钕铁硼油泥稀土和铁同步浸出与分步提取研究

钕铁硼废料是一种宝贵的稀土二次资源,对其进行综合高效回收对实现稀土可持续发展与循环利用具有重要的现实意义。以钕铁硼油泥为研究对象,通过对其进行低温氧化焙烧、盐酸浸出、草酸沉淀稀土、还原沉淀铁进行研究,提出了一种钕铁硼油泥稀土和铁同步浸出与分步提取的新工艺。结果表明,在较优焙烧温度和浸出条件下,稀土和铁浸出率分别为98.80%和98.41%,实现了同步浸出。在n(H_(2)C_(2)O_(4))∶n(RE^(3+))=3∶1、沉淀温度60℃、沉淀时间30 min条件下,稀土沉淀率达98.43%,铁共沉淀率仅为0.5%,获得了纯度为98.34%的草酸稀土产品,稀土总回收率为97.24%,实现了稀土和铁的选择性分离。在n(H_(2)C_(2)O_(4))∶n(Fe)=1.5∶1、n(Fe)∶n(Fe^(3+))=1∶1、沉淀温度30℃、沉淀时间30 min条件下,铁沉淀率为94.28%,获得了纯度为99.22%的草酸亚铁产品,铁总回收率为92.34%,达到了综合回收的目的。相对传统钕铁硼废料回收工艺,该工艺具有资源综合利用率高、固体废弃物量少等优点,为稀土二次资源综合利用提供了新思路。

稀土高效浸出菌的筛选及稀土提取机理研究

在“双碳”目标和环境保护的多重要求下,生物冶金正逐步成为我国稀土资源开发利用研究的热点,筛选稀土高性能浸出菌株及其稀土提取机理研究是一个重要的方向。本文从稀土矿区土壤中筛选获得一株Burkholderia cepacia XN4D0119,该菌株具有产有机酸、溶解磷酸盐和耐受稀土胁迫的能力。在优化条件下,菌体对模拟液中La^(3+)、Ce^(3+)、Pr^(3+)、Nd^(3+)、Sm^(3+)、Er^(3+)、Y^(3+)的吸附率大于98%。利用该菌株的发酵液浸出离子型稀土矿,在液固比为10∶1、温度28℃、转速180 r/min的条件下,总稀土浸出率为33.80%,Y的浸出率为51.86%。本研究筛选出一株新型稀土高效浸出菌,对稀土元素高效提取和回收具有重要的实践意义。

201和316不锈钢在甲基磺酸溶液中的腐蚀行为

利用极化曲线、交流电化学阻抗谱、X光电子能谱和浸泡测试等方法,研究了201和316不锈钢在甲基磺酸溶液中的腐蚀行为及机理.结果表明:在甲基磺酸溶液中,316不锈钢的耐蚀性良好,而201不锈钢在开路电位下耐蚀性较差,只有在溶液具有较强氧化性时才有较好的耐蚀性;201不锈钢在开路电位下形成的钝化膜具有多孔结构,这使得该不锈钢基体的耐蚀性较差,但在腐蚀电位提高后,钝化膜由多孔结构向致密结构转变,其耐蚀性得到提升;316不锈钢在甲基磺酸溶液中会形成致密钝化膜,钝化膜中Cr和Mo的含量对不锈钢的耐蚀性具有重要影响.该研究结果表明:316不锈钢可用做甲基磺酸储运器皿和浸出搅拌桨的材料,而201不锈钢不适用于上述应用.

利用镍钴矿渣回收硫酸镍、硫酸钴研究

某有色冶炼企业5000 t/a电积铜生产线由于原料不足,目前处于闲置状态,为了充分利用厂房和设备,拟以含镍钴矿渣为原料,生产精制硫酸镍、硫酸钴产品。本项目以附加值较高的三元材料前驱体原料电池级硫酸镍、硫酸钴为产品,不但可获得较为丰厚的利润,而且可抢占国家产业政策鼓励的新能源材料市场,在回收镍、钴的同时还可以较低成本回收铜、锌等金属,而且实现固体废物综合利用,减少固体废物产生,产生一定环境效益。

