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溶剂萃取法回收锗资源研究进展 被引量：1
1
作者 许妍妍 郭文欢 +4 位作者 张致远 惠明洋 刘璐 李鹏 滕道光 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第2期62-76,共15页
锗是一种稀散金属,广泛应用于红外技术、光纤、半导体等高科技领域,被认定为战略资源。由于锗资源稀少且分布分散,其提取技术受到原料来源限制,富集难度较大,因此,合理开发初级和二次锗资源以保障锗产业的稳定发展,成为全球紧迫的需求... 锗是一种稀散金属,广泛应用于红外技术、光纤、半导体等高科技领域,被认定为战略资源。由于锗资源稀少且分布分散,其提取技术受到原料来源限制,富集难度较大,因此,合理开发初级和二次锗资源以保障锗产业的稳定发展,成为全球紧迫的需求。溶剂萃取法以其高分离系数、高效率、良好选择性、简便流程以及可大规模连续生产等优点,在湿法领域回收锗有一定优势,并在理论和应用研究中取得了显著进展。综述了溶剂萃取法在锗回收中的应用进展,重点分析了不同萃取剂的萃取机理和性能,探讨了当前面临的主要问题,并展望了未来的发展趋势及应用前景。 展开更多
关键词 锗 回收 溶剂萃取 萃取剂 协同萃取
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基于气体搅拌的折流板萃取柱液泛特性研究
2
作者 王驰 许东兵 +8 位作者 常朝 蒋子超 谭博仁 王晨晔 王勇 李会泉 赵泽森 桂夏辉 杨建国 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第2期109-115,共7页
萃取柱具有连续性强,安全性高,通量大的优点,受到相似金属分离、精细化工等工业分离领域的青睐。液泛特性是萃取柱稳定运行的关键参数之一,低界面张力萃取体系分散相液滴极易破碎的特征是导致萃取柱易发生液泛的本质原因。采用新型气体... 萃取柱具有连续性强,安全性高,通量大的优点,受到相似金属分离、精细化工等工业分离领域的青睐。液泛特性是萃取柱稳定运行的关键参数之一,低界面张力萃取体系分散相液滴极易破碎的特征是导致萃取柱易发生液泛的本质原因。采用新型气体搅拌技术,以气泡上浮过程中的动能和不均匀流场产生的弱曳力作用代替传统搅拌、脉冲能量形式破碎液滴。选取三种不同界面张力萃取体系,研究了气体搅拌条件下的萃取柱液特性,发现分散相液泛流速随着气速与连续相流速的增大逐渐降低,并且高界面张力体系降低的程度比低界面张力体系高。基于试验值,通过最小二乘法回归分析,提出预测误差为10.05%的液泛流速预测关联式,为后续气体搅拌萃取柱的设计与放大提供参考。 展开更多
关键词 液泛特征 气体搅拌 折流板萃取柱 预测关联式
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不同构型搅拌桨稀土萃取混合槽的性能研究
3
作者 叶志才 谢明辉 +5 位作者 向家伟 吴亮 桑晓云 李治国 张庆华 杨超 《湿法冶金》 北大核心 2025年第3期412-423,共12页
萃取混合槽的设计和优化是影响稀土萃取效率的关键因素之一。通过试验与数值模拟对半开式弯叶圆盘式搅拌桨(半开式BWY)、半开式直叶圆盘式搅拌桨(半开式BPY)、闭式弯叶圆盘式搅拌桨(闭式BWY)和闭式直叶圆盘式搅拌桨(闭式BPY)在混合槽中... 萃取混合槽的设计和优化是影响稀土萃取效率的关键因素之一。通过试验与数值模拟对半开式弯叶圆盘式搅拌桨(半开式BWY)、半开式直叶圆盘式搅拌桨(半开式BPY)、闭式弯叶圆盘式搅拌桨(闭式BWY)和闭式直叶圆盘式搅拌桨(闭式BPY)在混合槽中的搅拌性能进行了研究,考察了4种桨型在不同转速下搅拌产生的负压、功率、排量和流场分布。并以闭式BPY为例,对桨叶直径、宽度和弧长,以及圆环内孔直径、混合槽抽吸口直径和桨叶离抽吸口高度6个参数进行了详细的因素分析,建立了搅拌产生的负压、功率准数、湍动能耗散率和排量准数的关联式。研究结果表明:在相同功率条件下,减小桨叶直径和宽度、圆环内孔直径、混合槽抽吸口直径、桨叶离抽吸口高度,增加桨叶弧长,搅拌抽吸能力更强,但桨叶的排量降低。 展开更多
