- 范金豪;余瑜;王子铭;钟怡玮;郭占成;
高纯铁因其出色的性能，被广泛应用于电子设备、航空制造、国防军事、半导体等诸多领域。研究以巴西赤铁矿为原料，采用氢还原—酸浸—电沉积工艺在硫酸盐体系中制备高纯铁。通过设计正交试验考察了温度、pH、电流密度等因素对电沉积铁电流效率和纯度的影响，并探究了其相应的电化学行为。结果表明，在pH=3、温度80℃、电流密度250 mA/cm~2的条件下，可以制备得到纯度为99.985%的金属铁，电流效率为96.62%；在此基础上对电沉积铁中硫元素的赋存形式和脱除进行了探究，发现杂质硫以硫酸亚铁的形式嵌套于铁的表面，在800℃氢气氛围中热处理120 min，可以实现硫的脱除。
2025年09期 25-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1818K] [下载次数：57 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 迟晓鹏;洪阳航;刘浩宇;翁威;陈俊南;陈杭;衷水平;
现有电积脱铜砷净液法虽然能够在一定程度上实现砷、锑、铋等杂质的脱除，但存在能耗高、脱铜电流效率低、生产环境恶劣等问题，并且电积所得黑铜还需返回冶炼系统，造成杂质在体系中的恶性循环。基于此，开展了高砷铜电解液中铜砷分离回收的还原—结晶—电积工艺研究，探讨了反应时间、温度、还原剂用量等工艺参数对还原结晶过程中砷还原率及脱除率的影响。结果表明，在25℃、还原剂用量为n(NaHSO_3)/n(As_T)=2、反应时间2 h条件下，砷还原率达到85.4%。控制还原后液蒸发浓缩比为2.5，随后迅速冷却至10℃、结晶时间4 h，砷脱除率可达77.8%。水洗后得到的As_2O_3通过SEM-EDS、XRD表征以及电积前后溶液离子浓度计算，产品纯度超过95%。最后开展了脱砷后液电积制备阴极铜的工艺研究，在添加剂（骨胶∶明胶∶硫脲=6∶4∶5）用量40 mg/L、电解温度60℃、电流密度100 A/m~2、连续运行8 h条件下，阴极铜品位可达99.99%，电积脱铜电流效率超过99.71%。该工艺实现了高砷电解液中砷元素的高效脱除及铜元素的增值利用，可以为铜电解液净化工艺的优化提供理论依据和技术支撑。
2025年09期 32-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1537K] [下载次数：22 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 邬建辉;李丹;唐家佳;张鹏;刘恢;邬俊;
黑铜电解阳极泥是以含铜电镀污泥、废电子线路板、废杂铜、含铜残渣等含铜杂料火法熔炼得到的黑铜在电解过程中产生的，富集了大量的锡、铜、铅、镍、锑等金属，成分复杂且波动较大。目前，铜阳极泥的回收均需先脱除贱金属，主要方法有常规的硫酸浸出法、焙烧+酸浸法、臭氧强化酸浸法、硝酸氧化酸性浸出法、氯化催化浸出法以及加压氧化浸出法等。对于黑铜电解阳极泥来说，目前的处理工艺存在浸出率低，或处理成本高问题，具有一定的局限性。针对现有工艺存在的不足，利用X射线衍射、X射线光电子能谱等分析手段，分析了黑铜电解阳极泥中铜、镍、锡及铅等的存在形式，并提出以稀硫酸为浸出剂，工业氧(99%)、硫酸铁及氯化钠为助浸剂，常压浸出脱铜镍的工艺。采用单因素试验法，通过改变硫酸浓度、三价铁离子浓度、氯离子浓度、液固比、氧气流量、反应温度、反应时间等浸出参数，研究了黑铜电解阳极泥中铜、镍的浸出行为。研究结果表明，在硫酸浓度130 g/L、三价铁离子浓度8 g/L、氯离子浓度4 g/L、液固比6 mL/g、氧气流速0.3 min/L、反应温度80℃、反应时间6 h的优化条件下，铜、镍的浸出率分别为98.21%、99.59%。该方法实现了黑铜电解阳极泥在硫酸体系中铜镍高效浸出，成本较低，浸出后液经pH调节，其中的铜、镍可分别用Lix984和HBL110萃取剂直接萃取，经后续处理可以分别得到电积铜和硫酸镍。
2025年09期 40-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1634K] [下载次数：25 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈胜利;金岩;王庆天;张峰瑞;李亦婧;卢晓锋;郭勇;
采用Visual MINTEQ软件模拟计算了杂质铅、锌在硫酸镍、氯化镍混酸体系中在的存在状态。混酸溶液体系中铅锌的主要存在状态为铅、锌和氯的配合离子PbCl_3~-、PbCl_4~(2-)、PbCl~+、ZnCl_3~-、ZnCl_4~(2-)、ZnCl~+，锌和硫酸根的配合离子Zn(SO_4)_2~(2-)，以及二价阳离子Pb~(2+)和Zn~(2+)。其中PbCl_3~-和PbCl_4~(2-)为铅的最主要形态，占溶液中总铅摩尔量的68.15%,ZnCl_3~-、ZnCl_4~(2-)阴离子在锌的形态中所占的比例达到锌总量的80.36%。针对杂质铅、锌的PbCl_n~((n-2)-)、ZnCl_n~((n-2)-)（n>2）氯阴离子形态，研究制备了选择性吸附材料。对1-乙烯基咪唑进行氨基化修饰得到氨基离子液体溴盐，再将其与二乙烯基苯交联得到双功能的离子液体复合树脂。该树脂对铅、锌的氯阴离子表现出了优异的吸附性能，对镍电解液实际样品中的铅、锌杂质移除率分别达到97.7%和81.26%，能够将电解液实际样品中的铅、锌浓度降低至0.1 mg/L以下，满足深度净化的要求。
