湿法炼锌过程中铜渣除氯试验研究

本文研究了新制活性铜粉与长期存放后的铜渣用于湿法炼锌系统中氯的脱除条件。结果表明:采用硫酸铜和锌粉置换生成新制活性铜粉进行铜渣除氯,氯的脱除率达77%～80%,且随温度变化不大;采用铜镉渣洗液提供铜离子,锌粉置换铜离子生成活性铜粉进行铜渣除氯时,氯的脱除率随n(Cu)_T/n(Cl~-)比例的增大而升高,当n(Cu)_T/n(Cl~-)从4∶1增加到12∶1时,氯的脱除率从72. 66%升高至87. 98%;用久置的铜镉渣制备的铜渣,因铜已经失去和铜离子、氯离子反应生成氯化亚铜的活性,通过调节温度、pH、n(Cu)_T/n(Cl~-)比例等均不能有效地脱除溶液中的氯离子。     

离子液体中置换法制备镁/铜双金属粉的动力学研究

研究了氯代1-丁基-3-甲基咪唑(BMIC)离子液体中镁置换铜制备镁/铜双金属粉的动力学行为,探讨了搅拌速率、反应温度、铜离子浓度和镁粉颗粒大小等参数对反应速率常数的影响。动力学数据结果表明,在离子液体中镁置换铜的反应符合一级反应速率方程。反应速率常数随着搅拌速率增加、反应温度升高、铜离子浓度降低和镁粉粒径减小而增大。搅拌可使反应速率常数增大1倍左右;Cu(II)离子浓度较小时,反应速率常数随Cu(II)离子浓度的增加而迅速减小,当Cu(II)离子浓度增大到0.25 mol·L-1时,速率常数的减小趋势逐渐变缓;镁粉粒径范围从50~74μm增加到74~100μm,置换反应的速率常数从0.334 h-1减小到0.255 h-1;反应速率常数与反应温度的关系符合阿伦尼乌斯方程,求得置换反应表观活化能为13.6 k J·mol-1,说明置换过程受扩散控制。此外,Evans图研究也表明,置换反应受Cu(II)离子向电极表面扩散过程控制。这一结果与动力学数据的实验结果完全一致。     

磁场流速对传感器用Cu电极电解过程及质量的影响

在电解工艺制备铜的过程中加入磁场以达到协同强化效果,分析了磁场流速对传感器用Cu电极电解过程及质量的影响。结果表明:施加磁场后,形成了更复杂的铜电解反应。当提高磁场流速后,铜阳极质量损失减小,最大阴极析出量出现于流速为0.25 m/s的情况下。磁场流速对Cu电极电解阶段的杂质离子产生着显著影响。受到磁场作用后,杂质离子浓度减小,实际效果受到此磁场取向与流速的共同作用。处于0.25 m/s磁场流速下,能够获得最大的阴极析出速率,从而减小电解液内的杂质离子浓度并降低铜损失。处于垂直磁场中,在0～0.75 m/s范围的电解液黏度基本恒定,并在0.25 m/s时达到最小值。垂直磁场可以对电子传输发挥抑制作用,增强扩散效果。随着流速的增大,阻碍了Cu~(2+)扩散过程,在0.25 m/s速率下获得最大阴极析出量。     

抗菌不锈钢中的富铜析出相的杀菌作用研究

通过X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学实验等手段,研究了含铜铁素体抗菌不锈钢表面上的富铜析出相在杀菌过程中的作用机制.研究结果表明,富铜相均匀弥散地分布在抗菌不锈钢的表面上;抗菌不锈钢在与大肠杆菌接触后,富铜相中的铜以Cu2+形式溶出并与细菌作用,导致细菌死亡;由于表面富铜相中铜离子的溶出,抗菌不锈钢表现出耐点蚀电位的下降.     

从铜矿山地下溶浸渗漏液中回收铜的研究

对选用螯合树脂D401,采用离子交换工艺回收某铜矿地下溶浸渗漏液中的铜进行了研究。分别考察了树脂型态、解吸剂的浓度和流速、解吸操作方式对铜离子吸附和解吸的影响。在最优条件下,解吸液含Cu 15g/L,Ca~(2+)、Mg~(2+)和Fe~(3+)浓度小于0.1 g/L,Cu~(2+)与Ca~(2+)、Mg~(2+)和Fe~(3+)的分离系数分别达到108、390和132。     

铜离子对硫酸锌溶液中钴返溶的影响及机理

本文研究了对湿法炼锌过程中钴的返溶的影响因素,对反应时间,氧化,锌粉粒度,Cu2 等因素进行了系统的研究.当锌粉量一定时,小颗粒锌粉有较高的初始置换速率,但是也更容易返溶.大颗粒锌粉置换速率慢,但是几乎不返溶.添加了铜离子,返溶明显,而没有添加铜离子的溶液,虽然除钴效果稍差,但是不会返溶或者返溶不明显.然而铜离子的存在对钴的返溶究竟起着何种作用还有待于进一步研究.在锌粉置换过程中,钴返溶的正确的反应为:Zn Co2 →Zn2 Co(s),Co(s) 2OH-→Co(OH)2 2e.     

