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杂质离子对不同萃取体系下镍钴分离的影响研究

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稀有金属 2015年第3期39卷 235-243页

作者：管青军周桂英温建康北京有色金属研究总院生物冶金国家工程实验室北京100088

分别考察了微生物浸出液中主要杂质离子(Mg2+,Ca2+,Fe2+,Fe3+)对Cyanex272-P507协萃体系、Cyanex272萃取体系和P507萃取体系在低p H值条件下分离回收模拟微生物浸出液中低含量钴镍的影响。研究发现杂质离子对3种萃取体系的钴萃取率和钴... 详细信息

分别考察了微生物浸出液中主要杂质离子(Mg2+,Ca2+,Fe2+,Fe3+)对Cyanex272-P507协萃体系、Cyanex272萃取体系和P507萃取体系在低p H值条件下分离回收模拟微生物浸出液中低含量钴镍的影响。研究发现杂质离子对3种萃取体系的钴萃取率和钴镍分离系数均有较大影响,其中Fe3+的影响最大,而杂质离子对镍萃取率影响不大,其仍保持在较低水平。3个萃取体系中Cyanex272萃取体系是受杂质离子影响最严重的萃取体系,少量杂质离子的增加就会使其钴镍分离系数以及钴萃取率发生显著的下降,而Cyanex272-P507协萃体系受杂质离子影响次之,P507萃取体系受影响最小。在杂质离子浓度较低时,相对于其他两个体系,Cyanex272-P507协萃体系可以实现更低的杂质离子萃取率。运用Cyanex272-P507协萃体系萃取分离钴镍时,为尽量降低杂质离子对钴萃取率和钴镍分离系数的影响,钴镍料液中所含杂质离子Mg2+,Ca2+,Fe2+,Fe3+的最高含量分别是:90.0,21.0,52.0,8.8 mg·L-1。

关键词：杂质离子协同萃取 Cyanex272 P507 钴镍分离

镍钴生物浸出液中杂质离子对萃取分离的影响研究

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镍钴生物浸出液中杂质离子对萃取分离的影响研究

作者：管青军北京有色金属研究总院

学位级别：硕士

本论文针对生物浸出液组成复杂,有价金属含量低而杂质元素含量高的特点,研究不同萃取体系下微生物浸出液中有价金属高效分离作用机制,主要针对杂质离子累积对不同萃取体系下的萃取过程的影响开展研究,查明不同杂质离子对镍钴分离效果的... 详细信息

