氢氧化镍中三价镍的测定方法研究

研究了Ni³⁺与Mn²⁺的化学反应过程及相关条件。实验观察到Ni(OH)₃或NiOOH在Mn²⁺-H₃PO₄-H₂SO₄混合溶液中被溶解的反应过程中, Mn²⁺同步被定量氧化为三价状态(Mn³⁺), 故可用亚铁盐标准溶液常法滴定测得Mn³⁺量, 以计算出Ni³⁺的含量。该方法新颖、简便、快速, 结果令人满意。     

用于Ni和Zn电积的节能形稳阳极(DSA)——实验室研究

在金属电积生产中,降低阳极上的析氧(或析氯)超电压是节能的重要途径之一。采用形稳阳极(Dimensionally Stable Anodes,简称DSA)可以实现。以Ti为基材的DSA具有抗腐蚀性强,析氧超电压低,不污染阴极产品等优点,可望取代现行Pb阳极,达到节能目的。研制了四种新型阳极,即Ti基RuO_2—TiO_2(Ⅰ);Ti基MnO_2(Ⅱ);石墨基RuO_2—TiO_2(Ⅲ)及陶瓷基RuO_2—TiO_2(Ⅳ)。用稳态恒电位法测定了极化曲线,获得了不同电流密度下析氧超电压数据和电极过程动力学数据。表明阳极(Ⅲ)的电催化活性最好,析氧超电压最低。在电解含H_2SO_4的NiSO_4时,60℃及250A/m~2下,阳极析氧超电压的增大次序为Ⅲ<Ⅳ相似文献   

蛇纹石负载羟基磷灰石对矿区地下水中氟、铁和锰的动态吸附性能

针对矿区地下水中氟、铁、锰污染超标问题,利用湿法化学共沉淀法制备蛇纹石负载羟基磷灰石(Srp/HAP)复合吸附剂,通过动态吸附试验,研究Srp/HAP对F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的同步吸附性能,考察吸附床高度、流速及进水质量浓度对穿透过程的影响。采用Adams-Bohart,Thomas模型拟合和SEM,EDS,XRD,BET,FT-IR等微观表征,分析Srp/HAP对F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的吸附机理。结果表明,制备的Srp/HAP复合吸附剂颗粒紧实,既有Srp表面的片状卷曲结构,又解决了HAP表面团聚问题,负载后颗粒的比表面积、孔容均有明显增加,具有较好的表面孔隙结构,有利于氟、铁、锰的同步吸附去除。吸附柱吸附总量随床柱传质区高度的增加和3种离子初始质量浓度的升高而增加;在进水流速为4 m L/min时动态柱对离子的动态吸附容量最高,流速过大和过小都不利于复合吸附剂的动态吸附;在吸附剂填充高度15 cm,进水流速为4 m L/min时,动态柱对初始质量浓度分别为5,20和5 mg/L的F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的最大动态吸附容量分别为1.567,7.008和1.615 mg/g。采用Thomas模型能较好描述Srp/HAP对F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的吸附动力学特征。微观分析表明,吸附过程既有表面物理吸附,也有化学吸附,化学吸附主要表现为离子交换和表面络合作用。F^-部分取代HAP中的OH^-,Fe²⁺和Mn²⁺则取代Srp中的Mg²⁺,使得F^-,Fe²⁺,Mn²⁺在复合颗粒表面的赋存状态主要以Fe₃Si₂(OH)₄O₅,Mn₃Si₂(OH)₄O₅,Ca₅(PO₄)₃F化合物存在,另外HAP晶体表面的PO₄^3-与Fe²⁺和Mn²⁺也可能发生络合作用。蛇纹石负载羟基磷灰石复合颗粒可作为矿区处理含氟、铁、锰离子地下水的优良吸附剂。     

硫酸盐体系电积金属镍中活性涂层钛阳极的研制

本文研制了一种新型活性涂层钛阳极,在硫酸盐体系电积金属镍中,与通常使用的铅银阳极相比,具有较低的槽电压和电能消耗,每生产1t 镍可节省电能485.72kW·h 左右。新型阳极运转寿命长,在工作电流密度700A/m~2下),连续运转24 264 h.电化学研究表明,所研制的阳极对析氧反应具有很高的电催化活性,交换电流密度 i°值为23.44×10~(-5)A/cm~2,比铅银阳极的高两个数量级.对活性涂层钛阳极失效原因进行了分析.     

