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锌精矿与锌浸出渣加压协同助浸过程优化及动力学研究
1
作者 李倡纹 李存兄 +5 位作者 戴兴征 陆占清 王启亮 陈帮耀 宋健清 成圳 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2024年第10期38-48,共11页
针对现有锌精矿加压浸出过程氧气利用率低、闪锌矿溶解缓慢等问题,利用锌浸出渣中Fe^(3+)的强氧化性以及Fe^(2+)/Fe^(3+)氧化还原离子对输氧效能,提高闪锌矿中S2-的高效氧化和O2利用率,实现锌精矿与锌浸出渣协同强化浸出。研究结果表明,... 针对现有锌精矿加压浸出过程氧气利用率低、闪锌矿溶解缓慢等问题,利用锌浸出渣中Fe^(3+)的强氧化性以及Fe^(2+)/Fe^(3+)氧化还原离子对输氧效能,提高闪锌矿中S2-的高效氧化和O2利用率,实现锌精矿与锌浸出渣协同强化浸出。研究结果表明,Fe^(3+)可以提高氧气溶解度,同时Fe^(2+)/Fe^(3+)的往返变价行为加速了浸出体系中闪锌矿(ZnS)的氧化溶解,锌的浸出速率和浸出率得到显著提升。以锌浸出渣形式向体系添加6.1 g/L Fe^(3+)、在初始硫酸浓度95 g/L、氧分压0.8 MPa、反应温度160℃、反应时间120 min的优化条件下,锌浸出率可以达到98.60%,同时92.47%的铁沉淀入渣。锌精矿与锌浸出渣协同助浸受外扩散控制,表观活化能为15.61 kJ/mol,协同浸出的动力学方程为:1-(1-α)^(1/3)=4.78×10^(-3)×{[exp(-15610/8.314T)]×c(H_(2)SO_(4))1.21×P(O_(2))0.33×c(Fe^(3+))0.43×t}。 展开更多
关键词 锌精矿 加压浸出 锌浸出渣 动力学
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含锗银精矿浓硫酸熟化—氧压酸浸行为研究
2
作者 刘强 李存兄 +2 位作者 王国栋 陈帮耀 王启亮 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2024年第10期81-90,共10页
针对银精矿极具回收价值及现有处理工艺不足,以湿法炼锌过程产出的含锗银精矿为研究对象,提出了浓硫酸熟化—氧压酸浸的工艺路线,重点研究了工艺过程原理、含锗银精矿熟化—氧压酸浸过程中Zn、Cu、Ge的浸出行为及浸出渣中物相演变规律... 针对银精矿极具回收价值及现有处理工艺不足,以湿法炼锌过程产出的含锗银精矿为研究对象,提出了浓硫酸熟化—氧压酸浸的工艺路线,重点研究了工艺过程原理、含锗银精矿熟化—氧压酸浸过程中Zn、Cu、Ge的浸出行为及浸出渣中物相演变规律。结果表明:浓硫酸熟化预处理可氧化分解含锗银精矿中低价金属硫化物及精矿表面残留的有机药剂;在高温氧化性条件和Fe^(3+)/Fe^(2+)变价离子对的助浸作用下,物相组成由含锗银精矿中的铁闪锌矿、闪锌矿、雌黄铁矿、氯化亚铜为主演变为浸出渣中单质硫、硫酸铅、铁矾(MeFe_(3)(SO_(4))_(2)(OH)_(6),Me:1/2Pb、Na、K)为主。最佳氧压酸浸条件为:反应温度150℃、初始酸度150 g/L、反应时间180 min、氧分压0.6 MPa、液固比7 mL/g,Zn、Cu、Ge的浸出率分别为95.34%、98.47%和84.35%,铅、银分别富集至3.19%和7074 g/t,实现了Zn、Cu、Ge的深度浸出和铅、银的高效富集。 展开更多
关键词 含锗银精矿 浓硫酸熟化 氧压酸浸 浸出率
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有机添加剂对三维多孔二氧化铅阳极性能的影响 被引量：1
3
作者 胡琪 陈阵 +7 位作者 朱薇 余强 刘圆圆 郑昭毅 吕泽 尤红军 陈帮耀 罗司玲 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期166-173,共8页
以氧泡为模板,采用阳极氧化法制备系列三维多孔二氧化铅阳极材料,探究添加剂醋酸钠、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、聚乙二醇(PEG)对三维多孔PbO_(2)阳极材料的影响。利用SEM和XRD对电极表面的形貌结构和物相组... 以氧泡为模板,采用阳极氧化法制备系列三维多孔二氧化铅阳极材料,探究添加剂醋酸钠、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、聚乙二醇(PEG)对三维多孔PbO_(2)阳极材料的影响。利用SEM和XRD对电极表面的形貌结构和物相组成进行表征。