2024年, 第34卷, 第1期　刊出日期：2024-01-25

  

• 全选
  |

Materials Science and Engineering
• Select
  变形处理对Mg-Li合金显微组织演变和力学性能的影响

  刘 站,聂金凤,赵永好

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 1-25.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66379-4

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  镁锂合金具有较高的比强度和比刚度、优秀的电磁屏蔽效应和阻尼性能等优点，是目前最轻的金属结构材料，在自动化、航空、交通运输、医疗等领域有广泛的应用前景。但是，和其他金属结构材料相比，镁锂合金的强度仍然偏低，需要对镁锂合金进行合金化或者变形处理来提高力学性能。总结了各类变形处理镁锂合金的研究现状，讨论了常规变形加工和剧烈塑性变形加工对镁锂合金显微组织和力学性能的影响，并总结了变形加工过程中形变量和温度对显微组织和力学性能的影响，以及镁锂合金的几种晶粒细化机制，阐述了镁锂合金在工业应用中遇到的问题。晶粒细化和加工硬化目前仍然是提高镁锂合金性能的主要手段。强调了几种变形和结构设计(异质材料)，这将有助于镁锂合金的创新工作，从而得到高强度镁锂合金。
• Select
  NiMo基非晶合金电催化析氢反应的进展

  张思璇,黄金昭,丁殿金,汤军,邓小龙

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 26-49.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66380-0

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  电催化水分解产生绿色氢气是发展可持续能源体系的重要途径之一。由过渡金属Ni、Mo组成的具有高活性、低成本的非晶态合金被广泛认为是一种有效的制氢催化剂。重点关注以镍钼(NiMo)基非晶合金为代表的催化剂，总结非晶态合金的制备方法及其在催化领域的应用，分别叙述NiMo合金、NiMo基中熵合金和NiMo基高熵合金在电催化析氢反应(HER)中的应用。结果表明，在合理的功能导向设计下，通过对关键科学及技术问题的解决，NiMo基非晶态合金催化剂能够表现出良好的析氢性能，最后提出在制备技术、组分调控、纳米化、电子结构以及活化机理5个方面还有待解决的问题。这对于催化剂的设计、制备、构效关系及催化机理的研究具有一定的参考价值。
• Select
  原位表面改性的纳米WC/AlSi10Mg合金增强机制

  易江龙,廖汉林,常成,闫星辰,刘敏,周克崧,

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 50-64.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66381-2

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用静电自组装工艺合成-系列不同纳米WC含量的表面改性AlSi10Mg粉末，并使用激光选区熔化(SLM)技术制备纳米WC/AlSi10Mg复合材料。结果表明，SLM制备的纳米WC/AlSi10Mg材料中形成多种Al-W金属间化合物相，通过(002)_α(Al)//(104)_Al5W的取向关系，证实具有4.7%的低晶格失配度的Al/Al₅W可形成良好共格界面。纳米WC颗粒和Al-W相可促使柱状晶转变为等轴晶，获得精细的等轴晶组织。同时，SLM制备的 3%(质量分数)纳米WC/AlSi10Mg复合材料具有最优的力学性能，抗拉强度为(464.1±8.68) MPa，伸长率为(5.6±0.95)%。此外，与其他WC/AlSi10Mg复合材料相比，SLM制备的3%WC/AlSi10Mg样品的平均摩擦因数和磨损率最低，分别为0.429和3.842×10^-5 mm³/(N·m)。力学和磨损性能的提升主要归因于晶粒细化和第二相析出强化作用。
• Select
  多道次拉伸和感应电流处理5052铝合金的力学性能和显微组织演变

  王世鹏,崔晓辉,肖昂,余卓行,杜志浩

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 65-79.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66382-4

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  提出一种多道次拉伸和感应电流处理(IEPT)相结合的复合成形方法，采用TEM和EBSD揭示感应电流对材料显微组织和力学性能的影响规律。结果表明，采用4次拉伸5%和拉伸后放电，材料伸长率比原始材料增加145%。预拉伸试样经过IEPT处理后，强度下降、塑性提高，材料的位错密度下降，晶粒变形结构向亚结构转变，同时晶粒尺寸略有增加。感应电流减弱材料的各向异性，出现新的á111？//TD织构。电塑性效应和焦耳热效应的结合增强位错运动和空位移动。采用ANSYS软件模拟板料的温度分布，最高温度达到144.7 ℃。材料强度的理论计算结果与实验数据一致。
• Select
  超声振动对2195铝锂合金搅拌摩擦焊接头显微组织与力学性能的影响