粉末粒径对等离子喷涂固体氧化物燃料电池阳极微观结构及性能的影响

作为固体氧化物燃料电池阳极材料,选用NiO/Gd_0.2Ce_0.8O_1.9(GDC)替换传统NiO/Y_0.16Zr_0.92O_2.08,其可有效扩展三相反应界面,提高电池性能。采用大气等离子喷涂技术,通过调控NiO/GDC团聚粉末粒径,研究阳极微观结构演变及对电池性能的影响。结果表明：粉末粒径影响粉末的熔化程度,当d₅₀=24.7μm的小粒径粉末熔化充分时,涂层中会暴露更多的GDC,增加反应活性位点;d₅₀=45.2μm的大粒径粉末熔化不充分时,堆叠产生的间隙会造成涂层中裂纹和孔洞增多,表现出更大的气通量,泄漏率为14.8×10^-6 cm⁴·gf^-1·s^-1;小粒径和大粒径粉末阳极形成的单电池输出峰功率密度接近,在800℃时分别达到1 158.46和1 147.0 mW·cm^-2。阻抗谱拟合结果揭示了阳极界面...     

用离子交换法从镍电解阳极液中除铜的研究

通过比较国内外现行从镍电解阳极液中除铜的各种方法, 提出了一种新的除铜方法:将阳极液中的Cu还原后再进行离子交换除铜。考察了还原电位对离子交换操作容量的影响, 发现随着还原电位的降低, 离子交换操作容量增大, 当电位达到0.47～0.45 V时, 其操作容量达到最大。得出镍电解阳极液中Cu²⁺还原为Cu⁺的最佳条件为:硫系数为4.5, pH为2.0, 反应时间为0.5 h,反应温度为40 ℃。通过离子交换试验发现:随着高径比的增加, V₂/V₁(漏穿体积/树脂体积)增加, 当高径比达到48.08之后, V₂/V₁基本不变;随着线速度的增加, 漏穿体积呈二次曲线减少, 其方程为:Y =1 301.5-161.5X +5.75X²;随着离子交换交前液Cu离子浓度的增加, 树脂操作交换容量减少;在整个交换过程中SO₄^2-浓度基本上没有太大变化, 整体呈下降的趋势。     

工业硫酸锰深度除钙、镁、铁的试验研究

研究了工业MnSO₄净化除去钙、镁和铁的工艺。具体工艺包括: 采用先溶成浆再两步加料的方式, 向MnSO₄溶液中加入MnF₂浆料净化溶液中的Ca²⁺、Mg²⁺。加入适量的高锰酸钾优先氧化Fe²⁺后, 再氧化溶液中1%的Mn²⁺生成活性MnO₂, 从而有效吸附沉淀CaF₂、MgF₂和水解产物Fe(OH)₃。试验结果表明: 控制pH为4, 反应温度90 ℃, 搅拌时间2 h, 当硫酸锰的浓度为300 g/L时, 钙、镁和铁的净化率分别高达98.8%、97.25%和99.92%。最后以净化除杂后的硫酸锰为锰源, 采用液相共沉淀法合成MnO₂。SEM和XRD表征表明, 合成的MnO₂产品具有球形形貌, 衍射峰峰型较尖锐, 属于四方晶系α-MnO₂。     

镀铂钛电极的研究

讨论了镀液温度、ＰＨ值对钛电极镀铂工艺的影响,温度高于３６０Ｋ时,铂的电沉积反应为主要反应,在强酸或强碱性电镀液中,降低析氢反应速度,可避免发生“氢脆现象”,与ＲｕＩｒＴｉ涂层阳极比较,镀铂钛电极具有较高的析氧电位,其使用寿命也较长。     

银锌渣制备高纯氧化铋除铅银的研究

银锌渣经HCl-NaClO₃-NaCl 溶液浸取得到BiCl₃ 溶液, BiCl₃ 溶液中的Pb²⁺和Ag⁺含量分别高达1371.4 mg/L 和46.1 mg/L。在此BiCl₃ 溶液中, 采用银锌渣除Pb²⁺ 、Nal 除Ag⁺, 当银锌渣除铅条件为液固比10∶1、起始pH 值0.3～0.4、搅拌速度1 000 r/min、反应时间不超过15 min、加入NaI 的量为理论量的1.2～1.4 倍除银铅时, 溶液中的Pb²⁺和Ag⁺降到1 mg/L 左右, 将除Pb²⁺ 、Ag⁺后的BiCl₃ 溶液水解、转化可以制得高纯Bi₂O₃ 。     

