试验研究

  • 酸性膦混合体系协同萃取重稀土性能研究

    陈露燕;周杰;邓必成;况王强;周洁英;黄亚斌;邝圣庭;廖伍平;

    研究了N,N′-二(2-乙基己基)胺基甲基膦酸单-2-乙基己基酯(HEDEAP,H_2A_2)与2-乙基己基膦酸单-2-乙基己基酯(P507,H_2B_2)和正庚烷组成的混合体系对重稀土的萃取分离性能。结果表明:HEDEAP-P507混合体系对重稀土的萃取具有正协同效应,在HEDEAP摩尔分数为0.4、pH=2.0、相比V_o∶V_a=1∶1、温度为25℃最佳条件下,混合体系对Lu(Ⅲ)的协萃系数达最大值(1.42),对Y/Ho、Er/Y、Tm/Er、Yb/Tm和Lu/Yb的分离系数分别为1.67、1.76、4.5、1.67和2.11,优于单一的P507体系;经红外光谱分析可知,萃取剂中的P—OH和PO基团参与了配位反应,通过斜率分析法推断协同萃合物组成可能为REH_3A_2B_2Cl_2;12%HEDEAP-18%P507混合体系对Lu(Ⅲ)的饱和萃取容量为32.4 g/L(按Lu_2O_3计算);混合体系负载的重稀土易被反萃取,1.0 mol/L HCl对Lu(Ⅲ)的反萃取率达80%,相同的反萃取率所需的反萃取酸度远低于P507体系(4.0 mol/L);相较于单一P507萃取体系,HEDEAP-P507混合体系可显著提高重稀土的萃取选择性并降低反萃取酸度,对重稀土的选择性萃取分离具有重要的科学意义和广阔的应用前景。

    2025年06期 v.44;No.204 707-716页 [查看摘要][在线阅读][下载 1155K]
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  • 吉尔吉斯斯坦卡玛托尔金矿选矿试验研究

    杨方圆;代淑娟;周南;高野;胡志刚;

    为提高细粒级难选金矿石的资源利用率,针对吉尔吉斯斯坦卡玛托尔金矿石(Au 3.07 g/t、Ag 20.40 g/t),研究了采用浮选—浸出联合工艺提取金。结果表明:通过闭路浮选可获得金品位为28.57 g/t的金精矿,金产率和回收率分别为8.05%、72.47%,金尾矿品位为0.95 g/t;适宜条件下对浮选尾矿进行浸出,平均金浸出率达83.16%,相对原矿的金回收率为22.89%,浸出渣中金品位为0.16 g/t;采用浮选—浸出工艺,金综合回收率达95.36%。该法可实现该类矿石中金的有效回收。

    2025年06期 v.44;No.204 717-723页 [查看摘要][在线阅读][下载 1261K]
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  • 初始pH与矿浆比对某砂岩铀矿生物浸出的影响

    黄子贤;李春光;刘振中;张耀财;李咏梅;唐逸姿;

    在生物浸出过程中,浸矿微生物对初始pH和矿浆比等环境因素较为敏感。以内蒙古某砂岩型铀矿为研究对象,通过分析溶浸液的pH、氧化还原电位(Eh)、铁离子浓度及铀浸出率,探讨了初始pH和矿浆比对铀浸出率的影响。结果表明:初始pH为1.4和矿浆比为10%时,生物浸出铀的效果最佳,铀浸出率分别达95.63%和94.22%;适宜的初始pH可减少铁沉淀生成,维持混合氧化亚铁硫杆菌(At.f)和氧化硫硫杆菌(T.t)的活性;而优化的矿浆比则能提高传质效率,促进浸出。该研究可为优化砂岩型铀矿生物浸出工艺提供重要依据,研究成果可为内蒙古地区砂岩型铀矿的强化生物浸出提供理论依据。

