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用氯化胆碱-草酸从次氧化锌粉尘中梯级分离铟及伴生元素 认领 引用 被引量：1
1
作者 张良进 刘勇志 +2 位作者 于奇元 龙跃 张玉柱 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2026年第1期52-57,共6页
为高效富集次氧化锌粉尘中的铟并实现伴生元素的定向分离回收,研究采用氯化胆碱-草酸二水合物低共熔溶剂浸出粉尘中的Zn、Fe、Pb、In,并结合“水解脱锌铅—紫外光还原除铁”工艺进行分步除杂。结果表明:在液固体积质量比12 mL/1 g、温... 为高效富集次氧化锌粉尘中的铟并实现伴生元素的定向分离回收,研究采用氯化胆碱-草酸二水合物低共熔溶剂浸出粉尘中的Zn、Fe、Pb、In,并结合“水解脱锌铅—紫外光还原除铁”工艺进行分步除杂。结果表明:在液固体积质量比12 mL/1 g、温度70℃、时间6 h的优化浸出条件下,Zn、In、Pb、Fe浸出率分别达95.52%、88.91%、80.82%和89.13%;浸出液通过水解沉淀可脱除Zn/Pb,再经紫外光还原沉淀可脱除Fe;经此分步沉淀除杂处理后,溶液中In质量分数由0.03%提升至1.5%,能成功实现铟的高效富集,以及Zn、Pb、Fe等伴生元素的定向分离回收。 展开更多
关键词 低共熔溶剂 次氧化锌粉尘 铟 梯级提取 浸出 分离 回收
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可溶铝合金水解过程中镓的回收与浸出行为研究 认领 引用 被引量：1
2
作者 张建斌 王丁梦洁 +1 位作者 张建军 汪宝堆 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2026年第7期1793-1800,共8页
选用Al-Ga-Mg-Sn块体可溶铝合金,采用“一步法”湿法冶金技术,以有机酸(草酸、苹果酸、乙酸)溶液、无机酸(硝酸)溶液作为浸出剂,研究酸浸出的浸出剂种类、pH值、温度和浓度对制氢过程中Ga回收率的影响。回收结果发现:在温度为70℃,浸出... 选用Al-Ga-Mg-Sn块体可溶铝合金,采用“一步法”湿法冶金技术,以有机酸(草酸、苹果酸、乙酸)溶液、无机酸(硝酸)溶液作为浸出剂,研究酸浸出的浸出剂种类、pH值、温度和浓度对制氢过程中Ga回收率的影响。回收结果发现:在温度为70℃,浸出剂浓度为0.2 mol·L-1时,有机酸溶液均能回收Ga,且回收效果为草酸(86.88%)>苹果酸(73.40%)>乙酸(13.17%);而无机酸(硝酸)溶液无法回收Ga。草酸为浸出剂,初始pH值约为3.8,低温高浓度(70℃/0.3 mol·L-1)下回收率为94.38%;高温低浓度(90℃/0.2 mol·L-1)下回收率为93.78%。为探究Ga的浸出行为,对Al-Ga-Mg-Sn水解过程中pH值变化、回收物Ga的形态、生成物溶液中固体颗粒粒径与Zeta电位进行测试分析,结果表明:Ga回收率随着生成物粒径的减小而增大,随着Zeta电位绝对值的增大而增大。草酸浸出剂的高回收率(94.38%)对应生成物粒径为155 nm,Zeta电位值为−31.29 mV。 展开更多
关键词 可溶铝合金 湿法冶金 镓 Zeta电位
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Al-Ga-Mg-Sn合金水解制氢固废中Ga元素的回收:两步法“酸碱协同”浸出 认领 引用 被引量：1
3
作者 张建斌 李宇曦 +1 位作者 张建军 汪宝堆 《中国冶金》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第4期189-198,共10页
