二氧化碳碳化法沉淀制备晶型碳酸稀土的工艺研究EI北大核心CSCD

碳酸稀土作为生产稀土氧化物的重要前驱体,是稀土元素精深加工和材料制备中重要的中间原料。目前碳酸稀土的制备方法包括碳酸氢铵沉淀法、碳酸氢镁沉淀法和碳酸钠沉淀法等,存在着氨氮污染、结晶性能不好、不利于工业化生产等问题;本文将二氧化碳碳化法引入到晶型碳酸稀土的制备过程,以开发一种绿色易产业化的碳酸稀土沉淀结晶技术。实验以LaCl_(3)为原料,研究了碳化体系、碳化温度和碳化时间对产物结晶性能的影响;结果表明:在20℃,pH=5.0的条件下碳化60 min,可以获得D_(50)=21.4μm,(D_(90)-D_(10))/2D_(50)=0.745,晶型片状的La_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O。此外还以CeCl_(3)和YCl_(3)为原料,探讨了二氧化碳碳化法的适应性问题,分别在20和40℃条件下碳化获得了晶型Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8H_(2)O和Y_(2)(CO_(3))_(3)·2H_(2)O。本文将二氧化碳碳化法应用到晶型碳酸稀土的制备过程中,具有易工业化、易操作、减少碳排放等优点,也为碳化法制备晶型碳酸稀土提供了理论和工艺指导。     

分光光度法测定稀土磷矿浸出液中磷的含量

采用钼钒酸铵分光光度法对含稀土磷矿浸出液中磷的测定进行了研究,通过实验考察了显色剂用量、硝酸酸度对测定磷的影响,同时还考察了方法的准确度与精密度。实验结果表明,方法的精密度良好,相对标准偏差均小于3%,并与重量法测定磷进行对比分析,两者测定结果基本一致。方法可以准确地检测伴生稀土磷矿浸出液中磷,为考察稀土磷矿湿法冶金过程中的磷浸出率提供了一种简便、快速准确的分析方法。     

钇铝石榴石(YAG)透明陶瓷的研究进展EI北大核心CSCD

钇铝石榴石(Y_(3)Al_(5)O_(12))透明陶瓷具有机械强度高、物化性质稳定,特别是覆盖紫外、可见及红外光透过等优异性能,在固体激光器、导弹穹顶、红外窗口及透明装甲领域有着广泛的应用。本文系统总结了YAG透明陶瓷的制备工艺,包括粉体合成、坯体成型、陶瓷烧结及烧结助剂的选用,对比了不同工艺路线制备YAG透明陶瓷的性能、规格、成本等;就不同稀土离子掺杂对YAG基透明陶瓷性能的影响规律进行了全面阐述;最后通过对现有问题的总结,展望了钇铝石榴石(YAG)透明陶瓷未来的发展趋势。     

稀土镁硅铁合金标准样品的研制北大核心CSCD

稀土镁硅铁合金是一种良好的球化剂,有较强的脱氧、脱硫作用,在工业上应用广泛。近年来,稀土镁硅铁合金的年总量达几千吨,年增长率为10%左右。稀土镁硅铁合金标准样品具有广泛的市场应用前景,不但能够控制稀土镁硅铁合金产品的质量,还可用于仪器校准、检测(分析)方法评定和材料赋值等[1]。但是稀土镁硅铁合金的产品标准对稀土、镁、钙等主要成分的控制相当严格,需要将标准样品与产品一同测试,从而对测试结果进行验证控制。鉴于此,本工作研制了稀土镁硅铁合金标准样品候选物,以稀土、硅、镁、钙、钛、锰为主要成分,对其进行均匀性初检、均匀性检验、稳定性检验、异常值检验等,对不同实验室测定结果进行了比对,通过数理统计,确定了6个主要成分的定值。     

单原子催化剂的研究进展EI北大核心CSCD

单原子催化剂兼具均相催化剂的活性中心和多相催化剂结构稳定易分离的特点,是实现统一的"大"催化理论非常重要的突破口。由于其优越的催化性能在工业催化中具有巨大的应用潜力。基于"单原子催化"概念提出以来国内外单原子催化剂的研究进展,以不同的活性组分进行分类对单原子催化剂进行归纳总结。系统地介绍了单原子催化剂的制备方法以及应用研究进展,并展望了单原子催化剂的发展前景,以期对于进一步构筑具有特定结构和催化功能的单原子催化剂的研究起到积极的促进作用。     