2025年09期 50-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1461K] [下载次数：15 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 黎泽;王淼;史美清;项紫薇;王庆伟;
湿法冶金技术广泛应用于有色金属产业，然而常温常压浸出工艺处理低品位难选冶矿物时，存在浸出效率低的技术瓶颈。氧压浸出工艺通过在密闭容器内将反应温度提升至常压沸点以上，维持富氧环境，改善浸出反应的热力学条件，增强其动力学参数及物质传输效率，可有效提升浸出效率。系统阐释了该工艺的核心原理及其在锌、铜、镍等有色金属矿领域、贵金属领域以及二次资源有价元素提取方面的应用现状，通过典型工业案例的技术特性分析，总结了该工艺的技术特点、核心挑战和未来发展方向。揭示了氧压浸出工艺在资源高效利用和环境保护方面的重要意义，为有色冶炼行业技术革新和工程实践提供参考和指导。
2025年09期 58-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1473K] [下载次数：29 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 靖青秀;李志明;黄晓东;刘志楼;
系统分析了砷在铜电解液中的迁移转化机制，包括As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的动态平衡，As与Sb、Bi的交互作用及其胶体复合物的形成规律。分析和比较了主要除砷方法化学沉淀法、溶剂萃取法、多杂质协同脱除技术及新型技术的优点与局限性，总结当前铜电解液中除As技术瓶颈。展望未来研究方向：研究多技术耦合工艺，开发耐酸、高选择性功能材料和智能监测与精准调控系统，以推动铜电解液砷治理向“高效-低碳-智能”的模式转型是今后研究趋势。
2025年09期 73-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 2536K] [下载次数：27 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 伍永福;鲍高战;王日昕;刘中兴;栗志;
基于麦克斯韦方程组，结合能斯特-普朗克方程和Butler-Volmer方程，构建了NdF_3-LiF熔盐体系电解过程的电热场耦合数学模型。通过COMSOL软件模拟分析了不同阳极材料（半石墨质、半石墨化和石墨化）对10 kA钕电解槽电热性能的影响，并与实际生产中石墨化阳极电解槽的现场测试数据进行对比验证。结果表明，三种阳极材料对应的槽内最大电流密度分别为23 600、24 200、24 600 A/m~2。石墨化阳极电解槽的熔体电压降较半石墨质阳极电解槽降低310 mV，温度升高47 K。使用石墨化阳极材料能够显著提高电能利用效率，进而实现更高的经济效益，为钕电解槽的优化设计和生产实践提供了理论支持。
2025年09期 106-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 3009K] [下载次数：21 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈浩;钟义飞;阮耀阳;罗惠华;池汝安;周芳;
稀土作为战略资源，广泛应用于各种领域。由于其不可再生性，稀土开发和利用对国家的经济发展和科技竞争力至关重要。为给湖北竹山稀土矿的开发利用提供依据，采用扫描电镜矿物自动定量分析系统（AMICS），结合XRF、偏光显微镜、电子探针、X射线衍射（XRD）以及激光剖面-电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）等多种检测设备，系统地分析矿石物质组成、主要元素矿物分布。重点研究了含稀土、铌（Nb）矿物的含量、粒度特征、单体解离情况及矿物的连生关系。结果表明，该矿石中稀土元素（REO）含量为0.77%，成分以轻稀土为主。Nb_2O_5含量为0.35%，均超过工业品位。稀土矿物嵌布粒度普遍较细，均在100μm以下，主要为独居石，与白云母和石英等伴生矿物呈多相连生，嵌布形式复杂多样。含铌矿物的嵌布粒度普遍在50μm以下，主要为铌铁矿、铌金红石，其中铌铁矿连生关系复杂，与多种矿石呈两相及多相连生为主；铌金红石连生情况较为简单，主要与白云母和石英呈多相连生。研究结果为深入开发和合理利用湖北竹山稀土矿提供了理论依据，能够为相关领域的矿产资源开发和产业化应用提供科学依据。
2025年09期 117-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 5893K] [下载次数：39 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 靳冉公;王为振;黄海辉;李拓夫;徐晓辉;高崇;
