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锌电积用Pb-Ag阳极MnO_(2)镀膜的电化学性能

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中国有色金属学报 2024年第2期34卷 490-502页

作者：王恩泽郭孟伟邵伟春高明远徐存英张启波昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093 昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093

锌电积用Pb-Ag阳极存在析氧过电位高、表面铅易电化学氧化溶解,造成阴极电锌品质低等突出问题,如何减少阳极的溶铅污染并提升其催化析氧活性、降低反应能耗,成为亟待解决的难题。本文在Pb-Ag阳极表面电沉积一层均匀、致密的MnO_(2)薄膜... 详细信息

锌电积用Pb-Ag阳极存在析氧过电位高、表面铅易电化学氧化溶解,造成阴极电锌品质低等突出问题,如何减少阳极的溶铅污染并提升其催化析氧活性、降低反应能耗,成为亟待解决的难题。本文在Pb-Ag阳极表面电沉积一层均匀、致密的MnO_(2)薄膜,采用SEM、XRD和ICP等对MnO_(2)催化层的表面微观形貌、晶体结构和溶液含铅量进行分析;采用CV、LSV、EIS和Tafel等对Pb-Ag/MnO_(2)阳极的析氧催化活性和耐腐蚀性能进行分析。结果表明:在MnSO_(4)-H_(2)SO_(4)溶液中,当循环速率为200 mL/min、温度为80℃时,以4 mA/cm^(2)电沉积120 min制备的Pb-Ag/MnO_(2)镀膜电极具有最佳的催化析氧和耐蚀性能;PbAg阳极经优化镀膜后,50 mA/cm^(2)时其析氧过电位由936 mV降低为648 mV,腐蚀电流密度由7.03μA/cm^(2)降低至0.66μA/cm^(2);相较于Pb-Ag阳极,基于Pb-Ag/MnO_(2)阳极的15 d长周期电锌体系中溶铅量由0.61 mg/L降至0.29 mg/L。

关键词：锌电积 Pb-Ag阳极 MnO_(2)镀膜催化析氧耐蚀性能

f-Ti_(3)C_(2)T_(x)/ZIF-8异质结构增强NO_(2)气体传感器的敏感性能

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化工进展 2024年第7期43卷 3946-3954页

作者：杜倩侯明高冀芸杨黎鲁元佳郭胜惠昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650091 省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室云南昆明650091

采用自组装法合成了具有异质界面的f-Ti_(3)C_(2)T_(x)/ZIF-8复合材料,采用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射、N_(2)等温吸脱附测试对合成样品的物相结构和微观结构进行了表征,并通过自行设计的四通道气敏测试设备对其气敏性能进行了研... 详细信息

采用自组装法合成了具有异质界面的f-Ti_(3)C_(2)T_(x)/ZIF-8复合材料,采用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射、N_(2)等温吸脱附测试对合成样品的物相结构和微观结构进行了表征,并通过自行设计的四通道气敏测试设备对其气敏性能进行了研究。材料分析测试发现,形状规则的ZIF-8材料均匀分布于二维少层Ti_(3)C_(2)T_(x)的表面与层间,在界面处存在典型的异质结构。气敏性能测试表明:在225℃下,该复合材料对100μL/L NO_(2)的气敏响应高达98.35%,且是ZIF-8材料气敏响应的2.1倍。认为强导电的f-Ti_(3)C_(2)T_(x)与ZIF-8复合后形成的异质结构,不仅为ZIF-8与气体表面反应产生的自由电子提供导电通道,而且通过界面效应强化了复合材料表面气固反应时电子与空穴的分离效率,进而显著提升了复合材料对NO_(2)气体的气敏性能。同时,f-Ti_(3)C_(2)T_(x)/ZIF-8复合材料的层状结构可以为目标气体分子向ZIF-8的扩散提供方便路径。

关键词：复合材料异质结构气敏性能导电通道分离效率

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氧化镍硫化焙烧产物与浮选药剂的作用机理

矿物学报 2024年

作者：周槿澍吕晋芳李志远李燚昆明理工大学国土资源工程学院省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室

本文针对含镍电镀污泥中镍资源难以高效利用、工艺繁琐且存在严重环境污染等问题，通过对吉布斯自由能变的计算及Ni-S-O体系优势区相图的绘制，确定了氧化镍与黄铁矿的理论反应温度及不同温度条件下利于硫化镍生成的反应气氛。结合硫化... 详细信息

