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中国有色金属学报
中国有色金属学报

黄伯云

月刊

1004-0609

f-ysxb@mail.csu.edu.cn

0731-88876765,88877197

410083

湖南省长沙中南大学内

中国有色金属学报/Journal The Chinese Journal of Nonferrous MetalsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国科技论文统计与分析和中国科学引文数据库的源期刊。已被国际和国内著名检索系统和数据库收录。本刊的影响因子和总被引频次名列冶金、金属学类期刊前茅。
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    激光毛化6061铝合金与聚醚醚酮的搅拌摩擦搭接焊工艺及其接头性能

    许嘉熇李红军
    4046-4055页
    查看更多>>摘要：本研究使用激光毛化技术对铝合金进行表面处理,通过摩擦搭接焊实现了与6061/聚醚醚酮(PEEK)的高质量连接.采用正交试验研究了旋转速度、焊接速度和下压量对接头拉伸剪切性能的影响,确定了最佳工艺参数,并通过观察接头界面微观形貌阐述了连接机理.结果表明:对于焊接工艺,旋转速度对焊接接头质量的影响最为显著,其次是焊接速度,下压量对铝合金的影响相对较小;确定了最佳工艺参数组合,即旋转速度为1000 r/min、焊接速度为70 mm/min、下压量为0.2 mm.在此工艺参数下,进行拉伸试验,接头的拉伸剪切力和强度分别可达到3749.10 N和14.99 MPa,接头在靠近PEEK端断裂,表明激光毛化接头具有良好的界面强化能力.此外,通过微观结构分析,6061/PEEK连接不仅存在机械嵌合,而且还存在化学键合作用,生成了新化学键Al—O—C,有助于提高接头强度.

    摩擦搭接焊6061/聚醚醚酮(PEEK)混合接头激光毛化正交试验设计连接机理

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    退役锂离子电池正极材料的直接修复:研究进展、挑战和展望

    鲁向锦曾子豪袁正巧王彬...
    4056-4078页
    查看更多>>摘要：伴随着新能源产业快速发展,锂离子电池生产量急剧增加.因为其有限的使用寿命,未来将迎来锂离子电池退役高峰.高效清洁回收退役锂离子电池,打通新能源产业链的最后一环,对于新能源产业的闭环发展至关重要.目前,针对退役的锂离子电池正极材料主要采用固相法(固相烧结、熔盐法等)以及液相法(水热法、电化学法等)进行直接再生.本文从退役锂离子电池的修复方法出发,简述了其前处理工艺与修复过程的关联,重点阐述了修复方法对于退役正极材料的晶相、缺陷、表界面以及电化学性能等方面的影响.最后,针对退役材料的直接修复方法,进行系列展望,旨在为退役锂离子电池正极材料未来直接修复技术提供有意义的指导.

    锂离子电池退役正极材料直接再生方法电化学性能

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    亚磷酸低共熔溶剂浸出钴酸锂正极材料

    何喜红谷坤康涛李林波...
    4079-4089页
    查看更多>>摘要：低共熔溶剂(DES)具有对金属氧化物溶解能力强、制备方法简单、废液污染小等优点,因而在回收废旧锂离子电池(LIBs)正极材料领域备受关注.本文以氯化胆碱(ChCl)为氢键受体,以亚磷酸(PA)为氢键供体合成了一种新型的DES,采用其浸出钴酸锂(LiCoO2)正极材料中的Li和Co.考察了DES的组成、浸出时间、温度以及液固比对浸出过程的影响,并利用紫外-可见吸收光谱、红外吸收光谱和离子色谱等手段分析了浸出机理.结果表明:亚磷酸DES的黏度低,其中n(PA):n(ChCl)=4∶1的DES在20℃下的黏度为155 mPa·s,并且该DES对LiCoO2的浸出速率快、浸出效率高,在浸出温度为80℃、液固比为80 g/g的条件下,只需浸出20 min,Li和Co的浸出率分别为99％和97％.在浸出过程中,DES中的亚磷酸能够将LiCoO2中的Co3+还原为Co2+,亚磷酸自身被氧化为磷酸,Co2+在浸出液中以[CoCl4]2-的形式存在.