碱性高压处理铅冰铜过程中铜的行为研究

通过碱性高压处理氧化铅冰铜过程中吉布斯自由能变化的计算,绘制了500K下的pO2/pΘ-[OH-]图,判断出该条件下反应生成的固相产物为CuO。通过实验验证,证明与理论分析相符。另外,运用同时平衡原理和质量平衡原理对Cu（Ⅱ）-H2O体系进行了热力学分析和计算,在此基础上绘制了Cu（Ⅱ）-H2O体系在25℃下CuO和Cu（OH）2的平衡浓度对数-pH图和氧化铜溶解平衡时铜配离子分布图,确定了两种固相稳定存在的pH值范围及铜的各种配离子与pH值的关系。由热力学图可得出：碱性溶液中CuO比Cu（OH）2更难溶。研究结果为碱性高压处理铅冰铜提供了一定的理论依据。     

磁场流速对传感器用Cu电极电解过程及质量的影响北大核心

在电解工艺制备铜的过程中加入磁场以达到协同强化效果,分析了磁场流速对传感器用Cu电极电解过程及质量的影响。结果表明:施加磁场后,形成了更复杂的铜电解反应。当提高磁场流速后,铜阳极质量损失减小,最大阴极析出量出现于流速为0.25 m/s的情况下。磁场流速对Cu电极电解阶段的杂质离子产生着显著影响。受到磁场作用后,杂质离子浓度减小,实际效果受到此磁场取向与流速的共同作用。处于0.25 m/s磁场流速下,能够获得最大的阴极析出速率,从而减小电解液内的杂质离子浓度并降低铜损失。处于垂直磁场中,在0~0.75 m/s范围的电解液黏度基本恒定,并在0.25 m/s时达到最小值。垂直磁场可以对电子传输发挥抑制作用,增强扩散效果。随着流速的增大,阻碍了Cu2+扩散过程,在0.25 m/s速率下获得最大阴极析出量。     

从铜阳极泥酸浸液中回收铜和碲试验研究

试验研究了从铜阳极泥酸浸液中回收铜和碲的方法,采用AD-100高效铜萃取剂进行萃取铜试验,分析了水相初始pH、相比、萃取剂浓度等对铜萃取的影响,得到最佳工艺,即初始pH2.5、A∶O为2∶1、萃取剂体积浓度为25%、振荡10min时铜的萃取率达92.62%;且萃取过程中每个Cu~(2+)与两个萃取剂分子结合形成AD_2Cu。以亚硫酸钠直接还原除铜后液中的碲,分析了Na_2SO_3添加量、反应温度、搅拌速度以及反应时间对碲还原的影响,得出最佳工艺:Na_2SO_3添加量为20g/L、反应温度90℃、搅拌速度400r/min、反应50min时碲的还原率可达99.48%,且碲以二氧化碲的形式得到回收。     

谷壳对水中铜离子的吸附热力学及动力学研究

应用低成本吸附剂谷壳去除溶液中的重金属铜离子.以间歇吸附的方式考察了溶液pH值、反应时间、反应温度、金属离子初始浓度等物理化学参数对吸附过程的影响.在pH为7.O、温度为328 K、谷壳用量为4 g/L时,溶液中铜离子达到最大吸附去除率.吸附过程符合Langmuir吸附等温模式.吸附热力学表明谷壳对Cu2+的吸附是自发的吸热反应.谷壳对Cu2+的吸附动力学模型能够较好地符合准二级动力学方程.     

