2025年 05期
钒酸钴负极材料合成及改性工艺研究进展
王欣平;蔡宗英;曹卫刚;墨云鹤;温云;钒酸钴作为锂离子电池负极材料，因具有高比容量、优异的倍率性能和环境友好等特点而备受关注。介绍了钒酸钴负极材料的几种常见结构，重点阐述了该材料的主要合成方法和改性方法的研究进展，包括水热合成法、共沉淀合成法和静电纺丝合成法，以及复合改性、表面改性和离子掺杂改性方法等，并展望了该材料今后的重点合成和改性研究方向及应用前景。
钒渣浸出液Mg-Si-V-H2O体系的热力学分析及硅的选择性分离研究
韦林森;潘少彦;李煊;向小艳;采用钠化焙烧—水浸工艺从钒渣中提钒时，浸出液中的硅会与碱反应形成硅酸钠并进入溶液，影响产品回收率和质量。针对这一问题，研究了采用镁盐法选择性沉淀钒浸出液中的硅，通过绘制Mg-Si-V-H2O体系的热力学平衡图，分析了pH在7～14范围内，体系中各游离离子的分布特性。同时，建立了pH与沉淀饱和指数的关系曲线，探讨了MgSiO3和Mg(VO3)2在不同pH条件下的沉淀行为。计算结果表明，MgSiO3溶解度较低，而Mg(VO3)2溶解度相对较高，可实现钒浸出液中硅的选择性沉淀。验证试验结果表明，溶液pH对钒浸出液中硅的沉淀率有较大影响，当pH=10时，硅沉淀率达86.3%,钒损失率仅为3.2%,效果较好。
新疆热液型铀铍矿中铀的赋存状态及选冶特性研究
马嘉;李广;叶开凯;李春风;田宇晖;张晨;张守逊;候鲜名;新疆热液型铀铍矿是我国重要的铀多金属资源，但铀的赋存规律及其对选冶效率的制约机制尚不明确。研究采用偏光显微镜、扫描电镜、AMICS、EPMA等多尺度矿物表征技术，系统解析了铀的赋存状态及其在浮选-浸出过程中的迁移规律。结果表明：铀主要赋存于硅钙铀矿(76%)、沥青铀矿(16%)及硅铅铀矿(6%)中，铀矿物嵌布粒度细(10～70μm)且解离度低(<5%),需对样品进一步细磨以提高铀矿物解离度，使其能够与浮选药剂充分接触，从而确保选矿效果，另外硅钙铀矿因呈微细粒状，被长石、石英等脉石矿物包裹，在浸出过程中表面可能形成硅凝胶包裹，抑制铀浸出；将原矿细磨至-45μm后，铀矿物解离度得到显著改善，但由于浮选药剂选择性不足，导致其在铍精矿与尾矿中分布规律不明显；硫酸焙烧工艺可有效破坏硅酸盐骨架，使铀浸出率提升99%以上。研究结果可为铀铍共生资源的协同提取工艺优化提供关键理论支撑。
某低品位难选钼矿的超导磁选预富集试验研究
林子钦;张晨;刘永涛;隋杰;卢冀伟;袁致涛;霍玉宝;刘硕;候鲜名;针对某低品位难选氧化钼矿采用传统选矿工艺和直接浸出工艺难以实现经济有效回收的问题，根据其工艺矿物学特性，研究了采用超导磁选工艺对某低品位难选氧化钼矿进行预富集，考察了背景磁感应强度、矿浆流速、分选矿浆浓度、矿浆进料方式等磁选条件对预富集精矿指标的影响。结果表明：采用上部进料方式，并在背景磁感应强度4 T、矿浆流速0.025 m/s、分选矿浆浓度10%适宜条件下，预富集精矿Mo品位为0.75%、回收率为64%。通过对磁选回收过程的理论计算与回收机制分析，优化设计了粗(-0.5 mm+0.025 mm)、细(-0.025 mm)粒级分级分选工艺与高场强(5 T)和高流速(0.04 m/s)协同匹配条件下的高效分选方案，得到最终工艺指标为：精矿中Mo品位0.88%,回收率63.79%,富集比3.95。该法可实现对低品位难选氧化钼矿进行高效预富集的目标，能满足后续浸出工艺的入料品位要求，具有一定应用潜力。
用锌精矿微压还原浸出锌酸浸渣中的有价金属
俞凌飞;朱北平;张泽林;世仙果;陈先友;针对锌酸浸渣，研究了以锌精矿为还原剂、锌冶炼废电解液为浸出剂，在微压条件下还原浸出锌、铁、铜并富集铅、银，再用热酸浸出微压还原浸出渣，考察了各因素对两段浸出的影响。结果表明：微压还原浸出的最佳条件为压力0.2 MPa,终点酸度35 g/L,反应温度100℃,液固体积质量比8/1,锌精矿加入量为理论用量的1.1倍，搅拌速度400 r/min,反应时间2 h;将该条件下所得微压还原浸出渣，在温度90℃、终酸酸度110 g/L条件下用热酸浸出2 h,计算得出两段浸出后的锌、铁、铜总浸出率达95.81%、92.67%、92.63%,渣率为锌酸浸渣的24.61%,可实现渣的减量化；铅、银富集于热酸浸出渣中，渣中硫质量分数为23.42%,该浸出渣有价金属含量高，潜在自热能力强。该法利用锌精矿的还原性与锌酸浸渣浸出液中Fe3+的氧化性实现了锌酸浸渣的高效综合回收，具有一定推广应用价值。
