采用薄层油膜分子识别从大量Ir(Ⅲ)中分离微量Rh(Ⅲ)

1

作者 吴雪琴 周海涛 +2 位作者 李世荣 肖列发 黄焜 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第7期2445-2456,共12页

Rh(Ⅲ)和Ir(Ⅲ)氯络阴离子具有相似的动力学惰性和易水化特性,尤其是如何从大量Ir(Ⅲ)中选择性分离微量Rh(Ⅲ)一直是业内难题。本文采用薄层油膜分子识别法,以四乙基4-叔丁基杯[4]芳烃-O,O′,O″,O′′′-四乙酸酯(TBO)为萃取剂,考察了... Rh(Ⅲ)和Ir(Ⅲ)氯络阴离子具有相似的动力学惰性和易水化特性,尤其是如何从大量Ir(Ⅲ)中选择性分离微量Rh(Ⅲ)一直是业内难题。本文采用薄层油膜分子识别法,以四乙基4-叔丁基杯[4]芳烃-O,O′,O″,O′′′-四乙酸酯(TBO)为萃取剂,考察了水相流速、油膜厚度及铑铱摩尔浓度比等因素对Rh(Ⅲ)和Ir(Ⅲ)萃取率及分离系数的影响规律。结果表明:由于重铂族Ir(Ⅲ)的动力学惰性比轻铂族Rh(Ⅲ)的大,RhCl_(6)^(3-)阴离子比IrCl_(6)^(3-)阴离子具有更快的水化速率。另一方面,由于薄层油膜萃取具有稳定的油水相界面,水化RhCl_(5)(H_(2)O)^(2-)离子比IrCl_(6)^(3-)离子更靠近油膜层界面分布,TBO分子下缘亲水基团(—C=O)与水化RhCl_(5)(H_(2)O)^(2-)离子的多点氢键相互作用更强。因此,薄层油膜分子识别法可实现从大量Ir(Ⅲ)中优先分离提取微量Rh(Ⅲ)。相反,采用传统的搅拌萃取法,由于油水相界面扰动剧烈,TBO分子优先识别体相内H_(3)O^(+)离子,水化RhCl_(5)(H_(2)O)^(2-)离子和IrCl_(6)^(3-)离子均只能与质子化的TBO分子以阴阳离子缔合机理被萃取,无法实现铑优先分离。 展开更多

关键词 Rh(Ⅲ) Ir(Ⅲ) 分子识别 薄层油膜 分离

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钒渣无盐焙烧产物冷却方式对物相转型及钒提取率的影响 被引量：3

2

作者 张晴 王玲 +2 位作者 翟婷好 马保中 王成彦 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2678-2690,共13页

钒渣高温焙烧产物的冷却方式与后续钒提取率及实际生产效率密切相关。本文采用XRD、SEM+EDS、XPS、BET等表征方法,对比分析了钒渣无盐焙烧-硫酸浸出提钒工艺中空气缓慢冷却及水淬冷却焙砂在物相及钒价态转化、微观形貌、比表面积等方面... 钒渣高温焙烧产物的冷却方式与后续钒提取率及实际生产效率密切相关。本文采用XRD、SEM+EDS、XPS、BET等表征方法,对比分析了钒渣无盐焙烧-硫酸浸出提钒工艺中空气缓慢冷却及水淬冷却焙砂在物相及钒价态转化、微观形貌、比表面积等方面的差异,并对比分析钒的硫酸浸出效率。结果表明:焙烧温度是影响钒渣物相转化及新物相结晶分异的关键因素,当焙烧温度为900℃时、保温2 h后,钒渣原料中钒尖晶石、橄榄石及玻璃相完成物相转化,生成赤铁矿(Fe_(2)O_(3))、铁板钛矿(Fe_(2)TiO_(5))、二氧化钒(VO_(2))、钒酸盐相(Ca_(2)V_(2)O_(7)、Mn_(2)V_(2)O_(7)、Mg_(2)V_(2)O_(7))和二氧化硅(SiO_(2)),并充分结晶分异。在700~850℃焙烧阶段,缓慢冷却有利于物相进一步转化及钒酸盐的迁移和聚集,缓慢冷却焙砂的钒浸出率较水淬冷却焙砂的高3%~4%。在900℃以上高温焙烧阶段,冷却方式对钒物相转型及钒浸出率影响很小,钒浸出率分别为93.15%、92.89%。在该温度下水淬冷却可在保证钒浸出率的前提下提高生产效率。 展开更多