在盐酸溶液中用溶解的分子氧溶解铜

在氯化铜存在下的盐酸溶液中,用溶解的分子氧溶解铜的动力学研究,是采用下述条件进行的:HCl浓度——0.1—3mol dm~(-3),氧分压——20—100kPa,CuCl的初始浓度——0.01mol dm~(-3),温度—318—328K。若氯化铜的浓度高于0.01mol dm~(-3)时,铜的溶解速度呈现一级动力学反应,其表观活化能为32kJ mol~(-4)。溶解速度也受Cl~-离子活度的影响,并呈示出与Langmuir型吸附有相似性。在采用的试验条件下,H~+离子和氧分压对溶解速度没有什么影响。     

葡萄糖水热还原法制备铜粉

以葡萄糖为还原剂,CuO为铜源,PVP为添加剂,NaOH为中和剂,采用水热还原法制备铜粉,研究反应液中NaOH的浓度、葡萄糖的浓度、反应时间及反应温度对铜粉的形貌与物相组成以及粒度与抗氧化性能的影响。结果表明,当反应溶液中NaOH的质量浓度r(NaOH)小于120 g/L时,或葡萄糖的质量浓度小于270 g/L时,或反应时间不足6 h时,CuO不能完全被还原为金属铜,产物中存在氧化亚铜。NaOH浓度与葡萄糖的浓度以及反应温度对铜粉粒度都有显著影响。随r(NaOH)增加,铜粉粒度增大,团聚加重,而随葡萄糖浓度增加或反应温度升高,铜粉粒度减小。在r(葡萄糖)为315 g/L,r(NaOH)为120 g/L,反应温度为120℃,反应时间为6 h条件下可制得平均粒径为4.039μm的类球形铜粉,该铜粉的起始氧化温度为190℃,具有较好的抗氧化性能。     

铁水预处理脱硫渣对Cu~(2+)离子的吸附性能及动力学研究

探索水资源铜污染的高效处理方法和廉价处理材料一直是学术界的前沿课题,铁水预处理脱硫渣(KR脱硫渣)具有晶粒粒径小、孔径小和比表面积大等特点,近年来被广泛用作废水处理的吸附剂。本文以江苏某钢铁企业铁水预处理脱硫渣为吸附剂,研究其对Cu~(2+)离子的吸附性能,考察脱硫渣加入量、吸附时间、Cu~(2+)离子初始浓度和反应温度等对吸附性能的影响,并依据实验结果进行动力学和等温吸附模型分析。研究结果表明,脱硫渣对Cu~(2+)具有较好的吸附性能,含Cu~(2+)废水的较佳处理条件为脱硫渣投加量4 g/L、温度30℃左右、废水铜离子浓度20 mg/L、处理时间2 h,此条件下吸附率达到94.14%;吸附动力学和吸附等温模型分析结果表明,脱硫渣吸附Cu~(2+)离子的吸附曲线符合伪一级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,即脱硫渣对Cu~(2+)的吸附速率受扩散的影响大,属于复杂吸附表面的吸附过程。     

电吸附处理氰化废水过程中外加电压的影响研究

以自制的煤基电极材料为阴阳极,采用电吸附技术处理氰化废水,主要研究了外加电压对电吸附处理氰化提金废水的影响,测定了煤基电极材料的循环伏安曲线,并用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)对吸附后的电极片进行分析表征。研究表明,外加电压对电吸附过程的影响显著,外加电压越大,离子的去除率越大。开路状态下仅发生离子的吸附现象,反应5 h后铜离子和总氰的去除率为14.60%,10.50%;当外加电压为0.4 V时,各离子在电场作用下发生定向迁移,富集于电极的双电层上,该过程主要发生离子的定向迁移及电吸附现象,各离子吸附顺序依次为Cu(CN)3-4,Zn(CN)2-4,Cu(CN)2-3,CN-,SCN-,5 h后铜离子和总氰的去除率为19.93%,22.53%;当外加电压2.0 V时,溶液中离子在定向迁移、电吸附与富集沉淀的共同作用下,5 h后铜离子及总氰的去除率可达到88.49%,75.17%,在此过程中阳极附近产生硫氰酸铜等絮状沉淀物。     

铜电解液净化过程中黑铜粉的形成机理

对电解法制备黑铜粉的机理进行研究,考察了铜离子浓度、砷离子浓度对黑铜粉形成的影响。采用扫描电镜观察阴极产物的微观形貌,利用循环伏安曲线、恒电位阶跃暂态曲线研究玻碳电极表面黑铜粉的形核过程。研究表明,在低浓度铜溶液中,随着砷浓度的增大,沉积层逐渐从疏松块状结构变为疏松粉末状结构;铜在玻碳电极上的电结晶遵循液相传质控制的三维生长机理,随着As"浓度增加,形核速率增大;在低浓度铜溶液中(3 g/L),As~(3+)的加入大大促进了晶核的形成,使晶粒过于细化,从而形成了黑铜粉。     

