氢氧化钠分解不溶性钼酸盐的浸出热力学

辉钼矿经氧化焙烧转化成MoO3的过程中,伴生的铜铅铁等硫化矿亦被氧化,并与MoO3生成难溶钼酸盐。为减少因难溶钼酸盐带来的钼损失,需要对这些钼酸盐进行再浸出处理。针对这些钼酸盐湿法浸出过程进行热力学分析,绘制了25℃时Me-Mo-H2O(Me:Cu,Pb,Fe)系组分的浓度对数-pH图。利用热力学平衡图对氢氧化钠分解钼酸盐进行热力学分析。结果表明:整个pH值范围可分为H2MoO4的稳定区、难溶钼酸盐的稳定区、Me(OH)n的稳定区。高pH区钼酸盐中的Me转变为稳定的Me(OH)n物相,即实现了钼酸盐的碱分解。而Fe2(MoO4)3、CuMoO4和PbMoO4的碱浸出难度依次递增,达到一定碱度时这3种难溶盐都能很好地分解,并实现Me与Mo的分离。但过高的碱度又使大量的金属以羟基配合物离子的形式进入溶液,增加了后续除杂难度。     

Zn(Ⅱ)-Glu2--CO32--H2O体系热力学平衡分析

针对碱式碳酸锌(2ZnCO3·3Zn(OH)2)在L-谷氨酸一钠溶液中的热力学行为,根据配位化学理论绘制谷氨酸根(Glu2-)和碳酸根(CO32-)在溶液中的形态分布图;根据双平衡法理论研究Zn(Ⅱ)-Glu2--CO32--H2O体系中Zn(Ⅱ)的配合平衡热力学,并绘制L-谷氨酸一钠浓度在0～5 mol/L范围和pH在7～14范围内变化时的热力学平衡图,研究L-谷氨酸一钠浓度、pH值和游离碳酸根离子浓度对L-谷氨酸一钠浸出碱式碳酸锌的影响.同时对热力学计算结果进行实验验证.结果表明:在一定的L-谷氨酸一钠浓度下,当pH=10时,溶液中总锌浓度达到最大值;锌离子浓度理论计算值与实验值之间相对误差的绝对平均值为11.39%.     

ICP - AES法测定高纯银中的锌元素

采用氯化银沉淀分离银基体、电感耦合等离子体原子发射光谱( ICP - AES)法测定高纯银中的锌,研究了Cr、Cu、Fe、Ni、Ti对锌谱线的干扰情况,给出光谱重叠轮廓图,优先选择Zn 206.200nm{ 163}为分析线,指出选用Zn 213.856 nm{ 157}或Zn 202.548 nm{ 166}时必需执...     

重金属离子(Zn2+, Cu2+, Cd2+, Pb2+)-水系羟合配离子配位平衡研究

根据配位化学热力学平衡原理,绘制4种金属离子(Zn2+、Cu2+、Cd2+、Pb2+)-水系的pc-pH图、羟合配离子分率αn-pH图及4种金属氢氧化物条件溶度积与pH关系图.pc-pH图描述了4种金属氢氧化物在溶解平衡时,总离子平衡浓度与pH关系. Zn(OH)2(s),Cu(OH)2(s),Cd(OH)2(s)和Pb(OH)2(s)分别在pH为8.35~10.82,7.32~10.68,9.84~13.31和10.096~10.997时的溶解度最小.αn-pH图指出了各种羟合配离子分率与pH的关系,4种金属羟合配离子都有其最佳的存在pH范围.pPS-pH图指出了4种金属氢氧化物的条件溶度积与pH的关系,pH分别在8.0~9.0,7.0~9.0,9.5~10.5和10.3~11.2范围内Zn(OH)2(s),Cu(OH)2(s),Cd(OH)2(s)和Pb(OH)2(s)的条件溶度积最小.这些热力学图在中和水解法中的应用比电位-pH图更具实用价值,能为中和水解法处理各种重金属废水及湿法冶金除杂质提供更加严格的理论依据.     