    2025年06期 v.44;No.204 724-734页 [查看摘要][在线阅读][下载 1686K]
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  • 钨酸在草酸溶液中的溶解动力学研究

    梁勇;蒲婷;陈赞鸿;刘寅亮;张明辉;

    针对传统湿法钨冶炼工艺存在的三废问题,在分析草酸与钨酸的配合配位特性基础上,研究了用草酸选择性从粗钨酸中提取钨。为探明钨酸在草酸中的溶解反应动力学机制,以钨酸纯物质为研究对象、草酸溶液为浸出剂,探讨了钨酸在不同温度、草酸浓度及搅拌速度下的溶解规律,并采用等浸出率法研究了钨酸在草酸溶液中的溶解动力学。结果表明:该反应的表观活化能为48.9 kJ/mol,受化学反应控制,草酸浓度的反应级数为1.103 5。

    2025年06期 v.44;No.204 735-739页 [查看摘要][在线阅读][下载 956K]
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  • Li0.08La0.64Nb2O6锂离子电池负极材料的制备及其电化学性能研究

    廖洁;李中林;卢锋奇;

    研究了采用高温固相法合成微米级Li_(0.08)La_(0.64)Nb_2O_6锂离子电池负极材料,并采用X射线粉末衍射、循环伏安测试等分析探讨了其结构和电化学性能。结构表征结果表明,该材料为正交晶系(空间群Pmmm),其有序的A位缺陷层与刚性[NbO_6]八面体骨架协同构建了贯通型锂离子传输通道。电化学测试结果表明,在电流密度为0.05 A/g下,材料经100次循环后放电比容量仍可达355.57 mAh/g,容量保持率为94.4%;经3 000次高倍率(1 A/g)循环后容量保持率为84.9%。赝电容贡献分析结果表明,该材料在扫描速度为1 mV/s下赝电容贡献率达88%,动力学指数b为0.771~0.895,证实其电荷存储以表面主导的赝电容机制为主。GITT测试结果表明,锂离子扩散系数为5.79×10~(-11) cm~2/s,具有优异的离子传输能力。该研究结果可为A位缺陷型铌基钙钛矿材料的开发及其在锂离子电池中的应用提供理论参考。

    2025年06期 v.44;No.204 740-748页 [查看摘要][在线阅读][下载 2222K]
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  • 长石、伊利石和高岭土对Se(Ⅳ)的吸附试验研究

    张慧;王驹;周志超;凌辉;

    在高放废物地质处置中,围岩和缓冲材料的矿物组成较复杂,因此选择从岩石组成开展研究,以简化核素在岩石中迁移的研究过程。通过批次试验研究了花岗岩、黏土岩和膨润土中的常见矿物长石、伊利石和高岭土对Se(Ⅳ)的吸附行为。结果表明:在不同接触时间、溶液pH、离子强度、Se(Ⅳ)初始质量浓度、固液质量体积比和温度等条件下,3种矿物对Se(Ⅳ)的吸附率的影响变化规律一致,而伊利石对Se(Ⅳ)的吸附能力略高于其他2种矿物;3种矿物对Se(Ⅳ)的吸附过程均遵循拟二级动力学模型,符合Freundlich等温线模型,吸附过程为自发吸热反应;通过SEM、XRD和FT-IR表征发现,3种矿物吸附Se(Ⅳ)前、后没有明显变化。

    2025年06期 v.44;No.204 749-758页 [查看摘要][在线阅读][下载 1412K]
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  • 流化床氢还原制备铀氧化物固相分布模拟测定研究

    申浩楠;牛玉清;李大炳;康绍辉;康修铭;叶开凯;张佳宇;

