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酸性体系下硫化矿浮选因素的交互影响研究

有色金属（选矿部分） 2024年第4期 113-123页

作者：李嘉欣聂光华邓强谭东东朱志雄贵州大学矿业学院贵阳550025 贵州省地质矿产中心实验室贵阳550000

在酸性体系中,碱性脉石矿物溶解受磨矿细度、酸用量的影响明显,矿物溶解改变了体系pH值,使可溶性离子增加,影响了硫化矿物的浮选。为探究酸性体系下卡林型金矿浮选硫化矿过程中的影响因素及其交互作用,在单因素试验的基础上进行了响应... 详细信息

在酸性体系中,碱性脉石矿物溶解受磨矿细度、酸用量的影响明显,矿物溶解改变了体系pH值,使可溶性离子增加,影响了硫化矿物的浮选。为探究酸性体系下卡林型金矿浮选硫化矿过程中的影响因素及其交互作用,在单因素试验的基础上进行了响应曲面优化试验,并分析了磨矿细度、H_(2)SO_(4)用量、丁基黄药用量三因素的交互作用对浮选的影响。研究结果表明:最优的浮选指标的药剂制度为磨矿细度-0.075mm粒级占比90%,H_(2)SO_(4)用量为800g/t,水玻璃用量为400g/t,CuSO_(4)用量为300g/t,丁基黄药用量为200g/t,松醇油用量为75g/t。单因素试验可获得硫回收率为75.28%,品位为10.46%,金品位为6.73%,回收率为58.19%的选矿指标。探究的三种因素对硫精矿回收率的影响大小为:磨矿细度>丁基黄药用量>H_(2)SO_(4)用量;对硫精矿品位的影响大小为:丁基黄药用量>磨矿细度>H_(2)SO_(4)用量。磨矿细度对浮选指标的影响较大,为显著影响因素;磨矿细度与捕收剂用量的交互作用对浮选指标的影响显著。响应曲面优化预测结果与实际结果基本一致,可见该模型所得预测结果可靠,为该矿的酸性废水再用于浮选过程提供了技术参考。

关键词：卡林型金矿黄铁矿酸性体系交互影响响应曲面法

Ti/Ta_(2)O_(5)-IrO_(2)阳极在酸性体系的失效机理研究

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应用化工 2023年第7期52卷 1974-1978,1982页

作者：杨泽坤崔兵秦树林杨海涛中煤科工集团杭州研究院有限公司浙江杭州311201 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

钛基涂层阳极具有较低的析氧电位和较高的析氧电流效率,并且表现出良好的稳定性,广泛应用于电催化氧化处理废水领域。利用标准强化电解寿命试验,通过电化学分析和物相分析等手段系统地探讨了Ti/Ta_(2)O_(5)-IrO_(2)钛基涂层钛阳极在酸... 详细信息

钛基涂层阳极具有较低的析氧电位和较高的析氧电流效率,并且表现出良好的稳定性,广泛应用于电催化氧化处理废水领域。利用标准强化电解寿命试验,通过电化学分析和物相分析等手段系统地探讨了Ti/Ta_(2)O_(5)-IrO_(2)钛基涂层钛阳极在酸性环境中阳极寿命和阳极失效机制。结果表明,Ti/Ta_(2)O_(5)-IrO_(2)涂层钛阳极的电解失效机制是物理作用和化学作用的叠加,其在酸性体系中的强化电解并不是均匀的,根据槽压变化,可分为4个阶段。

关键词：涂层钛阳极强化电解寿命酸性体系失效机理电催化氧化

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酸性体系单质硫浮选的试验研究

硫酸工业 2022年第4期 12-14页

作者：邓磊深圳市中金岭南有色金属股份有限公司丹霞冶炼厂广东韶关512325

针对锌氧压浸出工艺锌浸出渣中锌与硫难分离的问题,利用锌浸出渣中单质硫与其他物质的疏水性不同的特性,开展了酸性体系下的单质硫气泡浮选高效分离试验研究。考察了浮选物料粒度、浮选液初始固含量、浮选溶液锌浓度、浮选时间、浮选温... 详细信息

