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Loading capacity and emulsification phenomena of HREE extraction by dialkylphosphinic acids with different β,γ,δ-substituents

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Journal of Rare Earths 2024年第1期42卷 191-199,I0007页

作者： Junlian Wang Guodong Xu Wen Xu Jianguo Cui Yufu Chen ziyong chang School of Civil and Resource Engineering University of Science and Technology BeijingBeijing100083China Key Laboratory of Ministry of Education for Efficient Mining and Safety of Metal Mines Beijing100083China State Key Laboratory of Baiyunobo Rare Earth Resource Researches and Comprehensive Utilization Baotou Research Institute of Rare EarthsBaotou014030China

The relationship between dialkylphosphinic acid structure and their loading capacity for HREEs and emulsification phenomena has rarely been studied.In this paper,we took Lu extraction as an example to study the effect of β,γ,δ-substituents of dialkylphosphinic acids on their loading capacity and anti-emulsification performance for HREEs.To discuss conveniently,the dialkylphosphinic acids were classified into two groups:β-substituent group(P208,INET-1,P218,USTB-1 and P227)and γ,δ-substituent group(P218,P2132 and Cyanex 272).For β-substituent group extractants,their loading capacities are in the order P208(299.7 mg/L)≈INET-1(299.5 mg/L)>P218(270.8 mg/L)>>USTB-1(163.1 mg/L)>P227(151.4 mg/L),while their anti-emulsification/gelation performances are just in the opposite order P227>USTB-1>P218>P208≈INET-1 under the studied conditions.For γ,δ-substituent group extractants,their loading capacities are in the order P218(270.8 mg/L)>P2132(192.3 mg/L)>Cyanex272(131.7 mg/L),while the anti-emulsification performance of P218 is better than those of P2132 and Cyanex 272.The loading capacity data given in the parentheses are obtained through repeatedly extracting Lu from ~4×10^(-4)mol/L of Lu aqueous feed solution with initial pH of 2.40 by 0.01 mol/L extractant at phase ratio A/O of 1:1.

关键词： Heavy rare earth element Dialkylphosphinic acid Extraction Loading capacity Emulsification

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Breaking pore size limit of metal–organic frameworks:Bio-etched ZIF-8 for lactase immobilization and delivery in vivo

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Nano Research 2022年第6期15卷 5646-5652页

作者： Xiaoyue Qi Qizhe Chen ziyong chang Yulin Deng School of Medical Technology Beijing Institute of TechnologyBeijing 100081China Institute of Engineering Medicine Beijing Institute of TechnologyBeijing 100081China Institute of Chemistry Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China Civil and Resource Engineering School University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China School of Life Science Beijing Institute of TechnologyBeijing 100081China

Expanding pore size range of metal–organic frameworks(MOFs)promotes their versatility and feasibility for various biomedical applications.However,natural pore size greatly restricts large guest molecule accommodation.Customizing and tailoring pore apertures ranging from micropores to mesopores controllably is desired but still critically challenging.Herein,we developed a facile method with super mildness based on pH-sensitive zeolitic imidazolate framework(ZIF)-8 to increase porosity,providing pore size with maximum 20 nm,which is 8 times larger than average.Glucose oxidase(GOx)was introduced in ZIF-8 for bioetching,benefitted from the resultant acidic microe-nvironment during biocatalytic process.Different synthesis methods were assessed for obtaining different morphologies and size distributions.Reaction time,GOx encapsulation efficiency,and Zn2+concentration was optimized to precisely control the mesopore size distribution of MOFs.It was found that bio-etching strategy was capable of producing stable mesopores which were large enough for loading lactase with good enzymatic activity retained,verified both in vitro and in vivo.This strategy breaks natural pore size limitation of MOFs and thereby facilitates biomolecule delivery,catalysis,and other biomedical applications with enhanced stability and performance.

关键词： metal-organic frameworks enzyme immobilization drug delivery oral biocompatibility

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Latest advances and progress in the microbubble flotation of fine minerals:Microbubble preparation,equipment,and applications

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International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2023年第7期30卷 1244-1260页

作者： ziyong chang Sensen Niu Zhengchang Shen Laichang Zou Huajun Wang Civil and Resource Engineering School University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China State Key Laboratory of Comprehensive Utilization of Low-Grade Refractory Gold Ores Shanghang 364200China BGRIMM Technology Group State Key Laboratory of Mineral ProcessingBeijing 100160China