    为测定气-液-固流化过程中UO_2颗粒固相分布规律,通过磁场辅助气-液-固三相流化床冷模试验,系统探究了镍粉(模拟催化剂)与氧化铝(模拟UO_2产物)的流态化行为及磁场调控下的分离特性。结果表明:无磁场时,氧化铝颗粒的轴向固含率分布随气体流量(5~40 L/min)变化而显著变化,低气体流量(5~20 L/min)下床层底部形成高浓度沉积区,粒径越大沉积效应越明显,中高气体流量(25~40 L/min)下大气泡破碎增强轴向混合,但顶部固含率仍低于底部;镍粉因高密度特性表现出显著差异,细颗粒(200~300目)需气体流量≥15 L/min实现准均匀分散,而粗颗粒(100~200目)即使在气体流量达40 L/min时,仍沉积于床层底部;施加磁场后,镍粉随磁场强度增强逐渐富集于床层下部,形成磁性团聚的“表观大颗粒”并稳定沉积于气体分布板附近,而非磁性氧化铝随液流上浮;同一磁场强度下,镍粉与氧化铝固含率比自上而下递增,而随磁场增强比值迅速下降,表明磁性颗粒聚集效应显著。研究结果验证了磁场辅助流化床对磁性催化剂与非磁性产物的动态分离效能,明确了气体流量、磁场强度及颗粒匹配的关键参数,可为铀化工连续化反应器设计提供理论支撑。

    2025年06期 v.44;No.204 759-765页 [查看摘要][在线阅读][下载 1354K]
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  • 用螯合树脂从高浓度硫酸溶液中吸附除铁试验研究

    夏栋;蒋晓云;易亚男;李智芸;刘雅倩;

    研究了分别采用磺化膦酸树脂和氨基膦酸树脂从高浓度硫酸溶液中吸附去除铁,考察了硫酸浓度对2种树脂吸附Fe~(2+)和Fe~(3+)的影响,分析了Fe~(3+)的吸附动力学和吸附等温线,探究了盐酸浓度和不同添加剂对洗脱Fe~(3+)的影响,并通过红外光谱对比分析了吸附前、后树脂的结构特征。结果表明:2种树脂对高浓度硫酸溶液中Fe~(3+)的吸附量分别为30 mg/g和25 mg/g,几乎不吸附Fe~(2+);2种树脂对Fe~(3+)的吸附过程符合伪二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,反应吸热,以化学吸附为主,属于单分子层吸附;采用高浓度盐酸能解吸2种负载树脂上的Fe~(3+),以硫脲或抗坏血酸为添加剂的酸性溶液也可实现磺化膦酸树脂中Fe~(3+)的完全解吸;红外光谱分析结果表明,磺化膦酸树脂的磺酸基和磷酸基、氨基膦酸树脂的氨基和磷酸基均参与了Fe~(3+)的吸附。该法除铁效果较好,具有一定应用前景。

    2025年06期 v.44;No.204 766-777+790页 [查看摘要][在线阅读][下载 1417K]
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  • 用一种新型复合除氟剂从湿法炼锌系统中脱除氟

    陈鹏;

    研究了采用化学沉淀法用一种新型复合除氟剂D-3从锌冶炼系统新液中脱除氟。考察了反应温度、反应时间、除氟剂加入量,新液初始pH对除氟率的影响。结果表明:反应时间对除氟率的影响最大,其次是除氟剂加入量,反应温度次之,含氟新液初始pH的影响最小;基于单因素试验结果,并结合生产实际情况,确定最佳除氟条件为D-3加入量40倍,反应温度70℃,反应时间1.0 h,含氟新液初始pH≈5.0,该条件下除氟率约为75%,渣率为12%;新液含氟超过200 mg/L时,除氟率超过75%,除氟效果更佳。

    2025年06期 v.44;No.204 778-782页 [查看摘要][在线阅读][下载 889K]
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  • 相变转化焙烧—水浸资源化回收铝电解炭渣试验研究

    盛双;马路通;林艳;

