2017年, 第27卷, 第2期　刊出日期：2017-02-25

  

• 全选
  |

Structural Materials
• Select
  Al-Cu-Li合金AA2195在低应变速率和3.5% NaCl溶液中的抗裂性能

  R. GHOSH, A. VENUGOPAL, P. RAMESH NARAYANAN, S. C. SHARMA, P. V. VENKITAKRISHNAN

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 241-249.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究Al-Cu-Li合金AA2195在3.5% NaCl环境中的耐蚀和抗裂性能，并将其与另一高强合金AA2219进行比较。采用浸泡腐蚀和恒电位极化实验测定合金的总耐蚀性能；采用低应变速率测试法确定合金的应力腐蚀开裂(SCC)性能。利用SEM-EDS和光学测量技术对合金样品进行表征以研究其腐蚀形貌、元素含量和腐蚀深度的变化。用韧性的减少量作为估算合金应力腐蚀开裂(SCC)敏感性的一个参数。结果表明，由于较低的腐蚀速率、较小的腐蚀深度和宽度，AA2195合金比AA2219合金具有更好的耐蚀性能。然而，两种合金的SCC参数(ε_NaCl/ε_air)均大于0.90，说明此两种合金均具有较好的抗裂性能。断裂样品的SEM-EDS结果表明，两种合金均为典型的脆性断裂形貌。
• Select
  火焰矫正对Al-Zn-Mg铝合金腐蚀性能的影响

  李 帅,郭 丹,董红刚

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 250-257.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  基于剥落腐蚀试验，研究了火焰矫正次数对Al-Zn-Mg铝合金抗腐蚀性能的影响。结果表明，火焰矫正会导致Al-Zn-Mg铝合金抗腐蚀性能降低，其抗腐蚀性能顺序为：母材>2次热矫正>3次热矫正>1次热矫正。Al-Zn-Mg铝合金剥落腐蚀性能变化主要与晶界析出相以及基体析出相的转变有关。随着火焰矫正次数的增加，无沉淀析出带消失，晶界析出相经历了回溶和再析出过程。经1次火焰矫正后，Al-Zn-Mg铝合金的晶界析出相更加连续，因此抗腐蚀性能最差。
• Select
  2219铝合金熔化焊焊缝中的偏析及其对力学性能的影响

  李权,吴爱萍,李艳军,王国庆,齐铂金,鄢东洋,熊林玉

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 258-271.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用氩气保护的低频脉冲变极性氩弧焊(LPVPTIG)、氦气保护的直流氩弧焊(DCTIG)和氩气保护的高频脉冲变极性氩弧焊(HPVPTIG)等焊接方法获得了3种不同的焊缝。结果表明：由于热输入的波动，LPVPTIG焊缝存在宏观偏析带，带内聚集了粗大的共晶和显微气孔；DCTIG和HPVPTIG焊缝仅存在微观偏析，但由于焊接速度较慢，HPVPTIG焊缝Cu元素微观偏析程度低于DCTIG焊缝。力学性能测试结果表明：焊缝的力学性能随着Cu元素和气孔偏析程度的增加而降低，LPVPTIG焊缝由于存在宏观偏析带，其纵向拉伸力学性能低于横向拉伸力学性能。
• Select
  复合添加Ti和Sr对AA4043铝合金焊丝变质和AA6082 TIG焊接接头力学性能的影响

  王博,薛松柏,马超力,韩翼龙,林中强

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 272-281.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为提高采用AA4043焊丝焊接的AA6082钨极氩弧焊接头的力学性能，研究了元素Ti和Sr对连铸连轧AA4043焊丝的影响。结果表明：元素Ti、Sr变质效果较好，可以改善AA4043焊丝的显微组织，并提高AA6082焊缝的力学性能。与单独添加元素Ti或Sr相比，复合添加两种元素可以同时高效地变质α(Al)枝晶和共晶Si相。此外，元素Ti、Sr可以改善AA6082焊缝的显微组织，当复合添加0.08% Ti和0.025% Sr时，AA6082焊缝的抗拉强度达到最大。结果表明，Ti和Sr的复合添加可以实现较好的变质效果。
• Select
  外力对高压模铸AA5754合金组织演变和力学性能的影响

