2026年 03期
高纯锰制备技术研究现状与进展
江冬生;赵转;唐慧敏;张环;车玉思;何季麟;高纯锰（≥3N）是半导体、磁性材料及高性能合金等领域的关键基础材料，其纯度对终端产品的性能具有显著影响。高纯锰的制备核心在于相似元素的深度分离，主流采用“电解法→真空蒸馏法→区域熔炼法”的系统化串联工艺。电解法应用最为广泛，采用萃取、沉淀、吸附或离子交换等方法对电解液进行深度净化，在改进的电解槽设计与精准调控的电解工艺参数下，可量产纯度为3N～4N的金属锰；通过真空蒸馏将与锰饱和蒸气压差异较大的杂质进行去除，纯度可进一步提升至4N～5N；区域熔炼利用分凝效应可有效去除磷、硫等难以清除的杂质，是突破5N的关键技术。本文深入剖析了上述工艺的技术特点与研究进展，指出未来应聚焦于全流程智能化控制技术、多物理场耦合深度提纯技术、气相沉积和等离子体裂解技术等新兴方向，以实现锰提纯的精细化与稳定化，为先进工艺开发提供参考。
废旧锂离子电池正极材料湿法冶金回收技术现状与展望
包申旭;李科卉;丁威;王占昊;张宏伟;赵志维;随着新能源汽车的快速普及，锂离子电池（LIBs）需求量不断攀升，废旧LIBs的数量也随之激增，造成了严峻的资源浪费和环境污染问题。废旧LIBs正极材料富含锂、镍、钴、锰等有价金属，其高效回收已成为新能源行业可持续发展的关键课题之一。湿法冶金工艺因其回收率高、工艺温和等优势，成为目前废旧LIBs正极材料金属回收的主流技术。综述了近年来国内外废旧LIBs正极材料有价金属湿法冶金回收技术的研究现状与发展趋势，并从工艺能耗、金属回收率、环境影响等多个角度系统评估了各类工艺的优势与不足。最后，结合行业现状与技术发展，展望了湿法冶金工艺在废旧LIBs高效回收和绿色化工艺发展方面的应用前景，旨在为推动废旧LIBs的绿色高效回收利用提供理论参考与技术支持。
高效清洁提钒技术进展
王晋;喻文昊;向俊一;钟大鹏;侯勇;何文艺;辛云涛;吕学伟;钒因其独特的物理化学性质在诸多领域都有广泛的应用，兼具重要的战略和经济价值。我国在钒冶金领域具有显著的资源和工业优势，但是仍然面临过程高效清洁化和产品高端化的发展挑战。由于含钒资源的复杂性和多样性，高效清洁提钒技术的发展引起了学术界和工业界的广泛关注。本文系统综述了各类含钒资源提钒技术的研究进展。首先，概述了全球钒资源分布与市场供需现状；其次，围绕“预处理—焙烧—浸出—净化—沉淀”这一主流工艺路线，详细分析了各环节的技术原理、研究进展与优缺点；特别地，对复合焙烧、多级浸出、新型沉淀等清洁高效新技术的发展现状与应用潜力进行了技术评述。最后，从技术整合创新、资源循环利用、清洁生产降碳、产品高值化多元化四个维度展望了未来钒冶金技术的发展方向。本文旨在为高效清洁提钒技术的研发与工业化应用提供参考。
全钒液流电池电解液技术研究现状与趋势展望
文汉伟;叶国华;王钧树;洪家兴;杨曦锐;敖鸿鹏;全钒液流电池作为适配大规模储能需求的关键技术，具备安全性高、稳定性优、使用寿命长、设计灵活及环境友好等核心优势，在电网调峰、新能源并网、应急供电等领域具有广阔应用前景。其中，钒电解液作为核心储能介质，占电池总成本的52%，其制备工艺、性能优化及杂质控制直接决定电池整体效能。