关键词 钒渣 无盐焙烧 缓慢冷却 水淬冷却 物相转型 酸浸

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基于共存阳离子竞争吸附的稀土萃取过程界面盐效应 被引量：2

3

作者 李通 崔凯辉 +1 位作者 隋娜 黄焜 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4201-4213,共13页

萃取过程的界面盐效应影响目标待萃离子与萃取剂分子间相互作用的微观机理一直是争论的焦点。本文采用LB膜、动态界面张力表征和分子动力学模拟等手段,研究了水溶液中与稀土离子共存的NH_(4)^(+)、K^(+)、Na^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)、Al^... 萃取过程的界面盐效应影响目标待萃离子与萃取剂分子间相互作用的微观机理一直是争论的焦点。本文采用LB膜、动态界面张力表征和分子动力学模拟等手段,研究了水溶液中与稀土离子共存的NH_(4)^(+)、K^(+)、Na^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)、Al^(3+)、Fe^(3+)等阳离子竞争扩散和界面吸附行为对目标稀土Er^(3+)离子的影响规律,探讨了界面盐效应的微观机制。结果表明:各种共存阳离子的水化能力及其竞争吸附行为差异是影响P507萃取剂分子与Er^(3+)离子间相互作用的重要因素。共存阳离子及其浓度变化不仅影响Er^(3+)离子向界面的扩散速率,而且影响其与P507分子的相互作用强度。在低盐浓度区,各种共存阳离子的影响服从NH_(4)^(+)>K^(+)>Na^(+)>Mg^(2+)>Ca^(2+)>Al^(3+)>Fe^(3+)顺序。共存阳离子的竞争水化效应是决定Er^(3+)离子向界面扩散速率的关键因素。在高盐浓度区,共存阳离子的影响与上述相反,服从Fe^(3+)>Al^(3+)>Mg^(2+)>Na^(+)>K^(+)>NH_(4)^(+)顺序。高浓度共存阳离子具有更强的竞争吸附效应,对Er^(3+)离子的扩散速率及其界面吸附产生明显的抑制作用。 展开更多

关键词 界面盐效应 竞争扩散 界面吸附 稀土 阳离子 P507

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非平衡态萃取分离相邻重稀土Er和Tm 被引量：1

4

作者 隋娜 苗书凯 +1 位作者 崔凯辉 黄焜 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期149-159,共11页

采用P507萃取体系分离重稀土时,通常需要首先进行Er/Tm分组,但由于相邻重稀土Er、Tm性质极其相似,在热力学平衡态下很难实现两者有效分离。本文提出一种非平衡态萃取新方法,通过连续注入P507油滴,实现了相邻重稀土元素Er和Tm的强化分离... 采用P507萃取体系分离重稀土时,通常需要首先进行Er/Tm分组,但由于相邻重稀土Er、Tm性质极其相似,在热力学平衡态下很难实现两者有效分离。本文提出一种非平衡态萃取新方法,通过连续注入P507油滴,实现了相邻重稀土元素Er和Tm的强化分离。实验考察了有机相注入时间、料液pH、萃取剂浓度和皂化度、共存Mg^(2+)浓度等因素对Er、Tm分离的影响规律。结果表明:在萃取时间为60 min的非平衡态下,Er、Tm的分配差异最大,Tm/Er的分离系数最大可达到2.35,高于传统搅拌法达到萃取平衡时的分离系数。不同浓度的Mg^(2+)对Er、Tm萃取的促进与抑制行为影响不同,在非平衡态下调控适当的盐浓度有利于强化Er、Tm的分离。采用分子动力学模拟,对实验现象进行了解释。水相共存Mg^(2+)的盐析效应对Er和Tm离子扩散速率的影响存在明显差异,导致非平衡态条件下相邻重稀土元素离子的强化分离。 展开更多