  R. HAGHAYEGHI

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 282-288.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  在高压模铸AA5754合金前，分别采用超声处理和电磁搅拌或两者组合使用对熔体进行处理，并对其影响进行评定。经超声处理、电磁搅拌或组合处理后的合金熔体被转移至注射腔。对合金的晶粒尺寸、力学性能、含气量和热裂敏感性进行分析。结果表明，各种熔体处理方法都能使合金的晶粒细化，孔隙率减小。超声处理使合金晶粒从140 μm减小至82 μm，孔隙率从5.5%减小至1.4%。电磁搅拌使合金晶粒减小至107 μm，孔隙率减小至3.3%。组合处理使合金晶粒和孔隙率降至该合金采用物理熔体处理方法有报道以来的最低值，分别为65 μm和1.1%。强烈的空化效应和搅拌不仅可以得到细化的显微组织，而且也减小热裂敏感性，提高力学性能。以上特征都是由于在熔体处理过程中产生空洞。通过组合处理，电磁搅拌在强烈的超声空化场中提供更多外生颗粒以促进形核。超声处理通过引入强烈的空化场，在晶粒细化、减小热裂敏感性和含气量过程中起主要作用。
• Select
  基于加工图的Al-9.0Mg-0.5Mn-0.1Ti合金的热变形行为

  范才河,彭英彪,阳海棠,周伟,严红革,

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 289-297.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用等温热压缩试验研究不同变形条件下(变形温度300~450 °C、应变速率0.01~10 s^-1)喷射成形Al-9.0Mg-0.5Mn-0.1Ti合金挤压坯的流变应力行为，并基于动态材料模型建立2D加工图和3D功率耗散图来分析合金的流变失稳区和优化合金的热变形工艺参数。结果表明，当应变为0.4时，合金在300 °C、1 s^-1条件下压缩变形，能量耗散效率因子η值最小，主要软化机制为动态回复，晶粒呈扁平状，大角度晶界(>15°)约占34%；合金在400 °C、0.1 s^-1条件下压缩变形，能量耗散效率因子η值最大，合金的主要软化机制为动态再结晶，组织为完全再结晶组织，大角度晶界(>15°)约占86.5%。2D加工图和3D功率耗散图表明喷射成形Al-9.0Mg-0.5Mn-0.1Ti合金挤压坯的最佳变形条件是：变形温度340~450 °C、应变速率0.01~0.1 s^-1，合金的能量耗散系数38%~43%。
• Select
  采用MoS₂润滑颗粒提高搅拌摩擦制备A413/SiC_p表面复合材料的摩擦性能

  M.JANBOZORGI,M.SHAMANIAN,M.SADEGHIAN,P.SEPEHRINIA

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 298-304.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究MoS₂润滑颗粒对搅拌摩擦制备A413/SiC_p表面复合材料显微组织、显微硬度和摩擦性能的影响。在模具转速为1600 r/min，模具行进速率为25 mm/min，模具倾角为3°条件下进行单道次摩擦搅拌。采用光学显微镜、电子扫描显微镜、显微硬度和往复磨损实验对材料进行表征。结果表明，在A413/SiC_p表面复合材料中添加MoS₂润滑颗粒可减小摩擦因数和质量损失。在A413/SiC_p/MoS2_p表面复合材料中，可形成含MoS₂润滑颗粒的机械混合层，使金属与金属间的接触减小，进而提高材料的摩擦性能。
• Select
  铝锶中间合金连续挤压过程中的组织演变