金属铜在铜（Ⅱ）氨溶液中的溶解行为

对铜在Cu（Ⅱ）-NH3-（NH4）：SO4-H2O体系中的溶解行为进行了研究,分析了影响铜溶解速率的因素。实验结果表明,溶液中初始铜离子浓度、氨和硫酸铵浓度、温度以及空气通入量均对铜的溶解速率有较大的影响。得到了较适宜的溶铜条件：温度50℃,初始铜离子和氨的浓度分别为1．0mol／L和7．5mol／L,硫酸铵浓度为0．5mol／L,同时通入适量的空气。     

聚对氨基苯甲酸/石墨烯-全氟磺酸 聚四氟乙烯

将石墨烯（Gr） nafion复合物滴涂到玻碳电极表面,然后通过电聚合将对氨基苯甲酸（p ABA）修饰至电极表面制成聚对氨基苯甲酸/Gr nafion修饰玻碳电极。利用差分脉冲溶出伏安法研究了Cu2+在修饰电极上的电化学行为。试验发现Gr nafion膜和聚合膜poly(p ABA)的协同作用,提高了Cu2+在电极表面的富集程度,有效地促进了电子在修饰电极上的传递速度。对实验参数进行优化,并通过考察发现传感器有良好的重现性,且一些常见的阳离子和阴离子对Cu2+响应信号不产生干扰。在50×10-7 ~40×10-5 mol/L范围内,铜离子浓度与峰电流呈良好的线性关系,相关系数为0995。方法检出限为50×10-9 mol/L（S/N=3）。方法应用于废水样中Cu2+的测定,结果同ICP AES法的测定结果相一致,相对标准偏差为24%~36%。由于循环伏安曲线中Cu2+和Cd2+的溶出峰电位差较大,且没有相互干扰,所以该电极可用于Cu2+和Cd2+的同时测定。     

并流沉淀法降低铜电解液中砷锑铋杂质离子的研究

铜电解液中的As、Sb、Bi离子含量是影响阴极铜质量的重要因素,现有的电解沉积法电耗高、铜损失量大,萃取方法和离子交换法存在液量大的缺陷。本文利用SO_2还原As~(5+)和Sb~(5+)、H_2O_2氧化As~(3+)和Sb~(3+)调整化合价,促使砷锑铋形成沉淀阳极泥的原理,进行了二氧化硫和双氧水并流沉淀方法降低铜电解液中砷锑铋杂质离子的实验研究,结果表明:一定条件下,单独向铜电解液中通入SO_2可以降低Sb离子浓度,但As、Bi离子浓度的变化幅度不大;单独向铜电解液中通入H_2O_2可以降低As、Sb离子浓度,但也会降低Cu、Bi离子浓度,严重时导致阳极钝化;在最佳条件下,H_2O_2采用滴加方式、加入量为4 m L/L、SO_2进气浓度为0.125 g/L、搅拌速度为250 r/min、反应温度为50℃,并流沉淀技术可以实现降低铜电解液中砷锑铋杂质离子的目的,且不会出现阳极钝化现象。     

高铁生物堆浸液Na2S2O3回收铜新工艺

在生物浸铜过程中,Fe3+杂质逐步积累,当堆浸液中Fe3+浓度过高时,将使铜的萃取难以进行.本研究采用硫代硫酸钠处理高铁生物堆浸液使铜得到回收,当高铁生物堆浸液Cu2+为7.41g/L、TFe为27.9 g/L、Fe3+为14.68 g/L时,在反应温度为80℃,硫代硫酸钠用量为18 g/L,反应时间为60 min条件...     

CuO-CO_2-NH_3-H_2O体系孔雀石浸出的热力学分析

针对氨浸出孔雀石的问题,对CuO-CO2-NH3-H2O体系进行了热力学分析,获得了一系列平衡关系图.结果表明,随着pH值升高,OH-取代CO32-参与形成沉淀,使稳定存在的固体按蓝铜矿、孔雀石、氢氧化铜的顺序转变.pH值对铜的溶解起决定性作用.pH值较低时,H+和Cu2+竞争与NH3的结合,溶液中铜氨配合物浓度低;pH值较高时,OH-和NH3竞争与Cu2+的结合,使铜转化为氢氧化铜沉淀;pH值8~11时,H+和OH-的竞争作用较弱,大部分NH3与Cu2+形成配合物,其中Cu(NH3)2+4为优势物种.氨浸出孔雀石的理论最佳pH值在9.3~9.4之间,该条件时总铜和总氮平衡浓度大体呈直线关系.