过渡金属对煤自燃影响的实验研究

为了分析过渡金属对煤自燃特性的影响，选用煤中含量较高的Fe、Mn、Cu三种金属离子的化合物添加到煤中进行实验研究。首先，利用热重分析法、差示扫描量热法分析了煤的着火温度、质量变化、表观活化能、放热量参数；其次，根据氧化过程中指标性气体的释放情况来分析三种金属离子对煤自燃的影响；最后，通过红外光谱测试分析了三种金属离子对煤低温氧化过程中活性基团的影响。实验结果表明：添加Fe²⁺和Cu²⁺后，分别使煤样的着火点温度降低了23℃和20℃,并降低了煤氧反应的活化能，且增加了煤样的氧化放热量324.1 J/g和42.6 J/g,说明Fe²⁺对煤自燃的促进作用最强，Cu²⁺对煤自然氧化前期影响明显，而Mn²⁺对自燃过程中的特征温度、放热量和气体释放量影响较小。通过红外光谱测试得到Fe²⁺和Cu²⁺加速了煤低温氧化过程中-COOH、-CH₃、-CH₂-和-OH活性结构的反应，而Mn²⁺     

Ti/IrO_2+MnO_2+CeO_2阳极负载量对析氧电催化性能的影响

采用溶胶凝胶法制得了Ti/IrO_2+MnO_2+CeO_2氧化物阳极,研究了涂层负载量对Ti/IrO_2+MnO_2+CeO_2阳极电催化性能和加速寿命的影响。析氧极化曲线、循环伏安曲线、交流阻抗图谱及加速寿命实验测试结果表明,涂层负载量对阳极性能有很大的影响,随着负载量的增加,阳极的活性表面积增多,伏安电荷量Q*和双电层电容Qdl迅速增加,当负载量大于7.5g/m2后,增速明显放缓;同时阳极的加速寿命值也呈现出相同的趋势,在负载量为12.5g/m2时,阳极的加速寿命值达到最大。     

含Mn涂层钛阳极的制备及性能

采用热分解法制备了不同含锰涂层钛阳极,对比测试了不同含锰涂层钛阳极的性能。对所制备钛阳极涂层成分和形貌进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)检测分析。通过循环伏安曲线(CV)、极化曲线(LSV)和加速寿命实验(ALT)测试,探究了涂层钛阳极在硫酸溶液中的电化学行为。结果表明,不同元素组成的涂层钛阳极表面形貌具有明显的差异,Mn可以明显改善涂层的形貌结构和催化性能,提高涂层的耐腐蚀性。通过对比Ti/IrO₂-RuO₂-MnO₂涂层阳极综合性能最好、强化电解寿命可达114h,具有很好的吸氧催化活性和稳定性。     

微纳米臭氧对硫酸锌生产工艺中Fe2+、Mn2+去除

硫酸锌生产过程中,铁锰的存在会对硫酸锌生产结晶工艺造成不利影响,降低MgSO₄·7H₂O的产品纯度。传统化学处理方法成本较高且易引入新的杂质离子,为获得高质量硫酸锌,开发新的铁锰去除工艺十分重要。本实验采用微纳米气泡和臭氧氧化相结合技术,探究了不同气源、温度、CaCO₃投加方式与投加量等条件因素对Fe2+、Mn2+氧化效果的影响,分析该技术在实际生产应用中的可行性。实验结果表明:以臭氧为气源,铁锰去除率达99.5 %,远大于以空气和氧气为气源;温度升高会影响微纳米气泡稳定性与臭氧溶解度,不利于Fe2+、Mn2+的氧化,最高温度18℃时,Mn2+的处理时长相对24℃时缩短了12.5%;CaCO₃的投加较大幅度提高了微纳米臭氧除铁锰效率,每15 min以0.44 g/L相对用量投加CaCO₃时,CaCO₃有效投加总量为17.6 g,铁锰完全去除耗时约50 min,相对于不投加CaCO₃时处理时长缩短了33%。间歇式投加效果优于一次性投加,消耗的CaCO₃量更少。      

Effect of MnO2 on properties of NiFe2O4 spinel based inert anode

In order to improve the properties of NiFe2O4 spinel based inert anode, some additive MnO2 were added to raw materials. NiFe2O4 spinel with MnO2 was made by solid-phase reaction at 1200℃for 6 h. XRD were carried out and the effects of MnO2 on density, conductivity and corrosion resistance were measured. XRD shows when MnO2 was added no new phases exist and MnO2 and NiFe2O4 formed solid solution; Mn4+ replaced parts of Fe3+ and the sample still had the structure of NiFe2O4 spinel. The crystal lattice of NiFe2 O4 spinel became aberrated when MnO2 was added, which can promote sintering, and improve density. Because Mn4+ replaces parts of Fe3+ and produces conduction electron, which can improve conductivity.The corrosion resistance of the samples was enhanced. When MnO2 is 1.0,, the sample''s corrosion rate is 1/5 of that of the sample without MnO2. The reason is that Al2 O3 in the melt reacts with Mn4+ in the sample to produce MnAl2O4. MnAl2 O4 forms a dense protecting coat, which can prevent melt from eroding further.Because the key problem with inert anodes is anode corrosion, so we consider the optimal amount of MnO2 is 1.0,.     