关键词 稀土 萃取 混合槽 搅拌桨 负压 数值模拟 关联式
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Span 80-P507体系萃取稀土防止乳化试验研究
4
作者 张秋露 刘杰 +4 位作者 王志荣 薛志潇 李倩婷 高丽 张家起 《湿法冶金》 北大核心 2025年第3期388-397,共10页
溶剂萃取法是稀土分离提纯的主要方法之一,但在工业生产过程中常因工艺条件控制不当而发生乳化现象。为了解决这一难题,研究了以表面活性剂Span 80为调控剂、P507为萃取剂、煤油为稀释剂萃取稀土,考察了水相pH、搅拌速度和水油相比对Er^... 溶剂萃取法是稀土分离提纯的主要方法之一,但在工业生产过程中常因工艺条件控制不当而发生乳化现象。为了解决这一难题,研究了以表面活性剂Span 80为调控剂、P507为萃取剂、煤油为稀释剂萃取稀土,考察了水相pH、搅拌速度和水油相比对Er^(3+)萃取率和萃余液中油质量浓度的影响,并采用响应面法对工艺参数进行了优化。优化结果表明;在水相pH=3.5、搅拌速度130 r/min、水油相比4∶1优化条件下萃取5 min,Er^(3+)萃取率可达95.42%,萃余液中油质量浓度仅为1.68 mg/L,预测值与试验结果吻合度较高;加入Span 80能有效防止乳化现象发生,调控作用明显。 展开更多
关键词 P507 Span 80 稀土 溶剂萃取 乳化 响应面法
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真空压铸Cu-Ni-Si-Cr合金微观组织及性能研究
5
作者 郑敬明 孙婉婷 +1 位作者 李佳 付莹 《铜业工程》 2025年第3期64-71,共8页
采用真空压铸(VADC)方法制备了Cu-3.18Ni-0.75Si-0.28Cr(%,质量分数)合金,研究了直接时效处理前后合金的组织和性能。结果表明:在VADC过程中,真空、压力和高冷却速率的协同作用使合金内部的成分均匀性优异,形成细晶组织和高能亚稳过饱... 采用真空压铸(VADC)方法制备了Cu-3.18Ni-0.75Si-0.28Cr(%,质量分数)合金,研究了直接时效处理前后合金的组织和性能。结果表明:在VADC过程中,真空、压力和高冷却速率的协同作用使合金内部的成分均匀性优异,形成细晶组织和高能亚稳过饱和固溶体。对合金直接时效处理(450℃×6 h)即可析出大量弥散分布的纳米级δ-Ni_(2)Si相,从而有效地提高VADC合金的力学性能。VADC合金时效处理后的抗拉强度为(657±16)MPa,硬度为HV(241.5±9.3),延伸率为(21.8±3.6)%,电导率为(31.6±0.7)%IACS。该工艺可实现高性能Cu-Ni-Si-Cr合金的高效制备和近净成形,具有较大的工业应用潜力。 展开更多
关键词 铜合金 真空压铸 直接时效处理 微观组织 力学性能
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基于EffCD-YOLOv8的矿物检测识别技术研究
6
作者 曾赫 肖罡 蔺永诚 《铜业工程》 2025年第2期48-54,共7页
矿石种类繁多且单次采矿数量较大,采用视觉识别技术分类时,易造成漏检及误检。为了实现矿物的精确识别、标注与分类,提出了以YOLOv8网络结构为基础的EffCD-YOLOv8算法,该算法在主干网络中引入EfficientNetv2模块,能在保证训练速度的基础... 矿石种类繁多且单次采矿数量较大,采用视觉识别技术分类时,易造成漏检及误检。为了实现矿物的精确识别、标注与分类,提出了以YOLOv8网络结构为基础的EffCD-YOLOv8算法,该算法在主干网络中引入EfficientNetv2模块,能在保证训练速度的基础上,提升检测精度。在颈部网络中采用CCFF模块,以实现跨尺度特征的融合;在头部网络中采用DBB模块,对不同空间尺度下的目标进行处理,从而实现更准确地识别、标注与分类。结果表明:在自制的矿石数据集中,EFFCD-YOLOv8模型对矿石的识别精度达到83.2%,优于YOLOv8的目标检测算法,能实现对矿石的准确识别、标注与分类。 展开更多
