刘强
- 作品数：15 被引量：10H指数：3
- 供职机构：昆明理工大学冶金与能源工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：冶金工程一般工业技术更多>>
- 锌精矿氧压酸浸过程Fe(Ⅲ)助浸及水解沉淀行为被引量：1
- 2023年
- 针对锌精矿氧压酸浸过程受多相传质影响导致氧化能力不足的问题,本文利用锌浸出渣中可溶性Fe(Ⅲ)的强氧化性促进锌精矿中低价硫化物的高效溶解,同时实现铁酸锌、金属硫化物的强化解离和铁的清洁分离。结果表明:锌浸出渣中铁酸锌溶解产生的Fe(Ⅲ)可以提高体系氧化还原电位,强化锌精矿浸出;以添加锌浸出渣形式向系统补充6.1g/L Fe(Ⅲ)后,锌浸出率由87.59%升高到98.82%;升高反应温度、提高氧分压将有助于提升Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)的氧化还原反应能力,同时促进锌的高效浸出和Fe(Ⅲ)的矿物化沉淀;提高酸度可以加快锌精矿的溶解速率,但酸度过高将抑制Fe(Ⅲ)矿物化水解沉淀。在初始Fe(Ⅲ)为6.1 g/L、初始酸度95 g/L、反应温度160℃、氧分压0.8 MPa、液固比6 mL∶1 g、搅拌转速800 r/min、反应时间120min的优化技术条件下,锌浸出率为98.82%,同时溶液中92.36%的铁以铁矾的形式沉淀入渣,浸出终渣含黄钾铁矾40.2%、铅铁矾14.6%;浸出液含铁低至1.04 g/L。
- 李倡纹李存兄顾智辉刘强宋健清王阳波成圳毛罗滨
- 关键词：锌精矿锌浸出渣强化浸出
- 含锗锌浸出渣强化解离及有价金属浸出行为被引量：3
- 2023年
- 针对含锗锌浸出渣处理过程中存在有价金属回收率低、工艺复杂等问题,本文提出了Ⅰ段控铁低酸加压浸出-Ⅱ段深度高酸加压浸出的两段逆流加压酸浸工艺。深入研究了Ⅱ段深度高酸加压浸出过程中载锌、锗复杂物相解离机理以及锌、锗、铁等有价金属的深度浸出行为。结果表明:升高反应温度、延长反应时间、增加氧分压不仅能促进载锌、锗铁酸盐(MeFe_(2)O_(4),Me=Zn,Ge)复杂物相的高效解离,也有利于Fe(Ⅲ)水解沉淀反应的发生,浸出渣物相组成由以铁酸盐为主逐步演变为以铁矾为主;酸度是影响铁酸盐热力学优势区的重要因素,其热力学稳定性随体系酸度的升高而逐渐降低,酸度过高时铁的溶解速率大于其沉淀速率,同时因H+活性增强抑制了Fe(Ⅲ)水解生成黄钾铁矾反应的发生。在反应温度150℃、初始酸度100 g/L、反应时间180 min、氧分压0.4 MPa、搅拌转速500 r/min的优化技术条件下,锌、锗的浸出率分别为92.47%、61.33%,获得的浸出终渣中主要物相为铁矾、硫酸钙,其含锌、锗、铅、银、硫分别为1.41%、370.00 g/t、3.52%、150 g/t、12.88%。含锗锌浸出渣的两段逆流加压酸浸工艺可同时实现锌、铁高效分离以及锌、锗等有价金属的高效浸出。
- 张兆闫李存兄戴兴征刘强张梅张耀阳陆占清
- 关键词：加压酸浸铁酸盐浸出率黄钾铁矾
- Al/Pb/α-PbO_2复合惰性阳极材料的电化学合成（英文）被引量：1
- 2015年
- 利用恒电流从碱性镀液中在Al/Pb表面电化学合成α-PbO 2沉积层,制备出Al/Pb/α-PbO 2复合惰性阳极材料。通过阳极极化法考察α-PbO 2镀液组成及镀液温度对在Al/Pb表面电化学合成α-PbO 2的影响,采用XRD和SEM分别测试Al/Pb基体材料及α-Pb O2沉积层的相结构和表面微观组织特征。结果表明:α-PbO 2的电化学合成分由几个不同的步骤完成;适宜的条件能有效提高α-Pb O2电化学合成速率并避免析氧副反应的发生;从碱性溶液中合成的α-Pb O2具有斜方晶型结构,沉积层由发育良好的圆球形晶胞构成。
- 胡钢徐瑞东何世伟陈步明杨海涛于伯浩刘强
- 关键词：电化学合成阳极极化
- 含锗锌浸出渣加压强化浸出及铁沉淀行为被引量：5
- 2022年