  戴翔,石磊,田春燕,武传松,高嵩

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 80-93.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66383-6

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用新型超声振动强化搅拌摩擦焊对第三代2195-T6铝锂合金进行焊接，研究超声振动对接头显微组织与力学性能的影响。研究表明，超声振动强化搅拌摩擦焊能够增强塑性材料流动，进而抑制焊接缺陷，提高无缺陷接头的临界焊接速度。在保证接头抗拉强度达到母材75%的条件下，超声振动强化搅拌摩擦焊的焊接速度和效率均高于常规搅拌摩擦焊。施加超声振动能够大幅提升较高焊接速度条件下的接头力学性能。超声振动强化搅拌摩擦焊接头的极限抗拉强度为449.5 MPa，达到母材的83.1%。超声振动强化搅拌摩擦焊接能够在保证接头质量的前提下提升临界焊接速度和焊接效率。
• Select
  热处理对1060/7N01/1060轧制复合板显微组织及力学性能的影响

  李顺强,孙国胜,张瑞升,程笑,刘吉梓,

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 94-107.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66384-8

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  利用475 ℃单道次热轧的方式制备界面结合良好的1060/7N01/1060层状复合板。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜及电子背散射衍射结合硬度和拉伸实验研究层厚比对热轧复合板显微组织和力学性能的影响。此外，对比研究冷轧前热处理(固溶处理及峰值时效)对冷轧复合板显微组织和力学性能的影响。结果表明，层厚比对热轧复合板各层显微组织特征影响不大，其力学性能与混合法则理论预测结果一致。相比而言，额外的热处理对冷轧板纯铝层的晶粒尺寸无明显影响，却有助于细化7N01层的晶粒尺寸及弥散、细小析出物的形成，使其具有更显著的细晶强化、析出强化及位错强化效应。
• Select
  铝板水热碳吸附工艺制备APC/Al层状复合材料的显微组织、力学性能和摩擦学性能

  陈奕涵,许红雨,姜博,王晔,胡茂良,吉泽升

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 108-121.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66385-X

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用铝板水热碳吸附工艺(HTCAP)和真空热压烧结工艺(VHPS)制备无定形碳(APC)/Al层状复合材料，研究葡萄糖溶液浓度对其显微组织、力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明，APC在层间分布均匀，并且通过Al的扩散与基体形成良好的界面结合。随着葡萄糖溶液浓度的增加，层间硬度、极限抗拉强度(UTS)和伸长率先增大后减小，而磨损率则呈现相反的趋势，摩擦因数(COF)逐渐减小。当葡萄糖溶液浓度为0.3 mol/L时，伸长率最大，为 16.4%，磨损率最小，为0.344×10^-5 mm³/(N·m)。粘着磨损是APC/Al层状复合材料的主要磨损机制。耐磨性的提高是由于在磨损表面形成均匀的APC润滑膜。
• Select
  累积叠轧焊Al/Mg/Al多层复合材料的腐蚀行为

  IsmailBENCHERIFA,KhadidjaABIB,KhereddineABDELYAZID,BayaALILI,DjamalBRADAI

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 122-138.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66386-1

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究累积叠轧焊(ARB)Al1050/AZ31/Al1050多层复合材料的腐蚀行为， 腐蚀介质为3.5%NaCl(质量分数)溶液，分析测试手段包括动电位极化测试(PDP)、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM-EDS)、拉曼光谱和X射线衍射(XRD)等。为了深入研究Al1050/AZ31/Al1050多层复合材料的耐腐蚀性和腐蚀产物，对ARB制备的Al1050/Al1050/Al1050多层复合材料进行了相似的测试作为对比。动电位极化曲线和电化学阻抗谱显示，ARB应变水平会显著影响腐蚀速率。与Al1050/Al1050/Al1050样品相比，Al1050/AZ31/Al1050多层复合材料具有更高的腐蚀速率和更低的极化电阻。AZ31层对腐蚀过程起主导作用。拉曼和XRD分析结果表明主要腐蚀产物为 Mg(OH)₂，且不含任何氯化合物(如(Mg(OH)₂)？MgCl₂)。
• Select
  磁控溅射镀铝AZ31镁合金等离子体电解氧化揭示的放电通道结构及其腐蚀行为

  胡攀峰,魏兵剑,程昱琳,程英亮

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 139-156.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66387-3