碳还原锌浸出渣炼铁过程的热力学分析

对锌浸出渣熔池熔炼碳还原炼铁反应过程进行了热力学分析。结果表明:Zn Fe2O4和KFe3(SO4)2(OH)6受热分解的含铁产物是Fe2O3,Zn Fe2O4在300~1800 K温度范围内不能自发分解,KFe3(SO4)2(OH)6在652.25K即可分解;高pCO/pCO2、低温(但要高于炉渣熔融的温度)有利于熔体中的Fe2O3还原生成液态铁;含硫物相低温分解后的产物有金属硫酸盐K2SO4和Ca SO4,两者热分解脱硫的有利条件均是高温及低硫分压、低氧分压(但氧分压要高于硫酸盐分解生成硫化物的限值),Ca SO4热分解脱硫比K2SO4易于进行。锌浸出渣中碱性氧化物Ca O的存在,一方面可以降低Zn2Si O4碳热还原的起始反应温度,另一方面可以提高炉渣碱度及炉渣中Ca O的活度,降低硫在铁液与炉渣中的分配平衡常数。     

通过螯合镍提高从Zn-Ni硫酸盐溶液中水解沉淀锌的选择性（英文）

研究锌/镍摩尔比为20:1的锌-镍硫酸盐溶液中锌的选择性沉淀过程。将0.5 mol/L NaOH溶液滴加到含0、0.01、0.02、0.03和0.04mol/L乙二胺四乙酸盐(EDTA)作为螯合剂的锌-镍硫酸盐溶液中。利用Visual MINTEQ软件进行沉淀途径的平衡分析。平衡分析结果表明,少量EDTA的存在可以防止镍在碱性条件下沉淀,而对锌的沉淀没有任何不利影响。鉴于此,溶液中仅存在0.03 mol/L EDTA、pH=9.0时,锌的沉淀率超过90%,沉淀产物中Zn含量约为50%,而Ni含量仅为0.11%。为了更完全地分离锌和镍,沉淀后继续搅拌120min。沉淀产物的X射线衍射分析表明,沉淀相为Zn_4(OH)_6SO_4·4H_2O。     

Co-Ni-Fe-Mn配合-沉淀体系的平衡热力学

根据质量守恒和同时平衡原理,以Me(Co、Ni、Fe、Mn)为金属元素,建立Me-OH-、Me-OH--CO32-、Me-OH--S2-、Me-OH--NH3和Me-OH--NH3-CO32-等多个配合-沉淀体系的热力学平衡模型。结果表明:Fe3+可以在Me-OH-、Me-OH--NH3体系中通过调节pH=3预先沉淀分离,而Co、Ni、Mn仅在Me-OH--NH3-CO32-体系中有分离效果。Me-OH--NH3-CO32-体系热力学计算表明:Co、Ni、Mn在溶液中的行为受pH值、配合剂、沉淀剂浓度共同影响,碳酸根初始总浓度[C]增大和氨初始总浓度[N]减小有利于Co、Ni、Mn形成沉淀。当[C]=1 mol/L、[N]=2 mol/L、pH值为9～10时,大部分Ni以高级氨配离子[Ni(NH3)42+]、[Ni(NH3)52+]、[Ni(NH3)62+]的形式保留在溶液中,而Co、Mn以MnCO3、CoCO3的形式沉淀出来。Co可在Me-OH--S2-体系中通过调节pH<6从溶液中与Mn分离。研究结果可为钴镍二次资源综合回收钴镍、制备钴镍产品提供理论指导。     