过氧化氢氧化浸出法对废旧磷酸铁锂电池中锂的高效选择性回收机制研究
杨鹏飞;张升;蓝峻峰;叶有明;谢雪珍;陈燕萌;研究了采用过氧化氢氧化浸出法从废旧磷酸铁锂电池中高效选择性回收锂，考察了过氧化氢浓度、固液质量体积比、浸出温度和时间对锂浸出行为的影响，并采用动力学分析、XRD和SEM表征技术探讨了浸出机制。结果表明：在过氧化氢浓度20%、固液质量体积比3 mg/1 mL、浸出温度40℃、浸出时间40 min优化条件下，锂浸出率达99%,而铁浸出率仅为0.53%,实现了锂的高效浸出，该浸出过程主要受内扩散控制。该法可为废旧磷酸铁锂电池中锂的高效选择回收提供技术支持。
铁氟共掺杂锰系离子筛的制备及其对锂的吸附性能研究
解文鹏;姚素玲;付元鹏;董宪姝;研究了采用高温固相法制备Fe/F共掺杂锰系离子筛HMFeO-F,通过XRD、SEM、FT-IR、BET等手段考察了煅烧温度、煅烧时间和掺杂配比对离子筛结构的影响，并探讨了其对锂的吸附性能。结果表明：在煅烧温度800℃、煅烧时间10 h、锂锰物质的量比1/2、Fe、F掺杂摩尔分数分别为5%、10%条件下，HMFeO-F对锂的吸附容量为31.57 mg/g,吸附过程中锰溶损率仅为4.52%,相较于未掺杂时降低61%,同时磁性Fe3O4的引入使材料磁回收率达90.2%;经过5次循环试验后，HMFeO-F的平衡吸附容量仍可达25.87 mg/g,锰溶损率保持在5%以内；针对锂质量浓度为12.98 mg/L的某煤矸石酸浸液，用HMFeO-F吸附锂，锂吸附率可达99%。采用该离子筛提取煤矸石中的锂不仅为提锂提供了一种新的途径，而且有望实现煤矸石的高值化利用。
磷酸盐改性氮掺杂生物炭除铀效果及机制研究
熊芷毓;毛悦梅;李仕友;刘佳瑶;邓琪琪;曾涛涛;研究了以板栗壳为原料，先用热解法制备原始生物炭(BC),再用氮掺杂和磷酸盐改性法制备磷酸盐改性氮掺杂生物炭(NP-BC)。考察了BC和NP-BC对废水中铀的吸附性能，通过SEM、EDS、BET、FT-IR和XPS等手段分析了BC和NP-BC的表面形貌和元素，探讨了BC和NP-BC对铀的吸附机制。结果表明：针对铀初始质量浓度10 mg/L、初始pH=4的废水，在NP-BC投加量0.2 g/L、反应温度30℃条件下，U(Ⅵ)吸附去除率达99.32%;共存阴、阳离子对NP-BC除U(Ⅵ)的影响随离子浓度增大而增强；吸附过程更适宜用准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型描述；通过FT-IR和XPS分析得出，NP-BC对铀的吸附机制为含氧官能团、含氮官能团和磷酸基团的配合作用及还原作用。
阴极表面喷砂预处理对锑电沉积的影响
高清利;崔焱;林艳;针对碱性电沉积法提取阴极锑过程中，由于Sb-Fe界面结合力不足导致的阴极沉积金属锑易开裂并造成翘板和脱落等问题，提出了采用表面喷砂预处理技术，并结合循环伏安曲线、稳态极化曲线和时间电流暂态曲线系统，分析了阴极表面喷砂预处理对锑离子阴极还原及成核机理的影响机制。结果表明：针对锑的碱性电沉积体系，铁基阴极表面进行喷砂预处理后，阴极还原反应的起始电位向左正移，同一过电位下，电流密度比未经喷砂处理时明显增大，传递系数和交换电流密度增大，说明阴极表面喷砂处理可降低锑离子阴极还原反应能垒，显著提升还原反应速度，并促进锑在阴极表面的三维成核过程，从而获得结晶致密、形貌优良的阴极锑沉积层。进一步深入研究了喷砂粒度对锑电沉积过程的影响规律，并确定最佳的喷砂粒度为80目；在此条件下，阴极电流效率提高至80.1%,槽电压为2.031 V,吨锑直流电耗降低至1 674.76 kW·h/t,阴极锑纯度达98.81%。
从粉煤灰活化熟料中脱钙及提取氧化铝工艺研究
王凯;针对煤粉炉粉煤灰中铝元素因莫来石结构导致提取效率低的问题，提出采用高温强化脱钙—介质循环再生工艺从粉煤灰活化熟料中脱钙及提取氧化铝，通过单因素试验确定了脱钙及提铝的最佳工艺参数。结果表明：最优脱钙工艺条件为反应温度160℃,盐酸浓度12%,反应时间4 h,在该条件下，CaO脱除率达98%以上，而Al2O3溶出率被有效抑制在5%以下；最优提铝工艺条件为温度60℃,盐酸浓度26%,反应时间0.5 h,在该条件下，Al2O3溶出率超过93%,溶出液中Ca2+质量浓度可控制在0.39 g/L以下；创新性构建氯化钙闭路循环系统，可使滤液回用试验的活化剂回收率达90%以上。该工艺实现了钙铝高效分离及助剂循环利用，可为粉煤灰提铝提供一种低碳化解决方案。