    研究了用相变转化焙烧—水浸工艺从铝电解炭渣中提取氟,考察了相变转化焙烧和水浸过程中各因素对氟化物浸出率的影响。结果表明:在碱熔温度700℃、碱熔时间2 h、碱料质量比为1.25最佳条件下,氟化物由不溶性冰晶石相转化为可溶性氟化钠和偏铝酸钠相;在水浸温度65℃、液固体积质量比22/1、水浸时间2 h最佳条件下,氟浸出率达95.86%。浸出渣XRD物相分析结果表明,渣中残留的氟化物为氟化钙;浸出渣中可溶性氟质量浓度为48 mg/L,可满足无害化要求。通过焙烧转化氟化物赋存形态,再结合一步水浸工艺,可实现炭渣无害化和资源化回收。该工艺具有流程简单、反应速度快、处理效率高等优点,具有良好的工业化应用前景。

    2025年06期 v.44;No.204 783-790页 [查看摘要][在线阅读][下载 1129K]
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  • 铜冶炼尾渣中铅的湿法分离富集研究

    谢太李;李小龙;罗钊荣;

    研究了采用“碱性转型—硝酸浸出—硫酸沉淀”的湿法工艺路线从铜冶炼尾渣中分离富集铅,重点探讨了尾渣中铅的高效转型原理,考察了各工序相关因素对铅转型、浸出、沉淀的影响,并确定了各工序的最佳试验条件。结果表明:加入NaOH,游离碱度升高,会使尾渣中的PbSO_4以铅酸根形式进入液相中,增加铅损失,降低回收率;硝酸浸出过程中,反应时间与游离酸度对铅浸出率影响较大;在游离碱度15 g/L、液固体积质量比5/1、温度30℃下碱性转型反应3 h,再在游离酸度20 g/L、液固体积质量比5/1、温度30℃下用硝酸浸出2 h,最后在硫酸系数为0.8~1.0、温度30℃条件下用硫酸沉淀铅,尾渣中铅转化率与浸出率均可达95%以上。该工艺能实现铜冶炼尾渣中铅的高效分离富集,效果较好。

    2025年06期 v.44;No.204 791-797页 [查看摘要][在线阅读][下载 1159K]
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  • 低共熔溶剂改性茶叶渣对甲基橙的等温吸附试验研究

    李倩;蒋德星;邹小芳;王金荣;洪玉婷;

    研究制备了3种不同种类的低共熔溶剂(DES),并用于改性铁观音茶叶渣,考察了不同DES改性茶叶渣对甲基橙的吸附效果,并探讨了其热力学吸附行为。结果表明:用氯化胆碱/尿素/丙二酸组成的DES(2)改性茶叶渣对甲基橙溶液的吸附效果优于氨基磺酸/尿素/氯化胆碱组成的DES(1)、氯化胆碱/草酸组成的DES(3)改性茶叶渣;DES(2)改性茶叶渣对甲基橙的吸附过程更符合Langmuir吸附等温模型,吸附过程吸热、自发、且无序。

    2025年06期 v.44;No.204 798-805页 [查看摘要][在线阅读][下载 1094K]
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  • 闭环地浸采铀的动态开采与智能管理体系的构建研究

    牛思源;刘龙成;张喆安;彭智婷;白云龙;

    为应对原地浸出采铀技术在实时数据分析不足、智能决策支持欠缺、动态优化能力有限、实时生产策略制定复杂及全生命周期循环调优困难等挑战,提出了一种闭环地浸采铀的动态开采与智能管理体系,并阐述了该体系的基本概念、关键技术、系统组成及运行框架。该体系以反应运移模型为基础,以动态数据监测、数据同化及动态多目标生产优化为核心,旨在提升地浸采铀的智能化水平和优化管理能力。该体系的构建与应用有望推动地浸采铀的数智化进程,并为铀资源全生命周期开发与管理提供坚实的理论支撑。

    2025年06期 v.44;No.204 806-814页 [查看摘要][在线阅读][下载 1047K]
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  • 脉冲折流板萃取塔在锆铪萃取中的流动与传质性能研究

    谭博仁;王珏;李二静;周静;冷勇;王勇;

