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黑钨渣中有价金属碳热还原动力学研究

中国钨业 2023年第3期38卷 55-65页

作者：曾智勇廖春发谢岁邓攀江西理工大学材料冶金化学学部江西赣州341000

钨精矿碱浸过程中产生大量钨渣,赋含铁、锰、钨和铌等多种有价金属,采用碳热还原制备成合金是回收钨渣中有价金属的重要方法。为探明钨渣的还原规律,本文采用等温还原研究了黑钨渣的碳热还原动力学,研究了在高温下反应时间、温度对金属... 详细信息

钨精矿碱浸过程中产生大量钨渣,赋含铁、锰、钨和铌等多种有价金属,采用碳热还原制备成合金是回收钨渣中有价金属的重要方法。为探明钨渣的还原规律,本文采用等温还原研究了黑钨渣的碳热还原动力学,研究了在高温下反应时间、温度对金属还原的影响,研究了各主要金属还原的表观活化能和还原动力学方程及其控制环节。结果表明:采用还原剂为石墨、碳氧摩尔比为1∶1、还原温度为1873 K、反应时间为60 min时,黑钨渣中金属还原度为70.54%,铁、锰、钨和铌的还原度分别为93.18%、38.94%、94.07%和84.10%,温度升高有利于黑钨渣的还原。还原温度为1673~1873 K、时间为0~12.5 min时反应受界面化学反应控制,界面化学反应控制阶段还原度a与反应时间t的关系为1-(1-a)^(1/3)=kt;时间为0~12.5 min时还原反应受扩散控制,扩散控制阶段还原度a与反应时间t的关系为[(1-a)^(-1/3)-1]^(2)=kt,黑钨渣还原的表观活化能分别为137.30 kJ/mol、573.92 kJ/mol。

关键词：黑钨渣碳热还原动力学还原机制

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氨基膦酸螯合树脂吸附重稀土的研究

离子交换与吸附 2009年第4期25卷 306-312页

作者：焦芸芬何小林廖春发姜平国江西理工大学材料与化学工程学院福建赣闽稀有金属有限公司

研究了重稀土在氨基膦酸树脂的吸附行为。试验结果表明,氨基膦酸树脂对重稀土的吸附在pH=5.0的HAc-NaAc缓冲溶液时最佳;298K时静态饱和吸附容量为332mg/g干树脂;用2mol/L盐酸洗脱,洗脱率为91.2%;等温吸附服从Freundlich经验式;吸附反应... 详细信息

研究了重稀土在氨基膦酸树脂的吸附行为。试验结果表明,氨基膦酸树脂对重稀土的吸附在pH=5.0的HAc-NaAc缓冲溶液时最佳;298K时静态饱和吸附容量为332mg/g干树脂;用2mol/L盐酸洗脱,洗脱率为91.2%;等温吸附服从Freundlich经验式;吸附反应中△H=10.76kJ/mol,表观速率常数k298=1.223×10-4s-1,表观活化能Ea=3.2kJ/mol。

关键词：氨基膦酸树脂重稀土吸附

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离子吸附型稀土矿浸取化学研究现状

稀土 2018年第5期39卷 135-143页

作者：王莉蓝桥发李柳杨幼明廖春发江西理工大学冶金与化学工程学院

近40多年来,对离子吸附型稀土矿的开发利用研究工作一直围绕着＂高效、绿色＂的方向进行,并在其浸取工艺的持续改进中取得了显著成果。但由于稀土矿物本身的复杂性、多样性,相对稀土的浸取工艺,其浸取化学机理方面的研究主要建立在浸取... 详细信息

近40多年来,对离子吸附型稀土矿的开发利用研究工作一直围绕着＂高效、绿色＂的方向进行,并在其浸取工艺的持续改进中取得了显著成果。但由于稀土矿物本身的复杂性、多样性,相对稀土的浸取工艺,其浸取化学机理方面的研究主要建立在浸取阳离子对稀土离子的交换作用及浸取阴离子对稀土离子的配位作用这一宏观层面上,对其浸取离子交换反应机制的深层研究甚少。本文就离子吸附型稀土浸取化学方面的研究现状及存在的问题进行了阐述,并在此基础上提出了进一步的研究方向。

关键词：离子吸附型稀土矿浸取化学稀土浸出研究现状

LiF-DyF_3-Cu_2O-Dy_2O_3熔盐体系密度的影响因素研究

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稀有金属 2019年第3期43卷 296-302页

作者：廖春发陈淑梅王旭蔡伯清焦芸芬曾颜亮江西理工大学冶金与化学工程学院江西赣州341000 赣州有色冶金研究所江西赣州341000

在探索出制取Dy-Cu中间合金方法的基础上,为了进一步优化电解过程的工艺参数,采用阿基米德法对LiF-DyF_3-Dy_2O_3-Cu_2O熔盐体系的密度进行了研究。考察了温度、单一氧化物(Dy_2O_3或Cu_2O)以及混合氧化物(Dy_2O_3与Cu_2O)对熔盐体系密... 详细信息