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  在硅酸盐-六偏磷酸盐电解液中对覆盖薄磁控溅射铝层的 AZ31镁合金进行等离子体电解氧化(PEO)，以研究 PEO机理并提高合金的耐腐蚀性。使用 SEM和 EDS 检测涂层形貌并追踪涂层中 Mg 和 Al 元素的分布。新的涂层主要在靠近涂层/金属基体界面的放电通道下部形成。在放电通道上部先前形成的氧化物大部分以固态形式保留在原先的位置，只有少部分熔融氧化物通过涂层的微孔流出，到达表层。阴离子可以通过涂层充满电解液的孔传输，自由地进入涂层的最深部位。在 3.5% NaCl (质量分数)中进行开路电位、极化曲线和 EIS 测试。结果表明，致密的磁控溅射 Al层可以显着提高 AZ31镁合金的耐腐蚀性，其耐腐蚀性甚至优于 PEO处理后的样品。
• Select
  通过调控表面石墨烯-环氧树脂复合涂层的仿生界面和取向以提高镁合金的防腐和热/电性能

  隋普升,刘成宝,张爱猛,孙聪,崔蓝月,曾荣昌,

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 157-170.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66388-5

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过旋涂方法制备具有“砖泥”结构的仿生石墨烯-环氧树脂复合涂层。合成咪唑基离子液体修饰的石墨烯(GI)以改善石墨烯(G)和环氧树脂之间的界面相容性。通过扫描电镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱观察和分析其表面形貌和化学结构，利用热成像仪记录表面温度变化，通过体积表面积电阻率测试仪和激光闪点法分别测定涂层的表面电阻率和导热系数，通过电化学阻抗谱和盐雾腐蚀试验表征其耐蚀性。复合涂层中的GI层呈现出近似平行的取向，从而提高热传导和静电耗散效率。穿过平面的导热系数和表面电阻率分别为0.77 W·m^-1·K^-1和1.6′10⁶ Ω·cm。电化学阻抗谱测试表明，经过40 d的浸泡，涂层的低频模量达到6.76′10¹⁰ Ω·cm²，比纯环氧涂层提高约2个数量级，表现出优异的耐腐蚀性。
• Select
  力学性能可调的高氧钛原位电弧增材制造

  李昌远,刘长猛,鲁涛,郭跃岭,刘彬

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 171-183.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66389-7

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过电弧增材制造原位制备高氧钛，并对高氧钛的成分偏析、显微组织和力学性能进行研究。结果表明，高氧钛试样的显微组织主要呈现为针状α相集束。随着氧含量的增加，试样针状α相逐渐变宽，集束尺寸变大。受氧的强化作用以及晶粒尺寸效应共同影响，试样的强度先提高后下降，伸长率显著下降，断裂形式由塑性断裂向解理断裂过渡。当氧含量达到0.37%(质量分数)时，伸长率约为7%，试样抗拉强度超过730 MPa，约为商业纯钛的2倍。
• Select
  考虑相含量的TC17钛合金线性摩擦焊中的残余应力

  何鹏,吴运新,张涛,陈送义,张晨,

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 184-193.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66390-3

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了获得准确的TC17钛合金线性摩擦焊中的残余应力，建立TC17钛合金弹性常数与相分数之间的数值关系。结合焊接区域的相分数，获得呈梯度分布的弹性常数，并将其引入轮廓法进行计算。结果表明， TC17钛合金的弹性常数与α相分数呈正相关，在宽度约4 mm的焊接区域呈现明显的梯度分布特征；若忽略相分数的梯度分布，计算残余应力时相对误差可达36.06%；修正后的残余应力呈双峰分布，在热影响区边缘处达到峰值，约为442 MPa。这说明考虑相分数的梯度分布是必要的。
• Select
  Ti、Zr和Hf元素协同优化Nb-Si基合金显微组织、相组成和室温断裂韧性

  王琪,赵天宇,陈瑞润,王晓伟,徐琴,王墅,傅恒志

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 194-202.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66391-5