- 针对锌浸出渣处理过程中存在有价金属回收率低、危废铁渣量大等关键技术难题,本文提出了锌浸出渣Ⅰ段控铁低酸加压浸出−Ⅱ段深度高酸加压浸出的两段逆流加压酸浸工艺路线。以某湿法炼锌企业产出的含锗锌浸出渣为研究对象,重点研究了Ⅰ段控铁加压低酸浸出过程中锌、锗、铁的浸出行为,铁的高温水解沉淀行为以及铁物相演变规律。结果表明:温度是影响铁高效沉淀与铁物相组成的关键因素,升高温度能促进Fe^(3+)水解生成铁矾(MFe_(3)(SO_(4))_(2)(OH)_(6)),并有利于铁酸盐(MeFe_(2)O_(4))的溶解。降低初始酸度、延长反应时间均有利于铁矾晶体的发育长大;在高酸体系下,铁矾的热力学稳定性降低,且不利于Fe^(3+)的水解沉淀,但通过升高反应温度可使Fe^(3+)水解生成铁矾和赤铁矿(Fe_(2)O_(3))等沉铁物相,达到铁高效沉淀分离的目的;因锌浸出渣中铁主要以Fe^(3+)形式存在,故氧分压对Ⅰ段浸出过程中铁的沉淀分离影响不显著。在反应温度140℃、初始酸度46 g/L、反应时间180 min、氧分压0.3 MPa、液固比6 mL/g、搅拌转速500 r/min的Ⅰ段控铁低酸加压浸出优化条件下,约90%以上的铁水解沉淀为铁矾,获得了铁浓度仅为1.88 g/L的Ⅰ段浸出液,为Ⅰ段浸出液中有价金属的进一步分离提取提供有利条件。经Ⅱ段深度高酸加压浸出后,锌、铜、锗的两段总浸出率分别为96.24%、94.73%、68.76%,含锗锌浸出渣的两段逆流加压酸浸工艺可同时实现锌、铁高效分离与锌、铜、锗等有价金属的高效浸出。
- 张兆闫李存兄戴兴征张梅陆占清刘强张耀阳
- 关键词：加压酸浸浸出率
- 湿法炼锌含铁溶液水热矿化沉铁行为研究
- 2024年
- 在常规湿法炼锌过程中,采用黄钾铁矾法、针铁矿法除铁工艺时存在铁渣中铁质量分数低而锌质量分数高、渣量大、无害化处理成本高等难题,为此,本文开展湿法炼锌含铁溶液水热矿化沉铁行为研究。研究结果表明:升高反应温度有利于Fe3+水解生成赤铁矿(Fe2O3),同时促进铁矾物相(MFe3(SO4)2(OH)6)向赤铁矿的转化,铁渣中铁质量分数显著升高;延长反应时间可提高Fe3+沉淀率,并使更多的黄钾铁矾(KFe3(SO4)2(OH)6)转化为赤铁矿;提高氧分压将加快Fe2+氧化成Fe3+的速率,促进赤铁矿物相的形成。在反应温度为180℃,氧分压为0.8 MPa、反应时间为3 h且控制碱金属离子浓度的优化条件下,溶液中94.29%的铁以赤铁矿(Fe2O3)形式沉淀入渣,沉铁渣中铁质量分数为57.75%、锌质量分数为0.82%。对比黄钾铁矾工艺,铁渣量减少约60%,铁渣中锌质量分数降低6.5%。采用水热矿化沉铁工艺,可在低酸条件下实现溶液中铁的矿化沉淀,得到铁质量分数满足氧化铁行业标准且可实现资源化利用的赤铁矿沉铁渣,可助力湿法炼锌行业向绿色低碳方向发展。
- 李倡纹李存兄刘强顾智辉王启亮宋健清
- 关键词：湿法炼锌水热
- 硫化锌精矿与锌浸出渣协同助浸机理及行为被引量：3
- 2023年
- 针对硫化锌精矿两段氧压浸出能耗高、锌浸出渣处理产生危废铁渣量大等行业技术难题,提出硫化锌精矿与锌浸出渣协同助浸工艺,利用锌浸出渣中高价铁的载氧体特性促进硫化锌精矿中低价硫化物的高效溶解,同时实现铁酸锌、金属硫化物的强化解离和铁的高效沉淀分离。研究结果表明:添加锌浸出渣可以强化硫化锌精矿的浸出;反应温度和初始酸度是关键影响因素,升高反应温度可显著提高锌浸出率,同时促进Fe3+水解沉淀成铁矾,提高酸度可以促进硫化锌精矿的高效溶解,但酸度过高时氧气溶解度降低,将抑制硫化锌精矿的溶解和Fe3+水解沉淀。在锌浸出渣与硫化锌精矿质量比为1:3、初始酸度95 g/L、反应温度160℃、液固比7:1、氧压0.8 MPa、搅拌转速800 r/min、反应时间120 min的最优技术条件下,渣计锌浸出率为98.6%,同时溶液中92.69%的铁以铁矾的形式沉淀入渣,浸出终渣主要物相组成为单质硫、黄钾铁矾、黄钠铁矾和赤铁矿,其占比分别为40.00%、39.10%、16.60%和4.30%;浸出液中铁质量浓度仅为1.62 g/L,为浸出液后续提锌创造了有利条件。
- 李倡纹李存兄王冲贾著红顾智辉刘强张兆闫张耀阳
- 关键词：硫化锌精矿锌浸出渣
- 湿法炼锌溶液中锗的配位反应分离规律及萃取机理
- 2024年