本文系统综述了国内外钒电解液的研究进展，重点分析化学还原法、电解法、溶剂萃取法3种主流制备工艺的优劣，明确溶剂萃取法因原料来源广、纯度高、能耗低等特点具有显著发展潜力；阐述了支撑电解质优化(如硫磷混酸、HCl体系、质子离子液体等)与添加剂引入(如NaCl、Zn2+、磷酸二氢钠等)在提升电解液钒浓度、热稳定性及电化学活性方面的核心作用；探讨了电解液中Al、K+等杂质的影响机制及除杂技术现状，并总结失效电解液的回收再生路径。最后，结合当前技术瓶颈，从低成本绿色制备工艺开发、宽温域高浓度电解液体系构建、杂质协同作用机制研究及多工艺联合创新等方面展望未来发展趋势，为钒电解液技术的性能突破与产业化应用提供一定参考。
铝热还原技术在钽铌冶金中的应用
祁祺;李先锋;杨彬;陈虎兵;万军;兰玮锋;系统阐述了铝热还原技术的基本原理、关键控制技术及工业应用，重点分析其在钽铌冶金领域的应用进展，并展望了今后铝热还原技术的发展方向及研究重点。铝热还原技术通过自放热反应实现金属氧化物还原，具有反应快、产物纯、工艺灵活等优势，广泛应用于难熔金属冶炼、特种合金制备等领域。关键控制技术涵盖反应热效应调控（通过调整配比、加稀释剂/发热剂）、熔炼渣调控（添加造渣剂改善分离效果）、反应器设计（耐火材料内衬与水冷系统结合）、反应速度控制（调粒度、分段加料、加催化剂）及真空铝热技术（提升还原率与纯度）。在钽铌冶金中，该技术可直接还原低品位钽铌矿（如烧绿石、钽铁矿），还原钽铌氧化物制备高纯度金属（回收率超95%、纯度超99.5%），还能制备钽铁、铌铝、铌铁、铌镍等系列合金。国内外核心企业如巴西CBMM、美国Materion、中国稀美资源和中色东方等依托该技术实现钽铌金属及其合金的规模化生产，产品满足航空航天、电子等高端领域需求。当前技术正向高纯度、定制化、绿色化方向发展。
云母型钒页岩中钒与杂质元素的共存规律研究
胡方尧;张一敏;薛楠楠;郑秋实;以云母型钒页岩为研究对象，结合第一性原理计算与多尺度矿物学表征，系统探讨了钒与杂质元素在云母结构中的占位特征及杂质元素对钒赋存状态的调控作用。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜-能谱分析（SEM-EDS）、综合矿物分析仪（TIMA）以及偏光显微镜等手段表征，证实了钒与Fe、Mg、Al等杂质元素在云母中的空间共生关系。密度泛函理论（DFT）的计算结果表明，钒更倾向于占据八面体中心位点，不同云母结构对杂质元素的容纳方式存在显著差异：白云母中，Fe与Mg以单取代方式占位；金云母中，Fe与Al以三取代方式取代并降低体系能量；黑云母中，杂质取代难以自发发生。态密度（DOS）分析进一步显示，Fe、Mg、Al的引入可显著改变钒的局域电子环境，使V—O键稳定性增强并提高结合能。整体结果表明，杂质元素的占位行为及其与钒的共存效应是控制钒可提取性的关键因素，为钒页岩高效浸出工艺的优化提供了理论依据。
氮掺杂石墨毡电极的构建及在钒电池的应用
黑福前;张一敏;薛楠楠;刘红;以2-甲基咪唑为氮源，通过超声浸渍方式将氮原子引入到石墨毡(GF)表面，制备氮掺杂GF电极(N-GF)。通过综合分析N-GF的微观形貌、缺陷程度及电化学性能，揭示氮掺杂对GF表面结构重构、电化学活性增强及全钒液流电池(VRFB)性能提升的协同机制。结果表明，氮原子成功负载在GF表面，氮的引入增大了其表面的缺陷程度，为钒离子反应提供更多活性位点。氮原子提高了GF对V2+/V3+和VO2+/VO2~+的催化活性和可逆性，改善了钒离子在其表面的反应动力学。将N-GF作为VRFB的电极进行单电池充放电测试，在220 mA/cm2的电流密度下，其电压效率和能量效率分别为79.5%和76.8%，均优于原始GF(76%和74%)。经过200次充放电循环后能量效率保持率为95.6%，优于GF(95.2%)。本研究探讨了氮掺杂对V2+/V3+和VO2+/VO2~+氧化还原反应的催化性能，为进一步精确设计氮原子掺杂GF电极提供了基础指导。