针对锌氧压浸出工艺锌浸出渣中锌与硫难分离的问题,利用锌浸出渣中单质硫与其他物质的疏水性不同的特性,开展了酸性体系下的单质硫气泡浮选高效分离试验研究。考察了浮选物料粒度、浮选液初始固含量、浮选溶液锌浓度、浮选时间、浮选温度等因素对硫回收率的影响,试验结果表明:在浮选物料粒度120~150μm、浮选液初始固含量(w)20%、浮选溶液锌离子质量浓度低于90 g/L、浮选时间20 min、浮选温度55~60℃试验条件下,硫的回收率在95%左右。

关键词：酸性体系单质硫浮选硫回收率

高浓度锌离子对酸性体系中闪锌矿可浮性的影响

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2021年第7期31卷 2128-2138页

作者：邱廷省李国栋李晓波严华山刘晨江西理工大学资源与环境工程学院赣州341000 西北矿冶研究院白银730900

通过浮选实验、zeta电位测试、接触角测量和X射线光电子能谱研究高浓度Zn^(2+)对闪锌矿在酸性体系中可浮性的影响。结果表明,Zn^(2+)吸附于闪锌矿表面,且当pH=4和Zn^(2+)浓度为4×10^(−2) mol/L时,在闪锌矿表面形成Zn-羟基络合物。zeta... 详细信息

通过浮选实验、zeta电位测试、接触角测量和X射线光电子能谱研究高浓度Zn^(2+)对闪锌矿在酸性体系中可浮性的影响。结果表明,Zn^(2+)吸附于闪锌矿表面,且当pH=4和Zn^(2+)浓度为4×10^(−2) mol/L时,在闪锌矿表面形成Zn-羟基络合物。zeta电位增加且接触角从84.80°减小到36.48°,从而极大地抑制闪锌矿的可浮性。当单独以S^(2−)或Cu^(2+)作为活化剂时,无法活化吸附Zn^(2+)后的闪锌矿,其接触角也无明显变化;而采用S^(2−)与Cu^(2+)组合活化剂时,吸附Zn^(2+)后的闪锌矿可被活化而浮选。这归因于S2−可先将闪锌矿表面的Zn-羟基络合物消除,Cu^(2+)即可吸附在闪锌矿表面上并形成Cu2S∙S0疏水膜。

关键词：酸性体系高浓度锌离子闪锌矿浮选

酸性体系中纳米镍对2,4-二氯苯酚降解性能的研究

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科学通报 2011年第16期56卷 1308-1316页

作者：冯丽葛小鹏李一王东升汤鸿霄中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085 中国钢研科技集团公司钢铁研究总院北京100081

纳米金属对有机氯化合物具有较好的脱氯降解效果,但在反应过程中其表面易形成氧化层覆盖,并大量吸附目标反应物导致降解不完全,而酸性体系可避免氧化层的形成.对工业羰基法生产的纳米镍超细粉进行了扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜... 详细信息

纳米金属对有机氯化合物具有较好的脱氯降解效果,但在反应过程中其表面易形成氧化层覆盖,并大量吸附目标反应物导致降解不完全,而酸性体系可避免氧化层的形成.对工业羰基法生产的纳米镍超细粉进行了扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、能量色散谱仪(EDS)等微观结构观测与表征,并就酸性体系中羰基纳米镍对2,4-二氯苯酚的脱氯降解性能进行了实验研究.结果表明,实验所用纳米镍的颗粒粒径为10～20nm,表面有一较薄的NiO层,其存在将对2,4-二氯苯酚的脱氯降解性能产生较大影响.经酸洗活化处理,并在酸性条件(pH3～4)下反应,可使2,4-二氯苯酚大量降解,并在4h内达到100的去除率.反应溶液中可检测到2-氯酚、4-氯酚、苯酚等降解产物的出现,以苯酚为主.反应过程中因消耗质子需要定期补加酸量,以维持体系适当的酸度,酸不仅起到调节pH的作用,更是作为一种反应物参与反应,从而极大地促进了脱氯降解反应进程.酸性体系中纳米镍对氯代有机物的脱氯降解反应为二级反应,其反应速率随温度的升高而升高,在3种不同温度(298,306,316K)条件下,其脱氯降解反应速率常数k分别为0.02,0.2和0.3(gLh)-1.