- 针对湿法炼锌溶液中锗富集回收成本高、工艺复杂等问题,本文深入研究5种不同配合剂对N235-TBP复合萃取体系选择性分离富集锗过程的影响规律及酒石酸配位反应体系的传质机理。结果表明:在有机相构成为30%N235-15%TBP-55%260^(#)溶剂油、相比O∶A为1∶2、pH 1.5、反应温度25℃,配合剂与锗的摩尔比n_(L)/n_(Ge)=5的条件下,5种配合剂对锗的配位能力大小依次为:酒石酸(C_(4)H_(6)O_(6))>草酸(C_(2)H_(2)O_(4))>柠檬酸(C_(6)H_(8)O_(7))>马来酸(C_(4)H_(4)O_(4))>水杨酸(C_(7)H_(6)O_(3)),酒石酸对Ge^(4+)与共存离子Zn^(2+)、Fe^(2+)的分离效果最佳,在nC_(4)H_(6)O_(6)/nGe=5.5时,分离系数达最大,分别为β_(Ge/Zn^(2+))=2807.23、β_(Ge/Fe^(2+))=3271.43;酒石酸与锗的配位形式为双齿(螯合)配位;N235-TBP复合萃取体系萃取锗的机理是质子化N235中的HSO_(4)^(-)与料液中的Ge(OH)_(2)Tar^(2-)发生阴离子置换反应,生成萃合物(R_(3)NH^(+))_(2)·(Ge(OH)_(2)Tar_(2)/^(2-)·TBP_(0.3)。
- 顾智辉李存兄李倡纹刘强王启亮宋健清王阳波
- 关键词：湿法炼锌锗
- 湿法炼锌溶液中螯合树脂对Cu^(2+)的吸附机理及行为
- 2023年
- 针对湿法炼锌酸性浸出液中铜的选择性分离困难、有机物污染严重等问题,筛选出可高效选择性分离Cu^(2+)的D711型螯合树脂,并研究树脂吸附Cu^(2+)的规律及机理。研究结果表明:D711树脂对Cu^(2+)的吸附量随体系酸度升高而降低,当溶液初始H2SO4浓度为0.005 mol/L、接触时间为120 min时,树脂的平衡吸附量为56.11 mg/g;D711树脂与Cu^(2+)反应的吉布斯自由能变ΔG(298 K)为-10.26 kJ/mol,焓变ΔH为-4.91 kJ/mol,熵变ΔS为17.92 J/(mol·K),吸附过程为自发、放热、熵增的过程;D711树脂的吸附等温线符合Freundlich模型,吸附过程遵循准二级动力学模型,且速率控制步骤为膜扩散控制;工业湿法炼锌酸性浸出液经二级串联吸附后Cu^(2+)的吸附率可达99.5%以上。吸附前后D711树脂的表面形貌由多孔粗糙状过渡至致密平滑状,树脂的官能团结构稳定,吸附过程中树脂官能团中的N原子参与了反应。
- 林晓坦李存兄吉文斌张兆闫张耀阳刘强李倡纹顾智辉
- 锌浸出渣加压深度浸出过程优化及锌浸出动力学分析
- 2023年
- 针对锌浸出渣处理过程中存在有价金属回收率低、危废铁渣量大等关键技术难题,提出锌浸出渣Ⅰ段控铁低酸加压浸出-Ⅱ段深度高酸加压浸出的两段逆流加压酸浸工艺路线;深入研究了Ⅱ段深度高酸加压浸出过程中锌浸出动力学行为,分别考察反应温度、硫酸浓度、搅拌速度、氧分压等因素对锌浸出率的影响及过程锌浸出动力学。结果表明:在反应温度150℃、初始硫酸浓度100g/L、搅拌速度500r/min、氧分压0.4 MPa的条件下浸出180 min后,锌浸出率可以达到96.73%。锌浸出渣加压酸浸过程中锌浸出过程可以用无固态产物层的未反应核收缩模型来描述,过程反应速率受外扩散控制,计算得到的表观活化能为9.61kJ/mol。
- 张兆闫李存兄张耀阳刘强李倡纹顾智辉毛罗滨
- 关键词：锌浸出渣加压酸浸浸出动力学
- 钨粉表面化学镀铜沉积过程中的开路电位
- 2015年
- 采用电化学工作站测试了化学镀铜液中钨片及钨粉压片表面开路电位的变化规律,并对化学镀铜钨片及铜包钨复合粉进行了分析.结果表明,刚浸入化学镀铜液时,钨粉开路电位约为-600 mV,经微增、速降过程后短时达到稳定电位(约-870 mV),之后再迅速升高,300 s时基本达到稳态沉积电位(约-690 m V),此时,铜单膜层包覆基本完成.EDTA×2Na与TART复合络合剂通过调节钨粉表面电荷分布促进铜包覆反应,微量(≤10 mg/L)添加剂2,2'-联吡啶能有效抑制镀层中Cu_2O生成,改善镀层质量.
- 刘强徐瑞东何世伟
- 关键词：化学镀铜开路电位