钒渣钠化焙烧水浸液原位制备VOSO_4
刘子阳;夏甫哈提·艾日肯江;解一凡;代佳余;杨文涛;温婧;姜涛;以钒渣钠化焙烧水浸液为含钒原料，亚硫酸钠(Na_2SO3)为还原剂，通过还原、沉淀、酸溶和结晶工艺制备了硫酸氧钒(VOSO4)。系统探究了还原与沉淀条件对钒回收率的影响，并对中间产物和VOSO4产品进行表征。结果表明，在还原pH为2.5、还原温度70℃、还原时间60 min、沉淀pH为6.0、沉淀温度20℃、沉淀时间10 min、Na_2SO3与V的质量比m(S)∶m(V)=0.5的条件下制备VOSO4，钒回收率达到最大值97.08%。还原沉淀中间产物VO(OH)2为非晶态，酸溶结晶所得VOSO4晶体由直径1～3μm的块状晶体组成。浸出液中杂质Cr离子对VOSO4纯度影响较大。电化学性能测试表明，该VOSO4电解液在循环稳定性和扩散速率方面表现优异，但需进一步降低杂质含量并提升稳定性。研究结果为钒资源利用提供了一种高效的新途径，同时也为钒电池电解液的开发提供了重要参考。
全球新能源金属资源供应中的关键性及竞争力分析
李百华;王刚;刘小雪;以锂、钴、镍作为新能源金属资源的研究对象，在所构建的全球资源贸易供应网络基础上，利用多类评估指标开展了2013至2022年全球新能源金属资源的关键性与竞争力分析，包括识别资源进出口典型国家及其类型、主要国家的贸易格局与竞争力比较。结果表明：1）锂主要出口型国家特征明显，如智利和阿根廷，刚果民主共和国的钴出口型国家特征明显，中国的镍进口型国家特征较为显著；2）锂、钴主要出口型国家中存在较为显著的贸易关系，如爱尔兰与印度、刚果民主共和国与中国等；中国是镍资源出口型国家的主要贸易伙伴；3）镍资源进口型国家的贸易竞争力表现较好，锂资源进口国的竞争力不足主要来自中介控制能力和贸易结构限制。
热活化气氛对钒页岩尾渣基地聚合物性能的影响
付秀琼;樊涌;万骞;张一敏;郭志杰;为探讨有或无氧气氛下碳组分对热活化钒页岩尾渣（Vanadium shale tailings,VST）理化性质及其制备地聚合物抗压强度的影响，采用热力学分析方法对热活化反应过程进行解析；通过X射线衍射（XRD）技术检测活化过程中矿相变化；采用压汞法（MIP）表征尾渣的孔隙分布，并测试其吸水性能。针对地聚合物抗压强度的差异，通过场发射扫描电镜（FESEM）与固体核磁（SSNMR）技术进一步表征其微观结构特征。研究结果表明：在氧气气氛中，碳组分氧化挥发产生毛细孔道，显著提高了活化钒页岩尾渣（Activated vanadium shale tailings,AVST）的吸水率，从而降低了地聚合物形成过程中的物质传递效率，导致其内部硅铝网络结构产物生成不足，抗压强度仅有18.73 MPa；而在无氧气气氛下，碳组分可还原并分解硫酸钙，生成疏松多孔的硫化钙颗粒，硫化钙在遇水时缓慢水解，对AVST的吸水性影响较小，有利于地聚合物内部形成更多的硅铝网络结构，其抗压强度可以达到37.6 MPa。