  毕胜,运新兵,裴久扬,赵颖,闫志勇,张旭

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 305-311.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对铝锶中间合金连续挤压过程中组织演变进行研究。结果表明：连续挤压工艺可以显著改变铝锶中间合金中Al₄Sr相的大小和形态。铸态针状的Al₄Sr粒子在镦粗区破碎成小块状，并在粘着区严重破碎；在直角弯曲区大量位错缠结在一起；在扩展区Al₄Sr粒子开始长大；最终，产品中Al₄Sr粒子的长度约为28 μm。在连续挤压过程中有Al₂Sr粒子析出。与卧式挤压产品相比，连续挤压产品中Al₄Sr粒子更加细小均匀。
• Select
  自润滑烧结镁基复合材料的拉伸、压缩和磨损行为

  P.NARAYANASAMY,N.SELVAKUMAR

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 312-323.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用粉末冶金方法制备石墨/二硫化钼增强镁基自润滑复合材料，并分别表征这些复合材料的显微组织、物理性能、力学性能和磨损性能。利用XRD手段鉴定复合材料中的Gr/MoS₂相。显微组织观察表明，Gr/MoS₂颗粒均匀地分散在镁基体中。在室温条件下施加载荷5 g并保持15 s，测试复合材料的显微硬度，得到所有复合材料的显微硬度为VHN 29-34。使用显微硬度、拉伸和压缩试验研究材料的力学性能，并用扫描电子显微镜分析材料的断口形貌，得到Mg-10MoS₂复合材料最高的硬度、抗压强度和拉伸强度。用销-盘式摩擦仪测试烧结复合材料的摩擦因数和磨损量。另外，通过磨损表面特征，利用SEM系统分析复合材料的摩擦磨损机制。结果表明，与石墨相比，二硫化钼的摩擦因数和磨损有所减少。
• Select
  氮离子注入浓度对钛及其合金扭动微动磨损性能的影响

  李正阳,蔡振兵,吴艳萍,朱旻昊

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 324-355.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过等离子体浸没离子注入，在纯钛及Ti6Al7Ni 和Ti6Al4V合金表面进行不同剂量的氮离子注入处理。采用ZrO₂球与未处理和处理的钛及其合金平面摩擦副，以小牛血清溶液作为模拟生理介质，进行扭动微动磨损试验。研究氮离子注入处理后钛及其合金表面的特征以及注入剂量对材料扭动微动性能的影响。结果表明：氮离子注入浓度和角位移幅值显著影响钛及其合金的扭动微动运行和损伤行为。随着氮离子浓度增加，扭动微动运行边界向小角位移幅值滑移，中心轻微磨损区减少。钛及其合金的磨损机理为氧化磨损、磨粒磨损和剥层，磨粒磨损是离子注入层的主要磨损机理。
Functional Materials
• Select
  铝酸钠电解液中利用等离子体电解氧化技术在铸态A356铝合金表面制备高耐磨、耐蚀涂层

  谢焕钧,程英亮,李绍先,曹金晖,曹 力

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 336-351.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  在铝酸钠电解液中利用等离子体电解氧化(PEO)技术对铸态A356合金进行处理制备耐磨、耐蚀涂层。采用3种不同浓度的铝酸钠溶液(2、16和24 g/L NaAlO₂)以及硅酸盐溶液(用以比较)制备涂层。利用球-块式干摩擦微动磨损试验(对磨材料为碳化钨)和电化学试验评价涂层的磨损和耐蚀性能。结果表明，在24 g/L NaAlO₂溶液 中处理480 s 形成的氧化膜涂层具有最佳的保护性能。该涂层在30 N载荷下摩擦1800 s，其磨损率仅约为 ~4.5×10^-7 mm³/(N·m)。同时，该涂层具有很低的腐蚀电流密度(约为8.81×10^-9 A/cm²)。该实验发现，尽管膜层中 α-Al₂O₃ 含量很低, 涂层的致密程度和单层结构保证了其优异的性能。
• Select
  AM60B镁合金防腐蚀Ce-V/溶胶-凝胶复合涂层的应用

