2025年 03期
从低浓度稀土溶液中富集稀土研究进展
胡小洣;刘书祯;李莉;张魁芳;稀土资源在开发和提取过程中易产生低浓度稀土溶液或极低浓度的稀土废水，从而造成富集困难、环境污染和资源浪费等问题。介绍了常见低浓度稀土溶液的来源及特点，综述了近年来低浓度稀土溶液的富集回收技术的原理和研究进展，包括沉淀法、溶剂萃取法、膜分离法和吸附分离法等，分析了各类富集回收方法的优缺点，并展望了未来技术发展方向。
白钨盐酸分解渣工艺矿物学研究
梁勇;刘寅亮;蒲婷;陈赞鸿;以白钨盐酸分解渣作为研究对象，采用综合矿物分析系统(TIMA)、X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等方式分析了其化学成分、物相组成及主要矿物的赋存状态。结果表明：白钨盐酸分解渣中矿物颗粒呈自形-半自形-它形块状结构，其主要物相为钨酸、萤石、石英、锡石、黄铁矿、辉钼矿、毒砂、蓝铁矿，质量分数分别为66.93%、28.22%、1.12%、1.26%、0.3%、0.07%、0.2%、0.04%;钨酸嵌布粒度为110μm以上，而萤石、石英、锡石、黄铁矿、辉钼矿、毒砂矿石嵌布粒度主要集中在5～20μm之间，颗粒较细且与钨酸紧密镶嵌或被钨酸包裹。
刚果（金）Kambove矿区氧化铜钴矿的工艺矿物学特征及钴浸出探讨
赵亚茹;肖发新;李辉;Dessy Purbandari;单连军;杨翠霞;郑彬;许卫;王硕;涂赣峰;针对刚果(金)Kambove矿区氧化铜钴矿钴浸出率不高的问题，采用MLA、偏光显微镜、SEM等手段对该氧化铜钴矿的矿物学特征进行分析，并在此基础上，分别研究了以焦亚硫酸钠、Fe粉、SO2气体为还原剂浸出该矿石中的钴，考察了不同还原剂及用量对浸出效果的影响。结果表明：矿石中主要的铜矿物为假孔雀石、孔雀石、磷铜矿；主要的钴矿物为铜钴硬锰矿和水钴矿，主要的脉石矿物为粉砂岩、石英、绢云母、绿泥石；矿石中铜、钴赋存状态复杂，钴矿物粒度细小且多为包裹体，钴理论浸出率为92.82%;3种还原剂对钴浸出效果中SO2的浸出效果最好，在液固体积质量比3∶1、硫酸用量26.7 g/L、SO2通入量为理论量的1.7倍、反应温度38℃、反应时间3 h最佳浸出条件下，钴浸出率为85.48%,接近理论浸出率。研究结果可为Kambove矿区钴资源的高效利用提供理论和技术支持。
L-苹果酸/抗坏血酸对废旧钴酸锂电池中钴与锂元素浸出机制研究
杨鹏飞;蓝樊盛;蓝峻峰;叶有明;谢雪珍;陈燕萌;废旧锂离子电池中钴酸锂的资源化回收对于缓解资源短缺和减少环境污染具有重要意义。研究了以L-苹果酸/抗坏血酸体系为浸出剂，从废旧钴酸锂电池中回收钴与锂，考察了L-苹果酸和抗坏血酸浓度、液固体积质量比、浸出温度和时间对钴、锂浸出率的影响，并通过动力学分析和SEM表征探讨了浸出机制。结果表明：最佳浸出条件为L-苹果酸浓度0.2 mol/L,抗坏血酸浓度0.1 mol/L,液固体积质量比0.3 mL/1 mg,浸出温度70℃,浸出时间1 h,在该条件下，钴和锂浸出率均达98%以上；浸出过程主要受外部扩散控制。该法高效、环保，可为废旧锂离子电池中钴酸锂的绿色回收提供技术参考。
用HF/H2SO4混合酸从废弃微晶玻璃中提取锂
陈成;严群;唐学昆;刘子帅;周贺鹏;李恩昊;针对火法回收固废中锂存在的能耗高、效率低、回收困难且易造成二次污染等问题，研究了以HF/H2SO4混合酸为浸出剂，对废弃锂铝硅系(Li2O-Al2O3-SiO2,LAS)微晶玻璃样品中的锂进行强化浸出。考察了液固体积质量比、硫酸质量浓度、浸出温度、浸出时间、搅拌速度、原料粒径等因素对锂浸出率的影响，以及液固体积质量比、浸出温度对铝、硅浸出率的影响，并探讨了锂浸出动力学。结果表明：在m(样品)∶V(HF)∶V(H2SO4)=1∶2.5∶2、粒径为-0.074 mm、硫酸质量浓度900 g/L、浸出温度60℃、浸出时间120 min、搅拌速度200 r/min最佳条件下，锂浸出率接近99%,与其他影响因素相比，HF与样品的液固体积质量比和浸出温度对锂浸出率影响较大；相较而言，HF与样品的液固体积质量比和浸出温度对铝浸出的影响比硅大；锂浸出符合未反应核收缩模型，反应表观活化能Ea=39.53 kJ/mol,锂浸出率受化学反应-内扩散混合控制。研究结果可为废弃LAS微晶玻璃中有价元素回收再利用提供理论指导。
两步沉淀法从脱硫废水中回收铜和镁试验研究