In the past few decades,microbubble flotation has been widely studied in the separation and beneficiation of fine minerals.Compared with conventional flotation,microbubble flotation has obvious advantages,such as high grade and recovery and low consumption of flotation reagents.This work systematically reviews the latest advances and research progress in the flotation of fine mineral particles by microbubbles.In general,microbubbles have small bubble size,large specific surface area,high surface energy,and good selectivity and can also easily be attached to the surface of hydrophobic particles or large bubbles,greatly reducing the detaching probability of particles from bubbles.Microbubbles can be prepared by pressurized aeration and dissolved air,electrolysis,ultrasonic cavitation,photocatalysis,solvent exchange,temperature difference method(TDM),and Venturi tube and membrane method.Correspondingly,equipment for fine-particle flotation is categorized as microbubble release flotation machine,centrifugal flotation column,packed flotation column,and magnetic flotation machine.In practice,microbubble flotation has been widely studied in the beneficiation of ultrafine coals,metallic minerals,and nonmetallic minerals and exhibited superiority over conventional flotation machines.Mechanisms underpinning the promotion of fine-particle flotation by nanobubbles include the agglomeration of fine particles,high stability of nanobubbles in aqueous solutions,and enhancement of particle hydrophobicity and flotation dynamics.

关键词： microbubble preparation flotation fine minerals flotation equipment bubble-particle interaction

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The role ofβ,γ,δ-substituent of dialkylphosphinic acids in HREE extraction and separation behaviors

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Journal of Rare Earths 2023年第11期41卷 1789-1795,I0005页

作者： Junlian Wang Wen Xu Jianguo Cui Guodong Xu Yufu Chen Peilong Wang ziyong chang School of Civil and Resource Engineering University of Science and Technology BeijingBeijing100083China State Key Laboratory of Baiyunobo Rare Earth Resource Researches and Comprehensive Utilization Baotou Research Institute of Rare EarthsBaotou014030China Key Laboratory of Ministry of Education for Efficient Mining and Safety of Metal Mines Beijing100083China

Heavy rare earth element(HREE)separation has always been a great challenge.The kind of dialkylphosphinic acids is recognized as the third generation of organophosphorous acid extractants.However,detailed relationship betweenβ-substituent(especially when it changes from H to methyl,and further to ethyl)and their extraction behaviors and selectivity for HREEs have rarely been reported.Besides,there are also few reports on effect ofγ,δ-substituent on HREE extraction and separation.In this paper,we synthesized five and collected two dialkylphosphinic acids with differentβ,γ,δ-substituents(from H to ethyl).These extractants were divided into two groups to discuss their extraction behaviors and selectivity for HREEs:β-substituent group(P208,INET-1,P218,USTB-1 and P227)andγ,δ-substituent group(P218,P2132 and Cyanex 272).To evaluate and compare their extractabilities,P507 was used as a reference and Tm,Yb,Lu were extracted with 0.01 mol/L of these extractants from single Tm,Yb and Lu solutions(~4×10^(-4)mol/L)at different initial pH.Besides,pH_(0.5)(Tm),pH_(0.5)^(Yb)and pH_(0.5)^(Lu)values and their differences(ΔpH_(0.5)^(Tm-Yb),ΔpH_(0.5)^(Yb-Lu),ΔpH_(0.5)^(Tm-Lu))for each extractant were given to roughly evaluate their separation performance for Tm,Yb and Lu.To further investigate the selectivity of these extractants for HREEs,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb and Lu were extracted from their mixed solution with initial pH of 4.00 at phase ratio A/O of 2:1,1:1 or 1:2.Their HREE separation performance is mainly discussed based on the adjacent HREE separation factors(β_(N+1/N))and their average value(β_(Tb-Lu)).

关键词： Heavy rare earth element Extraction Separation Dialkylphosphinic acid Substituent effect

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微细粒矿物浮选捕收剂的应用及其机理研究进展

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工程科学学报 2023年第11期45卷 1807-1819页

作者：常自勇李玉娇沈政昌邹来昌王乾坤孙忠梅王化军北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 紫金矿业集团股份有限公司低品位难处理黄金资源综合利用国家重点实验室厦门364200 矿冶科技集团有限公司矿物加工科学与技术国家重点实验室北京100160

详细阐述了常用微细粒矿物浮选捕收剂的分类以及组合捕收剂的应用,对单一捕收剂和组合捕收剂在矿物表面的作用机理进行了系统的归纳总结.微细粒矿物浮选捕收剂可大致分为硫化矿捕收剂和氧化矿捕收剂,依据其主要成分可进一步分为阳离子... 详细信息

详细阐述了常用微细粒矿物浮选捕收剂的分类以及组合捕收剂的应用,对单一捕收剂和组合捕收剂在矿物表面的作用机理进行了系统的归纳总结.微细粒矿物浮选捕收剂可大致分为硫化矿捕收剂和氧化矿捕收剂,依据其主要成分可进一步分为阳离子型捕收剂、阴离子型捕收剂、非离子型捕收剂、生物捕收剂和纳米粒子捕收剂,作用机理主要包括静电相互作用、螯合作用、氢键作用、化学键合以及金属离子配位调控分子组装等.组合捕收剂对微细粒矿物的浮选效果往往优于单一捕收剂,不同捕收剂间的协同作用主要包括共吸附、电荷补偿、功能互补以及改变临界胶束浓度等.未来应加强基于计算化学和人工智能的新型捕收剂药剂分子结构设计、纳米粒子捕收剂的研发以及新型绿色环保捕收剂的开发与利用.