关键词：纳米镍粉 2,4-二氯苯酚吸附降解酸性体系

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酸性体系中镓回收工艺技术

轻金属 2018年第6期 20-24页

作者：刘延红郭昭华王永旺陈东张云峰神华准能资源综合开发有限公司研发中心内蒙古鄂尔多斯010300

内蒙古准格尔矿区循环流化床粉煤灰中的镓平均含量约为82.5μg/g。神华集团粉煤灰酸法氧化铝工艺系统中,酸浸液通过树脂除铁时,镓同时被树脂吸附,洗脱液中镓浓度可达200 mg/L以上。与传统氧化铝生产的碱性循环母液不同,此除铁树脂洗脱... 详细信息

内蒙古准格尔矿区循环流化床粉煤灰中的镓平均含量约为82.5μg/g。神华集团粉煤灰酸法氧化铝工艺系统中,酸浸液通过树脂除铁时,镓同时被树脂吸附,洗脱液中镓浓度可达200 mg/L以上。与传统氧化铝生产的碱性循环母液不同,此除铁树脂洗脱液为酸性,而且含大量Fe^(3+)和Cl^-。神华集团自主研发了从此除铁树脂洗脱液中回收镓的工艺技术,攻克关键性技术难题,生产出4N金属镓。该技术已成功应用于氧化铝中试厂,且稳定可靠。粉煤灰中镓的溶出率为79.99%,酸浸液中镓的回收率为65.45%。粉煤灰中镓的总提取率达50.79%,大大优于传统氧化铝生产工艺中镓的回收能力。

关键词：镓回收粉煤灰酸性体系

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酸性体系中钨磷分离与钨钼分离的研究

酸性体系中钨磷分离与钨钼分离的研究

作者：谢博毅江西理工大学

学位级别：硕士

随着优质钨矿物资源的开采和利用,低品位难处理钨矿物资源的开发已成为钨业可持续发展的必然选择。然而,白钨矿禀赋差,在碱性浸出条件下会带来一系列浸出、净化、转型以及排放的问题,因此碱法浸出的技术体系已经越来越难以适应复杂化难... 详细信息

随着优质钨矿物资源的开采和利用,低品位难处理钨矿物资源的开发已成为钨业可持续发展的必然选择。然而,白钨矿禀赋差,在碱性浸出条件下会带来一系列浸出、净化、转型以及排放的问题,因此碱法浸出的技术体系已经越来越难以适应复杂化难处理白钨矿的现状,酸性浸出体系的研究又重新得到重视,磷和钼作为白钨矿中最常见的两种杂质元素容易随着酸性浸出液进入液相。因此,探究酸性体系条件下钨磷分离和钨钼分离,对促进低品位难处理白钨矿物资源的开发和利用具有重要的意义。采用萃取法从高磷含钨的酸性溶液中分离和提取了钨元素,并制得了纯净的钨酸铵。首先,采用溶剂萃取法直接萃取酸性高磷溶液中的钨,在相比O:A=1,pH=2,温度25℃,萃取时间2 min,萃取剂配比为10%三辛基甲基氯化铵+20%仲辛醇+70%煤油的条件下,钨的萃取率可达到99.8%。其次,通过反萃过程将钨和磷初步分离,萃取液在2.5 mol·L-1碳酸氢铵,反萃时间8 min,相比O:A=1:1,pH=9,温度60℃的最佳反萃条件下反萃5次之后,超过95%以上的钨进入到反萃液中,而只有1.2%的磷进入反萃液。最后,对于反萃液中残留的少量的磷采用镁盐沉淀法对其深度去除,在pH=10,温度25℃,反应时间1 h,Mg/P摩尔比为1.2的最佳条件下,除去了溶液中残留的磷,成功的制得了纯净的钨酸铵溶液,符合生产高质量APT的要求。不同于传统的除磷方法,该方法在经过萃取-反萃流程之后,不但能够直接萃取钨,还能够大量降低溶液中磷的含量,从而极大的降低了后续沉淀除磷时镁盐的消耗,提高了高磷含钨溶液的分离效率。为了解决在酸性条件下钨钼分离困难的问题,探究了酸性条件下P204和Cyanex301两种萃取剂对钨钼萃取分离效果的影响。结果表明,在相同萃取条件下,Cyanex301分离钨钼的效果一般要优于P204。在高钨钼比(W:Mo=50:1)、室温25℃、pH=2、萃取时间5 min,相比O:A=1:1,萃取剂组成为10%Cyanex301+90%煤油条件下,Cyanex301钼的萃取率高达91%,而仅有15%左右的钨被萃取。P204和Cyanex301萃取剂萃取前后测试结果表明,P204在萃取前后的图谱没有明显变化,而Cyanex301在萃取前后的变化明显,在344 cm-1出现Mo-S特征峰,这表明Cyanex301萃取剂中硫元素的存在促进了钼的选择性萃取。

