赵中伟
,
梁新星
,
刘旭恒
,
何利华
,
陈星宇
,
司秀芬
,
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
,
FePO4离子筛
,
热力学
,
提锂
,
卤水
高利利
,
赵中伟
,
赵红敏
,
李洪桂
,
霍广生
,
陈爱良
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.03.020
针对钨冶炼过程中采用选择性沉淀法除钼后溶液中铜浓度"反常"偏高的现象,利用同时平衡原理,对该溶液体系中的Cu-NH<,3>-Cl-S复杂络合平衡进行了热力学计算,并根据结果绘制了有关平衡图,同时结合生产实际进行了分析与解释.结果表明,选择性沉淀法除钼后溶液中的铜可与HS<'->,NH<,3>,CL<'->和OH等阴离子形成多种复杂络合离子,但大多数铜络合离子浓度非常低,对溶液中总铜浓度影响很小;造成铜的"反常"偏高的主要原因在于铜与HS<'->形成的Cu(HS)<,3><'->和CuS(HS)<'3><,3><'->络离子,并且在计算条件下,该类络离子的浓度随pH值及溶液中[S]的增加而迅速增加.最后根据分析结果,提出了避免铜杂质超标的对策,主要方法如下:(1)在不造成大量钨损的前提下尽可能降低溶液硫化的pH值或在保证硫化深度的前提下尽可能降低硫化剂的用量,可使除钼后溶液中铜浓度降低;(2)可以在除钼后向溶液中加入氧化剂(如H<,2>O<,2>)将溶液中剩余的硫氧化成SO<'2><,4><'->使其无法与铜络合从而减少溶液中的铜浓度;(3)因铜络离子均以络阴离子的形式存在,可通过溶剂萃取或阴离子交换树脂吸附,将含铜络阴离子除去,从而降低溶液中的铜浓度.
关键词:
选择性沉淀法
,
Cu-NH3-Cl-S复杂络合平衡
,
铜络合离子
,
热力学计算
赵中伟
,
陈爱良
,
孙培梅
,
陈星宇
,
霍广生
,
李洪桂
中国有色金属学报
将"活性硫化镍法"所用的除铜试剂"硫化镍"视为先导化合物,按电子等排原理,通过分子修饰进行类型衍化,修饰阴离子,以一种新设计的含硫化学结构取代S2-,得到的新型除铜剂为NAS和硫化镍混合物.结果表明:当NAS纯度α≥73%(NAS在混合物中所占比例)、除铜剂用量为理论量的1.2倍、溶液pH值为4.0、反应温度为60℃时反应80 min后,采用新型除铜剂从镍电解阳极液中除铜,除铜后溶液中的铜浓度c(Cu2+)可降至1.57×10-5mol/L,除铜渣中铜镍质量比不小于25,远优于工业生产的要求(c(Cu2+)≤1.57×10-5mol/L,渣中铜镍质量比不小于15);NAS在自然条件下放置62 d后,其除铜效果仍然能够满足生产要求,且NAS在除铜过程中没有引入有害离子进入溶液.
关键词:
镍电解阳极液
,
除铜:电子等排原理
陈爱良
,
赵中伟
,
孙培梅
,
陈星宇
,
张刚
,
孙昭明
材料导报
通过Tafel曲线,在不同的体系中考察了双氧水对钛电极的影响:Cl、NO-3体系对钛腐蚀电位的影响很小,在有Ca2+和P存在下,不含双氧水的体系的腐蚀电位要更负;通过X射线和SEM扫描电镜发现,随着双氧水浓度的提高,羟基磷灰石衍射峰的强度增强,基体钛的衍射峰减弱;H2O2用量较高时(浓度达到9%),其衍射峰变得更加尖锐,说明羟基磷灰石的结晶度得到了提高.在H2O2用量浓度较低时,其晶体形貌为团絮状结构,随着浓度的增加,生成的OH-增多,晶体形状变为大片状,相互交错形成具有较大孔洞的网状结构,膜也变得致密.但是,不管双氧水浓度如何变化,沉积过程中由于不导电的涂层不断生长,使得电极表面电阻增大,造成阴极电流密度总体趋向都是不断减小.
关键词:
Tafel曲线
,
阴极沉积
,
羟基磷灰石
,
恒电位
陈星宇
,
赵中伟
,
陈爱良
,
霍广生
,
李洪桂
功能材料
通过微弧氧化成功的在两种含钾的电解质中制备了K2Ti6O13-TiO2/Ti复合生物陶瓷材料.XRD检测表明制备得到的陶瓷膜的主要成分是K2Ti6O13和金红石型TiO2,还有少量的锐钛矿型TiO2和K2Ti4O9.EDX线扫描检测结果说明陶瓷膜中的各相是相互交织的结合在一起的,能提高陶瓷膜与钛基体的结合强度.表面SEM形貌检测显示表面呈现多微孔的陶瓷结构.两种体系中制备的陶瓷膜经仿生溶液浸泡6d后能检测到明显的片状结构的HAp涂层,表明K2Ti6O13-TiO2/Ti生物陶瓷材料具有很强诱导HAp沉积的能力,生物活性很好.分析结果表明K2Ti6O13和金红石型TiO2成分的存在是陶瓷膜具有良好生物活性的关键所在.
关键词:
钛
,
微弧氧化
,
陶瓷膜
,
生物活性
陈爱良
,
邱冠周
,
赵中伟
,
余润兰
,
陈星宇
材料导报
利用生物浸出液的反萃液进行电沉积铜的研究,采用高倍扫描电镜及能谱分析等手段,在无添加荆条件下,发现用不可溶阳极得到的沉积物比用铜作可溶阳极得到的沉积物表面形貌更规则、致密;用石墨作不可溶阳极,得到沉积物中铜的含量较高,没有发现硫,氧含量比用可溶阳极得到的电沉积铜要低得多;在不可溶电沉积条件下,发现添加剂对电沉积铜有利,以胶和硫脲作添加卉q得到的阴极铜沉积物呈树枝状,结晶致密、表面光滑,而以EDTA作添加剂得到的铜沉积物呈块状,表面松散、不光滑.
关键词:
生物浸出液
,
铜电沉积
,
硫脲
,
骨胶
,
EDTA
,
机理
