锌湿法冶金过程中臭氧氧化沉淀除去微量钴

为有效去除锌湿法冶金过程中的微量钴,探索采用臭氧氧化净化ZnSO4溶液中钴的可行性,考察搅拌速度、反应温度、气体流量、溶液pH值、钴离子浓度、锌离子浓度等因素对除钴效果的影响。结果表明:在锌离子初始浓度100 g/L、钴离子初始浓度20 mg/L、温度30℃、气体流量800 mL/min、pH=5.0、搅拌速度800 r/min等条件下,反应30 min后,钴浓度可降至0.2 mg/L,除钴率高达99%。     

锌丝置换氰化镀银废水中低浓度银的研究及应用

氰化镀银工艺产生了大量的含银清洗废水,采用锌丝置换氰化镀银漂洗废水中的低浓度银有助于节约资源、保护环境。考察了锌丝用量、反应时间、温度、pH值、搅拌速度对银回收率的影响。最佳置换条件为,锌丝用量1 g/200 mL,pH值8~9,温度30 ℃,搅拌速度400 r/min,反应时间30 min,银置换率99.44%。动力学分析表明,氰化镀银漂洗废水中银的置换反应符合一级动力学,扩散为控制步骤,以反应Arrhenius方程计算出反应活化能为19.95 kJ/mol。参考研究结果,设计了回收装置,银回收率99%,回收成本比树脂法低。     

低品位氧化铜矿氨-硫酸铵体系过硫酸铵氧化浸出

以过硫酸铵为氧化剂,研究低品位氧化铜矿在氨-硫酸铵体系氧化浸出工艺。讨论氨/铵离子摩尔比、总氨浓度,氨、硫酸铵和过硫酸铵的浓度,反应温度,液固比,反应时间和搅拌速度等操作条件对铜浸出的影响。结果表明:在92.8%的矿样粒径小于0.045 mm,氨、硫酸铵和过硫酸铵浓度分别为2.4、1.8和0.100 mol/L,浸出时间为90 min,温度为30℃,液固比(mL/g)为5:1,搅拌速度为500 r/min时的优化条件下,低品位铜矿的铜浸出率达87.7%。     

FLUIDIZED CEMENTATION OF COPPER FROM ITS DILUTE AQUEOUS SOLUTION

提出了金属铁自水溶液中置換铜离子的反应模型,在此模型的基础上又提出了一个能够强化置换生产过程的液体流态化床法,并通过实验测得流态化置換的反应速率。 实验数据表明:在反应初期,金属铁自溶液中置換铜离子的速度符合于铁铜界面由铜离子浓度控制的一级反应;随着反应时间的增长、表面铜层增厚,反应转变为铜离子通过铜层的扩散控制过程。 采用锥形流态化床进行置換的实验表明:在铁珠表面生成的铜粉随着流态化床的激烈湍动能够连续剝落、被上升液流带出。部分反应后的铁珠具有不同的粒度,在锥形床中能够获得全部流态化。液体流态化床置换法的操作简单、便于自动化,以铸铁铁珠作为置換剂吋,在75℃温度下、于20秒钟的溶液平均停留时间內可将含Cu~(2+)0.1％溶液中铜的90％进行置換。     

低浓度含銅溶液的流态化床置換

提出了金属铁自水溶液中置換铜离子的反应模型,在此模型的基础上又提出了一个能够强化置换生产过程的液体流态化床法,并通过实验测得流态化置換的反应速率。实验数据表明:在反应初期,金属铁自溶液中置換铜离子的速度符合于铁铜界面由铜离子浓度控制的一级反应;随着反应时间的增长、表面铜层增厚,反应转变为铜离子通过铜层的扩散控制过程。采用锥形流态化床进行置換的实验表明:在铁珠表面生成的铜粉随着流态化床的激烈湍动能够连续剝落、被上升液流带出。部分反应后的铁珠具有不同的粒度,在锥形床中能够获得全部流态化。液体流态化床置换法的操作简单、便于自动化,以铸铁铁珠作为置換剂吋,在75℃温度下、于20秒钟的溶液平均停留时间內可将含Cu~(2+)0.1%溶液中铜的90%进行置換。     

金精矿碘化浸出过程动力学

采用碘-碘化物体系对金精矿进行浸出,通过实际矿石的浸出试验考察搅拌速度、浸出温度、碘浓度及碘离子浓度对金精矿碘化浸出反应动力学的影响。结果表明:提高搅拌速度对金的浸出有不利影响;通过对影响该体系动力学参数的考察,发现其符合核收缩模型,反应过程总体由界面化学反应控制,其表观活化能为31.674kJ/mol,碘浓度和碘离子浓度的反应级数分别为1和0.5,建立了金精矿碘化浸出过程的反应速率方程。     