关键词 稀土 P507 DTPA 非平衡萃取 分离

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高温固相修复再生磷酸铁锂正极材料研究进展 被引量：7

5

作者 艾志龙 田俊行 +5 位作者 吴劲频 胡锦榛 王峰 孙学义 王华 庄卫东 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第1期9-25,共17页

磷酸铁锂电池作为广泛应用的锂离子电池之一,其关键电极材料的高效回收循环利用在资源、环境、经济等方面具有重要的战略意义。高温固相修复技术能够实现磷酸铁锂正极材料短流程、低成本、高效率、绿色环保的循环利用,获得了广泛的关注... 磷酸铁锂电池作为广泛应用的锂离子电池之一,其关键电极材料的高效回收循环利用在资源、环境、经济等方面具有重要的战略意义。高温固相修复技术能够实现磷酸铁锂正极材料短流程、低成本、高效率、绿色环保的循环利用,获得了广泛的关注和研究。针对高温固相修复再生磷酸铁锂正极材料,介绍了此类材料的电化学性能失效机理,从锂补充、缺陷修复和强化锂的迁移等方面对磷酸铁锂正极材料的修复机理进行了分析;阐述了焙烧温度、保温时间、补锂量等修复再生工艺参数对高温固相法修复磷酸铁锂正极材料的影响;分析了表面包覆和离子掺杂对提升磷酸铁锂正极材料电化学性能的影响和机理;并对高温固相修复法修复磷酸铁锂正极材料的可控制备、杂质控制和材料改性等方面的未来前景进行了展望。 展开更多

关键词 锂离子电池 磷酸铁锂 高温固相法 修复再生

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废旧镍钴锰酸锂正极材料的固相直接修复再生技术 被引量：1

6

作者 朱俊峰 田俊行 +4 位作者 吴科奇 王峰 姜煜煜 孙学义 庄卫东 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第4期568-583,共16页

近年来,随着新能源汽车领域的快速发展,锂离子动力电池的出货量不断增加,三元锂离子电池因其优异的高能量密度性能已被广泛应用于便携式电子设备和新能源汽车等领域。随着锂离子电池即将迎来“退役”高峰,镍钴锰酸锂正极材料作为锂离子... 近年来,随着新能源汽车领域的快速发展,锂离子动力电池的出货量不断增加,三元锂离子电池因其优异的高能量密度性能已被广泛应用于便携式电子设备和新能源汽车等领域。随着锂离子电池即将迎来“退役”高峰,镍钴锰酸锂正极材料作为锂离子电池中最为关键的电极材料之一,其高效绿色循环利用具有重要的资源、环境、经济及战略意义。目前传统的镍钴锰酸锂正极材料回收技术以火法冶金和湿法冶金为主,这些方法可以从废弃的正极材料中提取高附加值金属,但普遍存在污染大、能耗高、循环周期长等问题。固相直接修复再生技术能够直接对废旧正极材料进行修复,实现正极材料的结构、组分及电化学性能的有效恢复,因其具有工艺简单、绿色高效等优势而受到广泛的关注。围绕固相直接修复再生技术,系统阐述镍钴锰酸锂正极材料的失效机制和修复机理,详细分析焙烧温度、焙烧气氛以及补锂工艺对固相修复再生镍钴锰酸锂正极材料结构和性能的影响及其作用机理,并指出了目前固相直接修复再生技术存在的问题,展望了该技术的未来前景。 展开更多

关键词 锂离子电池 镍钴锰酸锂 正极材料 直接修复再生 固相法

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浓盐酸表面薄层分子识别优先分离铑 被引量：1

7

作者 杨之焯 周海涛 +3 位作者 吴雪琴 肖列发 王佳琦 黄焜 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3114-3124,共11页