磷石膏中稀土元素溶解浸出研究进展

磷石膏堆存量巨大,通常含有大量稀土元素,是潜在的二次资源。加强磷石膏中稀土元素的回收利用研究,具有重要的经济与环境意义。本文从磷石膏中稀土元素赋存状态出发,对磷石膏中稀土元素溶解浸出研究进展进行了综述,对不同浸出剂浸出机理及影响因素等进行了总结分析。在此基础上,对磷石膏中稀土元素回收利用提出建议。磷石膏中稀土元素主要以类质同相赋存于磷石膏晶体中。当前研究中,磷石膏中稀土元素浸出主要以无机强酸为浸出剂,浸出率较高,但酸性强,可能产生二次污染;有机溶剂与盐溶液浸出率高,但成本较高,浸出后有机溶剂难于处理;有机弱酸与生物浸出对环境友好,但浸出效率较低。寻求磷石膏中稀土元素的有效浸出剂,实现磷石膏高附加值综合利用,是未来的研究方向。

甲酸铵复配铵盐浸取风化壳淋积型稀土矿渗透性研究

风化壳淋积型稀土矿的渗透性对稀土浸取效率具有重要影响,为了更好地了解浸矿过程中浸取剂的渗透规律,分别探讨了硫酸铵、氯化铵和硝酸铵复配甲酸铵作为浸取剂浸取稀土时,矿石初始含水率、装矿高度及压差对风化壳淋积型稀土矿渗透性的影响。结果表明,3种复配铵盐在矿石中的渗透速度均随着初始含水率的增加、装矿高度的减小和压差的增大而增大,其中硝酸铵复配甲酸铵作为浸取剂时浸取液在矿体中的渗透速度最快且达到稳定渗流的时间最短。

从废旧稀土抛光粉中回收稀土研究新进展

随着稀土抛光粉在玻璃抛光等行业的应用,产生的废旧失效的稀土抛光粉量逐年增加。稀土是不可或缺也不可再生资源,从废旧失效的稀土抛光粉中回收稀土已成为必然,国内外科技工作者对此进行了大量的研究,取得一定成效。本文就废旧稀土抛光粉稀土及杂质元素的化学组成和物相组成,尤其是Al、Si等的赋存状态进行分析,综述了近几年最新分离提取Ce、La等稀土的回收工艺,分析了分离过程中稀土元素的物相转变和杂质元素的浸出行为及深度除杂路径,并对从废旧稀土抛光粉中回收稀土发展方向进行总结和展望。

微波强化焙烧铬铁矿液相氧化浸出研究

为了缩短铬铁矿在高浓度氢氧化钠水溶液中高压氧化浸出时间,通过微波焙烧铬铁矿矿石进行预处理。研究了微波焙烧对铬铁矿结构和浸出行为的影响,结果表明:在800℃下微波焙烧铬铁矿后,铬铁矿表面出现大量裂纹,结构不再致密,大大降低了铬铁矿粒径。在温度为240℃、氧分压为2.2 MPa、碱矿比(质量比)为4∶1、搅拌速度700 r/min、NaOH浓度为60 wt.%的条件下,反应120 min,铬浸出率达97.81%以上,表明采用微波焙烧铬铁矿进行压力氧化浸出可大大提高铬的浸出效率。

赤铁矿{001}和{012}晶面对Cr(Ⅵ)吸附差异性研究

赤铁矿是热稳定性最高的铁氧化物,其与环境污染物相互作用(吸附)对污染物的迁移、转化甚至环境归趋均具有重要影响。前人采用粗制赤铁矿研究其对污染物的吸附作用,所得结果难以准确说明其矿物表面的反应性质。基于此,采用水热法成功合成了主暴露{001}晶面、{012}晶面的赤铁矿纳米颗粒(HNPs和HNCs)。在此基础上,研究了赤铁矿不同晶面对Cr(Ⅵ)的吸附动力学和热力学特征,并考察了pH、离子强度等对赤铁矿不同晶面吸附Cr(Ⅵ)的影响。结果表明,HNPs与HNCs对Cr(Ⅵ)的吸附过程均遵循准二级动力学模型,且分别符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型。随着温度升高,KL与KF均减小,△H^(ɵ)<0,说明吸附过程为放热过程。HNPs与HNCs对Cr(Ⅵ)的吸附量随溶液pH增大均减小。结合离子强度实验结果与DFT计算得出,HNPs对Cr(Ⅵ)的吸附主要以表面络合为主,推测吸附构型为单齿单核;而HNCs对Cr(Ⅵ)的吸附主要由表面络合与静电吸附共同主导,推测吸附构型为双齿双核。上述结果为赤铁矿应用于环境治理提供参考。

