浸出液铁离子浓度较高的问题,采用黄铵铁矾沉淀法除铁,并使用碳酸锰矿中和沉矾过程所释放的硫酸,研究了反应温度、反应时间、硫酸铵用量和碳酸锰矿用量对除铁率和锰浸出率的影响。结果表明,在反应温度95.0 ℃、反应时间180 min、硫酸铵用量为理论用量的1.3倍、碳酸锰矿用量为12.0 g的条件下,除铁率可达95.7%,总锰浸出率为92.9%,碳酸锰矿浸出率为88.3%。
  • 轻有色金属
  • 朱福兴,马尚润,苗庆东,李开华
    摘要:
    采用Factsage、XRD、SEM等手段对NaCl-KCl-MgCl2体系在电解和未电解两种模式下的升华物组分特性及其对氯压系统的影响进行研究。研究表明,未电解模式下NaCl-KCl-MgCl2熔盐体系的升华物成分与理论计算值吻合,但电解模式下升华物中MgCl2相含量急剧增加,这是镁与氯气的副反应产物MgCl2升华造成的;电解和未电解两种模式获得升华物粒径分布不均匀,且结构不规则,但电解模式获得的升华物粒径明显较未电解模式大,其原因为电解模式下升华物中小液滴作用。升华物对氯压系统的影响主要与硫酸介质反应生成硫酸盐(硫酸氢盐)和HCl气体,缩短氯压机叶轮和氯气管线的使用寿命,生产中需严格把控布袋的孔径和质量,并在袋式过滤器与氯压机中间增加二次过滤装置。
  • 曹阿林,郭 林,李靖靖
    摘要:
    以400 kA系列铝电解槽为试验槽研究了大型预焙铝电解槽区域氧化铝浓度分布情况。结果表明,铝电解槽不同区域的氧化铝浓度在不同的时间点均发生较大的波动,越靠近两端头位置处的氧化铝浓度的波动性越大;氧化铝浓度呈现先减少后增加的趋势,在靠近两端头位置氧化铝浓度出现最大值,在槽中间位置氧化铝浓度出现最小值;进电侧和出电侧对称分布位置上的氧化铝浓度分布曲线具有相似性,出电侧氧化铝浓度总体高于进电侧氧化铝浓度;氧化铝浓度保持在1.00%~2.00%之间的时间分布比例大,实现了区域低氧化铝浓度控制。
  • 薛宇飞,蒋开喜,王海北,谢铿,周起帆
    摘要:
    采用溶剂萃取法从盐湖卤水中提取锂,筛选出萃取剂为TBP,协萃剂为MIBK,共萃剂为FeCl3,稀释剂为磺化煤油。优化萃取条件如下:40%TBP 20%MIBK 40%磺化煤油、O/A=2.5、n(Fe3 /Li )=2.5、初始水相H 0.04 mol/L。结果表明,单级锂萃取率为91.21%,镁萃取率为2.10%,锂镁分离系数为483.05。经化学法、红外吸收光谱法证实了新萃合物的生成,并通过斜率法初步推断其组成为LiFeCl4?4TBP?MIBK。根据离子缔合萃取理论讨论了萃取过程,证实了该混合体系适合从高Mg/Li、低酸度的氯化物型盐湖中萃取锂。
  • 稀贵金属
  • 罗大双,黄晶,张一敏,刘红,刘涛
    摘要:
    研究了以N235为载体的支撑液膜体系从钒页岩酸浸液中直接萃取钒时,载体浓度、稀释剂种类、反萃剂种类及浓度、浸出液pH对钒传质过程的影响,以及钒与浸出液中主要杂质离子Fe、P、Al的分离规律。研究表明,当支撑体膜孔径为0.22 μm、Na2CO3作反萃剂且浓度为0.6 mol/L、煤油为稀释剂、萃取剂浓度10%、料液相pH=1.8、萃取时间13 h时,钒的萃取率可达87.73%,杂质离子铁、铝、磷相对于钒的分离系数分别为191.8、350.3、163.0,表明支撑液膜技术对分离富集钒有较好的效果。
  • 苗睿瑛,张小伟,李雅翀,朱琼,杨宏博,杨秉政
    摘要:
    稀土金属传统制备方法为金属热还原和高温熔盐电解。由于离子液体的出现及迅猛发展,稀土金属的低温电沉积成为可能。回顾了近几十年来国内外在离子液体中电沉积稀土金属用于乏燃料处理、废旧稀土产品中有价金属回收以及功能材料研发三大领域的研究成果以及相关进展,并指出了未来的主要发展趋势和方向。
  • 陈燕飞,季尚军,常宏涛,巫剑,钟琦,吴玉春,郭峰,狄宁
    摘要:
