氯离子体系铀溶液中铁、钍、稀土的去除研究

采用复盐沉淀法,用硫酸钠同时去除氯离子体系铀溶液中的铁、钍、稀土杂质离子,并研究了硫酸钠用量、反应温度、反应时间、体系pH等对除杂效果的影响。结果表明,反应的最佳条件为:硫酸钠用量为理论量的160%、反应温度95℃、反应时间2 h、体系pH=0.75~1.25。在此优化条件下,铁、钍和总稀土的平均去除率分别达到99.62%、99.42%和98.27%,铀的平均回收率为99.87%。方法具有除杂效果好、铀损失率低、易分离等优点。

玢岩型铁矿床尾矿中磷、稀土战略性矿产资源调查与综合利用研究:以安徽凹山矿田为例

玢岩型铁矿床是铁矿石的重要来源,其除了赋存巨量铁矿资源外,还以产出大量磷灰石为特征,伴生大量的磷、稀土、钒等资源。20世纪,矿业开发大多只回收主要矿种铁,对伴生资源的评价和综合利用较少。文章以凹山玢岩型铁矿田尾矿库为研究对象,开展伴生资源调查评价和综合利用示范研究。通过系统钻探采样、矿物组合分析、元素赋存状态和综合利用实验等研究,文章揭示出尾矿库中经济矿物为磷灰石,可综合利用资源为磷和稀土,并估算尾矿库中磷储量超过115万t、稀土5万t,社会和经济效益巨大,可作为范例进一步研究并推广应用。

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。

稀土在铸铁中的应用研究

综述了稀土在铸铁中的作用,详细描述了稀土在白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁和球墨铸铁中的应用,并且阐述了稀土在各类铸铁中的作用机理。同时结合近些年的科研工作总结出更高效的稀土添加剂:“稀土铁合金”,通过中间合金加入法,应用到铸铁中,解决了稀土在加入铸铁中烧损大、收得率低等问题。

中国铁矿床伴生关键金属:基本特征、分布规律及资源潜力

关键金属对于国家高精尖科技发展具有举足轻重的地位。近年来,随着科技革命推进和新兴产业发展,许多国家对关键金属资源的争夺愈加激烈。中国战略性关键金属与“四稀金属”大致对应,主要以伴生形式赋存于各种类型的矿床中。铁矿是中国分布最广泛、研究最成熟的金属矿产之一,但以往的研究主要注重于铁矿床类型及成因的研究,对其伴生的关键金属研究程度不够。文章通过对大量文献开展深入调研工作,系统地总结了中国铁矿床中关键金属的基本特征和时空分布规律,并初步评价了铁矿床中关键金属的资源潜力。研究结果显示,铁矿作为大宗金属矿产主要伴生REE、Sc、Nb、Ta、PGE、Co、Ni、Ga、Ge、Se、Cd、In、Te、Re等关键金属以及Mn、Ti、V等有色金属;中国伴生关键金属铁矿床主要划分为5个成矿区:扬子地台西缘成矿区、长江中下游成矿区、鲁西成矿区、华北准地台北缘成矿区和白乃庙-东升庙成矿区。对铁矿床中伴生关键金属的赋存状态和超常富集机制的深入研究,将为关键金属资源综合利用和找矿勘查提供参考,并提高中国战略性关键金属资源储备和国际竞争力。

铁盐淋洗剂对稀土污染土壤的淋洗修复研究

稀土矿的大量开采,加剧了土壤污染,危害居民健康。本研究采用不同三价铁盐(Fe^(2)(SO_(4))_(3)、Fe(NO_(3))_(3)和FeCl_(3))对稀土污染的农田土壤进行淋洗修复,同时对比其他无机盐(亚铁盐、镁盐、铵盐和钠盐)的淋洗效果;并研究三价铁盐淋洗剂浓度、液固比和淋洗时间对稀土元素(REE)去除效果的影响。结果表明,三价铁盐对REE的淋洗率高达41.7%~54.3%,显著高于其他无机盐(0.2%~26.8%);三价铁盐的最佳淋洗时间为1440 min,当淋洗剂浓度从5 mmol/L增加到50 mmol/L的过程中,土壤中REE淋洗率显著增加,淋洗率随淋洗液固比(1∶1~5∶1)的升高而增加,其中,淋洗剂浓度对REE去除率的促进作用显著大于液固比。在优化淋洗条件下,Fe_(2)(SO_(4))_(3)对REE的淋洗率为54.3%,显著高于Fe(NO_(3))_(3)(46.1%)和FeCl_(3)(41.7%),这主要是由于REE^(3+)与SO_(4)^(2−)易发生络合,促进了REE的溶出。三价铁盐对土壤中REE的高效去除,主要是由于酸解作用、较强的阳离子交换能力,以及阴离子配体与稀土元素的络合作用。此外,三价铁盐对MREE的去除效率显著高于LREE土和HREE,表现出明显的分异特征。上述研究可为稀土污染土壤的修复治理提供指导与借鉴。