黄铁矿在酸性镍(Ⅱ)溶液中的电化学氧化行为

针对黄铁矿氧化机理的研究较多,但尚未有学者对黄铁矿在酸性Ni^(2+)溶液中的氧化行为进行研究。利用开路电位测量、线性伏安扫描及电化学阻抗谱等各种电化学测试技术,探讨了黄铁矿在酸性Ni^(2+)溶液中的电化学氧化行为。试验结果表明:黄铁矿电极的开路电位随Ni^(2+)浓度的增大而减小,腐蚀电流密度随Ni^(2+)浓度的升高而增大,黄铁矿电极表面氧化速率随Ni^(2+)浓度的增大而加快。

铜冶炼闪速炉烟尘氧化浸出与中和脱砷

介绍了废酸氧化浸出铜冶炼闪速炉烟尘和浸出液中和沉淀砷、铁过程。从化学热力学和实验2方面研究了浸出液中以砷酸铁形式中和沉淀脱砷过程,并对砷酸铁沉淀的稳定性进行了研究。研究结果表明:闪速炉烟尘中铜、砷和铁的浸出率分别可达到83%,92%和30%,浸出液中的铁和砷的量比n(Fe)/n(As)约为1.50;控制适当的pH值中和沉淀砷、铁,可使铜存留于溶液中,而砷以砷酸铁形式进入固相中,从而达到铜、砷分离的目的;不稳定的砷酸铁沉淀物进一步转型后,则可作为无毒稳定渣丢弃。

加压碱浸处理-氰化浸出法回收汽车废催化剂中的贵金属

为提高铂族金属的浸出回收率,针对前期研究提出的汽车废催化剂先经加压碱浸处理而后再加压氰化浸出铂族金属的新工艺,变动预处理反应过程各种工艺参数,考察了对后续铂族金属氰化浸出指标的影响。结果表明:预处理可打开汽车废催化剂载体对铂族金属的包裹,有利于其氰化浸出;但物料粒度过细或反应碱用量过大、温度过高、时间过长均容易形成新相重新包裹,不利于氰化试剂与铂族金属有效接触;预处理渣进一步湿磨,可消除包裹,提高氰化浸出率;在实验最佳条件下,铂族金属氰化浸出率分别可达到:Pt 96%、Pd 98%、Rh92%。

高铜高砷烟灰加压浸出工艺

研究了加压浸出在高铜高砷烟灰浸出中的应用。结果表明：高铜高砷烟灰加压浸出较优的工艺条件为，液固比（mL／g）为5：1，初始硫酸浓度为0．74mol／L，浸出温度453K，氧分压0．7MPa，浸出时间2h，搅拌转速500r／min；在该条件下，Cu、Zn浸出率分别约95％和99％，As浸出率约20％，Fe浸出率仪6％左右：Cu、Zn与As、Fe的分离效果较好，该浸出工艺运行效果良好且稳定。

氧化亚铁硫杆菌浸出铁矿石脱磷技术

研究氧化亚铁硫杆菌（A.f菌）从含磷铁矿石中脱磷的可行性及工艺技术。结果表明：氧化亚铁硫杆菌可以浸出铁矿石中的磷,生物浸出脱磷应选择缺磷9 K培养基体系,添加黄铁矿可强化细菌浸出脱磷,矿浆初始pH对脱磷率有明显影响,合适的细菌接种量、亚铁初始含量及矿石粒度有利于生物浸出脱磷。对某含磷1.12%的铁矿石,以缺磷9 K培养基为浸出体系,添加质量比为20%的黄铁矿,在初始pH值为1.7-2.0的条件下,采用A.f菌进行生物浸出,获得的脱磷率为86.6%。

锑氧化矿黄云子制备锑酸钠工艺研究

当前氧化锑制备锑酸钠成本较高,文章拟采用廉价锑氧化矿---黄云子为原料,通过氢氧化钠碱浸、净化、氧化,探索采用氢氧化钠溶浸法制备锑酸钠,研制一种复杂锑原料制备锑酸钠的新方法,降低生产成本,实现低成本制备锑酸钠工艺。

