新型萃取剂YORS萃取Zn(Ⅱ)-NH_3配合物体系中的锌

为有效地富集低品位氧化锌矿氨浸液中的锌离子,使用新型萃取剂2-乙酰基-3-氧代-二硫代丁酸-十四烷基酯（YORS）从Zn（Ⅱ）-NH3配合物体系中萃取锌。研究结果表明：在有机相组成50%YORS＋45%H（稀释剂）＋5%P（添加剂）、相比V（A）/V（O）=2-1、温度298.15 K、振荡时间5 min、总氨浓度2 mol/L、水相初始pH 9~11的最优条件下,锌的平均萃取率达97%以上,分配比Dex=41.74。对萃取剂和负载有机相进行红外光谱和紫外光谱分析,得到萃取剂和萃合物的分子结构,并证实在锌的萃取过程中萃取剂中的β-二酮与游离态Zn2＋作用生成配合物,NH3未被萃取。

示波极谱法测定氨浸法炼锌的ZnⅡ-NH_3-NH_4Cl-H_2O体系浸出液和净化液中铅

建立了氨浸法炼锌的ZnⅡ-NH3-NH4Cl-H2O浸取体系溶液中铅的测定方法。研究发现示波极谱法测铅时在底液中加入氯化铵能增加方法灵敏度,检测下限可由微量级降低至痕量级。经优化实验,确定了底液的最佳组分为0.6 mol/L盐酸,2 mol/L氯化铵,8×10-5g/L明胶,7.9×10^-7mol/L抗坏血酸。方法检出限为1.0×10^-5g/L,线性范围为3.48×10^-5-0.64 g/L。对样品平行测定6次,RSD为3.3%,测定结果与ICP-AES的结果相吻合。该方法可应用于氨浸法炼锌的ZnⅡ-NH3-NH4Cl-H2O体系浸出液和净化液中低含量、微量、痕量不同含量范围铅的测定。

Ni(Ⅱ)-NH_3-NH_4Cl-H_2O体系中物种研究

根据同时平衡原理,借助计算机牛顿迭代,计算了在Ni( )-NH3-NH4Cl-H2O体系中各物种平衡浓度。通过绘制组份分布图,探讨了Ni(NH3)2+i(i=1,2,…,6)、Ni(OH)2-nn(n=1,2,…,4)、NiCl+络合物平衡浓度随NiCl2、NH4Cl、NH3·H2O及pH值的变化规律;组份分布图中提供了参于电荷转移步骤的NiOH+离子平衡浓度的变化规律,为电结晶过程的机理研究奠定基础;pH值<9.5的范围内,随pH值升高,反应物种平衡浓度均降低,因此pH值不应太高,与实验确定的最佳工艺相吻合。

Mg(Ⅱ)-NH_3-NH_4Cl-H_2O体系中Mg(Ⅱ)配合平衡热力学

用双平衡法研究了Mg(Ⅱ)-NH_3-NH_4Cl-H_2O体系中Mg(Ⅱ)配合平衡热力学,得出氨水浓度和氯化铵浓度在0～5 mol/L范围内变化时体系中各物种的平衡浓度,绘制了热力学平衡图,揭示了镁在该体系中的溶解规律。该体系存在着镁的高溶解度区域,镁的溶解度随着氯化铵浓度增加而增加,最高可达1.07mol/L;而在纯氨水中,镁离子浓度不随氨水浓度变化,始终接近0;向体系中添加氯化铵并保持其浓度不变,镁离子浓度随着氨水浓度的升高先略有降低而后逐渐升高,呈现一个浅碟型,在氨水浓度为2.5mol/L附近出现最低点。

Zn(II)-NH_4·HCO_3-NH_3-H_2O体系雾化干燥机理研究

以Zn(II)-NH4·HCO3-NH3-H2O溶液为原料,通过雾化干燥、煅烧获得超细氧化锌。试验表明,雾化溶液中游离氨浓度对干燥过程的固体形貌影响较大,随着溶液中游离氨浓度的降低,干燥产物由针状颗粒按照针状颗粒与球形颗粒混合物、球形颗粒顺序演变。对干燥机理进行分析,干燥过程按照氨与水的挥发、前躯体析出、水分蒸发及前躯体分解四个环节依次进行。NH3分子在干燥过程中,先后起Zn2+配体、传递Zn2+及控制Zn的析出方向等作用。液滴与热空气接触后,雾滴与热空气基本保持同步运动,干燥产品基本为碱式碳酸锌。

NH_3-NH_4Cl-H_2O体系浸出氧化锌矿的试验研究

研究了用NH_3-NH_4Cl-H_2O体系浸出氧化锌矿,进行了正交试验和单因素试验,并对浸出渣进行了物相和能谱分析。通过正交试验得出浸出氧化锌矿工艺,影响锌浸出率的主要因素的较佳组合为:液固比4.5mL/g、浸出时间60min、浸出温度20℃、总氨浓度6.0mol/L。由正交试验结果适当调整工艺参数,进行单因素试验研究,考察液固比、浸出时间、温度及总氨浓度对锌浸出率的影响,得到优化工艺条件为:液固比5mL/g、浸出时间60min、浸出温度20℃、总氨浓度6.0 mol/L。在优化条件下,锌的浸出率达到88.1%,物相分析表明浸出渣主要成分是SiO2、针铁矿(FeOOH),含锌物相为ZnS,实现了锌选择性高效溶出,与铁、铝、硅等杂质元素的有效分离。

Zn(Ⅱ)在锌电极上的电沉积机理

在Zn(Ⅱ)-NH_4Cl准中性体系中,采用循环伏安法(CV)研究了Zn^(2+)在锌电极上的反应方式,通过计时电流法(CA)研究了Zn^(2+)沉积的成核方式,利用交流阻抗谱(EIS)考察了不同过电位时Zn^(2+)沉积的阻抗行为。结果表明:Zn^(2+)的电沉积是一个不可逆电极反应,以两步骤单电子串联的方式进行,第一步为速控步;电极反应的电荷传递系数与锌电极的表面结构有关。在恒电位条件下,体系中锌电极上Zn^(2+)的结晶近似于三维瞬时成核方式。Zn^(2+)的沉积经历了覆盖、吸附成膜、大量晶核形成等过程,该过程随着控制电位的负移由电化学极化过渡到电化学极化-浓差极化混合控制阶段。最后给出了Zn^(2+)在锌电极上电沉积过程的机理。