镁电解槽中制备镁稀土合金的电解工艺及机制研究

在模拟镁电解槽中,采用电解法制备出稀土含量<10%的镁稀土合金;研究了熔盐中RECl3和CaCl2的含量、电解温度和阴极电流密度对合金中RE含量和电流效率的影响。并采用循环伏安实验和还原实验研究电解制备镁稀土合金的机制。研究结果表明,电解制备镁稀土合金最佳的工艺条件为:熔盐中RECl3和CaCl2的含量分别为3%和10%(质量分数),电解温度为948 K,阴极电流密度约为8 A.cm-2。其电解过程机制为:阴极上只电解出金属镁,而后金属镁把稀土元素还原出来,形成镁稀土合金。     

钇对H13钢中夹杂物的影响EI北大核心CSCD

研究了不同Y含量对H13模具钢中夹杂物的种类、形态、尺寸和成分等的影响机制。实验室采用电渣重熔冶炼添加Y获得了Y含量分别0.0008%,0.006%和0.012%(质量分数)的H13电渣锭。利用OM,SEM,ASPEX和热力学计算等方法研究Y对钢中夹杂物的影响。结果表明,不添加稀土的H13钢中夹杂物以MgO·Al_(2)O_(3)外包覆(Cr,V,Mo)C的复合夹杂为主;Y添加量为0.0008%的H13钢材中夹杂物以YAlO_(3)外包覆(Cr,V,Mo)C的复合夹杂物为主;Y添加量为0.006%的H13钢中夹杂物以YAlO_(3)和YAlO_(3)外包覆(Cr,V,Mo)C的复合夹杂物为主;Y添加量为0.012%的H13钢中夹杂物以单独存在的Y_(2)O_(3),YS·Y_(2)O_(3),YS外包覆(Cr,V,Mo)C的复合夹杂物为主。当H13钢中的Y达到0.012%时,钢中尺寸小于5μm的夹杂物占96%以上。     

稀土尾矿催化剂NH3-SCR脱硝SO2耐受和机制研究EI北大核心CSCD

稀土尾矿制备NH3-SCR脱硝催化剂可实现资源高值化利用,SO2耐受性是评价催化剂脱硝性能的关键指标之一。通过球磨、微波焙烧处理白云鄂博稀土尾矿得到稀土尾矿催化剂,采用脱硝性能实验结合BET, SEM&EDS和XRD分析了催化剂NH3-SCR脱硝SO2耐受性,基于NH3-TPD和FT-IR进一步分析SO2耐受过程,构建SO2耐受机制方程式探讨了SO2耐受关键步骤。结果表明：稀土尾矿催化剂SO2耐受性良好,催化剂在脱硝前后的形貌、结构和化学组成较为稳定;催化剂表面SO2吸附转化后S2O72-基团的生成和反应是提高催化剂脱硝性能的关键,增加了催化剂表面弱酸和中强酸酸性位点,增强了催化剂NH3吸附能力,并促进了还原物种-NH2和NH4+的生成,从而提高了稀土尾矿催化剂脱硝性能,该机制遵循L-H机制和E-R机制共同作用。     

山东微山稀土精矿的工艺矿物学研究EI北大核心CSCD

针对微山稀土矿不同品位的稀土精矿,采用化学分析、配分分析、X射线衍射分析、扫描电镜能谱分析、偏光显微镜等分析方法对微山稀土矿的化学成分、稀土元素分布、矿物组成、矿物嵌布特征等进行了研究,结果表明:不同品位的微山稀土精矿中稀土矿物主要由氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、碳铈钠石、碳酸锶铈矿组成,主要杂质矿物是方解石、重晶石、天青石和菱锶矿,这是区别于其他氟碳铈矿的典型特征;轻稀土元素占稀土总量的98.5%以上,典型富铈低钇型轻稀土,矿中的钙、锶、钡等杂质较多;40%品位的稀土精矿是微山稀土企业主流产品,稀土矿物的解离度较高,单体矿物均在66%以上,稀土矿物与碳酸盐矿物、重晶石、天青石、硫化矿物、磷灰石连生。通过对微山稀土矿特性研究,为稀土矿的加工提供矿物学依据。     

AOPs在混合型稀土精矿降磷再精选中的促进作用EI北大核心CSCD

以白云鄂博58%混合型稀土精矿为原料,在查明其矿物特性的基础上,以Fe^(3+)/H_(2)O_(2)为氧化剂对选矿回水进行预处理后再进行选矿,并对降解机理进行了初步分析。Fe^(3+)/H_(2)O_(2)氧化处理可以有效降解选矿回水中的有机物,在有效降低磷含量的同时大幅提高稀土精矿品位。以开路试验为基础的一粗-三精-两扫闭路试验可得REO 66.08%,回收率92.74%,P含量2.14%的高品位、高回收率、低含磷量的稀土精矿。     