关键词 矿石分类 YOLOv8 视觉识别技术 目标检测
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高镍电镀污泥中镍的分离与硫酸镍的制备研究
7
作者 焦奥博 刘牡丹 +4 位作者 吕先谨 刘勇 吕建芳 冯嘉颖 周吉奎 《矿冶工程》 北大核心 2025年第1期86-91,102,共7页
采用酸浸-氧化沉淀除杂-溶剂萃取深度除杂的方法有效分离与回收高镍电镀污泥中镍,并制备高纯六水合硫酸镍。首先通过硫酸浸出污泥,使污泥中绝大部分镍、铜、铁和铝进入浸出液;然后往浸出液中加入过氧化氢氧化沉淀除铁,适宜的终点pH值为3... 采用酸浸-氧化沉淀除杂-溶剂萃取深度除杂的方法有效分离与回收高镍电镀污泥中镍,并制备高纯六水合硫酸镍。首先通过硫酸浸出污泥,使污泥中绝大部分镍、铜、铁和铝进入浸出液;然后往浸出液中加入过氧化氢氧化沉淀除铁,适宜的终点pH值为3;再采用硫化钠除杂,适宜的硫化钠过量系数为1.2,铁和铜沉淀率分别达到了99.43%和98.13%;调节沉淀后液pH值,得到氢氧化镍沉淀后用硫酸溶解为硫酸镍溶液,并用P204萃取剂深度除杂,Cu、Fe、Al二级萃取率分别达到了98.41%、99.99%、95.15%,Ni萃取率仅9.4%;萃余液经过蒸发浓缩-冷却结晶制得纯度超过99.95%的六水合硫酸镍。 展开更多
关键词 电镀污泥 镍 酸浸 溶剂萃取 除杂 硫酸镍 除铁 沉铜 除铝
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Cyanex272还原萃取酸浸钒液提钒研究
8
作者 杨志 李京伟 +2 位作者 林银河 王大龙 张林 《中国有色冶金》 北大核心 2025年第4期51-59,共9页
从含钒溶液中分离提纯钒是制备高纯钒的关键,普通萃取提纯需要消耗大量试剂,废水产生量大,且对设备耐酸性要求较高,而且离子选择性较差;而Cyanex272萃取pH值主要为2.5~4.0,对设备的耐酸度要求较低,且萃取产生的废水对环境的危害较小。... 从含钒溶液中分离提纯钒是制备高纯钒的关键,普通萃取提纯需要消耗大量试剂,废水产生量大,且对设备耐酸性要求较高,而且离子选择性较差;而Cyanex272萃取pH值主要为2.5~4.0,对设备的耐酸度要求较低,且萃取产生的废水对环境的危害较小。本文以某企业钒渣钙化焙烧-酸浸后钒液为原料,采用Cyanex272为萃取剂、硫酸为反萃剂提纯钒,制备了V_(2)O_(5),并借助表征分析探究了Cyanex272萃取机理,得到以下主要结论。Cyanex272在酸性条件下对V(Ⅳ)具有良好的选择性,在有机相组成为Cyanex272∶TBP∶磺化煤油=4∶0.5∶5.5、溶液pH=3.0、萃取时间10 min、萃取温度30℃、相比O/A=1∶1的条件下,单级萃取的钒萃取率为78.06%,三级萃取的钒萃取率达到98.80%;在反萃剂硫酸浓度3.0 mol/L、反萃时间6 min、反萃取温度30℃、反萃相比O/A=1∶1的条件下,单级反萃的钒反萃取率为80.70%,三级反萃取的钒反萃取率达到98.38%,煅烧后的V_(2)O_(5)的纯度达到99.36%;钒液中经过亚硫酸钠还原的钒主要以VO^(2+)形式存在,Cyanex272的磷酸基团通过断裂P—O—H键与VO^(2+)发生螯合反应形成稳定金属配合物,从而实现对钒离子的分离萃取。 展开更多
关键词 钒液 提纯钒 溶剂萃取 CYANEX272 V_(2)O_(5) 萃取率 磷酸基团 螯合反应
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浸渍介孔二氧化硅固相萃取钴镍离子研究
9
作者 张胜航 舒宣朝 +1 位作者 焦子铭 黄宇坤 《湿法冶金》 北大核心 2025年第2期204-214,共11页