含锗锌浸出渣强化解离及有价金属浸出行为

针对含锗锌浸出渣处理过程中存在有价金属回收率低、工艺复杂等问题,本文提出了Ⅰ段控铁低酸加压浸出-Ⅱ段深度高酸加压浸出的两段逆流加压酸浸工艺。深入研究了Ⅱ段深度高酸加压浸出过程中载锌、锗复杂物相解离机理以及锌、锗、铁等有价金属的深度浸出行为。结果表明：升高反应温度、延长反应时间、增加氧分压不仅能促进载锌、锗铁酸盐(MeFe₂O₄, Me=Zn, Ge)复杂物相的高效解离,也有利于Fe(Ⅲ)水解沉淀反应的发生,浸出渣物相组成由以铁酸盐为主逐步演变为以铁矾为主;酸度是影响铁酸盐热力学优势区的重要因素,其热力学稳定性随体系酸度的升高而逐渐降低,酸度过高时铁的溶解速率大于其沉淀速率,同时因H+活性增强抑制了Fe(Ⅲ)水解生成黄钾铁矾反应的发生。在反应温度150℃、初始酸度100 g/L、反应时间180 min、氧分压0.4 MPa、搅拌转速500 r/min的优化技术条件下,锌、锗的浸出率分别为92.47%、61.33%,获得的浸出终渣中主要物相为铁矾、硫酸钙,其含锌、锗、铅、银、硫分别为1.41%、370.00 g/t、3.52%、150 g/t、1...     

Ida~(2-)-H_2O体系浸出低品位氧化锌矿(英文)

采用Ida2--H2O体系(亚氨二乙酸盐水溶液)处理高碱性脉石型低品位氧化锌矿,考察浸出时间、液固比、配体总浓度、温度及pH值对矿物中主金属Zn及杂质元素Ca、Mg、Cu、Ni、Fe、Pb、Cd的溶出影响。结果表明:在弱碱性Ida2--H2O体系中,Ca、Mg、Fe不会被大量溶出,有价金属Cu、Ni、Pb、Cd可部分随主金属Zn溶出而进入浸出液;在浸出时间4h、液固比5:1、配体总浓度0.9mol/L、温度70℃、pH8的优化条件下,锌浸出率为76.6%。     

Zn（Ⅱ）-NH3-Cl--H2O体系的优势区图（英文）

采用化学平衡模拟软件GEMS预测了锌湿法冶金过程中涉及的锌在Zn(Ⅱ)-NH3-H2O和Zn(Ⅱ)-NH3-Cl--H2O体系中的溶解度,并构建了其含锌物种分布图和优势区图。采用平衡实验方法测定了相同条件下锌的溶解度,其结果与预测结果相吻合。含锌物种的分布图和优势区图表明,在弱碱性条件下,2个体系均为以锌氨和羟基锌氨配合物为溶液的主要物种,其中Zn(NH3)24-为主要优势物种;在Zn(Ⅱ)-NH3-Cl--H2O体系中,锌氨氯三元配合物的形成能有效增大锌在中性条件下的溶解度,在该体系中存在Zn(OH)2、Zn(OH)1.6Cl0.4和Zn(NH3)2Cl23种固相,固相产物的形成取决于体系中总锌、总氨和总氯浓度。这些热力学平衡图表明了体系中各种物种之间的相互影响作用,并预测了总氨和总氯浓度的变化对锌溶解度的影响,为锌湿法冶金提供了热力学数据。     

铜镍硫化矿浮选中Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)离子对蛇纹石的活化机理

通过纯矿物浮选、Zeta电位测试、红外光谱分析及溶液化学计算分析,研究Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)离子对蛇纹石浮选的活化机理。结果表明:溶液pH6.5时,铜离子在水溶液中的优势组分为氢氧化铜沉淀;氢氧化铜沉淀覆盖在蛇纹石表面,与黄原酸根反应,从而活化蛇纹石浮选。溶液pH8时,镍离子在水溶液中优势组分为氢氧化镍沉淀,能吸附于蛇纹石表面使其活化,但其活化作用弱于Cu2+。在酸性pH值范围内,铜、镍在水溶液中主要以Cu2+、Ni2+形式存在,对蛇纹石浮选没有活化作用。     

Ida~（2-）-H_2O体系浸出低品位氧化锌矿

采用Ida2--H2O体系（亚氨二乙酸盐水溶液）处理高碱性脉石型低品位氧化锌矿,考察浸出时间、液固比、配体总浓度、温度及pH值对矿物中主金属Zn及杂质元素Ca、Mg、Cu、Ni、Fe、Pb、Cd的溶出影响。结果表明：在弱碱性Ida2--H2O体系中,Ca、Mg、Fe不会被大量溶出,有价金属Cu、Ni、Pb、Cd可部分随主金属Zn溶出而进入浸出液;在浸出时间4h、液固比5：1、配体总浓度0.9mol/L、温度70℃、pH8的优化条件下,锌浸出率为76.6%。     