关键词：钨钼酸性体系钨磷分离钨钼分离萃取

酸性体系中Co-N-C氧还原催化剂的改性研究

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酸性体系中Co-N-C氧还原催化剂的改性研究

作者：宋亚杰哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

化石能源作为今天世界能源的主要来源,是社会经济发展的重要推力,但是由于其不可再生和污染排放等问题,已引起全球关于能源短缺和气候变化的担忧。相较于传统的化石燃料,金属-空气电池、燃料电池等电化学转换和储能技术存在许多优势。然... 详细信息

化石能源作为今天世界能源的主要来源,是社会经济发展的重要推力,但是由于其不可再生和污染排放等问题,已引起全球关于能源短缺和气候变化的担忧。相较于传统的化石燃料,金属-空气电池、燃料电池等电化学转换和储能技术存在许多优势。然而,这些技术的广泛应用必须克服动力学缓慢的阴极氧还原反应(ORR),而这离不开高效、低毒、成本低廉和绿色可持续的催化剂。原子级分散的活性位点催化剂,其完全暴露的原子能够提高活性位点的数量;低配位不饱和的状态和增强的金属载体相互作用能够提高活性位点的本征活性,这两方面的协同促进有利于提高催化剂的性能。原子级分散的Co-N-C催化剂由于其微弱的芬顿反应成为取代在酸性体系中性能最好的Fe-N-C催化剂的最佳选择。然而,Co-N-C催化剂面临两个主要难题:1)较低的本征活性;2)高的HO产率,这极大的制约了其实际应用。针对上述问题,本论文工作以Co-N-C催化剂为研究对象,通过在Co-N-C催化剂中引入其它金属元素以补偿其较低的本征活性并降低HO产率。研究工作主要集中在以下两个方面:1、Co-N-C@Pt NPs催化剂的设计合成。Pt是ORR最有效的催化剂,因此可以用微量Pt来补偿Co-N-C催化剂的低活性。本论文开发了一种将Pt引入到Co-N-C催化剂中而不破坏高活性的原子级分散Co位点的方法。通过同步辐射表征证实了Co-N-C@Pt NPs的合成保留了Co-N-C中绝大多数原子级分散的Co位点,同时这些Co位点为Co-N-C@Pt NPs的主体部分,为催化剂提供了主要的催化位点。此外,球差电镜显示Co-N-C@Pt NPs中出现了更多的微孔,表明Pt Co合金类似物的形成促进了多孔结构的形成,使得部分主体支撑的CoN位点转变为边缘支撑的CoN位点,这有利于更优的氧吸附。设计合成的催化剂表现出优异的ORR性能,酸性条件半波电位优于商用Pt/C,HO产率显著降低。2、(Co,Mn)-N-C催化剂的设计合成。为了进一步降低催化剂成本,本论文通过将Mn作为额外的活性位点引入到Co-N-C催化剂中。首先通过控制不同的Co含量及甲醇含量,挑选出性能最佳的Co-N-C催化剂。在该Co-N-C基础上引入Mn,并控制引入Mn的含量挑选出最佳的(Co,Mn)-N-C催化剂。电化学实验表明适量Mn的引入可以提升催化剂的ORR性能,这是由于Co-N-C基体中存在额外的N位点锚定Mn形成原子级分散的MnN位点,这些Mn位点提供了额外的活性中心。然而,过量Mn的引入反而会不利于催化活性,这是由于过量Mn的引入会导致催化剂中出现大量团簇,不利于催化剂活性的提升。