以2-乙基己基磷酸单(2-乙基己基)酯(P507)为萃取剂、介孔纳米二氧化硅材料(SBA-15)为载体,研究制备了一系列浸渍介孔二氧化硅SBA-15-P507,并考察了其对废水中Co^(2+)、Ni^(2+)的吸附性能。结果表明:在吸附剂用量5 g/L、Co^(2+)和Ni^(2+... 以2-乙基己基磷酸单(2-乙基己基)酯(P507)为萃取剂、介孔纳米二氧化硅材料(SBA-15)为载体,研究制备了一系列浸渍介孔二氧化硅SBA-15-P507,并考察了其对废水中Co^(2+)、Ni^(2+)的吸附性能。结果表明:在吸附剂用量5 g/L、Co^(2+)和Ni^(2+)初始质量浓度均为400 mg/L、吸附温度25℃条件下,Co^(2+)和Ni^(2+)平衡吸附量分别达58.90、23.45 mg/g,吸附平衡时间为40 min;Co^(2+)和Ni^(2+)的吸附过程均符合准二级动力学方程,Co^(2+)和Ni^(2+)的吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,Co^(2+)的吸附反应为吸热反应,Ni^(2+)的吸附反应为放热反应;在含有Co^(2+)、Ni^(2+)的混合模拟体系中,SBA-15-P507(2.0)可选择性吸附Co^(2+);0.1 mol/L硫酸溶液对SBA-15-P507(2.0)所吸附的Co^(2+)具有显著的洗脱效果。该研究可为含钴镍废水净化除钴提供一种新途径,具有一定的理论指导和实际应用价值。 展开更多
关键词 钴 镍 固相萃取 浸渍 介孔二氧化硅 废水 净化 去除
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动力电池回收行业碳酸氢锂料液除油除磷技术研究
10
作者 张桐 陶莉 李雅 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第9期1631-1638,共8页
随着新能源汽车市场的快速发展,废旧动力电池的回收与再利用已成为环保和资源循环利用的重要课题。然而,从废旧电池中提取的碳酸氢锂回收料液往往含有一定量的油脂和磷酸盐杂质,这些杂质的存在会影响碳酸氢锂产品的纯度,造成产品质量和... 随着新能源汽车市场的快速发展,废旧动力电池的回收与再利用已成为环保和资源循环利用的重要课题。然而,从废旧电池中提取的碳酸氢锂回收料液往往含有一定量的油脂和磷酸盐杂质,这些杂质的存在会影响碳酸氢锂产品的纯度,造成产品质量和收益下降。针对这一问题,对树脂除油除磷、无机材料吸附除磷进行了实验研究,结果表明,采用“CO_(2)曝气-除油-吸附除磷-离子交换除磷”工艺可以将实际碳酸氢锂料液中的总磷的浓度降低到0.5 mg/L以下。在该工艺中所采用的专性除磷材料,不造成料液中有价组分的损失,通过对不同赋存形态的磷进行分步去除,达到了深度除磷的效果。 展开更多
关键词 电池回收 碳酸氢锂 吸附 除磷 除油 树脂
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N503-P204与TBP-P204协萃体系萃取分离钪的研究
11
作者 张钰茜 李治华 赵中伟 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第1期1-11,17,共12页
为了分离钛白废酸中的Sc与杂质离子,研究了N503-P204和TBP-P204两种协萃体系对钛白废酸中的Sc、Ti、Fe和Al的萃取分离行为。结果表明:在25℃、O/A=1∶20条件下,通过二级逆流萃取,5%N503+5%P204+90%磺化煤油、5%TBP+5%P204+90%磺化煤油... 为了分离钛白废酸中的Sc与杂质离子,研究了N503-P204和TBP-P204两种协萃体系对钛白废酸中的Sc、Ti、Fe和Al的萃取分离行为。结果表明:在25℃、O/A=1∶20条件下,通过二级逆流萃取,5%N503+5%P204+90%磺化煤油、5%TBP+5%P204+90%磺化煤油体系的Sc萃取率分别达99.74%和99.73%。在N503-P204协萃体系中,在温度35℃、O/A=1∶2条件下,用1 mol/L磷酸二级逆流洗涤出99.34%Ti,而TBP-P204协萃体系在同等条件下只能洗涤出66.22%Ti。结合红外表征证实了N503-P204协萃体系对Sc的萃取分离效果优于TBP-P204协萃体系。在N503-P204协萃体系中,用2 mol/L氢氧化钠在50℃、O/A=3∶1的条件下进行反萃,Sc反萃率达到99.28%,同时将Fe、Al等杂质留在有机相中,实现了Sc的回收。 展开更多