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用真空电弧熔炼制备Nb-16Si-xTi-yZr-zHf (x=18, 22; y=0, 4; z=0, 4；摩尔分数，%)合金并研究Ti、Zr与Hf元素对Nb-Si合金物相组成、显微组织、断裂韧性以及裂纹扩展行为的影响。结果表明：单独添加4% Zr元素能促进(Nb,X)₃Si向Nb固溶体(Nbss)/γ-(Nb,X)₅Si₃共析反应的发生；同时添加Ti、Zr、Hf元素能进一步促进共析反应的发生。裂纹倾向于在(Nb,X)₃Si中扩展，当裂纹途径Nb固溶体时会发生偏转。细密的Nbss/γ-(Nb,X)₅Si₃共晶组织以及层状Nbss/γ-(Nb,X)₅Si₃共晶组织可以使裂纹产生桥接与分支，阻碍裂纹的扩展。Nb-16Si- 22Ti-4Zr-4Hf的合金化元素含量最高，因此，其室温断裂韧性最好(11.62 MPa·m^1/2)，相较于Nb-16Si-18Ti提高87.7%，性能的提升主要归因于存在层状共晶组织。
• Select
  热处理过程TiAlCrMn高熵合金的高温氧化特性与力学性能

  陈平虎,李柏春,刘震,周英豪,李瑞卿,张昀

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 203-218.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66392-7

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用真空熔炼制备不同Al、Cr、Mn含量的TiAlCrMn系高熵合金，并对其高温氧化特性和热处理前后的力学性能进行研究。结果表明，随着Al、Cr、Mn含量的增加，其高温氧化质量增加率明显降低，这是因为在氧化层中形成了连续且致密的富(Al,Cr)氧化物，阻碍氧原子与其他合金原子相互扩散形成新的氧化物。另外，热处理前后的样品，其显微硬度均存在单调递增的趋势，晶粒粗化会导致样品硬度降低，而在高含量合金元素的样品中，析出强化会改善其硬度。变形诱导强化使材料获得更高的压缩强度，在500 ℃热处理后的样品其屈服强度有所降低，而经过900 ℃热处理的材料屈服强度得到提升，但其延展性降低。
• Select
  (Ti₆₀Cr₃₀Nb₁₀)_100-xAl_x轻质中熵合金的力学与腐蚀性能

  王浩,陈维平,郝良彦,褚晨亮,熊伟,付志强,

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 219-235.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66393-9

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究轻质(Ti₆₀Cr₃₀Nb₁₀)_100-xAl_x (x=0，5，7.5，10，摩尔分数，%)中熵合金在铸态和均匀化态下的显微组织、力学性能和腐蚀行为。结果表明，随着Al含量从0增加到10%(摩尔分数)，铸态合金均由相同的相组成，即体心立方(BCC)相和少量TiCr₂型Laves相组成。均匀化后，所有合金均由单相BCC组成。此外，(Ti₆₀Cr₃₀Nb₁₀)₉₅Al₅中熵合金表现出在铸态和均匀态条件下最优异的力学性能，屈服强度分别约为1048 MPa和1017 MPa，同时保持超50%压缩应变。与TC4和铸态(Ti₆₀Cr₃₀Nb₁₀)₉₅Al₅合金相比，均匀态(Ti₆₀Cr₃₀Nb₁₀)₉₅Al₅合金表现出更优异的耐腐蚀性能，这主要归因于均匀的显微组织与化学成分。
• Select
  具有贯穿结构的铜/铝复合材料的强化及热导率

  陈孝凌,陈志青,胡波,严龙,王静雅,应韬,曾小勤

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 236-245.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66394-0

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了在提高铝合金强度的同时避免降低其热导率，设计了一种具有单向贯穿结构的新型铜/铝双金属复合材料，并采用增材制造结合挤压铸造的工艺实现制备成形。该复合材料表现出较好的强度(约340 MPa)和热导率(200 W/(m·K))匹配性，综合性能超过传统铝合金。这种良好的导热性能归因于单向贯穿的Cu骨架增强体结构能够为电子传导提供快速通道。同时，界面处生成Al₂Cu共晶相，实现良好的界面冶金结合，有效改善复合材料的力学性能。
• Select
  金刚石/铜-硼复合材料界面结构及其对热导率和力学性能的影响

  谢忠南,郭宏,肖伟,张习敏,黄树晖,孙明美,解浩峰,

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 246-254.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66395-2

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过控制硼含量制备不同界面结构的金刚石/铜复合材料，研究复合材料的界面显微组织及其对热性能和力学性能的影响。结果表明，界面处形成微米级B₄C齿状结构，该结构为界面结合提供冶金结合和机械啮合的双重作用。金刚石/铜-硼复合材料获得最高为695 W/(m·K)的热导率和535 MPa的弯曲强度。金刚石与B₄C之间形成具有金刚石(111)//B₄C (104) 取向关系的半共格界面。微纳米级齿状结构可提高界面声子传输效率和界面结合强度。
• Select
  3D打印和电沉积多层超轻夹层板的力学性能和能量吸收性能