  S. NEZAMDOUST, D. SEIFZADEH

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 352-362.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究AM60B镁合金表面复合涂层的应用，该涂层由铈-钒转化膜和混合溶胶-凝胶层组成。扫描电镜和X射线能谱分析显示铈-钒转化膜存在开裂结节结构，该转化膜由氧、铈、钒和镁原子组成。转化膜中的裂纹被致密无缺陷的混合溶胶-凝胶薄膜密封。在Harrison溶液中进行电位极化和电化学阻抗测试，结果表明铈-钒转化膜对镁合金提供了很小的防腐保护，然而复合涂层显著增大了镁合金的抗腐蚀性。通过密封铈-钒转化膜的裂缝，溶胶-凝胶膜对合金防护和阻碍腐蚀起到了很大的作用。极化测试后采用扫描电子显微镜验证了电化学测试结果。
• Select
  微量添加Nb元素对原位合成Cu基非晶复合材料力学性能的影响

  翟海民,王海丰,刘 峰

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 363-368.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  利用铜模铸造法获得(Cu_0.6Zr_0.3Ti_0.1)₉₅Nb₅块体非晶复合材料试样。该试样中均匀分布富Nb元素的枝晶相。结果表明，相比于非晶基体，枝晶具有更低的硬度值和弹性模量，在加载变形过程中，非晶基体和枝晶界面处产生应力集中，促使非晶基体中剪切带的萌生和分叉增殖，最终获得了约2200 MPa的压缩断裂强度和6.08%断裂应变。与其他Cu基非晶复合材料相比，所制备的(Cu_0.6Zr_0.3Ti_0.1)₉₅Nb₅非晶复合材料断裂强度没有明显的降低，证明添加Nb元素是一种非常容易和有效制备实用高强度、高塑性非晶复合材料的方法。
• Select
  镍磷纳米颗粒的晶化对其催化析氢性能的影响

  陈亚琼,张金凤,万磊,胡文彬,刘磊,钟澄,邓意达,

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 369-376.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了研究镍磷纳米颗粒(Ni-P)的晶化对其催化析氢性能的影响，利用自催化还原反应及热处理工艺制备非晶Ni-P纳米颗粒及晶态Ni₁₂P₅。通过对样品进行电催化析氢性能分析，发现晶化的Ni₁₂P₅与晶化前的Ni-P相比，其催化析氢性能有了极大的提升。X射线衍射、透射电子显微镜及X射线光电子能谱分析结果表明，Ni₁₂P₅中形成了Ni-P键，使其中的Ni、P分别带有微弱的正、负电荷，[NiFe]氢化酶及其同系物的这种性质类似，会减少析氢过程中氢气脱离的能量消耗，Ni₁₂P₅的高效催化析氢性能可能与此有关。
• Select
  锂离子二次电池正极材料ε-VOPO₄纳米片的制备与表征

  陈泽华,马亿珠,麻鹏程,曹建亮,王燕,孙广,王晓冬,哈日巴拉,张传祥,张战营

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 377-381.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过水热法合成钒系磷酸盐单斜系VPO₄·H₂O，通过氧化作用得到ε-VOPO₄ 纳米片。ε-VOPO₄纳米片在嵌锂两个过程中与超过1 mol的锂原子发生反应。对制备的ε-VOPO₄ 纳米片进行XRD测试，得到晶胞参数为α=7.2588(4) ？; b=6.8633(2) ？; c=7.2667(4) ？。结果表明，制备的ε-VOPO₄纳米片厚度为200 nm且结晶度完美。电化学性能表征结果表明，制备的单斜系ε-VOPO₄ 纳米片在高电流密度下表现出优越的电化学性能，在电流密度为0.09 mA/cm²情况下的初始放电容量为230.3 mA·h/g。初始放电后，在电流密度为0.6 mA/cm²下经过1000次循环后其容量保持率为73.6% (放电窗口为2.0~4.3 V)。
• Select
  热诱发马氏体对CoAl和CoNi合金形状记忆效应的作用