关键词 钪 协同萃取 N503 P204 TBP 钛白废酸
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钠化焙烧综合回收废脱硝催化剂中TiO_(2)
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作者 杨卜 陈剑峰 +4 位作者 李强 赵峰 郁水永 余先进 韦洁 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第7期68-80,共13页
针对废弃SCR催化剂富钛料的回收利用,探讨了优化回收工艺以提高TiO_(2)纯度及催化剂再生效率的方法。结果表明,通过一系列化学处理过程,废弃SCR催化剂中富钛料的回收效果显著。其中,钠化焙烧过程采用50%的钠化剂(碳酸钠),焙烧温度设定为... 针对废弃SCR催化剂富钛料的回收利用,探讨了优化回收工艺以提高TiO_(2)纯度及催化剂再生效率的方法。结果表明,通过一系列化学处理过程,废弃SCR催化剂中富钛料的回收效果显著。其中,钠化焙烧过程采用50%的钠化剂(碳酸钠),焙烧温度设定为400℃,焙烧时间为2 h,经过此步骤可有效地分解废催化剂中的杂质并促进钛的富集。随后,采用破碎与水浸工艺,在70℃浸泡2 h,液固比为3∶1,有助于进一步分离出可溶性杂质。酸浸和碱浸过程对催化剂中残留的金属杂质进行了有效去除。在酸浸过程中,采用13%~15%的酸溶液,反应温度90℃,反应时间2 h,液固比保持为3∶1,有效去除钙、镁等金属杂质。在随后的碱浸步骤中,使用浓度为20%的碱溶液,反应条件为90℃、2 h、液固比3∶1,进一步去除酸浸后残留的杂质。最终获得的富钛料中,TiO_(2)的含量达96.94%,并且其晶型以金红石型为主,而且纯度较高。经此工艺处理后,富钛料中各元素含量均符合标准要求,表明该回收工艺能够有效去除有害杂质,且对TiO_(2)的回收效果良好。研究结果为废弃SCR催化剂的回收与再利用提供了科学依据。 展开更多
关键词 SCR催化剂 回收利用 钠化焙烧 TiO_(2)含量
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铍溶液萃取过程中混合室结构的数值模拟
13
作者 赵峰 梁东东 +6 位作者 汪胜东 蒋伟 张登高 孙旭东 毛寒成 陆慕瑶 谢思源 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第6期99-108,共10页
溶剂萃取广泛应用于湿法冶金溶液净化及有色金属提取,也是铍溶液净化的主要手段。混合澄清萃取槽由于具有良好的性能与可操作性在工业上得到广泛应用,其结构主要由混合室和澄清室组成。混合室内混合传质的程度直接影响这个工艺过程所采... 溶剂萃取广泛应用于湿法冶金溶液净化及有色金属提取,也是铍溶液净化的主要手段。混合澄清萃取槽由于具有良好的性能与可操作性在工业上得到广泛应用,其结构主要由混合室和澄清室组成。混合室内混合传质的程度直接影响这个工艺过程所采用的萃取级数和装备尺寸。改善两相流场是强化液滴破碎和传质的有效方法,但目前很难通过试验方法对流场的湍流耗散和剪切力等参数进行测量。为了研究铍溶液萃取过程混合室内液(水相)-液(有机相P204)两相流体在搅拌环境下的各种流动特性,采用双流体模型(Two fluid model,TFM)结合移动参考系技术实现铍溶液萃取过程的模拟。研究了挡板对混合室内速度、湍流动能、湍流耗散率和剪切速率的影响。结果表明,铍溶液的溶剂萃取可基于混合澄清槽来实现。通过在混合室内添加挡板以改善两相流场,使混合室内的溶质可以及时地扩散,减小死区,增大反应速率,混合室最大湍流动能提高0.95×10^(-2)m^(2)/s^(2),有挡板的混合室内最大湍流耗散率达到无挡板时的2倍,液滴破碎更加充分,使传质面积和传质速率都得到提升,将萃取时间由20 min缩短至12 min。在实际应用时,可考虑将其作为强化液滴破碎和传质的有效手段。 展开更多