内蒙古某矿床不同铁矿石类型中稀土矿化特征

为明确内蒙古某矿床不同铁矿石类型与稀土矿化特征的关系,基于矿区内海量、系统的勘查工程所揭露的岩/矿石类型以及稀土、铁的基本分析数据,在已有的铁矿石分类基础上,进一步对铁和稀土资源进行分类。共划分出6种不同类型的铁-稀土矿石类型,并对各类型中稀土的成矿规模、强度及其在空间上的分布特征进行刻画。研究表明,不同类型的铁矿石中稀土成矿性和富集强度存在较大差异,稀土在浅部成矿富集规模大于深部;稀土与铁的矿化在空间产出上存在一定的相关性,但并非同体系流体成矿作用形成。

白云鄂博氧化矿氢基矿相转化产品工艺矿物学特性研究及选别工艺论证

为了更好地开发利用包钢宝山铁等资源,采用化学成分分析、SEM、MLA、X射线衍射分析等检测方法对白云鄂博预富集精矿氢基矿相转化产品(HMPT)进行工艺矿物学研究,并对该矿石进行了分离回收探索试验。结果表明,HMPT中产品TFe含量为41.10%,FeO含量15.60%,REO品位为5.69%,主要杂质成分为SiO_(2),含量为8.41%,赤褐铁矿在氢基矿相转化过程中基本还原为磁铁矿。HMPT产品中-0.074 mm粒级含量为52.23%,铁分布率为48.22%;-0.038 mmm粒级含量为39.10%,TFe品位为36.26%,铁分布率为35.06%。磁铁矿的总体解离度较差,为63.61%。其中主要与稀土氧化物或石英二相连生,尤其与稀土氧化物嵌布关系更为紧密,部分磁铁矿与白云石、独居石等矿物多相连生。独居石和稀土氧化物在-0.043 mm解离度较高,但总解离度均不足60%;萤石解离度较差,总解离度约为50%;铌矿物解离度最差,不足25%。不同矿物之间的单体解离度较低,嵌布关系较为复杂。因此推荐采用阶段磨矿—阶段磁选—反浮选试验流程,最终磁选精矿经过浮选脱氟后,可获得TFe品位65.26%、铁总回收率80.68%、F含量0.28%的技术指标,实现了铁的高效回收。

冀东松木庄铁矿床地球化学特征及其地质意义

沉积变质型铁矿是冀东地区最主要的铁矿类型,松木庄铁矿床是该类型的典型代表。本次工作通过对区内矿石进行主量元素、微量元素、稀土元素测试,还原松木庄铁矿的成矿环境,同时分析其成矿物质来源。研究结果表明:此类型铁矿石的主要是成分是TFe_(2)O_(3)和SiO_(2),同时有少量的陆源碎屑岩加入,成矿物质来源于热水和海水的混合液。

生物炭负载纳米零价铁对废旧薄膜太阳能电池中稀贵金属富集分离

本研究采用废弃生物秸秆作为原料,通过高温热解制备生物炭。随后,通过加入还原剂将零价铁纳米粒子修饰在生物炭材料上,获得零价磁性生物炭纳米复合材料。基于废旧薄膜太阳能电池中稀贵金属的有效回收问题,利用该复合材料实现了废旧薄膜太阳能电池中稀贵金属铟、镓、硒高效富集与分离。通过实验分析,复合材料对铟、镓、硒富集效率分别为13.5、23.4、18.9 mmol/g,铟、镓、硒加标平均回收率在93.0%~97.4%范围,相对标准偏差<10%,证实该方法在提取和回收废旧薄膜太阳能电池中的稀贵金属方面具有显著优势。

基质配置对潮汐流人工湿地处理稀土矿山含氨氮地表水效果的影响

人工湿地(Constructed Wetland,CW)可对稀土矿工业开采遗留的氨氮污染废水进行高效生态化处理。添加铁碳和生物炭材料构建四组潮汐流人工湿地,研究不同淹没空置比(F/D)条件下铁碳和生物炭添加方式及位置对湿地脱氮效果的影响。结果表明,控制F/D=6 h/6 h(水流淹没湿地床体6 h后排水空置6 h后下一批次进水),进水NH^(+)_(4)-N为40±2.37 mg/L,CW_(FeC2)(NO.2 Fe-C substrate Constructed Wetland)对NH^(+)_(4)-N有较好的脱氮效果,平均去除率86.44%±3.28%,最高去除率89.72%,CW_(B)(Biochar based Constructed Wetland)对总氮(TN)有较好的去除效果,最高去除率51.12%。高通量测序分析结果显示,生物炭基质湿地Alpha多样性指数各指标均大于铁碳基质湿地。具有固氮作用的变形菌门在CW FeC1和CW_(FeC2)中占比70%以上,在CW_(B)中占比40%以上,是最主要的脱氮菌群。在CW_(B)中发挥好氧硝化作用的硝化螺旋菌占比15%以上,酸杆菌门存在近10%,能适应酸性条件且具有一定脱氮作用。本实验的进行对稀土矿山含氨氮废水的生态化处理具有一定的参考应用价值,为相关领域填补空缺并提供一定的数据支持。