本论文针对生物浸出液组成复杂,有价金属含量低而杂质元素含量高的特点,研究不同萃取体系下微生物浸出液中有价金属高效分离作用机制,主要针对杂质离子累积对不同萃取体系下的萃取过程的影响开展研究,查明不同杂质离子对镍钴分离效果的影响规律,为缩短溶液净化流程提供依据。在查明不同杂质离子对镍钴分离效果影响规律的基础上,探究运用合适的萃取体系对含有大量杂质离子的镍钴溶液进行除杂处理,降低杂质离子对镍钴萃取分离的影响,以达到分离回收镍钻的要求。本论文以吉林白山镍钴硫化矿生物浸出液为依据,分别考察单一萃取体系(P507、 Cyanex272)和协萃体系(P507+Cyanex272)中,主要金属杂质离子对镍钴萃取分离过程的影响,结果表明：相对于乳化和分相时间,钴萃取率和钻镍分离系数受到更严重的影响。Cyanex272体系是受杂质离子影响最严重的萃取体系,少量杂质离子的增加就会使其钴镍分离系数发生显著下降。Fe3+是影响钴镍萃取分离最严重的杂质离子。协萃体系萃取分离钴镍时,所含杂质离子Mg2+、Ca2+、Fe2+、Fe3+的最高含量分别是：90mg/L,21mg/L,52mg/L,8.8mg/L,在该条件下,钴镍的萃取率分别为82.4%、3.7%,钴镍分离系数为122。探究了Versatic10及Versatic10-Cyanex301萃取体系下,钙镁含量高、镍钴含量低浸出液的萃取除杂的分离效果。以Versatic10为萃取剂实现镍钴和钙镁分离的最佳萃取条件为初始pH值为2.5,相比(O/A)为1/3,皂化率为60%。在此条件下镍钴的萃取率均在96%以上,而钙镁的萃取率均低于5%。用去离子水(pH=6.50)对负载有机相按相比(O/A)为1/1洗涤两次,钙镁离子的共萃率均可降至0.5%以下;反萃的最佳条件为硫酸浓度为2mol/L、有机相与水相的相比(O/A)为1/1,此时镍、钴的回收率均在99%以上。Versatic10-Cyanex301体系相对于Versatic10体系在保证萃取效果的同时,可以显著降低镍钴和钙镁萃取分离的pH值,使萃取分离的平衡pH值从6.8左右降低到3.5左右,为萃余液直接返回矿堆喷淋提供可能。为实现负载有机相的反萃,Versatic10-Cyanex301体系最佳的复配比为7：3。通过红外光谱分析可知萃取剂Versatic10与镍钻离子反应的原理为羧基中氢离子与镍钴离子的离子交换反应,萃取剂Cyanex301与镍钴离子反应的原理除了-SH与镍钴发生离子交换反应之后,还有由于金属离子与P=S发生的螯合反应,可能正是由于这种强的配位螯合效应使负载Cyanex301很难反萃,而复配体系中明显减弱了这种螯合反应,从而使反萃变得更容易。

关键词： P507-Cyanex272 Versatic10-Cyanex301 镍钴协同萃取

Recovery of cobalt and nickel in the presence of magnesium and calcium from sulfate solutions by Versatic 10 and mixtures of Versatic 10 and Cyanex 301

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2016年第3期26卷 865-873页

作者：管青军孙伟周桂英刘佳鹏殷志刚中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 北京有色金属研究总院生物冶金国家工程实验室北京100088

The extraction and stripping characteristics of Versatic 10 and its mixtures with Cyanex 301 were investigated for the recovery of cobalt and nickel from sulfate solutions containing magnesium and calcium. The optimum extraction factors of Versatic 10 were initial pH of 2.5, O/A ratio of 1/3, and saponification rate of 60%. The loaded Versatic 10 was stripped by using 2 mol/L H2SO4 at O/A ratio of 1/1. The optimum volume ratio of Versatic 10 to Cyanex301 was 7/3 in the mixtures, which could effectively reduce the equilibrium pH to 3.50. And the loaded mixtures were stripped by using 2 mol/L H2SO4at O/A ratio of 1/2. The reaction principle of Versatic10 and metal ions is an ion exchange reaction. However, in the extraction reaction of and metal ions, besides the ion exchange reaction, the strong coordination effect between Cyanex 301 and metal ions also exists, which is much weakened in the extraction reaction of the mixtures and metal ions.

关键词： solvent extraction Versatic 10 Cyanex 301 nickel cobalt magnesium calcium

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基于林内图像的单位面积碳储量估计方法

林业科学 2021年第1期57卷 105-112页

作者：王雪峰陈珠琳管青军刘嘉政王甜袁莹中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 内蒙古莫尔道嘎林业局额尔古纳022357

【目的】针对森林碳储量估算工作量大、成本高等问题,提出一种基于林内图像简洁高效且满足精度要求的单位面积森林碳储量估计方法。【方法】林分纵断面图像隐式包含林分密度和高度2类复合信息,与林地上对应的林木碳储量直接相关。以此... 详细信息