本文针对含镍电镀污泥中镍资源难以高效利用、工艺繁琐且存在严重环境污染等问题，通过对吉布斯自由能变的计算及Ni-S-O体系优势区相图的绘制，确定了氧化镍与黄铁矿的理论反应温度及不同温度条件下利于硫化镍生成的反应气氛。结合硫化焙烧-浮选处理技术，查明了焙烧因素对人造硫化镍矿浮选行为的影响及机理，并通过吸附量测定、接触角测量、Zeta电位测定、红外光谱分析等测试技术手段，揭示了浮选药剂与人造硫化矿物的作用机理。研究发现，当氧化镍与黄铁矿的质量之比为1?1.2、焙烧温度为900℃、焙烧时间30 min时，焙烧产物中镍的浮选回收率高达96.69%。浮选过程中，异丁基黄药与人造硫化镍矿产生了化学吸附作用，铜离子有效提高了矿物表面的疏水性。

关键词：氧化镍硫化焙烧人造硫化镍矿浮选作用机理

铁氧化物对高砷污酸除砷及合成臭葱石的影响规律研究

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过程工程学报 2024年

作者：柴增斌祝星杜勃雨江南省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明理工大学冶金与能源工程学院

为实现高砷污酸无害化处置及砷高效固化，提出了固体铁源除砷思路，探究了铁氧化物对高砷污酸除砷及合成臭葱石的影响规律。结果表明：常温下铁氧化物与污酸充分反应可以提供铁离子并降低pH，有利于砷酸根沉淀反应启动及臭葱石成核结晶... 详细信息

为实现高砷污酸无害化处置及砷高效固化，提出了固体铁源除砷思路，探究了铁氧化物对高砷污酸除砷及合成臭葱石的影响规律。结果表明：常温下铁氧化物与污酸充分反应可以提供铁离子并降低pH，有利于砷酸根沉淀反应启动及臭葱石成核结晶；发现了砷酸根离子促进铁氧化物溶解的现象，揭示了酸性环境下“铁氧化物溶解-砷酸根沉淀”互促效应是实现高效除砷的重要途径；磁性纳米颗粒(MNPs)在除砷过程中会发生Fenton反应，促进Fe3O4溶解，加速砷酸根沉淀，除砷性能最优；在反应时间为12 h、pH为1.5、Fe/As摩尔比为2、反应温度为90℃时，MNPs的污酸除砷效率达到99.93%；提出了一种MNPs高效处置污酸新工艺，在臭葱石除砷基础上，利用MNPs吸附性及磁性特征，实现了砷深度脱除及高效固化。

关键词：砷污酸臭葱石氧化

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金属锗制备的研究进展

材料导报 2024年第S1期38卷 338-343页

作者：丁志颖陈凤阳袁兴平赵丹张旗侯彦青昆明理工大学复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093

锗因其红外透射率高、电磁折射率高、光电转化率高等特性,受到了广泛关注。锗因其对高科技领域的重要性、缺乏替代品以及较高的供应需求而被列入战略金属材料清单。但由于锗在矿物中存在品位低、嵌布粒度细、物相结构复杂等缺点,锗的回... 详细信息

锗因其红外透射率高、电磁折射率高、光电转化率高等特性,受到了广泛关注。锗因其对高科技领域的重要性、缺乏替代品以及较高的供应需求而被列入战略金属材料清单。但由于锗在矿物中存在品位低、嵌布粒度细、物相结构复杂等缺点,锗的回收和制备普遍受到限制。近年来,许多研究通过改良现有提取制备方法或发明新方法来提升锗的回收率。本文综述了锗的生产、用途和未来需求,重点讨论了相关湿法和火法冶金工艺的优点与局限性。最后指出了新型锗的制备方法,四氯化锗氢还原短流程制备锗会成为未来的主要制备方法。

关键词：锗湿法工艺火法工艺氢还原

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机械力化学浸出法从氧化锌矿中高效浸出锌

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第6期34卷 1976-1993页

作者：余裕森崔立雪张利波王云帆昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093 昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室昆明650093

以篮式研磨机为机械力化学活化设备对我国兰坪地区低品位氧化铅锌矿进行研究,提出将研磨与NaOH溶液浸出过程相结合浸出锌的机械力化学浸出(MCL)工艺。研究浸出温度、NaOH浓度、浸出时间、液固比和搅拌速度对锌浸出率的影响。实验结果表... 详细信息

以篮式研磨机为机械力化学活化设备对我国兰坪地区低品位氧化铅锌矿进行研究,提出将研磨与NaOH溶液浸出过程相结合浸出锌的机械力化学浸出(MCL)工艺。研究浸出温度、NaOH浓度、浸出时间、液固比和搅拌速度对锌浸出率的影响。实验结果表明,在最佳浸出条件下,采用MCL工艺锌的浸出率达到92.3%,比常规搅拌浸出(CSL)工艺的高7.2%,且两种工艺的能耗相差不大,证明了MCL工艺的优越性。通过对原矿进行锌物相分析以及对最佳条件下不同工艺浸出渣进行XRD、SEM-EDS、EPMA和粒度等分析,研究机械力化学活化的强化机理。