关键词 铍萃取槽 混合室 挡板 数值模拟
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基于深度学习的湿法冶金工艺参数预测与优化模型的设计及数值仿真研究 被引量：1
14
作者 刘春艳 贾景谱 《湿法冶金》 北大核心 2025年第2期264-270,共7页
针对湿法冶金工艺参数预测中存在的预测模型计算效率低及智能化程度不足等问题,提出了一个基于1D-CNN算法预测铜离子浓度、Seq2Seq模型预测传质速率,并以经济效益最大化为目标的流程优化控制模型,并采用DDPG算法求解最优化问题。数值仿... 针对湿法冶金工艺参数预测中存在的预测模型计算效率低及智能化程度不足等问题,提出了一个基于1D-CNN算法预测铜离子浓度、Seq2Seq模型预测传质速率,并以经济效益最大化为目标的流程优化控制模型,并采用DDPG算法求解最优化问题。数值仿真和实证研究结果表明,该模型对铜萃取流程工艺参数的预测准确度较高,可实现对参数的有效优化调整,从而促进经济效益提升。 展开更多
关键词 铜 萃取 湿法冶金 DDPG 1D-CNN Seq2Seq 数值仿真
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电容去离子技术的单元结构、技术参数与电极材料研究进展
15
作者 付诗瑗 方麟 +2 位作者 周志华 怀杨杨 韦克钢 《铜业工程》 2025年第3期132-146,共15页
近年来,电容去离子(CDI)技术因具备高效节能且环保的特点,成为具有广阔发展前景的海水淡化及高盐废水处理技术。然而,CDI技术由于成熟度不高,存在脱盐率不高、电极表面存在副反应等问题,目前没有大规模应用。因此,大量研究致力于开发新... 近年来,电容去离子(CDI)技术因具备高效节能且环保的特点,成为具有广阔发展前景的海水淡化及高盐废水处理技术。然而,CDI技术由于成熟度不高,存在脱盐率不高、电极表面存在副反应等问题,目前没有大规模应用。因此,大量研究致力于开发新型电极材料与单元结构以提升CDI单元性能。其中,为克服副反应的影响,一种结合离子交换膜与电极的膜式电容去离子(mCDI)技术成为研究热点。本文综述了CDI/mCDI的各类单元结构和不同电极材料在脱盐领域的研究进展,探讨了各种电极材料制备工艺和评估电吸附单元运行效率的技术参数,并对CDI技术的未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 电容去离子 脱盐 水淡化 单元结构 电极材料
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P元素对下引连铸Cu-Sn-P合金组织性能的影响
16
作者 徐苗苗 洪志远 +4 位作者 郭祊鹤 姚瑶 甘强 吴龙军 陈岩 《铜业工程》 2025年第4期26-34,共9页
以新能源汽车用铜合金线材作为研究对象,针对Cu-Sn合金体系在电热丝、汽车线束等应用中的焊接性能不足及电阻调节范围小等问题,通过下引连铸工艺制备直径为12.5 mm的Cu-1Sn和Cu-1Sn-0.5P合金铸杆,并利用单台倒立式盘拉机将铸杆经多道次... 以新能源汽车用铜合金线材作为研究对象,针对Cu-Sn合金体系在电热丝、汽车线束等应用中的焊接性能不足及电阻调节范围小等问题,通过下引连铸工艺制备直径为12.5 mm的Cu-1Sn和Cu-1Sn-0.5P合金铸杆,并利用单台倒立式盘拉机将铸杆经多道次冷拉拔为Φ2.6 mm线材。