从含镓(Ga)固体废料中开发高效、绿色、短流程且经济可行的Ga回收工艺,是全球主要经济体Ga资源循环领域面临的重大挑战。Al-Ga-Mg-Sn铝合金水解制氢固废为含5%~10%Ga(质量分数)的水合氧化铝(Al2O3·nH2O),属高品位Ga资源,... 从含镓(Ga)固体废料中开发高效、绿色、短流程且经济可行的Ga回收工艺,是全球主要经济体Ga资源循环领域面临的重大挑战。Al-Ga-Mg-Sn铝合金水解制氢固废为含5%~10%Ga(质量分数)的水合氧化铝(Al2O3·nH2O),属高品位Ga资源,但强酸或强碱直接浸出的低效率无法达到工业化需求。本文提出“酸碱协同”回收Ga元素,有机酸酸洗富集、强碱浸出的两步工艺,有效削弱直接强碱浸出中二次钝化对固体废料的包裹作用,显著提升Ga的回收效率。通过系统研究酸洗过程的酸类型、浓度及二次反应NaOH浓度对Ga回收率的影响规律,结合动力学分析揭示碱浸出过程的速率控制步骤与反应机理。结果表明,有机酸(草酸、柠檬酸、苹果酸)的回收效果优于无机酸(盐酸),其中柠檬酸表现最为优异。有机酸通过羧基与羟基的螯合作用形成络合物,络合物粒径随酸浓度升高而减小,纳米级颗粒(柠檬酸粒径为71.77nm、苹果酸粒径为91.94nm)是保障高回收率的关键;碱浸过程符合未反应收缩核模型(决定系数R2>0.98),反应速率由表面化学反应控制,90℃时表观活化能为45.6 kJ/mol。当反应温度控制在90℃,采用物质的量浓度为0.3mol/L柠檬酸预处理与物质的量浓度为0.5mol/L NaOH浸出的组合工艺时,体系中Ga的回收率可达到76.44%。该研究实现Ga的原位单质聚集,规避了传统工艺“离子浸出-二次转化”流程中繁琐的多步分离与富集操作,达到经济可行的Ga短流程回收工艺,有效降低工艺操作难度与废渣污染风险,为含Ga固体废料中Ga回收的研究提供了试验验证与技术支持。 展开更多
关键词 铝合金 固体废料 镓 酸 碱 腐蚀
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In3+-C2O42--H2O中In(Ⅲ)的形态分布及其对废弃ITO玻璃粉末中铟浸出效果的影响 认领 引用
4
作者 党晓娥 牛鹏宇 +2 位作者 刘成鹏 王碧侠 张思敏 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CSCD 北大核心 2026年第2期519-531,共13页
为了解决高温法、无机酸法处理废弃ITO玻璃粉末时铟锡分离效果不佳,以及草酸体系中铟浸出率偏低的技术瓶颈,借助HYDRA-MEDUSA软件绘制In3+-C2O42--H2O中In(Ⅲ)的形态分布图,研究In(Ⅲ)的存在形态与C2O42-总浓度... 为了解决高温法、无机酸法处理废弃ITO玻璃粉末时铟锡分离效果不佳,以及草酸体系中铟浸出率偏低的技术瓶颈,借助HYDRA-MEDUSA软件绘制In3+-C2O42--H2O中In(Ⅲ)的形态分布图,研究In(Ⅲ)的存在形态与C2O42-总浓度c(C2O42-)TOT、体系pH及液固比的关系。在此基础上,提出草酸-草酸钠协同浸出分离铟与锡的技术,研究铟锡分离效果的影响因素及水解法回收浸出液中铟的最佳工艺条件。研究结果表明,pH和c(C2O42-)T OT是调控In(Ⅲ)形态分布及铟浸出率的核心因素,而液固比的影响则相对微弱;浸出液中In(Ⅲ)的主要存在形态直接决定铟的浸出率:提高c(C2O42-)TOT可降低浸出pH,促使In(Ⅲ)在较低pH下转化成In(C2O4)3-3,从而显著提高铟的浸出率。草酸-草酸钠浸出铟的最优条件如下:c(C2O42-)TOT=0.09 mol/L、n(H2C2O4)(Na2C2O4)=1:1、液固比为10 mL/g、浸出温度为90℃、时间为40 min和搅拌速度为400 r/min。在此条件下,In的浸出率为96.71%,而Sn和Al的浸出率仅为2.54%和2.48%,实现了铟与杂质金属的高效分离,且浸出液中的铟主要以In(C2O4)3-3形式存在。当水解温度为70℃,体系pH=9和水解时间为30 min时,浸出液中铟的沉淀率为85.56%;水解后液的主要成分为Na2C2O4,可部分回用于浸出工序,实现浸出剂的循环利用。该技术实现了废弃ITO玻璃粉末中的铟与锡的常压、低温绿色分离,为铟的清洁回收及资源可持续再利用提供了新的技术途径。 展开更多