关键词：机械力化学浸出机械活化碱浸出氧化锌矿篮式研磨机

硫化焙烧对氧化铜焙烧产物浮选行为的影响机理

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有色金属工程 2024年

作者：李志远吕晋芳童雄周槿澍郑永兴昆明理工大学国土资源工程学院省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室

为探究氧化铜矿物硫化焙烧-浮选回收的可行性，以氧化铜矿物为研究对象、黄铁矿作为硫化剂，采用硫化焙烧-浮选实验研究焙烧温度、黄铁矿用量、焙烧保温时间对人造硫化铜矿浮选行为的影响。结果表明，在焙烧温度为500℃、氧化铜与黄铁... 详细信息

为探究氧化铜矿物硫化焙烧-浮选回收的可行性，以氧化铜矿物为研究对象、黄铁矿作为硫化剂，采用硫化焙烧-浮选实验研究焙烧温度、黄铁矿用量、焙烧保温时间对人造硫化铜矿浮选行为的影响。结果表明，在焙烧温度为500℃、氧化铜与黄铁矿的质量比为1:1.4、焙烧保温时间为0.5 h时，通过浮选实验可获得铜品位和回收率分别为39.63%和93.68%的铜精矿。XRD结果表明，焙烧产物中铜主要以CuFeS2、Cu5FeS4和Cu2S的形式存在。接触角测量、红外光谱分析、吸附量测试等分析表明，异丁基黄药通过化学作用吸附在人造硫化铜表面，使其疏水性得到显著增加。

关键词：氧化铜矿物硫化焙烧人造硫化铜矿物浮选作用机理

N-双(膦羟甲基)甘氨酸在闪锌矿和方铅矿浮选分离中的应用

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有色金属科学与工程 2024年

作者：王子豪丰奇成昆明理工大学国土资源工程学院省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室

通过浮选试验、接触角测定、Zeta电位、X射线光电子能谱分析(XPS)、密度泛函理论计算(DFT)研究了N-双(膦羟甲基)甘氨酸 (NADMP)对闪锌矿和方铅矿可浮性的影响，并揭示了NADMP对闪锌矿的选择性抑制机理。浮选试验结果表明：在pH=8及NADM... 详细信息

通过浮选试验、接触角测定、Zeta电位、X射线光电子能谱分析(XPS)、密度泛函理论计算(DFT)研究了N-双(膦羟甲基)甘氨酸 (NADMP)对闪锌矿和方铅矿可浮性的影响，并揭示了NADMP对闪锌矿的选择性抑制机理。浮选试验结果表明：在pH=8及NADMP用量为80 mg/L的条件下，铅锌硫化矿浮选回收率的差值超过70%。表面检测及模拟计算结果表明：NADMP通过其膦酸官能团中P-O键上的O原子与闪锌矿表面Zn原子成键，从而化学吸附在闪锌矿表面，但其与方铅矿表面的相互作用较弱；接触角测试进一步证实了NADMP对闪锌矿表面疏水性的影响更大。因此NADMP对闪锌矿具有选择性抑制作用。

关键词：闪锌矿方铅矿 NADMP 抑制剂

矿源黄腐酸作为选择性抑制剂在弱碱性条件下浮选分离黄铜矿和黄铁矿(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年

作者：沈智豪文书明郝佳美丰奇成昆明理工大学国土资源工程学院省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室

本研究以矿源黄腐酸(MFA)作为环保型黄铁矿抑制剂，以丁基黄药作为捕收剂对黄铜矿进行了浮选回收。浮选实验表明，MFA对黄铁矿的抑制作用要强于黄铜矿，并在矿浆pH约为8.0 且添加150 mg/L的MFA 的条件下实现了黄铜矿和黄铁矿的浮选分离... 详细信息

本研究以矿源黄腐酸(MFA)作为环保型黄铁矿抑制剂，以丁基黄药作为捕收剂对黄铜矿进行了浮选回收。浮选实验表明，MFA对黄铁矿的抑制作用要强于黄铜矿，并在矿浆pH约为8.0 且添加150 mg/L的MFA 的条件下实现了黄铜矿和黄铁矿的浮选分离。其中，铜品位、铜回收率和分离效率分别为28.03%、84.79%和71.66%。表面吸附实验、zeta电位测定以及局部电化学阻抗测试表明MFA 在黄铁矿表面的吸附量要多于在黄铜矿表面的吸附量，这随之削弱了捕收剂和黄铁矿之间的相互作用。此外，原子力显微镜成像进一步证实了MFA在黄铁矿上的吸附，且X射线光电子能谱结果表明黄铁矿在与MFA相互作用后其表面的亲水性含铁组分有所增加，从而削弱了自身的可浮性。

关键词：矿源黄腐酸黄铜矿黄铁矿浮选分离