  吴冰洁,杨 潇,彭华备,文玉华

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 382-389.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了明确热HCP马氏体对CoAl 和CoNi合金形状记忆效应的作用，研究CoAl 和CoNi合金形状记忆效应(SME)与应力诱发马氏体和热HCP马氏体之间的关系。采用原位金相观察合金深冷前后热诱发马氏体的变化，并研究其对应力诱发马氏体和形状记忆效应的影响。结果表明，CoAl和CoNi合金的形状记忆效应都来源于应力诱发HCP马氏体，热马氏体对两者形状记忆效应的贡献都是强化基体。CoAl合金形状记忆效应高于CoNi合金的原因是Al原子对基体更强的固溶强化作用导致CoAl合金基体强度高于CoNi合金强度。
• Select
  Y₂Si₂O₇涂层的制备及其对C/SiC复合材料的氧化保护作用

  马青松,蔡利辉

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 390-396.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以Y₂O₃粉和硅树脂配制成的浆料为原料，通过浸涂提拉法在C/SiC复合材料表面制备Y₂Si₂O₇涂层，研究Y₂Si₂O₇相的合成、涂层结构和氧化保护效果以及抗氧化机制。结果表明，质量比为54.2:45.8的Y₂O₃粉/硅树脂混合物先在800 °C空气中裂解再在1400 °C Ar惰性气氛下热处理，能够完全转化成Y₂Si₂O₇。Y₂Si₂O₇涂层致密度高且与基体结合紧密，在氧化过程中发生进一步致密化而呈现出优异的抗氧化性能，分别在1400、1500和1600 °C氧化30 min后，复合材料的强度保留率达到130%~140%。此外，在1500 °C下Y₂Si₂O₇涂层会与氧化铝支撑体之间发生反应，生成具有低共熔点的Y-Si-Al-O玻璃相。
• Select
  炭/炭复合材料表面 SiC/ZrSiO₄-SiO₂复合涂层的氧化行为

  李杨,肖鹏,李专,罗威,周伟,

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 397-405.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为提高炭/炭(C/C)复合材料的高温抗氧化性，采用包埋–刷涂法在其表面制备SiC/ZrSiO₄-SiO₂ (SZS)复合涂层。研究SZS复合涂层包覆C/C复合材料在1500 °C下不同氧分压测试环境下的抗氧化性能以及1500 °C至沸水(100 °C)的热循环性能。结果表明：SZS复合涂层试样具有优异的高温抗氧化性能和热震性能。在1500 °C等温高氧分压环境下(空气流量 36 L/h)氧化50 h后试样仅轻微失重(约0.03%)， 而在1500 °C低氧分压(静态空气)中氧化111 h后仍然增重0.54%。此外，SZS复合涂层试样在高氧分压下氧化50 h及低氧分压下氧化80 h后，其残余压缩强度分别为70%和72.5%。SZS复合涂层试样在经历30次热循环以后，其质量损失率仅为1.61%，残余压缩强度约为74%。SZS涂层表现出良好的抗氧化性能和抗热震性能，可在高温下为C/C复合材料提供长期的保护。
Mine Engineering, Metallurgical Engineering, Chemistry and Chemical Engineering
• Select
  生物浸出黄铜矿中pH值对嗜酸氧化亚铁硫杆菌分泌胞外蛋白和胞外多糖的影响

  余肇璟,余润兰,刘阿娟,刘晶,曾伟民,刘学端,邱冠周,

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 406-412.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  比较研究生物浸出黄铜矿中pH值对嗜酸氧化亚铁硫杆菌分泌胞外蛋白和胞外多糖的影响。实验结果表明：当pH值为1.0、1.5、2.0和2.5时，在细菌生长的适应期、对数生长期和稳定期，矿物表面吸附菌分泌的胞外蛋白量比胞外多糖量多，相反，浸出溶液中的悬浮细菌分泌的胞外蛋白量比胞外多糖量少；悬浮细菌主要通过分泌胞外多糖而不是胞外蛋白来抵抗如高金属离子浓度和不适宜pH等不利生长溶液环境；吸附细菌分泌的胞外多糖和胞外蛋白量主要正相关于溶液酸度而不是可溶性金属离子总浓度。这表明细菌主要是通过分泌更多胞外多糖来对抗不利环境，而胞外蛋白可能在生物浸出系统的氧化-还原反应中起重要作用。
• Select
  砷对水稻根部渗氧分布和铁膜形成的影响