关键词 ITO玻璃粉末 形态分布 草酸 浸出 水解 分离
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锌冶炼提铟生产过程中铟铁分离技术进展 认领 引用
5
作者 刘学 高文成 +3 位作者 尚鹤 温建康 杨鑫龙 孙建之 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第6期1016-1027,共12页
铟作为战略金属,经常与硫化铅锌矿床伴生,由于其量少且分散,因而通常是在锌、铅的冶炼过程中逐步富集回收,但该回收流程长,回收率低,且富铟渣来自铅锌冶炼的各个环节,赋存形式多样,从而导致了铟回收工艺复杂。本文通过介绍锌冶炼提铟生... 铟作为战略金属,经常与硫化铅锌矿床伴生,由于其量少且分散,因而通常是在锌、铅的冶炼过程中逐步富集回收,但该回收流程长,回收率低,且富铟渣来自铅锌冶炼的各个环节,赋存形式多样,从而导致了铟回收工艺复杂。本文通过介绍锌冶炼提铟生产过程中铟、铁的迁移规律,认识到铟铁分离是贯穿整个铅锌冶炼过程的命题,无论是火法冶炼还是湿法浸出,再到后期的萃取分离和沉铟,每一步都与铟和铁的赋存状态及迁移规律休戚相关。根据提铟工艺的改进及工程应用,对铟铁的走向控制及分离效果进行汇总及分析,对目前主流提铟工艺火法冶炼-湿法浸出-中和沉铟/萃取分离等各工序中铟铁分离的可能性进行了较全面的剖析及评估,明确了铟回收过程的关键节点,以期达到利用现有设备设施实现技术改造缩短提铟流程、减少铟的过程损失的目的,进而提出有效提高铟回收率的方法及铟回收的发展方向。 展开更多
关键词 锌冶炼 铟回收 铟铁迁移规律 铟铁分离
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磷酸三丁酯对盐酸介质中镓的萃取机理 认领 引用
6
作者 黄青叶 包申旭 +1 位作者 陈波 姜洋 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第3期1066-1075,共10页
镓(Ga)作为重要的稀散金属,目前主要从锌/铝冶炼渣、粉煤灰及电子废弃物等二次资源中回收。本文采用溶剂萃取法,以磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂,系统探究了盐酸介质中Ga的萃取行为与机理。通过斜率法确定萃合物组成,并结合红外光谱、核磁共... 镓(Ga)作为重要的稀散金属,目前主要从锌/铝冶炼渣、粉煤灰及电子废弃物等二次资源中回收。本文采用溶剂萃取法,以磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂,系统探究了盐酸介质中Ga的萃取行为与机理。通过斜率法确定萃合物组成,并结合红外光谱、核磁共振氢谱和电喷雾质谱表征手段进行验证。结果表明:在溶液pH值-0.5、4%(体积分数)TBP、96%(体积分数)260#溶剂油、6 mol/L Cl-、萃取温度25℃、O/A相比1∶1、萃取时间5 min的条件下,Ga的萃取率达98.46%。在高盐酸体系中,Ga以G形式与质子化的TBP通过离子缔合机制结合,形成[3TBPH+∙GaCl4-∙nH2O][2Cl−]配合物。光谱分析结果证实,TBP中P=O基团参与配位,且萃取过程中TBP发生质子化。热力学研究表明,该萃取为放热过程(ΔH<0),低温有利于Ga的萃取。 展开更多
关键词 镓 磷酸三丁酯 盐酸介质 热力学 萃取机理
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Al-Ga-Mg-Sn合金水解制氢固废中Ga元素的回收:一步法“酸/碱”浸出 认领 引用