Rh(Ⅲ)氯络阴离子的动力学惰性和易水化特性使其难以在传统溶剂萃取过程中优先于其他共存铂族金属离子分离。本文提出一种采用分子识别剂苯并-15-冠醚-5(B15C5)选择性优先分离浓盐酸中Rh(Ⅲ)氯络阴离子的薄层油膜萃取新方法。考察了水... Rh(Ⅲ)氯络阴离子的动力学惰性和易水化特性使其难以在传统溶剂萃取过程中优先于其他共存铂族金属离子分离。本文提出一种采用分子识别剂苯并-15-冠醚-5(B15C5)选择性优先分离浓盐酸中Rh(Ⅲ)氯络阴离子的薄层油膜萃取新方法。考察了水相流速和油膜厚度对Rh(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)、Pt(Ⅳ)萃取率及其彼此间分离系数的影响。结果表明:与传统分散油滴搅拌萃取法相比,在浓盐酸表面执行薄层油膜萃取可实现Rh(Ⅲ)>Pd(Ⅱ)>Pt(Ⅳ)的选择性识别分离顺序。由于Rh(Ⅲ)氯络阴离子的水化能力强于Pd(Ⅱ)和Pt(Ⅳ)氯络阴离子,在进入Rh(Ⅲ)氯络阴离子内界配位的水分子以及Rh(Ⅲ)氯络阴离子周围水化壳层的共同作用下,Rh(Ⅲ)氯络阴离子与B15C5分子间通过水分子为“桥”的氢键相互作用更强。同时,由于浓盐酸表面自由H_(3)O^(+)浓度较低,油膜层下方水相流速的增加有利于促进界面处Rh(Ⅲ)氯络阴离子水化,油膜层厚度的减小则有助于界面更新,从而强化了Rh(Ⅲ)与Pd(Ⅱ)、Pt(Ⅳ)的分离。 展开更多

关键词 铑 浓盐酸 表面 薄层油膜 分离 分子识别

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铜冶炼烟气中单体硫生成影响因素的热力学分析 被引量：3

8

作者 张家靓 张建坤 +1 位作者 胡军涛 张立峰 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2222-2229,共8页

利用FactSage软件对铜熔炼的气相进行热力学平衡研究,分析烟气中单体硫生成的机理,详细考察了气相初始含量和温度等因素对平衡烟气中单体硫含量的影响规律,并为降低单体硫的含量提供了可行的技术方案。结果表明:CO对SO_2、H_2O具有还原... 利用FactSage软件对铜熔炼的气相进行热力学平衡研究,分析烟气中单体硫生成的机理,详细考察了气相初始含量和温度等因素对平衡烟气中单体硫含量的影响规律,并为降低单体硫的含量提供了可行的技术方案。结果表明:CO对SO_2、H_2O具有还原作用,从而生成S_2、H_2S、H_2等气体物质。平衡烟气中单体硫含量随着CO和SO_2初始含量的升高以及H_2O初始含量的降低而升高。适当提高烟气温度对于减少单体硫的生成是有利的。在烟气中通入一定量的富氧空气可使单体硫的含量大幅下降,但通入过量的空气会降低烟气的温度,对单体硫的去除反而不利。 展开更多

关键词 单体硫 热力学分析 火法炼铜 烟气

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水热法制备不同形貌Bi_(12)TiO_(20)可见光光催化剂 被引量：5

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作者 翟相阳 卢辉 +1 位作者 张梅 郭敏 《有色金属科学与工程》 CAS 2015年第1期48-52,共5页

以五水硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)和钛酸四丁酯(Ti(OC4H9)4)为原料,采用水热法,在无表面活性剂的条件下成功制备出不同形貌的Bi12TiO20晶体.利用场发射扫描电镜和X射线衍射仪对产物的微观形貌和晶体结构进行了表征,结果表明,以KOH和NaO... 以五水硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)和钛酸四丁酯(Ti(OC4H9)4)为原料,采用水热法,在无表面活性剂的条件下成功制备出不同形貌的Bi12TiO20晶体.利用场发射扫描电镜和X射线衍射仪对产物的微观形貌和晶体结构进行了表征,结果表明,以KOH和NaOH为矿化剂可以分别得到纳米网状和片状的Bi12TiO20晶体,两者属于立方晶系.另外,以模拟太阳光为光源、罗丹明B为目标降解物测试了样品的光催化性能,结果显示,水热合成的Bi12TiO20晶体比固相反应法合成的样品具有更好的可见光光催化性能,其中,基于纳米片状结构Bi12TiO20晶体的罗丹明B溶液,光照180min后的降解率可达78.2%. 展开更多