铜置换回收贵金属的动力学

本文研究了Pt、Pd、Au、Rh及Ir在盐酸介质中用铜置换的动力学.通过体系电位的测定,了解到贵金属置换率与体系电位的关系,并与计算所得的结果一致.研究了置换速度与温度、酸度及搅拌速度的关系.其结果为:温度对Au、Ir的反应速度无明显影响,而对Pt、Pd及Rh影响较大,大于60℃时能加快其反应速度,并在60℃均有转折.酸度对Ir的置换无影响,酸度增加能使Au的置换速度减慢,酸度在1.75~2.14 M对Pt、Pd及Rh均有较好的效果.当温度大于60℃时,置换速率常数对数值与搅拌速度成直线关系增加.实验证明:铜置换贵金属为一级反应,即log Co/Ct与反应时间成直线关系.置换反应速度大小顺序为:Au>Pd>Pt>Rh>Ir.Ir在各实验条件下均不被置换.通过显微镜观察及X-射线结构分析,研究了晶核生成速度及晶粒生长速度与温度、时间的关系.讨论了该过程的反应机理.     

超薄低铜镀层CO2气体保护焊焊丝

为降低气保焊丝的镀铜层厚度,减少含铜量.选用一种葡萄糖类环状有机络合物,在镀铜置换反应中首先与铜离子反应生成亚稳态络合物,然后再与铁原子发生置换反应,从而控制置换反应速度、改变铜离子在置换反应中的各向异性,提高铜离子的反应功能,使镀铜层致密,舍铜量降低,提高了产品质量.具体效果:缩短了镀铜时间,减少了硫酸铜的使用量,降低了生产成本,减少了对生产环境及焊接环境的污染.     

关于铜不能置换Ir（Ⅲ）氯配离子的讨论

指出用热力学数据,反应自由能变化△F°、贵金属配离子还原为金属的标准电极电位E°、以及贵金属氯配离子的不稳定常数K不稳,都不能解释铜置换贵金属的速度顺序。围绕铜不能置换铱(Ⅱ)的原因,讨论了热力学与动力学两种研究的目的、特点和局限性,并着重指出贵金属配离子热力学稳定性与动力学惰性的差异。     

利用天然二氧化锰吸附铜（英文）

软锰矿的主要成分为MuO2,其可作为一种低成本的吸附剂使用,研究其对废水中铜离子的吸附分离作用。研究Cu(II)离子的初始浓度、溶液初始pH值、吸附剂用量和粒度对吸附过程的影响。结果表明:随着吸附剂的用量增加,吸附铜的比例增大。在不同铜浓度下,溶液的初始pH值为自然状态时的吸附量最大。当初始溶液浓度、初始p H值、接触时间、搅拌速度、粒径大小和吸附剂用量分别为0.0025 mol/L、自然状态、180 min、200 r/min和6 g/L时,软锰矿对铜的吸附率为96.5%。对吸附过程中的等温吸附曲线和动力学进行研究。结果表明:该平衡吸附数据符合Langmuir等温模型,而过程的动力学符合伪二阶动力学模型。     

包渗温度对Ti-Al渗层组织和耐磨性能的影响(英文)

为了提高纯铜表面的耐磨性能,采用电镀/浆料包渗相结合的方法,以TiO2粉为渗Ti源,纯Al粉为还原剂,在Cu表面预镀Ni随后表面浆料包渗Ti-Al,制备Ti-Al共渗层。研究了包渗温度对Ti-Al渗层组织和耐磨性能的影响。采用SEM和XRD分析了渗层表面形貌和结构。结果表明:在800～950°C共渗12 h时,随着温度的升高,渗层组织变化过程为NiAl+Ni3(Ti,Al)→NiAl+Ni3(Ti,Al)+Ni4Ti3→Ni4Ti3+NiAl→NiAl+Ni3(Ti,Al)+NiTi;Ti-Al渗层的摩擦因数随着包渗温度的升高而降低,最小摩擦因数约为纯铜的1/3,最小硬度为纯铜的5倍。     

热压烧结纳米晶铜粉性能的研究

利用置换反应制得平均粒径47nm的纳米晶铜粉并将其进行真空热压烧结。作为对比,将市售电解铜粉在相同条件下制得烧结试样。对试样的微观结构和性能进行了研究和分析。研究发现,由纳米晶铜粉制得的烧结试样,与电解铜粉的具有相同的致密度,弯曲强度提高21％,维氏硬度提高83％,电阻率提高50％。     

KINETICS OF CEMENTATION OF Ag WITH Cu IN AMMONIACAL SOLUTION

进行了氨性溶液中Cu置换Ag的热力学分析,计算结果表明,该置换反应在热力学上是可能的。用Cu的旋转圆盘研究了氨性溶液中Cu置换Ag的动力学,观察到有两段反应速率,即初始段反应速率慢和第二段反应速率增快。发现沉积物的形态明显影响置换速率。初始阶段的反应对应于Ag沉积于较光滑的表面,置换动力学受传质控制;第二阶段反应速率增快,是由于形成粗糙结构的表面沉积物,使适于该置换反应进行的表面积有效增加。     

紫铜表面渗铝层的高温抗氧化性能

采用粉末包装法在紫铜表面渗铝.研究了紫铜和渗铝后的紫铜在空气中的高温氧化行为.用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)观察、分析了氧化膜的微观形貌和相组成,并讨论其氧化机理.结果表明:紫铜渗铝后不仅提高了高温抗氧化性能,而且氧化行为及其氧化层的结构也发生了变化.未渗铝的紫铜试样700℃氧化100 h后相组成为Cu2O和CuO,而渗铝后试样表面优先形成Al2O3氧化膜.氧化动力学曲线为抛物线型.     