关键词：浮选捕收剂微细粒组合捕收剂纳米捕收剂作用机理

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青藏高原季节冻土山区河流的溶解性碳输出特征及控制因素

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地球科学 2024年第3期49卷 1177-1188页

作者：赵鲁松孙自永马瑞胡雅璐常启昕潘艳喜潘钊中国地质大学环境学院湖北武汉430078 中国地质大学长江流域环境水科学湖北省重点实验室湖北武汉430078 成都理工大学环境与土木工程学院四川成都610059

高寒山区土壤碳是全球冻土碳库的重要组成部分,以溶解相从陆地侧向输出到河流是该地区土壤碳输出的重要途径,而以往研究主要集中在多年冻土区,对季节冻土区关注较少.为探讨季节冻土区河流溶解性碳的输出规律、影响因素及其作用机制,以... 详细信息

高寒山区土壤碳是全球冻土碳库的重要组成部分,以溶解相从陆地侧向输出到河流是该地区土壤碳输出的重要途径,而以往研究主要集中在多年冻土区,对季节冻土区关注较少.为探讨季节冻土区河流溶解性碳的输出规律、影响因素及其作用机制,以位于青藏高原祁连山北麓黑河上游的季节冻土山区——红泥沟小流域为研究区,通过对河水中溶解性有机碳(DOC)和溶解性无机碳(DIC)浓度与通量的连续观测,结合河水中稳定同位素丰度及流域内气象、水文、地温等观测数据,发现在冻土消融前期(春末),流域出口河水中DOC和DIC浓度较高但通量较低;在冻土消融后期(夏季),河水中DOC和DIC浓度较低但通量较高;河水中DOC和DIC浓度在消融后期总体呈下降趋势,但低流量期的浓度比高流量期略有上升.研究表明:对以红泥沟小流域为代表的季节冻土山区,消融前期溶解性碳输出的主控因素仍是冻土特征及动态,但在消融后期则变为水文输入特征主控,以细粒残坡积物为主的薄层含水层和广泛发育的冻融扰动地貌也对其有重要影响,导致河流中DOC浓度高于青藏高原其他地区的报道值.

关键词：高寒山区青藏高原黑河上游季节冻土溶解性有机碳溶解性无机碳侧向输出环境地质水文地质

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攀西地区钒钛磁铁矿石弱磁选工序前浮选硫钴的探讨

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金属矿山 2022年第11期51卷 107-114页

作者：翟雨可常自勇王晓莉刘伟汪涵王化军北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 攀钢集团矿业有限公司选矿厂四川攀枝花617063

攀西地区是我国最大的钒钛磁铁矿产区,钒钛磁铁矿石中除了主要元素铁、钒、钛以外,还伴生有硫资源储量6000万t、钴资源储量90万t,具有很高的工业利用价值。当前攀钢矿业公司选矿厂对钒钛磁铁矿的选矿工艺流程是“阶段磨矿—弱磁选铁—... 详细信息

攀西地区是我国最大的钒钛磁铁矿产区,钒钛磁铁矿石中除了主要元素铁、钒、钛以外,还伴生有硫资源储量6000万t、钴资源储量90万t,具有很高的工业利用价值。当前攀钢矿业公司选矿厂对钒钛磁铁矿的选矿工艺流程是“阶段磨矿—弱磁选铁—选铁尾矿强磁选钛—强磁选钛粗精矿浮选脱硫—浮选钛铁矿”得到铁精矿、钛精矿和硫(钴)精矿,仅在钛精矿浮选脱硫阶段浮选回收得到硫(钴)精矿,因为钴品位<0.3%,钴市场价格高时作为硫钴精矿销售,钴市场价格低时只能作为硫精矿销售,造成了钴资源的浪费。开展了弱磁选工序前浮选回收硫钴的试验研究,目标是硫化矿物的早收快收集中收。实验室在磨矿细度-0.074 mm占45%,硫酸铜用量250 g/t、异戊黄药用量150 g/t、3#起泡剂用量30 g/t,一段浮选得到产率14.33%,硫品位3.11%、钴品位0.06%、镍品位0.03%、铜品位0.10%,硫回收率68.14%、钴回收率35.12%、镍回收率47.23%、铜回收率43.12%的粗硫钴精矿。探讨了实验室球磨机磨矿浮选一体机和浅槽快速浮选机,并开展了验证试验,认为浅槽快速浮选机是研究发展方向。