采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、拉伸试验机、电阻率仪对Cu-1Sn和Cu-1Sn-0.5P合金的微观组织演变、力学性能及导电性能进行综合对比分析。结果表明,与Cu-1Sn合金相比,Cu-1Sn-0.5P合金线材具有以下特点:P元素的添加在Cu-1Sn-0.5P合金中形成了富P相,并在冷拉拔过程中变形为纤维增强组织;由于铜基体中固溶的P原子及富P的第二相对位错存在阻碍作用,Cu-1Sn-0.5P合金线材抗拉强度由577.5 MPa提升至796.1 MPa,但塑性略有下降,延伸率由1.0%降低至0.67%,断面收缩率由65.8%下降为36.0%;由于P元素的添加增加了电子的散射,使得Cu-1Sn-0.5P合金线材的导电率由52.3%IACS降至24.6%IACS。经过冷拉拔之后,Cu-1Sn-0.5P合金线材的导电率又出现2.45%IACS的回升。 展开更多
关键词 Cu-Sn-P合金 下引连铸 冷拉拔 力学性能 导电性能
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葡萄糖酸锌电解液添加剂提升锌负极性能研究
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作者 黄龙 唐雨璐 李曦炜 《铜业工程》 2025年第4期58-65,共8页
水系锌离子电池(AZIBs)因其低成本和高安全性被视为最具前景的下一代储能电池之一。然而,锌负极存在的固有缺陷,如枝晶生长和化学腐蚀,导致电池库仑效率低、循环性能差,限制了其商业化进程。本文采用新型双功能电解质添加剂葡萄糖酸锌(Z... 水系锌离子电池(AZIBs)因其低成本和高安全性被视为最具前景的下一代储能电池之一。然而,锌负极存在的固有缺陷,如枝晶生长和化学腐蚀,导致电池库仑效率低、循环性能差,限制了其商业化进程。本文采用新型双功能电解质添加剂葡萄糖酸锌(ZG),对锌负极进行改性,以稳定和提升锌负极性能。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等分析测试手段对锌负极形貌和结构进行表征,并利用恒流充放电测试和电化学阻抗谱等方法详细研究其电化学性能。结果表明,在电解液中添加ZG,能够抑制锌负极的枝晶生长和腐蚀发生。在含ZG添加剂的电解液中,锌负极在1 mA/cm2的电流密度下,能稳定循环600周。同时,Zn||V2O5全电池在电流密度为1 A/g的条件下,也能循环500周,可逆比容量高达81.8 mAh/g。研究发现,这种电解液添加剂能够赋予锌负极较高可逆性和稳定性,为水系锌离子电池大规模稳定应用提供了一种成本低廉并且简单有效的锌负极改性策略。 展开更多
关键词 水系锌离子电池 锌负极 葡萄糖酸锌 电解液添加剂
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空心管状g-C_(3)N_(4)在锂硒电池中的应用研究
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作者 刘莎莎 李曦炜 《铜业工程》 2025年第4期73-80,共8页
锂硒(Li-Se)电池具有理论体积能量密度大(3253 mAh/cm^(3))、电导率高(1×10^(-3)S/m)、环境友好等特点,被认为是非常有潜力的下一代高能量密度电池,逐渐成为电化学领域的一个研究热点。然而,在实际应用时,Li-Se电池需要克服来自Se... 锂硒(Li-Se)电池具有理论体积能量密度大(3253 mAh/cm^(3))、电导率高(1×10^(-3)S/m)、环境友好等特点,被认为是非常有潜力的下一代高能量密度电池,逐渐成为电化学领域的一个研究热点。然而,在实际应用时,Li-Se电池需要克服来自Se正极的一系列关键挑战。这些挑战包括可溶性多硒化锂引发的穿梭效应,Se正极氧化还原动力学缓慢以及充放电过程中Se正极体积膨胀等,这些问题都是导致Li-Se电池循环性能和倍率性能差的关键因素。本文通过合成一种空心管状g-C_(3)N_(4)(CN-T),再通过熔化扩散的方法将Se封装在CN-T的空心管状结构中,这种结构不仅有利于适应充放电过程中的体积变化,而且有效地抑制了多硒化物的穿梭,还为电极提供了优异的离子导电性。电化学测试结果表明,该复合材料首圈放电比容量达到了508.4 mAh/g,在0.5C(1C=675 mAh/g)电流密度下,放电比容量在循环200圈后仍保持在337.4mAh/g,远高于纯硒正极的247.2 mAh/g,其库伦效率保持在99.6%。表明经过空心管状g-C_(3)N_(4)改性后的硒正极具有优异的循环稳定性和较长的循环寿命。 展开更多