采用阳极极化曲线(LSV)、循环伏安曲线(CV)、交流阻抗图谱(EIS),对电极材料的电催化活性进行测定。结果表明:添加剂加入后,能够促进Pb^(2+)均匀分散,当PbO_(2)沉积后包覆其表面,减少颗粒聚集,镀层更为平整致密;同时,由于有机添加剂的吸附作用,改变晶粒择优取向,但不改变晶型,制备的电极材料仍为β-PbO_(2),形貌完整,均具有三维多孔结构。添加了有机添加剂后,电极材料孔密度增大,提升电极材料比表面积,降低电催化过程中的电荷转移电阻,提高电极材料的电催化活性。其中,加入SDBS的多孔PbO_(2)电极具有最大的j0(5.514×10^(-5)A·cm^(-2))和最小的Rct(0.3395Ω·cm2),体现出良好的电催化性能。由CV数据可知,添加了SDBS的PbO_(2)电极qi^(*)为0.652 C·cm^(-2),是未加入添加剂的多孔PbO_(2)电极的4倍,有机添加剂的加入有效地增大了电极材料电化学活性表面积。 展开更多
关键词 有机添加剂 二氧化铅电极 氧泡模板法 多孔材料 阳极氧化法
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电流密度对钴锰共掺杂二氧化铅阳极材料电化学性能的影响
4
作者 刘圆圆 余强 +6 位作者 陈阵 朱薇 胡琪 郑昭毅 尤红军 吕泽 陈帮耀 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第18期38-43,共6页
为了获得电催化活性和耐蚀性优异的电积铜阳极材料,采用Co、Mn共掺杂制备复合二氧化铅阳极材料,重点考察电流密度对复合阳极材料性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)表征了镀层的微观形貌、元素组成;采用线性扫描伏... 为了获得电催化活性和耐蚀性优异的电积铜阳极材料,采用Co、Mn共掺杂制备复合二氧化铅阳极材料,重点考察电流密度对复合阳极材料性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)表征了镀层的微观形貌、元素组成;采用线性扫描伏安法(LSV)、交流阻抗谱(EIS)和Tafel曲线等电化学方法表征了阳极材料在电积铜液中的电催化活性和耐蚀性能。研究表明:低电流密度下制备的阳极材料晶粒尺寸小,呈颗粒状,致密均匀,具有良好的电催化活性和耐蚀性;综合考察后,最终确定5 mA·cm^(-2)为制备阳极材料的最优电流密度。适宜的沉积电流密度有助于有效控制PbO_(2)的沉积速率、产生细小且均匀的晶粒、增大阳极材料比表面积,同时能够保证Co、Mn在镀层中的掺杂量,有效提升阳极材料的电催化活性。均匀致密镀层的形成,减少了阳极材料的缺陷,使之在介质中不易发生腐蚀从而表现出良好的耐蚀性。 展开更多
关键词 二氧化铅阳极材料 电流密度 钴锰掺杂 电催化活性 耐蚀性
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铜电积的节能增效措施研究进展
5
作者 谢雄辉 陈帮耀 +3 位作者 陈步明 黄惠 郭忠诚 郭俊 《材料保护》 CAS CSCD 2023年第11期126-138,共13页
湿法炼铜的目标是以最低的能源消耗和最高的电流效率生产高品质的阴极铜,如何达成这一目标便成为研究的重点。阳极材料是阳极过电位、电流效率、阴极铜品质的重要影响因素,节能阳极的开发对铜电积工业具有重要的现实意义,其中在铅合金... 湿法炼铜的目标是以最低的能源消耗和最高的电流效率生产高品质的阴极铜,如何达成这一目标便成为研究的重点。阳极材料是阳极过电位、电流效率、阴极铜品质的重要影响因素,节能阳极的开发对铜电积工业具有重要的现实意义,其中在铅合金阳极中引入Ag、Ca、Co、RE等合金元素可提升铅合金的机械强度,抑制铅的溶解,提升电催化活性和耐腐蚀性能;在导电基底上制备具有优良导电性和催化活性的β-PbO_(2)、IrO_(2)-Ta_(2)O_(5)、TiB_(2)/β-PbO_(2)、Co3O4等活性层的复合阳极,可提升阳极的耐腐蚀性能,降低析氧过电位;石墨、具有三维结构的铅以及复合PANI/Co3O4可以提高阳极的活性比表面积,提升电流效率;调整电解液中铜酸比例为0.25~0.30、添加古尔胶、硫脲、Co^(2+)也可以提升阳极性能和改善阴极铜品质;此外通过优化电解液温度、极板间距等工艺条件也会影响阳极的寿命和催化活性。主要从析氧阳极的开发、溶液体系调整以及工艺参数优化等3个方面对湿法炼铜节能措施进行介绍,最后,对铜电积节能的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 铜电积 阳极 电流效率 节能 工艺条件 发展方向
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