Fe2+-Ni2+-NH3-NH4+-C2O42-H2O体系的沉淀配合平衡热力学

针对草酸盐配位共沉淀热分解还原法制备超细铁镍合金粉过程中Fe2+-Ni2+-NH3-NH4+-C2O42--H2O体系的溶液平衡建立热力学分析模型,并根据模型进行相关计算,揭示反应体系中各物质随pH值、氨及草酸浓度的变化关系。结果表明:溶液中的Fe主要以[Fe(C2O4)n]2 2n络合物形式存在,而铁氨络合物含量很低。当氨含量较低时,溶液中的Ni主要以[Ni(C2O4)n]2 2n存在;氨含量较高时,在酸性条件下,溶液中的Ni主要以[Ni(C2O4)n]2 2n存在,在碱性条件下,则主要以[Ni(NH3)n]2+存在。低pH值下,Ni的沉淀率较Fe的高,而高pH值下,Ni的沉淀率则较Fe的低。     

含磷废水中稀土除磷及沉淀剂再生

基于已有热力学数据,对稀土除磷过程及沉淀产物的再生过程分别进行了热力学计算,绘制了25℃下lg c?pH图,为含磷废水中磷的资源化利用和无害化处置提供理论支撑。结果表明:采用稀土处理含磷废水时在pH 2.70~8.66范围内沉淀,可生成稳定的LaPO4(和CePO4)沉淀,实现磷的去除;再生过程pH在14.5~16.0范围内,LaPO4(和CePO4)可转变为La(OH)3(和Ce(OH)3)实现沉淀剂的再生与磷的回收。采用La(OH)3和Ce(OH)3处理30 mg/L的含磷溶液,磷沉淀率分别为99.72%和96.33%;采用4 mol/L的NaOH溶液分解沉淀产物,反应3 h后La(OH)3和Ce(OH)3的再生率分别为30.38%和63.38%。     

CO还原焙烧铁酸锌的选择性分解行为

为了将锌焙砂中铁酸锌选择性地分解为Zn O和Fe_3O_4,研究在CO还原焙烧过程中铁酸锌的分解行为。采用HSC和Factsage软件计算铁酸锌在CO还原气氛下分解的热力学基础,再通过回转窑焙烧试验考察还原焙烧条件对铁酸锌分解行为的影响。结果表明:在适宜的温度和气氛下锌焙砂中的铁酸锌能选择性转化为Zn O和Fe_3O_4,CO浓度、p(CO)/p(CO+CO_2)值、焙烧温度和时间是影响铁酸锌分解的主要因素,提高焙烧温度、延长时间、增加CO浓度和分压有利于铁酸锌的分解,也会促进Fe O的生成;在最佳条件下,铁酸锌的分解率近70%,且过还原不严重。经XRD和SEM/EDS分析,产物主要以Zn O、Fe_3O_4、Zn S和Zn_2Si O_4为主,且颗粒粒度较小、疏松多孔及互相包裹严重。     

纤维状镍钴合金前驱体制备热力学分析与镍钴配比的控制

根据同时平衡原理和质量守恒原理,推导Ni(Ⅱ)-Co(Ⅱ)-C2O42--NH3-NH4+-H2O反应体系中金属离子和草酸盐在常温水溶液中的热力学平衡方程,计算并绘制该体系的1g[Me2+]T-pH图.结果表明,在水溶液中,当pH值小于5.0时,溶液中镍离子和钴离子以设定配比转移到前驱体粉末中,前驱体的形貌为粒状聚集体;当pH值大于5.0时,由于Ni(NH3)n2+和Co(NH3)n2+(n=1-6)离子的形成,前驱体粉末中镍钴配比不能维持料液中设定的配比值,前驱体在pH为5.0-8.0范围内呈现棒状形貌,而在pH>8.0时为纤维状形貌.改变沉淀介质可以在pH为2.0-8.6范围内获得配比准确、成分均匀的纤维状镍钴合金前驱体.     