新型涂层钛阳极在硫酸体系放氧反应动力学的研究

在含有硫酸铜的硫酸体系中，通过稳态动电位扫描和循环伏安扫描，研究了涂层钛阳极在不同ｐＨ值及不同温度下的稳态极化曲线．得出氢离子反应级数为—１／２，反应表观活化能大于２５．１２ｋＪ／ｍｏｌ，表明电极过程为非扩散控制．并且观察到电极表面存在不可逆性强的铜反应区和放氧区．     

镍钴双阳极对电铸合金铸层性能的影响

采用镍钴双阳极电铸工艺制备镍钴合金铸层，研究不同钴阳极面积及电流密度对铸层钴含量和显微硬度的影响。结果表明：随着钴阳极面积的增加，电铸液中钴离子的浓度升高，铸层的钴含量和显微硬度逐渐增加。随着钴阳极电流密度的增加，铸层的钴含量和显微硬度先下降后升高，钴阳极电流密度3A/dm2时对铸层钴含量和显微硬度影响最显著。在镍阳极电流密度3A/dm2,钴阳极电流密度1A/dm2，镍钴双阳极面积相等时，铸层的钴含量最多，显微硬度最高，为523.5HV。     

IrO_2·Ta_2O_5涂层钛电极电化学性能的研究

与PbAg电极、RuTi涂层电极相比,IrTa涂层钛电极析氧电极电位较低,电催化活性高.测量析氧 电极电位时,用汞-硫酸亚汞电极(MSE)作参比电极,可避免溶液不同带来的测量误差.IrTa涂层钛电极 适合在较高槽电压下电解运转.     

低温铝电解用Cu-Ni-Cr 金属阳极性能研究

采用熔炼法制备Cu-25Ni-10Cr 铝电解金属阳极, 并进行氧化实验和电解实验研究。结果表明, 合金阳极在空气中的氧化动力学曲线遵循抛物线变化规律, 而在纯的氧气中的氧化动力学曲线偏离了抛物线规则。电解极化条件下的腐蚀结果与不同的试验条件相关。在不同温度、阳极电流密度和氧化铝浓度条件下, 于组成为NaF-AlF₃-NaCl-CaF₂-Al₂O₃ 的电解质体系中电解, 结果显示电解极化腐蚀的速率随电解质中氧化铝浓度的增高而减小, 随温度的增高而增大。电解过程运行平稳, 该阳极周围产生大量气泡, 电解平稳时, 槽电压在4.0～4.6 V 之间波动。低温铝电解能够发挥金属阳极的优越性。     

湿法冶金中钛基二氧化锰阳极的研究

研究了钛基二氧化锰阳极涂层的工艺条件．并对有关物理化学性能进行了测试．在钛基体和二氧化锰涂层之间涂覆Ｓｎ－Ｓｂ中间涂层能有效地降低槽电压和防止钛基体的钝化，解决了湿法冶金中应用该种阳极存在的难题．所研制的阳极在硫酸盐水溶液的电解过程中，具有优良的电化性能和耐腐蚀性能，降低能耗，提高了产品的纯度．这种阳极可望在锌、铜、镉、锰、镓、铟、钻、镍等金属的电积过程中得到应用．     

电解锰阳极泥有机还原浸出回收锰和铅的研究

选用玉米秆、木薯淀粉、甘蔗渣和废糖蜜4种有机还原剂对某电解锰阳极泥进行了还原浸出试验研究, 并对有机还原剂浸出锰阳极泥的机理进行了探讨。结果表明, 在获得相同锰浸出率条件下, 还原剂用量排序如下: 淀粉<玉米秆<废糖蜜<甘蔗渣(水解)。玉米秆用量虽比淀粉大, 但其来源广价格低, 在适宜水解和浸出条件下, 阳极泥锰浸出率可达97.01%。浸出液经除杂后, 净化液锰含量达40.96 g/L, 锰回收率92.29%。净化液经碳化结晶可制得碳酸锰产品, 产品达到行业标准, 锰回收率92.10%。浸出渣经浸出除杂处理, 铅品位可提高到60.79%, 达到三级铅精矿要求, 铅回收率为82.52%。