【目的】针对森林碳储量估算工作量大、成本高等问题,提出一种基于林内图像简洁高效且满足精度要求的单位面积森林碳储量估计方法。【方法】林分纵断面图像隐式包含林分密度和高度2类复合信息,与林地上对应的林木碳储量直接相关。以此为突破口,首先,分析林木图像分类算法,提出在全局阈值基础上结合邻域像素属性来决定焦点像素归属,以消弱因林内光线不均对图像灰度造成的影响;然后,提出一个与林木碳储量关系紧密的参数并给出其图像计算方法;最后,以该参数为自变量,建立预估模型,实现对碳储量的估计。【结果】在以焦点像素为中心的3×3的邻域内,如果有大于6个相似像素出现,则将焦点像素归为该类,这种利用与邻域像素关系以决定当前像素归属的方法具有膨胀和腐蚀双重特性,即当焦点像素处于树体内部时容易将该点归为树体,当焦点像素处于树体外部时容易将该点归为背景,相比单纯全局阈值方法更能提高林分图像分类的准确性。碳储量预估模型方面,2参数的直线方程估计精度与3参数的逻辑斯蒂模型接近;如果在普通模型基础上增加代表海拔的虚拟变量,则能使碳储量估计精度得到较大程度提高。以兴安落叶松为例,验证基于林内纵断面图像能够实现对单位面积碳储量的较高精度估计这一假设。【结论】在林木图像提取过程中,继承对称交叉熵法泛用性强、效率高的优点,同时针对该算法容易将树体内部部分像素分割成背景、树体外部部分像素归并于树体内部的缺点,采用兼顾像素邻近关系的方法对其进行改进,取得良好结果,且该算法对林内光线不均表现出迟钝特性。在基于林内图像的碳储量预估模型方面,逻辑斯蒂模型表现出良好适应性,由于考虑海拔因素能降低估计误差,因此在实际应用中有必要分海拔段进行预估。

关键词：碳储量估计兴安落叶松图像理解图像分类哑变量

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基于物联网连续图像的文冠果初生长

东北林业大学学报 2012年第6期40卷 55-59,75页

作者：王雪峰管青军李晓冬中国林业科学研究院北京100091 内蒙古牙克石莫尔道嘎林业局

以生物燃油原料植物文冠果(Xanthoceras Sorbifolia Bunge)为例,使用最初一个月的物联网图像数据,首先探讨了植物体像素抽取算法,然后根据文冠果图像逐日像素变化来分析植物的生长过程,期望为未来物联网图像的使用提供一些方法性指导;... 详细信息

以生物燃油原料植物文冠果(Xanthoceras Sorbifolia Bunge)为例,使用最初一个月的物联网图像数据,首先探讨了植物体像素抽取算法,然后根据文冠果图像逐日像素变化来分析植物的生长过程,期望为未来物联网图像的使用提供一些方法性指导;同时也为早期文冠果培育提供基础技术参考。结果表明:①根据图像中文冠果所占据的像素数变化来研究植物动态规律是一个很好的办法;②可以利用HIS表色系中色调H的分布区间来分割图像中的前景、背景;③理查德曲线很好的模拟了初始月份文冠果的像素生长过程。

关键词：物联网植物生长过程图像分割文冠果

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α-半水硫酸钙的制备、晶形调控与应用

中国有色金属学报 2024年第11期34卷 3735-3749页

作者：范瑞华管青军孙伟高志勇中南大学资源加工与生物工程学院战略含钙矿物资源清洁高效利用湖南省重点实验室湖南省关键金属矿产资源高效清洁利用国际联合研究中心金属资源开发利用碳减排教育部工程研究中心长沙410083 湖南科技大学资源环境与安全工程学院湘潭411201

半水硫酸钙水化机械强度高、生物相容性强、干燥气密性好,在建筑材料、生物医药、精密铸造、增材制造等领域已有应用。本文从制备方法、晶形调控和实际应用三个方面简要综述了近年来国内外α-半水硫酸钙材料的研究进展。最后,对α-半水... 详细信息

半水硫酸钙水化机械强度高、生物相容性强、干燥气密性好,在建筑材料、生物医药、精密铸造、增材制造等领域已有应用。本文从制备方法、晶形调控和实际应用三个方面简要综述了近年来国内外α-半水硫酸钙材料的研究进展。最后,对α-半水硫酸钙当前研究与应用面临的挑战和未来发展前景进行了展望。