在探索出制取Dy-Cu中间合金方法的基础上,为了进一步优化电解过程的工艺参数,采用阿基米德法对LiF-DyF_3-Dy_2O_3-Cu_2O熔盐体系的密度进行了研究。考察了温度、单一氧化物(Dy_2O_3或Cu_2O)以及混合氧化物(Dy_2O_3与Cu_2O)对熔盐体系密度的影响,并通过最小二乘法对数据进行了拟合,建立了温度、 Dy_2O_3含量、 Cu_2O含量与熔盐密度之间的数学回归方程。研究结果表明,熔盐体系的密度随温度的升高而线性下降,而随单一氧化物加入量、混合氧化物加入量及混合氧化中w_(Dy_2O_3)与w_(Cu_2O)的比值增大而增大。在温度为910～1030℃,w_(Dy_2O_3)为0%～2.0%(质量分数),w_(Cu_2O)为0%～2.0%范围内,温度(t), Dy_2O_3加入量w_(Dy_2O_3), Cu_2O加入量w_(Cu_2O)与熔盐密度(ρ)的关系可以表示为:ρ=-7.01813-0.00163t+0.01832 w_(Dy_2O_3)+0.10289w_(Cu_2O)。从熔体密度角度来看,在氧化物的加入量满足2.0%≤w_(Dy_2O_3)+w_(Cu_2O)≤3.0%,w_(Dy_2O_3)∶w_(Cu_2O)<3∶2,电解温度控制在960～980℃的条件下,电解LiF-DyF_3-Dy_2O_3-Cu_2O熔盐制取Dy-Cu合金较为理想。

关键词：熔盐体系 Dy-Cu中间合金密度 Dy2O3 Cu2O

La掺杂在BiOBr光催化剂氧化和还原性能调控中的不同作用（英文）

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无机化学学报 2018年第11期34卷 2115-2126页

作者：樊启哲廖春发李之锋张志文陈鑫余长林江西理工大学冶金与化学工程学院赣州341000 江西理工大学材料科学与工程学院赣州341000

同时使用有机溴源十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和无机溴源NaBr,通过溶剂热法合成了具有层状类囊体结构的La掺杂BiOBr光催化剂。通过第一性原理(DFT)计算了La掺杂对BiOBr能带结构的影响。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、... 详细信息

同时使用有机溴源十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和无机溴源NaBr,通过溶剂热法合成了具有层状类囊体结构的La掺杂BiOBr光催化剂。通过第一性原理(DFT)计算了La掺杂对BiOBr能带结构的影响。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱及荧光光谱对催化剂进行了表征。在可见光照射下,以光催化降解酸性橙Ⅱ和氨氮废水测试了LaBiOBr的氧化性能;以亚甲基蓝为还原指示剂,测试了La-BiOBr的还原性能。研究表明,La的掺杂可以促进晶粒的堆积。而且BiOBr的氧化性能和还原性能分别被促进和抑制,即La的掺杂促进了BiOBr光催化剂的氧化性能,抑制了其还原性能。

关键词：光催化光氧化卤氧化铋镧掺杂

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废旧荧光粉中稀土元素浸出的电位-pH图

稀有金属 2019年第2期43卷 179-185页

作者：廖春发钟立钦曾颜亮朱尚萍黎振源江西理工大学冶金与化学工程学院江西赣州341000

废旧稀土荧光粉经"酸浸-碱焙烧-水洗-酸浸"处理可浸出回收其中的Y, Eu, Tb, Ce等稀土。本文根据酸浸过程中的各组分的吉布斯自由能Δ_fG分别计算出各酸浸过程中各化学反应的吉布斯自由能Δ_rG,由能斯特公式计算出反应的电位与pH关系,进... 详细信息

废旧稀土荧光粉经"酸浸-碱焙烧-水洗-酸浸"处理可浸出回收其中的Y, Eu, Tb, Ce等稀土。本文根据酸浸过程中的各组分的吉布斯自由能Δ_fG分别计算出各酸浸过程中各化学反应的吉布斯自由能Δ_rG,由能斯特公式计算出反应的电位与pH关系,进而绘制出两段酸浸过程中的电位-pH图,即不同活度的Al^(3+)与Y-Eu-H_2O系的电位-pH图和Tb-Ce-H_2O系电位-pH图,并分析了各组分的稳定区域。结果表明:废旧稀土荧光粉直接酸浸时,从25～100℃,在pH<6的酸性条件下,红粉中的Y_2O_3, Eu_2O_3以Y^(3+), Eu^(3+)的形式稳定存在水溶液中, Al(OH)_3稳定区域在pH为4.8～8.3之间,为防止Al ^(3+)水解,酸浸出液终点pH值应控制在3.5～4.0之间;从25～100℃,在酸性条件下,经碱焙烧水洗除铝后得到的TbO_2, CeO_2很难被酸直接浸出,同时Tb^(4+), Ce^(4+)在水溶液中不能稳定存在,但通过加入适当的还原剂,可将Tb^(4+), Ce^(4+)还原成Tb^(3+), Ce^(3+),便可存在于水溶液中。