赤泥中钪等有价金属资源综合利用现状及展望EI北大核心CSCD

赤泥作为Al2O3生产过程中的固体废弃物,含有大量有价金属元素。但绝大部分赤泥被丢弃于堆场中,资源综合利用率较低,不仅造成资源的浪费,同时还存在污染环境以及各种安全隐患。随着绿色可持续发展理念不断深入,赤泥中有价金属资源综合利用成为研究热点。文章系统综述了赤泥中钪、铝、钛、铁等有价金属回收利用方法和工艺路线的研究现状,同时从生产成本、能源消耗、生产处理效率、环保及反应机理等角度深入对比不同方法存在的优势和弊端,在此基础上展望了未来赤泥中有价金属综合利用发展的方向。为更好推动赤泥综合利用提供借鉴。     

辉光放电质谱法测定超高纯铝中痕量杂质元素EI北大核心CSCD

采用辉光放电质谱法(GDMS)分析超高纯铝样品(含铝量≥99.9995%)中B,Mg,Si,P,Cl,Ti等44种主要杂质元素,并且与电感耦合等离子体质谱法(ICPM S)进行对比,主要杂质元素含量检测结果一致。本工作对质谱干扰的排除和预溅射过程时间的确定进行了讨论,采用高纯铝标样对高纯铝中26种主要元素相对灵敏度因子(RSF)进行校正和验证,并考察了检测结果的准确性和精密度。结果表明,GDMS是超高纯铝样品直接测定的最有效手段之一。     

转型TP207树脂从低浓度稀土溶液中富集稀土的研究

为实现从低浓度稀土溶液中高效富集稀土,通过动态吸附-解吸试验,研究了转型TP207树脂吸附稀土的规律。系统考察了离子交换线速度、吸附液体积、初始p H值、铝离子对树脂吸附稀土容量的影响,以及解吸液体积对稀土解吸率的影响。结果表明：在稀土浓度为1.65g·L^-1,离子交换线速度为3 cm·min^-1,吸附液体积为7.50 L,初始p H值为3.46的条件下,TP207树脂对稀土吸附量Q_n1=0.18 g·g^-1;稀土溶液中铝和稀土存在竞争吸附,当Al³⁺浓度为0.35 g·L^-1时,TP207树脂对稀土吸附量Q_n2降为0.11 g·g^-1;采用5%的稀HCl对饱和树脂进行解吸,在解吸液体积为0.525 L时,稀土解吸率可达99.45%;树脂吸附稀土过程属于阳离子交换反应,符合Langmuir等温吸附模型,为单分子层吸附,树脂中C=O的O原子和C-N的N原子均参与配位反应。     

稀土钙钛矿型氧化物双功能催化剂的研究进展EI北大核心CSCD

金属-空气电池具有理论能量密度高、可循环利用以及对环境友好等优点,但其氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)的动力学缓慢,且依赖于昂贵的贵金属催化剂(例如,Pt或Ir),这都阻碍了其可持续商业化的发展进程。钙钛矿型复合氧化物由于其具有特殊的结构和灵活的可调控性而引起了广泛的关注。本文介绍了水热法与溶剂法、溶胶-凝胶法、静电纺丝法、固相合成法以及聚合物辅助法等含有稀土元素的钙钛矿型双功能催化剂的制备方法,并总结了各制备方法的优缺点。综述了含稀土元素的钙钛矿型双功能催化剂在常见的三种金属-空气电池中的应用研究进展。最后简要阐述了含稀土元素的钙钛矿型电催化剂在结构优化和应用等方面遇到的挑战,并对其未来的发展方向做了展望。     

基于稀土分离的萃淋树脂制备与应用研究

萃取色层法被称为第二代萃取体系,相对于液-液萃取选择性分离效果更好,萃取剂溶解损失小,被应用于超高纯稀土的制备。萃取色层法的关键是萃淋树脂,决定萃淋树脂性能的关键因素是萃取剂/萃取官能团。按照萃取剂与支撑基底的作用方式不同,萃淋树脂可分为两类:一类是萃取剂通过物理作用负载在支撑物基底上,另一类则是具有萃取作用的官能团通过化学键悬挂在支撑基底上。以萃取剂/萃取官能团为主要切入点,综述了近十年来萃淋树脂的研究进展,阐述了萃淋树脂的制备方法,负载不同萃取剂/悬挂不同萃取官能团的萃淋树脂对RE3+的萃取行为、机制、饱和萃取容量及分离性能等。     