关键词：氧还原反应酸性体系 Co-N-C催化剂 Pt掺杂 Mn掺杂

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酸性体系下烷基次膦酸萃取稀土性能研究

酸性体系下烷基次膦酸萃取稀土性能研究

作者：刘虹伶贵州大学

学位级别：硕士

国内伴生稀土的磷矿中稀土元素以钇、镧、铈、钕等为主,这些稀土元素是不可替代的战略资源。溶剂萃取法因具有稀土回收率高、产品纯度好、生产成本小、反应过程易控制等优点广泛应用于稀土分离。目前工业上广泛应用的萃取剂P、P与Cyanex... 详细信息

国内伴生稀土的磷矿中稀土元素以钇、镧、铈、钕等为主,这些稀土元素是不可替代的战略资源。溶剂萃取法因具有稀土回收率高、产品纯度好、生产成本小、反应过程易控制等优点广泛应用于稀土分离。目前工业上广泛应用的萃取剂P、P与Cyanex272,它们存在着重稀土反萃取酸度高,稀土萃取分离系数小,选择性低、萃取容量小、易于乳化等诸多问题。针对现有提取稀土的工艺和研究的不足,本论文合成了新型萃取剂(二异丁基次膦酸),研究了自制新型萃取剂萃取稀土的性能,并对萃取机理进行了探究,为本领域进一步的研究作出理论支持。自制新型萃取剂合成试验结果表明:以次磷酸钠和叔丁醇为原料,合成了二异丁基次膦酸新型化合物,优化合成条件为:次磷酸钠10g,溶剂10.05mL,混合溶液(叔丁醇22.1mL、乙酸3.8mL和叔丁基过氧化物0.9mL),催化剂0.75mol,引发剂0.08mol,于110℃下反应48h,最高转化率>96%。通过红外光谱分析、核磁共振氢谱及磷谱对新型化合物进行了结构的表征,证明了所合成的新化合物为所需目标产物。自制新型萃取剂萃取稀土性能研究表明:新型萃取剂(二异丁基次膦酸)对稀土元素钇(Y)、镧(Nd)、铈(Ce)、钕(Nd)具有很好的萃取分离效果。通过对比磷酸、硝酸和盐酸体系下萃取及反萃稀土效果可知,盐酸介质中更适合于新型萃取剂发挥萃取稀土的能力。盐酸体系中,0.1mol/L盐酸介质中,相比O/A=5:1,40%萃取剂浓度,室温下萃取15min,Y、Ce、Nd萃取率均大于97%,La的萃取率大于80%;反萃剂为5mol/L盐酸,相比O/A=1:6、反萃10min后,反萃率均达90%以上,其中镧几乎被完全反萃。在萃取稀土性能研究中发现,初始水相酸度与稀土萃取率和反萃率成反比关系,萃取(反萃)相比、萃取(反萃)时间、萃取(反萃)剂浓度的提高有利于萃取效果提升,但并非越高越好,需要选定在合适范围内才能达到良好萃取效果稀土萃取率逐渐增大。萃取机理研究表明:磷酸、硝酸、盐酸体系下,通过红外光谱分析及萃取反应配位数的计算可知,萃取反应是稀土离子与P-OH置换,按照阳离子交换机理进行。萃取四种稀土的反应方程式分别为Y+3(HA)2(O))=Y(HA)3(O))+3H,La+3(HA)2(O))=La(HA)3(O))+3H,Nd+3(HA)2(O))=Nd(HA)3(O))+3H,Ce+4(HA)2(O))=Ce(HA)4(O))+4H。

关键词：稀土二烷基次膦酸萃取剂酸性体系萃取性能萃取机理