关键词 锂硒电池 空心管状结构 Se/CN-T复合正极 多硒化锂
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铜基集流体的改性及其提升金属锂负极电化学性能的研究进展
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作者 李曦炜 古兴兴 《铜业工程》 2025年第1期35-46,共12页
锂电池以金属锂作为负极,具有非常高的比能量密度,但由于容量衰减快和安全性低等问题,阻碍了其进一步发展与应用。通常情况下,锂电池失效的原因可归于两点:一是在充放电过程中,“无宿主”的金属锂会在沉积/剥离过程中生长枝晶,不仅使电... 锂电池以金属锂作为负极,具有非常高的比能量密度,但由于容量衰减快和安全性低等问题,阻碍了其进一步发展与应用。通常情况下,锂电池失效的原因可归于两点:一是在充放电过程中,“无宿主”的金属锂会在沉积/剥离过程中生长枝晶,不仅使电极表面电流分布不均匀,还容易刺穿隔膜导致电池短路;二是锂金属的体积膨胀会导致电极材料产生裂纹,最终影响电池性能和寿命。因此,如何对金属锂沉积/脱出的常用基底(即铜基集流体)进行界面修饰以及结构优化,从而有效调控锂沉积行为并抑制枝晶生长和缓解体积膨胀,对提升金属锂电池的电化学性能至关重要。本文对应用于锂金属电池的功能化铜基集流体进行了介绍,并从铜基集流体的表面成分调控和微结构设计两个方面进行探讨,最后总结出多种稳定金属锂负极的修饰策略,为金属锂负极在高能量密度电池体系中的实际应用提供了一定的参考。 展开更多
关键词 铜基集流体 金属锂负极 表面修饰 结构设计
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壳聚糖电解液添加剂提升锌负极性能研究
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作者 王倩 刘禹宏 +1 位作者 袁艺 许晗宇 《铜业工程》 2025年第4期51-57,共7页
水系锌离子电池因原材料来源广泛、安全性能优异、成本低廉等优点,成为下一代大型储能系统的最佳选择之一。然而由于金属锌负极的副反应和枝晶生长问题,导致循环稳定性差,降低了锌负极材料的利用率和库伦效率,并可能引发一系列安全问题... 水系锌离子电池因原材料来源广泛、安全性能优异、成本低廉等优点,成为下一代大型储能系统的最佳选择之一。然而由于金属锌负极的副反应和枝晶生长问题,导致循环稳定性差,降低了锌负极材料的利用率和库伦效率,并可能引发一系列安全问题,从而限制了其商业发展。因此,需要寻找一种可靠的锌负极改性方法,来改善以上缺点。本文将壳聚糖(CHI)作为电解液添加剂,添加到配制好的硫酸锌电解液中,减缓锌负极的副反应过程,并抑制枝晶的形成。结果表明,壳聚糖电解液添加剂在电流密度为1 mA/cm2、比容量为1 mAh/cm2时,锌负极稳定循环时间延长至600 h。此外,Zn-V2O5全电池使用基于壳聚糖的ZnSO4电解液时,也表现出良好的电化学性能,如循环50圈后,可逆容量仍保持在120 mAh/g,高于使用空白电解液的Zn-V2O5全电池。因此,使用壳聚糖作为电解液添加剂,能够稳定锌负极性能,提升锌离子电池的循环性能和使用寿命。 展开更多
关键词 水系锌离子电池 电解液添加剂 壳聚糖 锌负极
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