关键词：半水硫酸钙制备晶体形貌调控应用

非参数核估计在探讨天然林直径结构规律中的应用

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林业科学研究 1999年第4期12卷 363-368页

作者：王雪峰管青军武利军戴海平中国林业科学研究院资源信息所北京100091 内蒙古得耳布尔林业局内蒙古根河022357

应用非参数核密度估计理论和方法 ,对从吉林省汪清林业局抽取的 12块天然林样地进行直径结构模拟 ,结果表明 :( 1)当 Webull及其它分布函数能很好模拟的样地时 ,核估计方法也能对该样地进行模拟 ,并且要优于分布函数法 ;( 2 )在分布函... 详细信息

应用非参数核密度估计理论和方法 ,对从吉林省汪清林业局抽取的 12块天然林样地进行直径结构模拟 ,结果表明 :( 1)当 Webull及其它分布函数能很好模拟的样地时 ,核估计方法也能对该样地进行模拟 ,并且要优于分布函数法 ;( 2 )在分布函数不能描述林分时 ,核估计方法仍能描述该林分 ,并能取得很好的效果 ;( 3)不论是天然林还是人工林均可用核估计方法对林分直径结构进行模拟。

关键词：直径分布天然林直径结构核密度非参数统计

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硫酸浸出磷石膏中稀土的动力学研究

有色金属科学与工程 2021年第5期12卷 110-118页

作者：余伟健管青军眭滢张方湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201

针对磷石膏中稀土元素的浸出,已有很多研究报道,但对于浸出动力学研究却很少。文章以硫酸为浸取剂深入研究了磷石膏中稀土浸出的动力学。研究表明:浸出温度和时间的增加均可提高稀土的浸出率,浸出温度80℃时,稀土总浸出率最大可达55.8%... 详细信息

针对磷石膏中稀土元素的浸出,已有很多研究报道,但对于浸出动力学研究却很少。文章以硫酸为浸取剂深入研究了磷石膏中稀土浸出的动力学。研究表明:浸出温度和时间的增加均可提高稀土的浸出率,浸出温度80℃时,稀土总浸出率最大可达55.8%,其中Y的浸出率最大,为63.9%;稀土的浸出与二水硫酸钙的溶解具有很强的线性相关性;动力学模型拟合表明:磷石膏中稀土浸出反应是受扩散和界面传质混合控制的,浸出反应的表观活化能Ea=9.10 kJ/mol。

关键词：磷石膏稀土硫酸浸出动力学

Versatic10萃取分离微生物浸出液中钙镁和低含量镍钴

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有色金属（冶炼部分） 2016年第3期 1-5页

作者：管青军骆朋辉郭亮孙伟殷志刚邹兴中南大学资源加工与生物工程学院长沙4100832 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 茂盛矿业赞比亚有限公司赞比亚谦比希999134

以Versatic10为萃取剂从含镍、钴、钙、镁离子的合成硫酸盐溶液中萃取分离镍、钴离子。在25℃、振荡强度200r/min、振荡时间4 min的条件下,Versatic10萃取镍、钴离子的最佳条件为:初始pH2.5、相比O/A=1/3、皂化率60%。用去离子水(pH=6.... 详细信息

以Versatic10为萃取剂从含镍、钴、钙、镁离子的合成硫酸盐溶液中萃取分离镍、钴离子。在25℃、振荡强度200r/min、振荡时间4 min的条件下,Versatic10萃取镍、钴离子的最佳条件为:初始pH2.5、相比O/A=1/3、皂化率60%。用去离子水(pH=6.50)对负载有机相按相比O/A=1/1洗涤2次,钙、镁离子的共萃率均可降至0.5%以下。用2mol/L硫酸按相比O/A=1/1反萃时,镍、钴的反萃率均在99%以上。

关键词：溶剂萃取 Versatic10 钙镁钴镍