    针对锆铪强酸性萃取体系,优选了陶瓷与四氟材质折流板,对比分析了二者的水力学(分散相持液量、液滴直径)特征与传质性能。结果表明:四氟折流板因具有较强的亲油性,难以形成液滴,但持液量显著高于陶瓷折流板;在低脉冲强度下,陶瓷折流板与四氟折流板的萃取效率相当,并随脉冲强度增大而增大,当脉冲强度增至10 mm/s后,陶瓷折流板具有2个传质理论级,但四氟折流板萃取率迅速下降;将折流板与传统拉西环填料传质性能进行对比发现,陶瓷折流板萃取效果显著高于拉西环填料,验证了折流板萃取塔的适用性,最终建立了折流板萃取塔内分散相持液量、液滴直径及传质系数的预测模型,研究结果可为锆铪折流板萃取塔的设计提供理论依据。

    2025年06期 v.44;No.204 815-823页 [查看摘要][在线阅读][下载 1910K]
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  • 基于深度学习的湿法冶金全流程分层优化及仿真算法分析研究

    何丹;褚新建;马晓晓;贾钰峰;

    研究提出了一种基于深度学习的湿法冶金全流程分层优化模型。模型采用分层设计,包括工序层优化和过程层优化。在工序层创新引入Transformer模型,建立物耗与质量指标的非线性映射模型,以最小物耗为目标优化各工序参数。在过程层创新引入DDPG算法调整操作变量,实现全流程经济效益最大化。此外,引入生成对抗网络(GAN)生成优化样本,进一步提升优化模型的鲁棒性。基于Transformer的优化模型实时调整氰化钠和锌粉添加量后,金产量明显提升,物料消耗成本显著降低;优化试验与基准试验相比,经济效益提高15%~20%,浸出率和置换率分别提高2%~4%。该模型在经济效益、工艺稳定性及不确定性适应能力方面均优于传统深度学习方法,可为湿法冶金行业的智能化生产提供一种新途径。

    2025年06期 v.44;No.204 824-832页 [查看摘要][在线阅读][下载 1247K]
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分析测试

  • 双曲面弯晶波长色散X射线荧光光谱仪的研制及其测定锕系元素研究

    刘联伟;常志远;熊超杰;王辉;左臣;

    乏燃料后处理工艺流程中,精确测定铀、钚等关键元素含量对于流程优化及安全保障具有至关重要的意义。在借鉴国外技术基础上,优化筛选出LiF(200)双曲面弯晶光学元件,成功研制出用于锕系元素定量分析的MWDXRF原型机。衍射强度和荧光特性试验研究结果表明,该原型机可用于锕系元素微痕量分析,其对铀的测定检出限为18.97μg/mL。该设备的研发为后续复杂体系中微痕量锕系元素的共测技术提供了一种新的路径。

    2025年06期 v.44;No.204 833-838页 [查看摘要][在线阅读][下载 1301K]
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  • 《湿法冶金》2025年第44卷总目次

    <正>~~

    2025年06期 v.44;No.204 839-846页 [查看摘要][在线阅读][下载 772K]
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  • 欢迎订阅2026年《湿法冶金》

    <正>《湿法冶金》(双月刊)创刊于1982年,全国中文核心期刊,由中国核工业集团有限公司主管、核工业北京化工冶金研究院主办,主要内容涉及有色金属、稀有金属、稀散金属、稀土金属、贵金属的选矿及湿法冶金工艺,相关材料(萃取剂、离子交换树脂、吸附剂、絮凝剂等)的合成工艺,冶金过程自动控制系统,设备及仪器仪表的研发技术,分析测试方法,三废治理、二次资源综合回收流程,是一本湿法冶金技术综合性刊物,可供相关科研、设计、生产人员及高校师生参阅。

    2025年06期 v.44;No.204 847页 [查看摘要][在线阅读][下载 771K]
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