  吴川,黄柳,薛生国,潘炜松,邹奇,WilliamHartley,莫竞瑜

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 413-419.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究砷对三种水稻品种(玉香油占、CNT87059和南洋占)生物量、根部渗氧径向分布、根表铁膜形成以及砷在植物体内积累的影响。在土壤中分别添加50和100 mg/kg砷、并以未经处理的含砷8.5 mg/kg的土壤作为对照，结果表明，随着砷处理浓度的增加，水稻根表铁膜的含量增加；水稻根尖渗氧率与根基部渗氧率的比值随着砷处理浓度的增加而降低，水稻根部渗氧模式从“紧密型”向“疏松型”转变；与对照样品相比，50 和100 mg/kg 砷处理能显著增加水稻根部的砷积累 (P<0.05)；低渗氧能力水稻品种(南洋占)谷粒砷含量显著高于高渗氧能力水稻品种(CNT87059，P < 0.05)的谷粒砷含量。
• Select
  硝酸浸出铁矿废渣磷灰石中铈、镧、钕稀土元素的工艺参数优化及其动力学

  A. FERDOWSI, H. YOOZBASHIZADEH

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 420-428.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用硝酸浸出铁矿废渣磷灰石中的铈、镧、钕稀土元素，应用响应面方法对硝酸浓度、液固比和浸出时间对稀土元素浸出率的影响进行了研究。结果表明，硝酸浓度和液固比对稀土浸出率的影响较大，而浸出时间的影响较小。在浸出条件为硝酸浓度18%、液固比0.06和浸出时间38 min的情况下，可得到最大的铈、镧、钕稀土元素浸出率，其分别为66.1%、56.8%、517.%。采用收缩核模型对铈的浸出动力学进行研究。结果发现，浸出过程由两个阶段组成，在第一阶段，铈的浸出率随时间增长快速增加；随时间的延长，浸出率增长逐渐变慢。在第一阶段，反应受灰分层内扩散控制，反应的表观活化能为6.54 kJ/mol；在第二阶段，溶液中的质量传递为反应控制步骤。
• Select
  可溶性有机物对拜耳法赤泥中针铁矿沉降性能的负作用

  王 梦,胡慧萍,刘锦伟

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 429-439.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  在模拟拜耳法氧化铝生产溶出条件下合成赤泥中主要含铁组分针铁矿，研究可溶性有机物包括甲酸钠、乙酸钠、草酸钠、水杨酸钠和邻苯二甲酸钠对针铁矿悬浮液沉降性能的影响，考察添加自制聚丙烯酰胺改性氧肟酸型絮凝剂(HCPAM)时针铁矿悬浮液的沉降性能，分别采用傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)研究可溶性有机物在针铁矿表面上的吸附机理。结果表明：有机物使针铁矿悬浮液的沉降性能恶化，恶化程度由大到小顺序如下：草酸钠、水杨酸钠(邻苯二甲酸钠)、甲酸钠、乙酸钠。此外，絮凝剂HCPAM能够有效消除甲酸钠、乙酸钠和草酸钠对针铁矿悬浮液沉降的负作用，但只能部分消除水杨酸钠和邻苯二甲酸二钠对针铁矿悬浮液沉降的负作用。FT-IR和XPS光谱分析结果表明：上述有机物在针铁矿表面上的吸附机理为化学吸附。
• Select
  采用不同吸附剂从铜电解液中除锑