李金辉;陈焕武;铜冶炼行业镁法脱硫工艺产生的废水中含高浓度的Cu2+、Mg2+等重金属离子，采用传统的“中和—絮凝”工艺存在处理成本高、重金属资源浪费、环境污染风险大等问题。针对上述问题，研究了采用“硫化除杂—氢氧化钠沉淀”两步沉淀法从脱硫废水中回收铜和镁。首先通过精准投放硫氢化钠(理论量1.1倍)优先沉淀Cu2+,形成CuS;其次，采用氢氧化钠调节pH,促进Mg2+高效生成氢氧化镁。考察了铜和氢氧化镁沉淀过程中的pH、NaHS加入量、反应温度、反应时间、搅拌速度对回收铜和氢氧化镁的影响。结果表明：在最佳工艺条件下，铜和氢氧化镁回收率均可达95%以上。该工艺技术方法可行，不但减少了重金属排放，所形成的CuS还可作为铜冶炼生产原料、氢氧化镁可回用于脱硫系统，构建了一种“污染物治理—资源再生—工艺闭环”的循环经济模式，可为冶金行业废水资源化提供技术参考。
V(Ⅴ)-Ga(Ⅲ)-H2O酸性溶液体系钒镓分离的热力学分析
聂子杰;张伟光;李义兵;陈日凡;曹雪娇;陈杨;黄宇坤;针对酸性溶液体系中钒、镓难以高效分离回收的问题，研究了V(Ⅴ)-Ga(Ⅲ)-H2O体系中钒、镓离子的物理化学性质差异，并利用冶金热力学计算公式模拟计算出了溶液浓度优势区域与组分优势区域，同时结合碱滴定试验和拉曼检测结果确定了钒、镓分离的适宜lg[C]T-pH范围。结果表明：优势pH范围在2～3之间，在此区间内，钒离子将产生摩尔分数>90%的钒同多酸根大核阴离子，同时镓主要以小核阳离子形式存在，加大了酸性溶液中钒、镓的化学状态差异性，同时有效避免了氢氧化镓的大核沉淀的形成，有利于富集溶液中钒、镓的分离回收。
聚合席夫碱的制备及其对废水中Cu(Ⅱ)的吸附性能研究
郑毅豪;任力理;程俐俐;王诗琴;陆雯婷;针对芳香胺单体转化率较低、聚合反应氧化剂消耗量大等问题，研究了以间苯二胺和戊二醛为单体，通过醛氨缩合反应制备聚合席夫碱纳米粒子并用于吸附去除废水中的Cu(Ⅱ)。对产物的形貌及结构进行了表征，并探讨了该材料的热稳定性和酸稳定性及其对废水中Cu(Ⅱ)的吸附机制。结果表明：氨基和醛基经亲核加成后生成席夫碱结构，产物为直径100～400 nm的球形纳米颗粒；聚合席夫的CN结构具有较好的热稳定性和酸稳定性，对Cu(Ⅱ)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型的特征；在优化条件下，聚合席夫碱对Cu(Ⅱ)的平衡吸附量为116.30 mg/g,性能优于常见生物炭、磁性铁及其他高分子材料；聚合席夫碱对Cu(Ⅱ)的吸附机制主要为静电作用，并表现出较强的配位能力。
含氟渣转型制备氟化钙试验研究
马红周;党煜博;王耀宁;曾劲阳;王帅敏;关明华;张兴;李浩;针对半导体生产企业治理含氟废水过程中产生的含氟渣资源化利用问题，采用氟化物化学转型法使含氟渣转变为氟化钙，从而实现含氟渣的资源化利用。研究了氟化铵、氢氟酸-氟化铵、乙酸、乙酸-氟化铵等不同转型剂的转型效果，重点考察了转型剂种类、溶液pH、溶液氟浓度等对转型渣中氟化钙含量的影响。结果表明：采用乙酸-氟化铵转型剂将含氟渣转型为氟化钙的转型率最高；在液固体积质量比10 mL/1 g、乙酸用量为n(CH3COOH)/[2×n(CaCO3)]=1.2和氟化铵用量为n(NH4F)/[2×n(Ca)+4×n(Al)+6×n(Si)-n(F-)含氟渣]=1.1、搅拌时间1 h、溶液pH=3.5～4.0条件下，氟化钙质量分数为88.72%,氟化钙转型率为38.11%。通过乙酸-氟化铵分步转型，能够消除CaCO3表层生成的CaF2对内层CaCO3进一步酸解的抑制作用，提高CaF2含量和含氟渣的转型率，可为含氟渣的资源化利用提供技术参考。
铁钴铜合金湿法分离及氧压水解法制备氧化铁工艺研究
路文;王战宏;施善林;许卫;舒方霞;赵宣泊;王硕;针对铁钴铜合金中铜、钴分离回收难度大的问题，研究了从铁钴铜合金中低酸浸出铁、钴分离铜，再采用氧压水解法分离铁、钴，制备氧化铁，考察了各因素对低酸浸出和氧压水解效果的影响。结果表明：铁钴铜合金在硫酸质量浓度30 g/L、液固体积质量比10∶1条件下，经4次浸出后，铁、钴浸出率分别达98.57%、99.21%,铜浸出率仅为0.3%。铁钴浸出液在氧分压0.4 MPa、反应温度180℃、搅拌速度400 r/min、反应时间120 min条件下氧化水解沉淀铁，水解产物为FeOOH和Fe2O3混合物，铁质量分数达58%以上，Fe沉淀率达92%左右，水解过程Co回收率99.5%以上，硫酸产率为96.41%。该法可实现铁钴铜合金中铁、钴、铜的分离，水解过程产生的硫酸可循环利用，抵消浸出过程硫酸消耗，并能大幅提高溶液中钴浓度。研究结果对从含铜、钴等有价金属铁基合金的湿法分离具有一定参考价值。