从工业热浸镀锌灰中湿法回收锌（英文）

研究热浸镀锌厂的锌灰,使之可以作为二次锌资源返回镀锌槽。这种废料中含有63%的锌,锌以金属、氧化物和羟基氯化物相存在。在各种浸出槽负荷(100～300 g/L)下于H_2SO_4溶液(20%,25%)中浸出锌灰,研究锌、锰、铁和氯离子的浸出行为。考察几种从浸出液中除铁的方法。添加絮凝剂对后续的铁沉淀物过滤有害,因为会导致溶液黏度增大;氧化锌与为了提高pH值而加入的碳酸钙结合,形成高密度的悬浊液,无法从硫酸锌溶液中分离出来。在不同的pH值(-0.5～2.8)下进行锌电积,电流密度范围为3～10 A/dm~2。从锌灰中回收纯金属的最佳条件如下:用20%的硫酸浸出,浸出槽负荷100～150 g/L,用H_2O_2和CaCO_3沉淀出Fe2O3·xH_2O,在pH 0.1～1.0、电流密度3～6 A/dm~2的条件下进行电积锌。还讨论电解液中pH与游离H_2SO_4浓度之间的关系。锌电解液的pH-酸浓度曲线介于纯H_2SO_4溶液的实验曲线与计算曲线之间;如果溶液中存在铁离子,则曲线向低pH方向移动。     

Cu单掺杂和Cu/Al复合掺杂纳米氢氧化镍的结构和电化学性能(英文)

采用超声波辅助沉淀法制备Cu单掺杂和Cu/Al复合掺杂的纳米Ni(OH)2样品,测试样品的晶相结构、粒径、形貌、振实密度及电化学性能。结果表明,样品均具有α相结构且其平均粒度的分布范围窄,Cu单掺杂的纳米Ni(OH)2呈现不规则形态,而Cu/Al复合掺杂的纳米Ni(OH)2呈准球状且具有更大的振实密度。将纳米样品以8%的比例掺入到商业用微米级球形镍中制成混合电极。充放电和循环伏安测试结果表明,Cu/Al复合掺杂纳米Ni(OH)2的电化学性能优于Cu单掺杂的纳米Ni(OH)2的,前者的放电比容量最高达到330mA·h/g(0.2C),比Cu单掺杂样品的高12mA·h/g,比纯球镍电极的高91mA·h/g。此外,Cu/Al复合掺杂纳米样品的质子扩散系数比Cu单掺杂样品的高52.3%。     

砷酸铜制备工艺过程热力学分析

绘制了Cu-As-H2O系电位－pH图、不同As浓度下lg[Cu]T[As]T)-pH图以及Fe-As(V)-H2O系lg[Fe]T-pH图等,分析了由墨铜渣制备胂酸铜过程的热力学。酸性氧化浸出可同时浸出Cu和As,pH＝2左右脱脱铁率可达99％以上。铜砷比和pH值的不同,可以得到不同形式的砷酸铜;CuHAsO4,Cu2AsO4OH,Cu5H2(AsO4)。在胂酸铜制备工艺条件下,所得砷酸铜分子式为Cu5H2(AsO4)4。热力学分析结果与XRD相一致。     

测定多元合金中的铜

1 引言 EDTA络合滴定法测定铜时,钯、银、金等元素有严重干扰,采用氯化银沉淀分离银、亚硫酸还原析出法分离金、丁二酮肟络合沉淀法分离钯。若分别沉淀过滤,则操作烦琐、费时。本文以银、金、钯分段析出一次过滤分离除去三元素,大大地简化了操作、缩短了分析周期并保证了分析的质量。铂(Ⅳ)、锌(Ⅱ)的干扰采用加入过量EDTA后用硫脲置换,Zn(Ⅱ)滴定Cu(Ⅱ)释放出的EDTA。得到了满意的结果。