  Mehrnoosh HOSSEINPOUR, Salar ROHANI NEJAD, Seyed Mohammad Hossein MIRBAGHERI

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 255-264.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66396-4

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究由开孔聚合物和金属/聚合物泡沫芯制成的轻质夹层板的力学性能和能量吸收性能。通过结合聚合物树脂的增材制造和三层金属(Ni/Ni-Cu/Ni)的电沉积制备多层夹层板，每英寸孔数(PPI)为4、5和6。测试样品在单轴压缩变形过程中的屈服强度，计算其能量吸收密度、互补能和比吸收能(SEA)。结果表明，与相同厚度的纯Ni和Cu夹层板相比，复合夹层板的性能有明显改善。增加PPI和金属层可提高力学性能和能量吸收性能，当PPI为6时，屈服强度(能量吸收密度)由聚合物夹层板的0.12 MPa (0.12 MJ/m³)提高到三层金属夹层板的1.83 MPa (0.67 MJ/m³)。对夹层板结构归一化能量的研究表明，夹层板具有可预测的塑性变形行为，多金属层改善了新型夹层板的力学性能。其能量吸收性能的显著增强可保证材料在不同行业的独特应用。
Mining, Minerals Processing and Metallurgical Engineering
• Select
  地下矿山非爆机械化智能采掘

  王少锋,吴毓萌,石鑫垒

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 265-282.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66397-6

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  非爆机械化采掘是替代传统钻爆法进行深部硬岩开挖的一种新方法，其智能化升级包括智能感知、智能决策和智能控制。在综合分析岩石采掘工程涉及的两大问题(破碎和稳定)和三大要素(环境条件、岩体特性、采掘参数)的基础上，建立包括岩体及环境特性原位监测、硬岩可切割性改善、采掘参数智能控制和采掘表现性能评价在内的非爆机械化智能采掘工艺，以实现岩石采掘装备的机械化、自动化、无人化，采掘工艺的连续化、精细化、协同化，以及采掘管理的信息化、数字化、智能化。此外，建立非爆机械化智能采掘PDCA循环管理模式，通过深部高应力诱导利用和能量调控、硬岩诱变改性降危增割和多源载荷联合破岩3个子循环的协同，实现地下矿山安全高效采掘。
• Select
  辉铜矿化学-生物溶解机制及浸出动力学进展

  房朝军,王军,邱冠周,

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 283-297.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66398-8

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  辉铜矿是最具生物冶金工业利用价值的含铜矿物之一，然而，其生物浸出效率仍有较大提升空间。为了更好地揭示辉铜矿的生物浸出过程，对辉铜矿化学-生物溶解机制和浸出动力学相关研究进展进行综述。系统阐述辉铜矿的晶体结构，总结辉铜矿的化学溶解机制、电化学溶解机制和生物溶解机制，讨论辉铜矿的浸出动力学以及不同浸出参数对辉铜矿浸出的影响，总结辉铜矿生物冶金在工业应用中存在的问题。尽管如此，辉铜矿生物浸出的精细过程和浸出机制仍有待进一步研究。未来可采用同步辐射等多种新型研究方法在化学-生物多学科交叉基础上探明次生硫化铜矿的精细氧化溶解机制，为辉铜矿高效环保提铜奠定基础。
• Select
  O₃氧化法选择性浮选分离辉钼矿和黄铜矿

  张红涛,宋翔宇,黄业豪,张 振,王 文,徐来福

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 298-308.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66399-X

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究O₃氧化对黄铜矿和辉钼矿浮选回收率的影响。单矿物浮选试验结果表明，在O₃浓度约为90 g/m³、气体流量为4 L/min的条件下，黄铜矿和辉钼矿氧化2 min后，黄铜矿的浮选回收率降至16%，而辉钼矿的浮选回收率变化不大。人工混矿浮选试验结果表明，在选择性浮选黄铜矿和辉钼矿中，O₃氧化预处理可以代替Na₂S试剂作为铜抑制剂。接触角测量结果表明，O₃ 氧化处理选择性地使黄铜矿表面具有亲水性。 Zeta 电位和 X 射线光电子能谱分析结果表明，氧化处理后黄铜矿表面产生不溶于水的亲水性氧化物和氢氧化物，使得黄铜矿更加亲水；此外，辉钼矿的表面虽略有氧化，但其表面仍保持疏水性。
• Select
  同心圆式反应器中精确调控和连续制备β-四钼酸铵