12CaO·7Al2O3溶出动力学

采用粒径不变的收缩未反应核模型法研究12CaO·7Al2O3溶出动力学,考察搅拌强度、溶出温度和碳碱浓度对12CaO·7Al2O3溶出性能的影响。结果表明:当搅拌速度达到600r/min之后,不再影响Al2O3溶出率,从而消除液膜扩散对溶出过程的影响;其它条件相同的情况下溶出温度和碳碱浓度越高,溶出性能越好;在实验范围内,溶出过程符合一级反应,受表面化学反应控制,频率因子为1.089×10-5,表观活化能为27.74kJ/mol。

添加剂对铝酸钠溶液晶种分解产生Al(OH)_3和Al_2O_3的影响

研究了疏水性添加剂脂肪酸类阴离子表面活性剂与21-碳烷不同配比对铝酸钠溶液分解产生氢氧化铝和氧化铝的粒度、强度及分解率的影响,考察了产物Al(OH)3和Al2O3的强度和粒度之间的关系,探讨了添加剂影响铝酸钠溶液晶种分解的相关机理.结果表明:脂肪酸质量分数在32%～49%,添加剂加入量为150×10g/L时,有利于提高分解率,但对提高Al(OH)3和Al2O3的强度和粒度不利;脂肪酸质量分数在15%～22.5%时,Al(OH)3和Al2O3在强度和粒度方面呈相一致的对应关系,添加剂可促进Al(OH)3的附聚,提高Al(OH)3和Al2O3的粒度和强度,但对提高分解率作用不大;Al(OH)3的粒度过大时,会引起其强度降低,导致Al0O3粒度下降;加入添加剂后,可形成球状的Al(OH)3晶体,有利于形成粒度大、强度高的氧化铝.

酸浸对钙化焙烧提钒工艺钒浸出率的影响

采用稀硫酸浸出法提取钙化焙烧后钒渣中的钒,考察了浸出参数：物料粒度、体系pH值、浸出温度和时间、液固比（L/S）、搅拌速度对钒及杂质元素浸出率的影响.结果表明：物料粒度小于75μm时对提高钒浸出率影响较小;液固比从2∶1增加到7∶1,搅拌速度由100增加到500 r/min时,钒浸出率增长幅度均低于3%;钒浸出率在浸出前15 min内迅速升高,之后增长变缓;浸出体系pH值对钒及杂质浸出率影响显著,pH值为2~3时钒浸出率达90%,杂质元素Ca,Mn,Mg,Al,Si,P浸出率为10%~30%;在较佳浸出条件下：粒度96~75μm,pH值为2.5,温度55℃,时间30 min,L/S为3,搅拌速度500 r/min,钒浸出率超过91%.

常压下高浓度NaOH浸取铝土矿预脱硅

探讨了常压下高浓度NaOH浸取铝土矿的预脱硅过程中初始NaOH浓度、反应温度、浸出时间和碱矿比等因素对氧化铝、氧化硅浸出率及剩余固相中铝硅比的影响,并得出动力学方程.结果表明,在50%NaOH溶液、碱矿比2.5及135℃浸出时,反应时间5～20min内,可使铝土矿铝硅比由7.6提高到12以上,从而满足拜尔法生产氧化铝对铝土矿的品位要求.用此方法处理铝土矿预脱硅,可以免去物理选矿环节,与其他化学选矿方法相比,具有节能降耗的优点,同时提高铝土矿品位,为中低品位铝土矿的开发利用开辟了一条新途径.

金属硫化物矿物生物浸出过程中Fe^(3+)的作用

研究了氧化亚铁硫杆菌 (简称T .f菌 )对金属硫化物矿物生物浸出过程中Fe3 + 的作用·结果表明 ,在浸出的初始阶段 ,Fe3 + 的化学氧化作用是主要的 ;但在整个金属浸出过程中 ,Fe3 +的化学氧化作用是很有限的 ;Fe3 + 对T .f菌有一定的抑制作用 ,降低了它们对液相中Fe2 + 的氧化能力 ;Fe3 + 及其沉淀使细菌在固体矿物颗粒表面的吸附量减少 ,降低了吸附细菌的活性 ,从而影响了细菌的直接氧化浸出作用·