阳极泥中铜的常压氧化预脱除及动力学分析

铜阳极泥富含金、银、铂、钯等贵金属和硒、碲等稀散金属,是稀贵金属提取的重要原料。然而,由于某铜阳极泥中铜含量大于10%,过多的铜会增加后续贵金属回收时浸出剂的消耗量,并严重影响金银的收得率,需预先脱除。本文在热力学分析及XRD、SEM-EDS等表征手段基础上,常压下于H_(2)SO_(4)介质中以MnO_(2)为氧化剂,对阳极泥进行预脱铜研究。分别考察了H_(2)SO_(4)浓度、MnO_(2)加入量、浸出时间、液固比、反应温度等因素对阳极泥中铜浸出率的影响,同时采用收缩未反应核模型对铜浸出过程进行动力学分析。结果表明:铜浸出过程的反应速率受扩散控制,其表观活化能为4.1kJ/mol,在初始H_(2)SO_(4)体积浓度为100g/L,MnO_(2)质量浓度为10g/L,浸出时间为120min,液固比为4∶1(单位:mL/g,下同),反应温度为80℃的条件下,铜的浸出率可达92.19%;同一条件下,部分砷、硒也被浸出,其浸出率分别维持在28%和13%左右。

氧化气氛下铜的氯化机理研究

在实验的基础上 ,对氧化气氛下铜的氯化机理进行了研究 ,实验结果证明了铜在氧化气氛下的氯化历程 ,其机理为以O2 为催化剂的循环催化反应 ,并获得了以下动力学参数 :表观反应级数为n =1 ,表观活化能E =3 460J/mol,表观频率因子k0 =1 .9× 1 0 -3 kg/m2 ·s,并获得了铜在氧化气氛下氯化的反应速率方程式 :υ=1 .9× 1 0 -3 exp(-3 460 / (RT) ) (VCl2 % )。

Cl引发α-蒎烯的大气氧化机制及动力学

蒎烯是大气中含量最丰富的单萜烯类挥发性有机化合物,与氯自由基(·Cl)反应是其重要的转化途径.然而,·Cl引发α-蒎烯大气氧化的分子机制尚不清楚.本研究采用量子化学计算与微观动力学模拟相结合的方法,研究了·Cl与α-蒎烯的引发反应以及引发反应生成的主要α-蒎烯自由基的后续转化机制与动力学.结果发现,·Cl反式加成到α-蒎烯的C2位置生成加成中间体IM1-9-a是最可行的反应途径.在298 K和1.013×10^(5)Pa条件下,计算得到·Cl与α-蒎烯的反应速率常数(kCl)为3.1×10^(-10)cm^(3)·molecule^(-1)·s^(-1),与kCl的实验值(4.6±1.3)×10^(-10)cm^(3)·molecule^(-1)·s^(-1)一致.生成的IM1-9-a进一步与O_(2)反应生成过氧自由基IM3-1-a,在2.5×10^(9)cm^(-3)(100 ppt)NO和1.25×10^(9)cm^(-3)(50 ppt)HO_(2)·条件下,IM3-1-a后续主要与NO和HO_(2)·反应生成有机硝酸酯(C_(10)H_(16)ClNO_(3)和C_(10)H_(16)ClNO_(4))、氢过氧化物(C_(10)H_(17)ClO_(2)和C_(10)H_(17)ClO_(3))和烷氧自由基(C10H16ClO_(2)·).生成的闭壳层产物与母体α-蒎烯相比具有较高的O∶C比,可能具有较低的蒸气压,进而贡献二次有机气溶胶.本研究结果可为全面评价α-蒎烯的大气化学反应对大气质量的影响提供理论支撑.