关键词 水热法 钛酸铋 Bi12TiO20 可见光光催化 无表面活性剂 矿化剂 形貌控制

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薄层油膜层流萃取分离浓盐酸介质中的铂钯铁 被引量：2

10

作者 朱杏蕊 周海涛 +1 位作者 崔凯辉 黄焜 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1924-1934,共11页

本文提出一种采用中性膦类萃取剂Cyanex 301分离浓盐酸中Pd(Ⅱ)、Pt(Ⅳ)、Fe(Ⅲ)阴离子的薄层油膜层流萃取新方法。利用PdCl^(2-)_(4)、PtCl^(2-)_(6)、FeCl^(-)_(4)在浓盐酸表面与Cyanex 301分子竞争相互作用的差异,实现了传统油滴分... 本文提出一种采用中性膦类萃取剂Cyanex 301分离浓盐酸中Pd(Ⅱ)、Pt(Ⅳ)、Fe(Ⅲ)阴离子的薄层油膜层流萃取新方法。利用PdCl^(2-)_(4)、PtCl^(2-)_(6)、FeCl^(-)_(4)在浓盐酸表面与Cyanex 301分子竞争相互作用的差异,实现了传统油滴分散搅拌萃取方式难以实现的Pd(Ⅱ)、Pt(Ⅳ)、Fe(Ⅲ)强化分离。考察了Fe(Ⅲ)浓度、盐酸浓度、H^(+)和Cl−浓度等对Pd(Ⅱ)、Pt(Ⅳ)、Fe(Ⅲ)萃取率及其相互间分离系数的影响规律。结果表明:由于浓盐酸表面Cl−富集、游离H^(+)浓度较低,Fe(Ⅲ)主要以H^(+)·FeCl^(-)_(4)离子对形式被Cyanex 301溶剂化萃取,而PdCl^(2-)_(4)以取代机理被萃取,PtCl^(2-)_(6)几乎无萃取。随浓盐酸体相中Fe(Ⅲ)浓度的增加,Pd(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的分离增强。Pd(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)之间的分离系数随Cl−浓度增加而下降,但H^(+)浓度增加对二者的分离几乎无影响。 展开更多

关键词 浓盐酸 铂钯铁 分离 薄层油膜 层流

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气泡支撑油膜萃取富集铀矿地浸液中的低浓度铼

11

作者 卫瑾乐 崔凯辉 +2 位作者 周海涛 熊文良 黄焜 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1648-1658,共11页

砂岩型铀矿地浸液吸附脱铀尾液中的铼含量极低(通常<0.1 mg/L),富集回收十分困难。本文提出一种以酸化叔胺N235为萃取剂,从砂岩型铀矿中性地浸液的吸附脱铀尾液中高效富集和回收极低浓度铼的气泡支撑油膜萃取新方法。考察了萃取剂N23... 砂岩型铀矿地浸液吸附脱铀尾液中的铼含量极低(通常<0.1 mg/L),富集回收十分困难。本文提出一种以酸化叔胺N235为萃取剂,从砂岩型铀矿中性地浸液的吸附脱铀尾液中高效富集和回收极低浓度铼的气泡支撑油膜萃取新方法。考察了萃取剂N235浓度、酸化度、通油速率、水相开路流动连续负载等因素对铼萃取回收率的影响规律。结果表明:铼萃取回收率高达99%。经萃取-反萃后,铼在反萃液中的浓度可达1 g/L,铼的富集浓度是地浸吸附尾液的近15000倍,远高于采用树脂吸附法富集铼的浓度。采用气泡支撑油膜萃取法不仅可高效富集回收铀矿地浸液中的极低浓度铼,还可有效脱除有害氟离子,有利于提高前序吸附脱铀工艺的树脂使用寿命。该工作为处理砂岩型铀矿地浸液回收利用战略金属铼资源提供了一种新思路。 展开更多

关键词 铼 砂岩型铀矿 原地浸出液 气泡支撑油膜萃取 富集

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