铟的还原浸出动力学及分步沉淀选择性分离（英文）

开展硫化锌精矿还原浸出高铁锌浸出渣高效浸铟及浸出液中铟选择性分离的研究。结果表明：在固体物料粒度74～105μm、反应温度90℃、浸出时间300 min、硫酸浓度1.4 mol/L的条件下,铟的浸出率达95%以上。采用收缩核模型对还原浸出动力学进行分析,不同条件下的浸出实验结果表明反应受穿过固体产物层的扩散控制,活化能为17.96 k J/mol,相对于硫酸浓度的反应级数为2.41。铁粉置换沉铜过程铜和砷的沉淀率均达99%以上。98%以上的铟从含高亚铁离子浓度的硫酸锌溶液中选择性分离,获得铟含量约为2.4%的富铟渣,经酸浸-萃取-电积工艺流程进一步处理后可得到纯铟。     

Surface modification of titanium by pack cementation treatment using calcium phosphate powders for biomedical applications

The surface modification of commercially pure titanium by pack cementation treatment using hydroxyapatite (HAp) or tetracalcium phosphate (TTCP) powder was investigated for temperatures ranging from 773 K to 1073 K. An HAp phase was detected on the surface of the titanium substrates after pack cementation treatment at temperatures of 973 K and 1073 K. After treatment using HAp and TTCP powders, a reaction layer with small HAp particles and pores containing small HAp particles, respectively, was observed. Apatite crystallites with a network pattern formed on the pack-cementation-treated titanium substrates after the substrates were immersed in Kokubo solution for 43.2 ks; such rapid apatite formation suggests that pack cementation treatment improves the biocompatibility of titanium.     

CeO2对Ti-Al渗层组织和抗高温氧化性能的影响

采用浆料包渗法,以TiO2粉为渗Ti源,纯Al粉为还原剂,NH4Cl作为活化剂,Al2O3为惰性添加剂,蛋白质(鸡蛋清)为粘结剂,在Cu表面预先镀Ni随后表面浆料包渗Ti-Al,制备Ti-Al共渗层。研究CeO2氧化物对Ti-Al渗层的组织和氧化性能影响。结果表明:渗剂中添加CeO2氧化物后,渗层组织由Ni-Ti金属间化合物为主转变为Ni-Al金属间化合物为主,包渗过程由渗Ti为主转变为渗Al为主;Ti-Al渗层氧化增重由纯铜的1/10降低到1/28,氧化产物为TiO2、Al2O3和少量的NiO,氧化层致密,没有明显的裂纹和空洞出现,改善了抗高温氧化性能。     

也谈铜置换贵金属动力学研究中的问题

对《贵金属》9卷1期陈景同志一文中提到的,有关铜置换贵金属动力学研究中的试液配制、Nernst公式的应用,“体系电位”的测定及数据整理等问题进行讨论,以活跃学术空气。     

Electrocatalytic oxidation of methanol on PPy electrode modified by gold using the cementation process

The preparation by the electrochemical cementation process of dispersed gold microparticles on polypyrrole (PPy) coatings on iron surface and their electrocatalytic activity towards methanol oxidation were studied. The reaction of cementation of gold onto Fe/PPy electrode was shown to be under chemical control with a high activation energy.These films were investigated by scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray analysis (EDX) and cyclic voltammetry. These dispersed Au microparticles exhibit higher electrocatalytic activity than a bare gold electrode towards the electrochemical oxidation of methanol in acidic media.     

Influence of organic additives on the behaviour of zinc electroplating from alkaline cyanide-free electrolyte

Two similar polymeric organic compounds from the polyquaternium family were studied as levelling additives in an alkaline cyanide-free zinc plating electrolyte. One additive (LA) has amide bonds between its monomers and the other (LU) has urea unions in its chemical structure. Copper cementation on zinc and gas evolution during aging of the zinc coatings were used to evaluate the effect of the chemical structure of the organic additives on the characteristic deleterious aging process of the coatings when electrodeposited with LA. Scanning electron microscopy and X-ray diffraction were used to follow surface morphology and crystallographic modifications of the coatings during aging. Faster copper cementation kinetics, zinc whiskers growth, blistering of the coating and N₂, CH₄, CO₂ and H₂ evolution were observed during accelerated aging of the coatings when LA was used. The coatings produced with LU did not show any aging effect. These studies show the strong influence that subtle changes in the chemical structure of the organic additive may have on the performance of zinc coating during storage.