  KaterehSALARI,SaeedehHASHEMIAN,MohammadTaghiBAEI

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 440-449.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用不同吸附剂，如活性炭、膨润土、高岭土、树脂、沸石和白沙从铜电解液中去除Sb(V)，得到不同吸附剂从铜电解液中去除锑(V)的吸附容量顺序为：白沙<阴离子型树脂<沸石<高岭土<活性炭<膨润土。利用FTIR、XRF、 XRD、 SEM 和 BET等手段对膨润土进行表征。结果表明：膨润土的比表面积为95 m²/g，粒度为175 nm；最大去除锑(V)的最佳条件为接触时间10 min、4 g膨润土和温度40 °C；膨润土吸附锑 (V)遵守伪二级动力学方程(R²=0.996，k=9×10^-5 g/(mg·min))。热力学结果显示，膨润土从铜电解液中吸附锑(V)是吸热和自发的过程(ΔG^Θ=-4806 kJ/(mol·K)，吸附数据与Freundlich 和 Langmuir等温线模型吻合。在铜电解液中膨润土具有最大的吸附锑(V)容量为10000 mg/g，对于铜电解液中的Zn，Co，Cu和Bi的吸附很低且影响不大。
• Select
  基于FeO-SiO₂-Al₂O₃渣型的废旧铝壳锂离子电池还原熔炼回收有价金属

  任国兴,肖松文,谢美求,潘 炳,陈 坚,王奉刚,夏 星

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 450-456.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  提出一种基于FeO-SiO₂-Al₂O₃渣型废旧铝壳锂离子电池还原熔炼回收有价金属的新工艺，该工艺仅采用铜渣作造渣剂。研究表明：在造渣剂用量为铝壳锂离子电池质量的4.0倍、熔炼温度1723 K、熔炼时间30 min条件下，钴、镍、铜的回收率最高，分别为98.83%、98.39%和93.57%；还原熔炼合理的渣型组成为m(FeO):m(SiO₂)=0.58:1~1.03:1，Al₂O₃含量为17.19%~21.52%；熔炼产出合金主要由Fe-Co-Cu-Ni固溶体相和冰铜相构成，产出炉渣的主要矿物成分为铁橄榄石和铁铝尖晶石，铜在渣中损失的主要机制是板条状铁橄榄石对冰铜和金属铜的机械夹杂。
• Select
  二段式鸟粪石结晶法处理铜氨络合废水

  柴立元,彭聪,闵小波,唐崇俭,宋雨夏,张阳,张静,MohammadALI,

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 457-466.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过向合成铜氨络合废液中添加镁离子Mg²⁺和磷酸根离子 ，可以实现络合离子的解离，从而实现铜与氨氮的同步脱除。据此建立了两段式鸟粪石结晶法(TSSF)，用于去除铜及氨氮。其中，第一段添加90%药剂(MgCl₂ 及 Na₂HPO₄)，第二段添加剩余10%药剂。考察磷源及镁源添加量、pH、反应时间对铜及氨氮去除率的影响。结果表明，TSSF法对铜、氨的去除性能优于一段式沉淀法。在n(NH₃-N):n(Mg):n(P)=1:1.2:1.5 (摩尔比)、pH=9、反应时间30 min情况下，铜及氨氮的去除率分别为98.9%和99.96%。采用铜氨络合物与鸟粪石对氨氮的竞争机制解释了TSSF法对铜、氨的高效去除，并采用基于计算及优势相图的热力学分析手段进一步阐明了铜氨络合离子的解离机制。此外，X射线衍射分析(XRD)及能谱分析(EDS)结果也证实了鸟粪石的形成及铜的沉淀，揭示了铜及氨氮从液相到固相的转变过程。
• Select
  铝硅熔体黏度对初晶硅富集和分离的影响机制

  余文轴,马文会,郑忠,蒋伟燕,李杰,田茂洪

  中国有色金属学报（英文版）. 2017, 27(2): 467-474.

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究了铝硅合金电磁分离过程中熔体黏度对初晶硅富集和分离的影响。结果表明，熔体黏度对初晶硅的富集效率和分离有决定性的作用。高黏度熔体有利于初晶硅的富集，反之低黏度熔体可以促进初晶硅的分离。基于此，对初晶硅富集过程的机理进行了新的解释，并通过控制熔体黏度获得了一种强化初晶硅富集效率的工艺。此外，熔体不同区域黏度的差异会导致初晶硅的晶体形貌由球状转变为板片状。