    亚磷酸低共熔溶剂钴酸锂回收

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    铜铁硫化矿浮选分离捕收剂的研究进展

    汪国辉何海洋汪浩翔蔡锦鹏...
    4090-4110页
    查看更多>>摘要：铜铁硫化矿浮选分离是铜资源开发利用过程中亟待解决的难题,高效绿色分离并提升精矿品质一直是矿物加工领域的研究热点.随着铜铁硫化矿资源贫化严重且由于二者紧密共生,开发高效且选择性好的捕收剂对实现铜铁硫化矿的绿色分离与富集具有重要意义.本文首先阐明了铜铁硫化矿物浮选分离难点,重点综述了近几年铜铁硫化矿浮选分离捕收剂新进展,深入阐述了捕收剂对铜铁硫化矿物的浮选行为影响机制,并总结了硫化铜矿选择性捕收剂结构通式R—X—C(=S)—X—R(X为含N、O的官能团,R为烃基),旨在丰富铜铁硫化矿浮选分离理论体系,为工业生产提供理论参考.

    黄铜矿黄铁矿浮选捕收剂作用机理

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    气化渣酸浸液去除铁铬及聚合氯化铝制备

    周季龙王亚茹魏怡菲孙建平...
    4111-4125页
    查看更多>>摘要：气化渣是煤气化工艺产生的固体废弃物,其大量排放严重威胁生态环境,制约煤化工行业发展.本文针对气化渣高钙、高铁、低铝、含铬的物相组成的特点,通过混酸逆流浸出过程实现液相中铝的富集和钙离子的去除,并有效降低了浸出液中的余酸量,然后针对浸出液中的铁、铬进行除杂,得到可制备合格聚合氯化铝(PAC)的净化液,并以该富铝净化液为原料,进一步考察氯化铝和氢氧化铝添加量对聚合氯化铝产品性能的影响.结果表明:混酸逆流浸出阶段的最佳条件为盐酸浓度2.125 mol/L、硫酸浓度0.69 mol/L、液固比4∶1、温度85℃、时间4 h.在此条件下,铝浸出率达85.39％.黄钠铁矾法除杂最佳条件为反应温度97℃、反应时间1.5 h、终点pH=2.0,在此条件下,除铁率和除铬率分别达到69.46％和51.36％.在制备PAC阶段,采用净化液为原料,加入150 g/L氯化铝和100 g/L氢氧化铝,经60℃水解1 h、85℃聚合1.5 h后,制得符合国家标准GB/T 22627—2022的液体PAC产品,其去浊率达94.33％.

    气化渣逆流浸出黄钠铁矾法聚合氯化铝

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    铬渣生物质还原制备臭氧催化剂及其性能

    韦应蒋章豪全学军李纲...
    4126-4137页
    查看更多>>摘要：为了实现铬渣的资源化利用,本文利用稻壳的热解产物为还原剂,通过还原焙烧实现铬渣解毒的同时将其弥散的含铁氧化物还原,制得了催化活性良好、稳定安全的臭氧催化剂.以模拟苯酚废水的降解为模型反应,考察了稻壳添加量、铬渣质量比和焙烧条件对所得催化剂催化臭氧分解性能的影响.结果表明:在稻壳、铬渣质量比为0.75、还原温度为1000℃、保温时间为15 min以及升温速率为20℃/min的条件下,所得催化剂的活性最高,其主要成分为单质Fe、Fe3O4以及含铁尖晶石.该催化剂催化臭氧氧化苯酚废水的降解率在60 min内达到99％,TOC去除率达到92.69％,重复使用8次后,其催化活性与矿化能力未见明显的变化.同时,催化臭氧化处理后的废水中Cr(Ⅵ)浓度也远低于国家废水排放标准.