关键词：废旧稀土荧光粉 “酸浸-碱焙烧-水洗-酸浸”工艺酸浸电位-pH图

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电流密度对稀土熔盐电解影响的研究进展

稀土 2021年第1期42卷 122-128页

作者：廖春发郭超林觉远蔡伯清王旭江西理工大学材料冶金化学学部江西赣州341000

电流密度是熔盐电解制备稀土合金过程中的关键技术参数,对电解制备稀土合金的工艺研究具有重要的指导作用。在稀土熔盐电解的发展历程中,对于电流密度的有效合理控制仍存在许多问题亟待解决。而电解制备稀土合金是中国当前的主要方法,... 详细信息

电流密度是熔盐电解制备稀土合金过程中的关键技术参数,对电解制备稀土合金的工艺研究具有重要的指导作用。在稀土熔盐电解的发展历程中,对于电流密度的有效合理控制仍存在许多问题亟待解决。而电解制备稀土合金是中国当前的主要方法,且该电解方法效率高、能耗低、产量大。本文综述了稀土熔盐电解制备稀土合金中的电流密度对熔体温度、合金成分、电流效率及电极反应的影响,并阐述了中国稀土熔盐电解法的电流密度发展趋势及展望。

关键词：电流密度熔体温度稀土合金电流效率电极反应

LiF-DyF3-Cu2O-Dy2O3熔盐体系的粘度特性研究

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中国稀土学报 2019年第5期37卷 589-595,I0003页

作者：廖春发林觉远蔡伯清陈淑梅王旭曾颜亮江西理工大学冶金与化学工程学院

熔体粘度对熔盐电解过程中金属与熔盐的有效分离、炉膛及电极寿命等具有显着影响。因此,运用旋转法对制取Dy-Cu合金的LiF-DyF3-Cu2O-Dy2O3熔盐体系粘度进行了研究。考察了温度、单一氧化物(Dy2O3或Cu2O)及混合氧化物(Dy2O3与Cu2O)添加... 详细信息

熔体粘度对熔盐电解过程中金属与熔盐的有效分离、炉膛及电极寿命等具有显着影响。因此,运用旋转法对制取Dy-Cu合金的LiF-DyF3-Cu2O-Dy2O3熔盐体系粘度进行了研究。考察了温度、单一氧化物(Dy2O3或Cu2O)及混合氧化物(Dy2O3与Cu2O)添加对熔盐体系粘度的影响。同时,通过Arrehnius公式验证了熔盐粘度与温度的关系,计算并分析了粘度活化能的变化规律。研究结果表明:在温度为910-1030℃范围内,LiF-DyF3熔盐体系的粘度均随着温度的升高及单一氧化物(Dy2O3或Cu2O)添加量的增大而降低,随熔盐中Dy2O3与Cu2O质量比的增大而升高;粘度活化能随单一氧化物(Dy2O3或Cu2O)添加量的增大而增大。熔盐电解制备Dy-Cu合金适宜温度为970-1000℃,WCu2O+W(Dy2O3)=2.0%(质量分数)且:W(Cu2O):W(Dy2O3)比值为1:0.5。

关键词： Dy-Cu合金粘度 LiF-DyF3熔盐 Dy2O3-Cu2O

Cyanex272-P_(507)浸渍树脂协同萃取色层分离铥镱镥的研究

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中国稀土学报 2007年第2期25卷 249-252页

作者：廖春发焦芸芬邱定蕃薛济来北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 江西理工大学材料与化学工程学院江西赣州341000 北京矿冶研究总院北京100044

以Cyanex272-P507浸渍树脂采用萃取色层法对铥镱镥富集物进行了吸附和淋洗分离研究,考察了淋洗剂浓度、稀土负载量、淋洗液流速等因素对分离铥镱镥富集物的影响.结果表明,在充填的树脂粒度为0.3～0.6 mm的色层柱中,以0.2 ml·cm^-2·min... 详细信息

以Cyanex272-P507浸渍树脂采用萃取色层法对铥镱镥富集物进行了吸附和淋洗分离研究,考察了淋洗剂浓度、稀土负载量、淋洗液流速等因素对分离铥镱镥富集物的影响.结果表明,在充填的树脂粒度为0.3～0.6 mm的色层柱中,以0.2 ml·cm^-2·min^-1进料流速时能得到较大的吸附率; 在稀土负载量为树脂重量的0.6%,淋洗液流速为1.0 ml·cm^-2·min^-1,温度为30 ℃,装柱树脂高度为400 mm（高径比为25：1）的条件下,用1.0,1.5,2.0 mol·L^-1盐酸梯度淋洗Tm,Yb,Lu,可实现铥镱镥富集物三者的完全分离.

关键词：膦(磷)类萃取剂浸渍树脂铥镱镥萃取色层分离稀土