从钕铁硼二次废料铁尾渣制备高品质硫酸亚铁

本文通过“碳还原-酸溶”路径从钕铁硼二次废料铁尾渣制备高品质硫酸亚铁并得到稀土、镓富集物,为钕铁硼二次废料铁尾渣的综合回收利用提供了新途径。该工艺主要包括高温碳还原、稀硫酸优溶、除杂沉淀、硫酸亚铁冷却结晶等工序。结果表明,以活性炭为还原剂,在温度为850℃,炭、渣比为1:10的条件下,反应2 h可将氧化铁还原。在稀硫酸溶液中,还原渣中的铁元素被优先浸出,可获得稀土和镓的富集渣,硫酸亚铁溶液经除杂后冷却结晶,可得到高纯度的七水合硫酸亚铁。

巨磁致伸缩材料Terfenol-D的磁致伸缩计算

考虑在压应力作用下磁畴的择优分布，应用磁畴转动模型，建立了在压应力作用下材料的磁致伸缩与磁场强度的关系．当 Ｈ ≤ ８０ ｋＡ／ｍ、在较大压应力作用下时，计算结果与实验值基本符合．表明该表达式反映了在压应力作用下磁化机制，可以应用该式来描述材料在较低磁场强度下的磁致伸缩．

巨磁致伸缩材料的磁致伸缩模型与计算

应用在应力作用下的磁致伸缩系数与磁化强度的关系,建立了磁致伸缩的计算模型.结合器件的实际结构,采用有限元方法,计算了磁致伸缩棒在应力作用下的磁致伸缩,计算结果与实验值基本符合.分析表明,采用该模型得到的计算结果能够较准确地反映村料在工作状态下的磁致伸缩.

稀土和铬对铁基自熔合金喷涂层抗氧化性能的影响

本研究着眼于用稀土对价格低廉的铁基自熔合金粉末进行改性 ,以提高其抗高温氧化性能。结果表明 ,稀土的添加大大提高了合金涂层的高温抗氧化性能 ,具有较大的应用前景。同时分析了稀土提高抗氧化性的机理 ,认为稀土的添加改变了合金氧化过程的扩散动力学 ,从而改变氧化膜的形貌与粘附性 ,提高抗氧化能力。

稀土对工业纯铁共渗硼铝动力学的影响及计算机拟合

采用膏剂法在890，920和950℃对工业纯铁进行稀土硼铝共渗及硼铝共渗，考察了稀土在各温度条件下对渗层生长动力学的影响。根据试验结果，通过计算机拟合给出了渗层生长动学曲线并建立了方程。结果表明，稀土在890和920℃作用较明显，曲线拟合度达99．0％以上，可用于渗层的预报和控制。

新型稀土铁系固体超强酸的制备和三醋酸甘油酯的催化合成

用稀土元素La3 + 对铁系固体超强酸Fe2 O3 /S2 O2 -8进行改性 ,制备出新型稀土铁系固体超强酸催化剂Fe2 O3 /S2 O2 -8/La3 + ,并将其用于催化合成三醋酸甘油酯。酯化反应的最佳条件为 :甘油 10 0mmol,n(酸 )∶n(醇 ) =6∶1,催化剂用量为原料总质量的 3.3% ,反应时间 3h ,带水剂苯 7mL ,酯化率达

稀土对铁基自熔合金喷焊层组织与耐蚀性能的影响

通过熔炼—雾化工艺制备了稀土铁基自熔合金粉末,并考察了稀土对铁基自熔合金喷焊层的显微组织及其在弱酸、中性盐溶液中耐蚀性能的影响。采用金相显微镜、SEM、EDAX对合金喷焊层的物相结构、显微组织进行了观察和分析。在实验结果的基础上,对稀土的有关作用机制进行了分析和讨论。

稀土添加剂在镀铁中的应用

研究了稀土添加剂在镀铁中的作用，结果表明：镀铁液中加入稀土添加剂可以提高铁镀层的沉积速度、硬度和耐酸蚀能力，增强镀液的抗氧化能力。

稀土-铁-氮化合物Sm_2(FeM)N_x永磁材料

采用机械破碎与氢破碎和氮化处理方法制得了Sm_2Fe_(17)N_x化合物粉末和粉末压结体,研究了金属钐含量。过渡族元素(M=Co、Cr、V、Zr)部分取代铁对粉末压结体磁性能的影响和Sm_2Fe_(17)N_x化合物的稳定性。结果表明,铬能显著提高粉末的矫顽力,而钒能够改善退磁曲线方形度。低于600℃Sin_2(Fe_(1-y) M_y _(17)N_x粉末在真空、氩气、氮气中是稳定的;高于600℃Sm_2Fe_(17)N_x化合物将发生分解。