    铬渣稻壳还原焙烧臭氧催化剂

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    离子型稀土硫酸铵-沉渣酸浸溶液接力浸矿

    田路洋龙平
    4138-4147页
    查看更多>>摘要：将稀土开采产生的沉渣酸浸溶液代替部分浸矿剂进行浸矿,旨在减少硫酸铵用量和降低氨氮残留.本文提出了先注入硫酸铵溶液、再注入沉渣酸浸溶液、最后通过饱和石灰水将沉渣阳离子固定在矿体内的浸矿工艺(简称铵-渣接力浸矿工艺),并结合室内实验论证了工艺的可行性.结果表明:相较于传统浸矿工艺,在硫酸铵单耗为1.0的硫酸铵溶液和浓度为11 mmol/L、用量为0.2倍孔隙体积沉渣酸浸溶液接力浸矿时,尾矿上铵离子残留量从2.05 g降至1.07 g,浸取率从47.06％提升至91.68％,增幅达44.62％,浸取率与传统工艺的硫酸铵单耗为2.0的相当,铵-渣接力浸矿工艺减少了50％的硫酸铵使用;采用饱和石灰水将沉渣阳离子固定在矿体内后,94％以上的沉渣阳离子以胶态形式固定在尾矿中,防止沉渣阳离子外渗对环境造成二次污染.铵-渣接力浸矿工艺可降低氨氮残留对环境污染的问题,为离子型稀土矿的绿色高效开采提供了新思路.

    离子型稀土硫酸铵沉渣氨氮残留

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    铜阳极泥全湿法制备高纯银新工艺

    马勇齐程郅璇张福元徐娟...
    4148-4158页
    查看更多>>摘要：针对传统铜阳极泥电解精炼银工艺存在流程长、贵金属积压和环境污染等问题,以铜阳极泥氨浸液为原料,基于AgCl沉淀特性和AgCl-NH3-H2O系φ-pH图,提出氨浸液酸化沉银-H2O2净化除杂-甲醛还原短流程制备高纯银新工艺,考察多种因素对氨浸液酸化沉银及H2O2净化除杂的影响.结果表明:采用浓HCl调节氨浸液的pH<7.5,可使[Ag(NH3)2]+络离子转化为AgCl沉淀;在溶液pH=5、40℃反应1.5 h的优化条件下,Ag的沉淀率达到99.94％,Cu、Bi和Pb沉淀率分别为3.46％、94.01％和87.05％;粗AgCl在液固质量比5∶1、HCl浓度3.5 mol/L、H2O2浓度3 mol/L、85℃反应2 h的优化条件下酸性氯化氧化浸出除杂,Cu、Bi、Pb脱除率分别为98.75％、97.5％和99.12％,精制AgCl经甲醛还原得到黑色颗粒状银粉,按TS/Y 958-2014标准检测达到国家标准GB/T 4135―2016中1#标准银锭的要求.

    铜阳极泥湿法氨浸液氯化银银粉

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    氯化镧料液配合除杂过程铁、铝元素行为规律

    聂华平肖伟王靖张忠堂...
    4159-4169页
    查看更多>>摘要：以氯化镧料液为研究对象,采用碳酸氢铵为沉淀剂,通过配合法研究了稀土沉淀过程杂质的行为;考察了配合剂种类、温度、配合剂用量、沉淀剂用量及反应时间对碳酸氢铵体系中氯化镧料液提纯的影响.结果表明:水杨酸的配合效果最佳,在碳酸氢铵体系下,最佳工艺条件为温度35℃,水杨酸用量为理论量的2.5倍,沉淀剂用量为理论量的1.75倍,反应时间为2.5 h.在此条件下,料液反应后Fe3+的沉淀率仅为0.42％,Al3+的沉淀率为10.51％,La3+沉淀率达99.99％,最终所得氧化镧粉体产品的纯度达99.99％.

    碳酸镧配合除杂提纯氧化镧

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    CaCO3对二次铝灰焙烧脱氮的影响

    宋家圳倪红军程汉明吕帅帅...
    4170-4179页
    查看更多>>摘要：铝资源的利用过程会产生大量铝灰,是一种危险固体废弃物.在系统分析AlN焙烧脱氮热力学基础上,探究了CaCO3对二次铝灰在不同焙烧温度、时间、配料比下的脱氮影响,采用XRD、SEM、EDS、蒸馏-中和滴定等方法研究了二次铝灰的工艺矿物学、物相变化以及脱氮率.结果表明:铝灰中活性物相Al、氮化铝(AlN)等含量较多,在400～1600℃的温度范围内,高温焙烧后铝灰中AlN的N元素最有可能转化为N2,适当的升高温度能有效降低二次铝灰中AlN的含量,焙烧时间过长对二次铝灰中的AlN含量影响不大;CaCO3作为脱氮剂,最佳脱氮工艺参数为配料比mCaCO3:mash=0.6:1、焙烧温度1100℃、焙烧时间240 min.二次铝灰钙化焙烧后,主要物相是2CaO·2Al2O3,二次铝灰的脱氮率为98.37％.

    二次铝灰钙化焙烧脱氮工艺参数

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