热处理对Mg-Gd-Y-Zr合金组织、性能和腐蚀行为的影响EI北大核心CSCD

以铸态、固溶态和时效态Mg-11Gd-2Y-0.5Zr合金为研究对象,采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、带能谱的扫描电子显微镜(SEM)以及电子拉伸试验机分析了热处理对Mg-11Gd-2Y-0.5Zr合金的微观组织、微区成分、物相组成以及力学性能的影响,并通过静态失重实验和电化学测试研究了不同热处理状态合金的耐蚀性能。结果表明:铸态Mg-11Gd-2Y-0.5Zr合金组织主要由α-Mg基体、Mg_(5)Gd和少量的Mg_(24)Y_(5)相组成,固溶处理后组织均匀,部分未熔相(富Y相)以颗粒状形式存在,时效态合金析出相尺寸较小且弥散均匀分布。固溶和时效态合金的抗拉强度有不同幅度提升,分别为191.33和265.73 MPa,均表现为准解理断裂特征,在本研究范围内,Mg-11Gd-2Y-0.5Zr合金耐蚀性主要与热处理工艺、析出相的形貌和尺寸有关,不同状态下的合金在腐蚀过程中化学反应类型相似。     

固体酸改性CeO2基涂覆型催化剂脱硝性能研究EI北大核心CSCD

燃煤与生物质燃料进行耦合掺烧是未来降低电力行业碳排放的重要路径之一。稀土脱硝催化剂以其良好的抗碱金属中毒能力,成为未来新型脱硝催化剂的重要发展方向之一。通过引入固体酸WO3和Nb2O5氧化物对CeO2结构及表面性质进行改性,显著提高了催化剂的NH3-SCR反应性能。制备的系列NbOx-WOx/CeO2(NbWCe)涂覆型工业催化剂,在GHSV=30000 h-1的高空速条件下,可实现在250～450℃内NOx的转化率在80%以上,具有较宽的温度操作窗口和超过90%的N2选择性。表征结果表明,尽管WO3物种导致CeO2晶体的长大,降低催化剂的比表面积,但其提供更多的强酸性位,促进催化剂对NH3的吸附及利用,并抑制其非选择性氧化,促使高温区SCR活性明显升高。另一方面,Nb和Ce之间的相互作用促进催化剂表面更多Ce3+和活性氧物种的形成,增强对NO的氧化能力,使低温区SCR反应性能得到显著升高。因此,通过改变催化剂中WO3和Nb2O5的比例,可实现NbWCe催化剂活性温度窗口调控,满足电厂不同的运行工况需求。     

白云鄂博稀土矿物催化半焦燃烧与脱硝特性的研究EI北大核心CSCD

采用热重红外联用分析仪对白云鄂博不同稀土矿物(包括稀土原矿、稀土精矿、稀土尾矿)催化半焦燃烧与脱硝的活性进行了研究,研究结果表明:在稀土矿物添加剂作用下半焦的燃烧活性都得到提高,着火温度提前,燃尽温度提前,燃烧时间缩短,燃烧效率提高,并且稀土精矿的催化燃烧效果最好;在稀土矿物催化剂作用下半焦的NO生成量减少,同时CO的生成量也减少,说明添加稀土矿物催化剂强化了CO同相还原NO的作用,从而提高了氮氧化物的脱除效率。其中稀土尾矿的催化能力强于稀土精矿与稀土原矿,说明稀土氧化物与Fe_2O_3间的协同作用。稀土矿物催化剂同时促进半焦燃烧效率与减少NO_x生成,表明稀土矿物催化剂对催化燃烧与脱硝存在协同效应。     

草酸盐重量法测定镨钕熔盐渣废料中稀土总量北大核心CSCD

稀土元素是绿色经济转变过程中的重要因素,因为其在永磁体、发光材料、催化剂、充电电池等领域起着至关重要的作用.稀土作为不可再生的稀缺资源,其回收再利用具有重要战略意义.因此,从稀土废料中回收利用稀土受到越来越多的关注[1-4].     

甲基橙分子印迹聚合物的制备及性能研究EI北大核心CSCD

以甲基橙(MO)为模板分子、丙烯酰胺(AM)为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为溶胀剂、聚苯乙烯微球为种球,通过种子溶胀法,探讨了不同溶剂制备的甲基橙分子印迹聚合物(MO-MIPs)的红外谱图及其对模板分子的吸附能力;使用最佳溶剂进行溶剂用量探讨。当溶剂用量为10 m L时,所制备的M O-M IPs对M O吸附效果最好;选取最优条件下制备的M O-M IPs,进行了最佳p H确定、斯卡查德曲线分析、热力学模型曲线拟合以及循环使用次数测试,结果最佳吸附p H为6;吸附过程中存在两类结合位点,其中高亲和力位点平衡解离常数为3.59 mg/L,最大吸附量为1.87 mg/g;低亲和力位点平衡解离常数为33.43 mg/L,最大吸附量为5.47 mg/g;热力学模型更符合弗伦德里希模型;经过8次循环利用,吸附量并没有明显的下降趋势。