  李江涛,罗勇进,李志超,赵中伟,刘旭恒,陈星宇,何利华,孙丰龙,张宁

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 309-321.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66400-3

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用同心圆式反应器制备β-四钼酸铵，研究制备过程中Mo离子聚合形态和微观结构受溶液酸度影响的变化规律。结果表明，将溶液的pH 值控制在2.5以下可以得到四钼酸铵晶体；采用NH₃？H₂O将溶液pH 值调回至3.0有利于细粒钼酸铵结晶的溶解，并促进七钼酸铵向四钼酸铵结晶的转变；降低(NH₄)₄Mo₄O₁₂(O₂)₂？2H₂O晶体与结晶母液的接触时间有利于获得β-(NH₄)₂Mo₄O₁₃结晶。基于钼的聚合机理，设计多个格区的同心圆反应器，实现钼酸铵结晶的分区域调控。通过调控硝酸、氨水和含晶种的母液在各格区中加入的位置和时机，可制备出优质的β-(NH₄)₂Mo₄O₁₃结晶。
• Select
  黄钾铁矾对硫脲浸金的影响及草酸盐的作用机理

  李 科,李 骞,姜 涛,杨永斌,徐 斌,许 瑞,张 雁

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 322-335.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66401-5

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  研究生物氧化产生的黄钾铁矾对酸性硫脲浸金的影响，并探讨草酸添加剂的作用机制。结果表明，黄钾铁矾会增加硫脲的消耗和阻碍金的溶解。黄钾铁矾能显著提高硫脲的分解，阻碍金的溶解。黄钾铁矾造成不利影响的主要原因可能是酸性溶液中黄钾铁矾释放的铁离子使溶液浆电位增加，从而加速硫脲的分解，并加剧硫脲分解产生的钝化物种对金表面的钝化作用。添加草酸盐可以有效削弱黄钾铁矾的不利影响，表现为明显降低硫脲的消耗和促进金的溶解。通过溶液电位、Zeta电位和XPS分析，揭示草酸的可能作用机理。草酸盐不仅可以通过与Fe³⁺配位减弱Fe³⁺与硫脲之间的相互作用，还可以通过无差别吸附和静电斥力阻止钝化产物在金表面包裹。
• Select
  利用有机酸浸出系统从废旧磷酸铁锂中回收Li和Fe

  王亚辉,伍继君,胡国琛,马文会,

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 336-346.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66402-7

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  采用湿法冶金从废旧LiFePO₄正极粉末中回收有价金属锂和铁，回收产物作为原料制备磷酸铁锂。通过优化浸出工艺参数，在丙酮酸浓度为3.0 mol/L、H₂O₂体积为2 mL、固液比为0.1 g/mL、反应温度为80 ℃以及反应时间为20 min的条件下，Li的浸出效率达到96.56%。采用XRD、XPS、FE-SEM和EDS对浸出残渣进行表征。结果表明，浸出残渣为FePO₄，Fe/P摩尔比为0.974。将浸出液的pH值调整到12.0，并在80 ℃搅拌2 h后，浸出液中的Li通过原位沉淀以Li₃PO₄形式回收，其纯度为96.5% (质量分数)。丙酮酸/H₂O₂溶液浸出Li的反应动力学数据符合Avrami模型(R²>0.95)。Li浸出过程的活化能较低，表明扩散限制浸出过程中的反应速率。
• Select
  铁浴条件下电炉粉尘球团的熔融与分离行为

  杨超,佘雪峰,王如意,王静松,薛庆国

  中国有色金属学报（英文版）. 2024, 34(1): 347-360.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(23)66403-9

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了提高对含锌电弧炉粉尘(EAFD)的利用效率，实验研究EAFD球团在铁浴条件下的还原熔化行为。定义铁液滴球形度作为判断其凝聚的标准，然后探讨铁液滴直径和球形度之间随时间变化的关系。根据实验最终建立EAFD颗粒的熔化和分离行为。结果表明，在铁浴条件下，EAFD球团的Zn去除率在5.0 min时达到99%以上，但在15.0 min时金属渣分离还没有完成。由于成分的波动，在EAFD球团中形成几个区域的液态渣，然后液态渣不断增加，直到球团完全熔化。球形度>65%、直径>500 μm的Fe液滴的数量随着时间的推移而减少，大直径的Fe液滴先完成分离。渣铁分离过程如下：在布朗运动下Fe液滴在渣中形成，之后Fe液滴直径在马兰戈尼效应下增加，Fe液滴在渣中下降速度符合斯托克斯定律。