关键词：钒钛磁铁矿浮选钴磁黄铁矿浅槽快速浮选机

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二烷基次膦酸改性的SiO2基萃淋树脂的制备及吸附分离锆铪的性能

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离子交换与吸附 2023年第1期39卷 1-16页

作者：刘辉王俊莲徐国栋赵鸿儒胡成强刘璐常自勇北京科技大学土木与资源工程学院

核级锆铪分离是限制我国核能发展的“卡脖子”难题，溶剂萃取法是应用最为广泛的锆铪分离工艺，但存在污染严重、分离效率低、易产生第三相等问题。萃取色层法分离相似金属离子效率高，优先吸附含量少的铪的萃淋树脂是萃取色层法分离锆... 详细信息

核级锆铪分离是限制我国核能发展的“卡脖子”难题，溶剂萃取法是应用最为广泛的锆铪分离工艺，但存在污染严重、分离效率低、易产生第三相等问题。萃取色层法分离相似金属离子效率高，优先吸附含量少的铪的萃淋树脂是萃取色层法分离锆铪的关键。本文以亲水性二氧化硅(SiO2)为基底，合成了优先吸附铪的悬挂二烷基次膦酸官能团的新型萃淋树脂(SiO2-POOH)。通过FT-IR和SEM-EDS对萃淋树脂SiO2-POOH进行表征，通过静态吸附实验研究H2SO4体系下SiO2-POOH对锆铪的吸附分离性能。结果表明：(1) H2SO4体系下，SiO2-POOH优先吸附铪。在H2SO4浓度0.5～4mol·L-1范围内，随着H2SO4浓度的增大，锆铪的吸附率均降低；(2)低酸度(0.5～1.0mol·L-1H2SO4)有利于锆铪分离，在0.5mol·L-1H2SO4酸度下，锆铪吸附率分别为58.22%和86.72%，锆铪分离系数βHf/Zr为4.69;(3) SiO2-POOH吸附铪的动力学符合拟二级动力学模型，铪的吸附受化学吸附机理的控制；(4)热力学模型符合Freundlich等温方程，铪易于被吸附；(5) SiO2-POOH对铪的饱和吸附量为31.62mg·g-1;(6) 4mol·L-1H2SO4可用于锆铪的选择性解吸。

关键词：锆铪分离萃淋树脂萃取色层法

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回水中絮凝剂对铝土矿浮选影响的研究

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有色金属（选矿部分） 2014年第6期 88-91页

作者：常自勇冯其明欧乐明中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083

为了加速铝土矿浮选尾矿的沉降,河南某铝土矿选矿厂使用了以聚丙烯酰胺为主的絮凝剂。沉降槽溢流水返回至浮选作业,导致精矿Al2O3回收率和铝硅比显著降低,试验证明与回水中絮凝剂的累积有关。增大分散剂用量、延长搅拌时间、增大捕收剂... 详细信息

为了加速铝土矿浮选尾矿的沉降,河南某铝土矿选矿厂使用了以聚丙烯酰胺为主的絮凝剂。沉降槽溢流水返回至浮选作业,导致精矿Al2O3回收率和铝硅比显著降低,试验证明与回水中絮凝剂的累积有关。增大分散剂用量、延长搅拌时间、增大捕收剂用量,可显著降低絮凝剂对铝土矿浮选的影响。当回水返回比例为50%~70%时,可兼顾精矿品质与回水利用率。

关键词：铝土矿浮选絮凝剂回水絮凝分散

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大熊猫与几种食肉类动物血清蛋白及乳酸脱氢酶同工酶的比较研究

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四川大学学报(自然科学版) 1984年第4期 85-90页

作者：罗昌容冯文和何光昕叶志勇成都动物园

我们用大熊猫及食肉类4个科的动物——小熊猫、黑熊、家猫、家狗等的血清作材料,进行醋酸纤维素薄膜电泳,对血清蛋白及乳酸脱氢酶同工酶的各个区带含量,用生物统计学方法处理,比较其差异程度。从所得到的数据表明,大熊猫既不同于浣熊科... 详细信息

我们用大熊猫及食肉类4个科的动物——小熊猫、黑熊、家猫、家狗等的血清作材料,进行醋酸纤维素薄膜电泳,对血清蛋白及乳酸脱氢酶同工酶的各个区带含量,用生物统计学方法处理,比较其差异程度。从所得到的数据表明,大熊猫既不同于浣熊科,也不同于熊科,而应该单独列为一科——即大熊猫科的见解。同时从亲缘关系来看,大熊猫与浣熊科的小熊猫较为亲近。

关键词：大熊猫浣熊科大猫熊小熊猫乳酸脱氢酶同工酶黑熊食肉类动物熊猫科血清蛋白

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