    进行了P292与Alamine336所构成混合萃取剂用于萃取稀土试验。结果表明,两种萃取剂混合萃取稀土元素具有正协同作用,当两者按照体积比2︰3进行混合,在相比4︰1,萃取时间3 min的条件下达到了较高的萃取率。对萃取稀土后的负载有机相用1.5 mol/L的盐酸能够将稀土完全反萃,反萃后的有机相与等体积的中性水混合3次后,有机相得到了充分的再生。该试验具有较好的重复性和循环性。
  • 罗冶,张艳华,高立强
    摘要:
    介绍了国外炭浆厂近年在强化重选回收、搅拌槽充气方式、提炭设备、吸附槽的配置型式、响应环保要求的变化等方面做的改进和提升,以及带来一些工艺流程和设备配置的进步。
  • 材料与设备
  • 韩静利,张一敏,刘涛,黄晶
    摘要:
    以钒页岩提钒工艺的中间产品反萃液作为钒源,在沉钒之前加入碳黑,对加碳沉钒所得的混合物进行还原氮化制备氮化钒。结果表明,碳黑与V2O5的质量比为0.30时,产物的氮含量达到最大值;随着反应温度的升高,产物的氮含量先迅速增加后基本稳定,选择最佳的反应温度为1 150 ℃,反应1.0 h即可获得较高的氮含量;最佳的氮气流量和造块压力分别为300 mL/min和10 kN。在最佳工艺条件下,XRD谱显示产物均由VN相组成,制得的氮化钒纯度较高,满足GB/T 20567-2006中牌号VN16的化学成分要求。
  • 李凤,唐会毅,吴保安,罗维凡,罗凤兰
    摘要:
    键合银丝具有生产成本低,导电导热性好,但其抗氧化、硫化性低,不能完全替代键合金丝,特别是在高密度的集成电路封装工业中,因此镀金银基键合丝应运而生,通过在银丝表面覆盖镀金层,使其抗氧化能力提高,成球性好,可靠性高。主要介绍无氰镀金工艺和镀金银基键合丝的发展。
  • 陈丽杰,田磊,徐志峰,谢中华,聂华平
    摘要:
    研究了不同氧含量的氧化钨粉对超细钨粉制备的影响。结果表明,以蓝钨(WO2.90)为原料制取的钨粉粒度都在1 μm左右,以紫钨(WO2.72)为原料制备的钨粉的粒度均小于以蓝钨为原材料制备的粉体。不同氧含量的氧化钨粉制备超细钨粉时,影响粉末FSSS粒度的顺序为:还原温度>氢气流量>装舟量>推舟速度。以紫钨为原料,在还原温度700~840 ℃、推舟速度18 min/舟、装舟量0.35 kg/舟、氢气流量50~60 m3/h的条件下,制备的钨粉粒度为0.3 μm左右。
  • 王哲,张亚莉,蒋志军,毛迦勒,宫本奎
    摘要:
    以退役电容型镍氢动力电池硫酸浸出液为原料,经过除杂,净化液通过调整镍、钴、锰离子浓度后,直接加入氨水和碳酸钠共沉淀合成三元前驱体。前驱体为层状球形结构且粒度均匀呈正态分布,利用共沉淀法制备成三元正极材料后组装成软包电池,在0.2C、0.5C和1C放电倍率下,比放电容量达到160 mAh/g以上。
  • 环境工程
  • 覃海富,张卫民
    摘要:
    制备石英砂负载羟基磷灰石复合材料去除铀尾矿库重金属锰,以PHREEQC计算不同pH锰的赋存形态,并用五种经典动力学模型对吸附过程进行拟合、分析其吸附机理;阐述不同离子强度、阴阳离子对锰的去除效果。试验表明,不同pH对锰的吸附效果具有较大差异,CO32-、PO43-可促进去除,Cd2 、Mg2 则与Mn2 竞争吸附位点,降低复合材料吸附量。
  • 刘媛媛,魏强林,高柏,陈功新
    摘要:
    介绍了核素迁移的机理与过程,分析了核素在包气带、地下水、植物、海域等单一介质和多介质中迁移研究的现状,总结了核素迁移的影响因素,并对核素迁移研究进行了展望。
  • 姜科,周康根,杨有才
    摘要:
    采用碱沉淀与铁氧体沉淀相结合的工艺对含铍废水进行处理,考察了碱沉淀剂、铁氧体、沉淀反应pH、聚铝等对铍去除效果的影响。结果表明,在氢氧化钙投加量3.6 kg/m3、铁氧体投加量0.05 kg/m3、沉淀反应pH=8~9、聚铝投加量0.1 kg/m3的条件下,处理铍浓度为2 438 μg/L的工业废水,出水铍浓度稳定低于2.7 μg/L,铍去除率达到99.9%,出水满足国家污水综合排放标准要求。

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