铟、镓均为具有高回收价值的稀有金属，对从CIGS太阳能电池芯片浸出液中分离铟镓的方法进行研究，分别采用碱性中和、多级逆流萃取方法对溶液中的铟、镓进行分离试验。发现在碱性中和分离铟镓的过程中，铟镓共沉淀会发生铟镓相互包裹，影响镓在碱性造液时的复溶率。在萃取的系列研究中，对10%浓度的P204萃取铟的最大饱和容量进行了测量，为7.32 g/L。绘制了P204浓度为20%条件下铟萃取的McCable-Thiele图，依图推测三级逆流萃取即可达到99%以上的铟萃取率。结果表明，分步逆流萃取可有效对溶液中的铟、镓进行分离。采用P204萃取剂，萃取剂浓度20%，相比O/A=1∶1，溶液pH=1的条件下进行三级逆流萃取，铟萃取率超过99.8%，镓基本不萃取，取得了良好的分离效果。对分离后的含镓溶液进行深度净化、电积，获得了纯度超过99%的金属镓。
2025年09期 131-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1540K] [下载次数：19 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 任艳国;刘彪;杜浩;王少娜;吕页清;潘博;王立皓;王海旭;
近年来，随着新能源、电子材料及化学工业的快速发展，高纯五氧化二钒（V_2O_5）的市场需求大幅增长，尤其是在全钒液流电池（VRFB）中的应用。全钒液流电池作为一种新型绿色环保的大规模储能系统，具有能量存储独立、功率与容量可调、安全高效等优点，其核心成分钒电解液的主要原料即为高纯五氧化二钒。综述了从含钒溶液中制备储能用高纯五氧化二钒的研究进展，重点探讨了不同原料（如钒渣、钒钛磁铁矿、废催化剂、石煤等）的提钒工艺及其主要杂质。针对含钒溶液中的杂质（如Fe、Al、Si、P、Cr等），详细介绍了化学沉淀法、溶剂萃取法和离子交换法等净化除杂方法及其优缺点。未来，研发更高效、绿色、低成本的高纯钒制备技术，解决现有技术的瓶颈，如降低化学沉淀法的化学品消耗、优化溶剂萃取法的废水处理和萃取剂回收、提升离子交换法树脂性能及降低再生成本，将对储能用高纯钒的发展至关重要，推动储能领域的进一步进步。未来发展趋势包括：开发低毒、高效、易回收的新型萃取剂；优化离子交换过程以减少洗脱剂消耗；通过精确调控沉淀条件实现高纯钒的直接沉淀；发展连续化、智能化反应与分离集成系统；强化工艺内物料的循环利用，推动钒电池等储能技术的可持续发展。
2025年09期 139-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1401K] [下载次数：48 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张帆;王海北;张金池;刘贵清;王芳;解雪;
以石油炼化废油渣为研究对象，经氧化焙烧除去硫、碳及有机物后，采用两段连续碱浸工艺回收有价金属Mo、V。从热力学角度分析了氧化焙烧所得灰渣中Mo、V浸出的可行性，考察了碳酸钠用量、液固比、反应温度和时间等对两段浸出过程中Mo、V浸出率的影响。结果表明，一段浸出最佳条件为：碳酸钠用量为理论量1.2倍、液固比6 mL/g、温度85℃、反应时间1.5 h；二段浸出最佳条件为：碳酸钠用量为理论量4倍、液固比5 mL/g、温度90℃、反应时间1 h。在上述最佳条件下，Mo、V浸出率分别达到92.60%、89.62%。二段浸出渣中主要物相组成为NiO、VO_2、V_2O_5、MoO_2,MoO_2的存在和NiO的包裹分别是造成Mo、V浸出率偏低的原因。SEM-EDS结果显示，大部分Mo、V经过二段浸出后进入浸出液中，Fe、Ni在浸出渣中得到富集。
2025年09期 150-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 1710K] [下载次数：23 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 汪胜东;张登高;孙旭东;胡志强;赵峰;蒋伟;蒋训雄;毛寒成;
全球三大洋海山干富钴结壳资源量为1 081.166 1～2 162.332 2亿t，其稀土元素平均含量为0.1854%，估算伴生稀土储量达2.00～4.01亿t，稀土储量丰富。富钴结壳中稀土赋存形式以独立矿物为主（占比约86%），并存在磷灰石载体形式，基于公开数据统计，揭示海底富钴结壳中稀土资源潜力及选冶工艺回收特征，并针对海底富钴结壳磁选—湿法冶炼联合回收镍钴锰的工艺，研究了稀土的走向分布规律。结果表明：当富钴结壳贫化率从10%增至30%时，磁选稀土回收率下降4.84个百分点（93.91%→89.07%），浸出率同步降低4.66个百分点（71.07%→66.41%）；后处理阶段稀土沉淀损失率较低（除铁8.00%、硫化沉镍钴0.50%），树脂吸附工艺实现单位负载量380 mg/L，解吸率达到85.48%，在不影响镍、钴、锰回收的情况下，最终稀土总回收率约49%，解吸液中稀土配分为轻稀土占比45.19%，中稀土占比12.29%，重稀土占比42.52%。研究结果为富钴结壳稀土综合回收提供了工艺参数优化方向，凸显深海矿产资源综合利用潜力。
2025年09期 158-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 1856K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]