风化壳淋积型稀土矿浸取过程的模拟计算研究Ⅱ：存在“返混”的液-固萃取模型

风化壳淋积型稀土矿物中稀土元素的浸取可视作一种液-固萃取过程,可通过其中的萃取平衡和物料平衡关系进行浸取行为的模拟计算。前文介绍了一种基于一定假设的风化壳淋积型稀土矿柱浸过程液-固萃取模型计算方法。本文基于土壤水动力学中关于土体水份的形态分类原则,对前文假设进行了适当修正,进而建立了考虑“返混”的风化壳淋积型稀土矿液-固萃取模型计算方法。修正的模型将土体中存在的水份分为滞留水和流动水两类。通过模拟计算探讨了不同滞留水比例,以及考虑滞留水时离子交换反应系数、浸矿剂浓度、原矿稀土品位、矿土饱和含水率等因素对于浸矿效果的影响。计算结果显示：较大的滞留水比例、较高的原矿稀土品位、较小的离子交换反应系数和较低的浸矿剂浓度均会使所需注入的浸矿液体积增加,但所需顶水体积变化不大,始终与矿土饱和持水量相近;而矿土饱和含水率的不同对于浸矿剂硫铵的消耗需求影响不大,但线性改变顶水量需求;先浓后淡注液方式使浸矿剂的浸取效率降低,并增加所需浸矿液注入量,未显现更为优异的工艺效果;滞留水所占比例越大,浸出液中稀土峰值浓度越低,但浸矿液中的初始硫铵浓度应仍为浸出液中稀土浓度峰值的主要决定因素。     

风化壳淋积型稀土矿浸取过程的模拟计算研究Ⅰ：液-固萃取模型

风化壳淋积型稀土矿物中稀土元素主要富集在以高岭土为主的粘土矿物中,目前主要通过原地浸矿工艺开采。开采过程中,浸矿液自矿体顶部注液孔流至矿体底部或集液巷道的过程中,不断交换浸出粘土中的稀土离子,其过程可视作液-固萃取,因此可通过其中的萃取平衡和物料平衡关系进行模拟计算。介绍了一种基于液-固萃取模型的风化壳淋积型稀土矿柱浸过程模拟计算方法,并探讨了离子交换反应系数、浸矿剂浓度、原矿品位等因素对于浸矿效果的影响。计算表明：铵根离子具有较强的交换浸出稀土的能力;浸出液所能达到的理论浓度峰值主要决定于浸取液中初始硫铵浓度;浸矿所需顶水理论注入量可依据矿体饱和含水率估算,并进而通过模拟计算的浸矿液/顶水比计算所需浸矿液注入量;浸矿液硫铵浓度越高,原矿稀土品位越低,则稀土离子穿透曲线浓度峰值持续时间就越长,之后浓度下降速度也越快,同时浸矿液/顶水比以及硫铵投入/稀土产出比也越小,说明浸矿剂利用效率越高。     

分子基逻辑材料*

在适当的条件下分子开关将输入的信息转换为输出信号,利用这一特点,可在分子体系根据二进位布尔逻辑规则实现信号转换。目前,用化学体系进行基本的布尔逻辑功能执行 (PASS、YES、NOT、AND、NAND、OR、NOR、XNOR和INH)都已成为可能。在此基础上,逻辑门的整合与编程,以及更进一步的复杂分子运算开始受到人们的关注。迄今为止,以高灵敏性的荧光输出信号为主,人们在分子水平上设计实现了多种复杂的逻辑电路,包括组合逻辑电路和时序逻辑电路等,并开始涉及信息处理的安全平台设计。本文主要介绍了近年来利用分子荧光开关体系模拟数字逻辑电路过程中所取得的最新进展,对分子逻辑电路研究的热点和问题进行了展望。     

引入阻断剂的硫酸稀土皂化萃取工艺研究

硫酸稀土溶液是稀土分离过程中的重要中间产品,皂化剂引入的Na+,NH4+等离子易导致硫酸稀土复盐沉淀,制约了皂化萃取剂在硫酸体系中萃取稀土元素的工业应用。提出了一个在硫酸体系中引入阻断剂实现皂化萃取稀土的工艺设想,并给出了阻断剂的选取方法。利用萃取分离过程中一价阳离子、阻断剂离子和稀土离子按萃取顺序在槽体中形成的自然分布,隔断一价阳离子与稀土离子的接触,从而避免了难溶硫酸稀土复盐的生成,为工业实现硫酸体系皂化萃取稀土提供了可能。     

光活性酮咯酸衍生物的拆分及绝对构型的测定

酮咯酸与L-脯氨酸苄酯在缩合剂作用下形成酰胺，用柱层析分离了一对非对映异构体并进行了表征.用单晶X衍射测定了酮咯酸脯氨酸苄酯酰胺一个异构体的晶体结构，并用内参法确定了其绝对构型.晶体属正交晶系，空间群P212121，晶胞参数a=0.896 45（1）nm，b=1.271 23（2）nm，c=2.076 21（4）nm， V=2.366 04（6）nm3，Z=4，最终偏离因子R1=0.046 4.     

稀土锰酸盐纳米颗粒复合体系的软化学制备及磁电阻增强效应

介绍了一类增强磁电阻效应的新型稀土锰酸盐多晶颗粒复合体系及其化学制备方法,并对增强的机理进行了初步的探讨。     

聚合物为模板制备CdS, ZnS及其掺杂纳米材料

以聚苯乙烯-马来酸酐为模板,合成了CdS,CdS︰Mn,ZnS,ZnS︰Mn及ZnS︰Tb纳米微粒.紫外吸收光谱表明所得微粒尺寸均匀,TEM结果显示CdS纳米微粒的尺寸为2.5 nm.从荧光光谱观察到掺杂离子的特征发射峰,证实了基质到掺杂离子的能量传递.通过红外光谱研究了聚合物与金属离子的键合作用,金属离子首先与聚合物的羧基配位,生成硫化物纳米微粒后,聚合物又包覆在纳米微粒的表面形成保护层.     

La0.7Sr0.3MnO3纳米颗粒复合体系的磁电阻增强效应

在La0.7Sr0.3MnO3 (LSMO)纳米颗粒体系中, 采用高TC铁磁性的绝缘氧化物CoFe2O4(CF)以及低TC具有铁磁-顺磁转变的半金属体Nd0.7Sr0.3MnO3(NSMO)与之复合, 考察复合对磁电阻性能的影响. 结果表明, 两种复合均能够使MR得到大幅度的增强, LSMO/CF的增强出现在较高温度区域, 而LSMO/NSMO的增强出现在低温区域. 认为前者与自旋电子散射有关, 而后者是由于颗粒隧穿所致. 选择高TC铁磁性的化合物对纳米LSMO进行复合, 可望在室温区得到增强的磁电阻效应.     

双功能配体在ZnSTb乙醇溶胶合成中的应用

以双功能团配体SCN^-链接ZnS和稀土离子Tb³⁺,制备了ZnSTb乙醇溶胶,以紫外吸收和光致发射光谱研究了其光学性质.该溶胶经紫外激发得到了Tb³⁺的四个特征发射,分别对应于Tb³⁺的⁵D₄→⁷F_J(J=6,5,4,3)跃迁;Tb³⁺的特征发射可能来自ZnS到Tb³⁺的能量传递,即ZnS纳米微粒吸收能量,并将其通过SCN^-桥传递给稀土离子Tb³⁺,从而导致Tb³⁺的特征发射.文中还讨论了对双功能团桥联配体的一般要求.