赵中伟
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梁新星
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刘旭恒
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何利华
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陈星宇
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司秀芬
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陈爱良
中国有色金属学报
针对高Mg和Li质量比盐湖卤水提锂困难的问题,提出利用LiFePO4/FePO4材料对盐湖卤水进行选择性提锂的思路.在热力学计算的基础上绘制298.15 K时Me(Li, Na, K, Mg)-Fe-P-H2O体系的?—pH图,并讨论FePO4对盐湖中Na+、K+、Mg2+与Li+的选择性吸附问题.结果表明:当离子浓度为0.1 mol/L、体系氧化还原电位降到0.36 V(vs SCE)时,FePO4中+3价的铁即被还原为+2价,同时Li+嵌入FePO4晶格生成LiFePO4;而体系电位需降到0.132 V和0.073 V才分别生成KFePO4和NaFePO4,说明材料对Li的选择性优于Na和K的,而Mg0.5FePO4则在计算分析的范围内不能稳定存在,说明FePO4对Mg2+无吸附性.因而,在适当的电位范围内(本研究的计算条件下为0.173~0.33 V)即可利用磷酸铁材料实现Li与Na、K、Mg等元素的选择性提取,而吸附锂后通过调节氧化还原电位大于约0.33 V,即可实现LiFePO4材料中Li的脱出.
关键词:
Me-Fe-P-H2O系
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FePO4离子筛
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热力学
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提锂
,
卤水
司秀芬
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张伟光
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何利华
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梁新星
,
赵中伟
中国有色金属学报
针对高Mg和Li质量比盐湖卤水提锂难的问题，提出利用尖晶石LiMn2O4对盐湖卤水进行选择性提锂，并在热力学计算的基础上绘制了298.15 K时Me(Li，Na，K，Mg)-Mn-H2O体系的φ-pH图，讨论尖晶石LiMn2O4脱Li+后所形成的λ-MnO2对盐湖中Na+、K+、Mg2+与Li+的选择性提取问题。结果表明：当离子浓度为1 mmol/L，体系阴极极化电位降至0.79 V(vs SHE)时，λ-MnO2中Mn4+被还原为Mn3+，同时溶液中Li+由于“记忆效应”而嵌入λ-MnO2晶格生成 LiMn2O4；而极化电位需降至0.61、0.55和0.48 V 时，才分别有 Mg0.5Mn2O4、KMn2O4和NaMn2O4生成，说明所选材料对Li+的选择性优于对Na+、K+和Mg2+的选择性。此外，根据西台吉乃尔盐湖卤水中主要组成阳离子浓度([Li]=30 mmol/L，[Na]=5 mol/L，[K]=0.2 mol/L，[Mg]=0.5 mol/L)绘制Me(Li，Na，K， Mg)-Mn-H2O 系叠加φ-pH 图。热力学研究表明：只需在卤水原始 pH 条件下将体系的阴极极化电位调至0.70 V＜φ＜0.87 V，λ-MnO2即可实现对Li+与大量Na+、Mg2+、K+的有效分离；将嵌Li+后的LiMn2O4通过调节电位极化至φ＞0.87 V，可实现Li+的脱附和富集。
关键词:
Me-Mn-H2O系
,
LiMn2O4
,
热力学
,
卤水提锂
李飞
,
陈星宇
,
何利华
,
吴金玲
中国有色金属学报
辉钼矿经氧化焙烧转化成MoO 3的过程中，伴生的铜铅铁等硫化矿亦被氧化，并与MoO 3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-H 2 O(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H 2 MoO 4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Fe 2(MoO 4)3、CuMoO 4和PbMoO 4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。
关键词:
钼酸高铁
,
钼酸铜
,
热力学
,
氢氧化钠
,
浸出
宋云峰
,
何利华
,
陈星宇
,
赵中伟
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY15010702
钼是一种稀有高熔点金属,具有优异的抗磨损性能和抗腐蚀性能,是发展现代高科技不可缺少的原材料之一,但杂质的存在会严重影响钼材料的使用性能.钼酸盐中微量钨的除去是冶金界的一个难题.吸附法简单有效,经济实惠,环境友好,是一个比较有前景的方法.本文基于钨钼的表生作用、海洋化学、结晶化学和矿物化学等地球化学理论,分析了铁锰氧化物对钨、钼吸附行为的差异,并根据操作方式的不同,从固体颗粒吸附剂吸附、新生态吸附剂吸附和原位生成吸附剂吸附3个方面阐述其研究现状.进一步分析不同水合金属氧化物对钨的吸附,都遵循着钨在自然界的赋存规律.因此,地球化学理论可为冶金工艺开发提供新思路,具有重要的借鉴意义.
关键词:
钼酸盐
,
除钨
,
铁锰氧化物
,
吸附
,
地球化学
陈浩
,
何利华
,
刘旭恒
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.XY15020602
基于锂离子电池充放电过程的可逆氧化还原反应原理,提出利用NiPO4/LiNiPO4电极对盐湖卤水进行锂镁分离的思路.运用同系线性规律对Me(Li,Na,K,Mg)-Ni-P-H2O中NiPO4,Ni3(PO4)2,LiNiPO4,NaNiPO4,KNiPO4,Mg0.5NiPO4的标准吉布斯自由能进行了估算.在热力学计算的基础上绘制了298.15 K时,Me (Li,Na,K,Mg)-Ni-P-H2O系的φ-pH图,讨论了NiPO4对盐湖卤水中主要金属离子(Li+,Na+,K+,Mg2+)的选择性吸附行为.结果表明:水溶液中存在LiNiPO4,NaNiPO4,KNiPO4的稳定区,还原电位(vs SHE)分别为0.2379,-0.0291,0.0209V,不存在Mg0.5NiPO4的稳定区.在实际盐湖卤水(Mg/Li质量比为67)离子浓度条件下,NiPO4/LiNiPO4电极对仍具有良好的选择性提锂功能.而天然卤水的pH一般在7左右,表明此时无需添加酸或碱来调节卤水的pH,这与节能减排和环境保护的理念不谋而合,不断重复脱嵌锂过程即可从盐湖卤水中选择性提取锂.
关键词:
Me-Ni-P-H2O系
,
NiPO4/LiNiPO4
,
盐湖提锂
,
热力学