7
作者 张建斌 李宇曦 +1 位作者 张建军 汪宝堆 《中国冶金》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第5期166-175,187,共10页
块体活性铝合金分解水制氢具有水质要求低、在线制氢及按需供氢等优势,能有效解决氢气制备、储存、运输与安全等难题,成为燃料电池用氢的优选来源之一。然而,活性铝合金中关键金属镓(Ga)的成本高,成为制约其规模化发展及氢能领域应用的... 块体活性铝合金分解水制氢具有水质要求低、在线制氢及按需供氢等优势,能有效解决氢气制备、储存、运输与安全等难题,成为燃料电池用氢的优选来源之一。然而,活性铝合金中关键金属镓(Ga)的成本高,成为制约其规模化发展及氢能领域应用的瓶颈。因此,实现Ga元素的减量使用与回收再利用是推动该类材料走向低成本、环境友好型发展及工业化应用的必然路径。本研究基于Al-Ga-Mg-Sn体系的E-pH(Pourbaix图)分析,针对其水解制氢产生的固体废料,系统考察了pH12的碱性体系的浸出效果。通过“酸/碱”浸出工艺,利用Al与Ga在酸、碱环境中溶解行为的差异实现固液分离,并一步法回收单质Ga。探究了浸出剂种类、浓度、温度及固液比等参数对Ga回收率的影响规律,揭示了酸、碱体系中Ga回收机制的本质差异。研究结果表明,在HCl酸性体系中,Ga易被氧化为离子态进入溶液,难以实现单质Ga的回收;而在NaOH与KOH碱性体系中,NaOH的浸出效果更优。在温度为90℃、NaOH物质的量浓度为0.4mol/L、固液比为1g∶40mL的条件下,Ga回收率达26%,升高温度可显著提升Ga回收效率。酸、碱体系中回收效率的差异源于固体废料的腐蚀行为,HCl引发废料发生局部点蚀,导致Ga吸附于废料孔隙中难以浸出;NaOH则促进废料发生均匀腐蚀,利于Ga的析出与聚集。一步法“酸/碱”浸出工艺可在线回收单质Ga,避免了传统“离子溶出-二次转化”流程中的多步分离与富集操作,大幅简化了工艺流程。 展开更多
关键词 铝合金 固体废料 镓 浸出 腐蚀
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二次资源中铟的回收利用技术现状及展望 认领 引用
8
作者 张卜升 MA Hao 赵盘巢 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2026年第7期1480-1498,共19页
系统综述了铟二次资源来源、各类湿法和火法回收工艺的技术原理、研究进展及优缺点。基于铟的产业应用及废料中铟的存在形态,铟的二次资源主要分为ITO靶材生产与加工废料、废旧电子及光电产品、半导体及化合物生产废料、含铟材料加工废... 系统综述了铟二次资源来源、各类湿法和火法回收工艺的技术原理、研究进展及优缺点。基于铟的产业应用及废料中铟的存在形态,铟的二次资源主要分为ITO靶材生产与加工废料、废旧电子及光电产品、半导体及化合物生产废料、含铟材料加工废料及冶金工业伴生渣沉等五大类,湿法冶金是工业化主流技术,主要包括预处理—浸出—分离提纯—电解精炼。因物料品位、杂质与物理结构差异大,导致预处理方式差异显著,高品位ITO、化合物及合金废料易处理、回收率高,通常除油后采用破碎、球磨、机械活化等操作提升活性,废旧面板与光伏废料含量低、结构复杂、分散性强,是规模化回收的主要难题,这类低品位的废料一般经拆解、破碎后得到富含ITO的导电玻璃粉,再经浸出操作;浸出和分离纯化仍以酸浸+萃取/置换+电解精炼为主,浸出过程通常耦合微波、超声、氧化、氧压、混沌流、多段及逆流等工艺及操作,工艺比较成熟且可有效提升浸出效率,分离纯化工艺中,沉淀法和置换法多作为萃取过程的补充,吸附分离更适合低浓度操作。新兴的生物浸出、低共熔溶剂、离子液体和液膜分离等绿色技术实验室效果优良,但仍处于实验室及中试阶段,尚未实现大规模工业化应用。火法回收基于蒸气压差异分离,包括氯化挥发、还原挥发与真空蒸馏,可快速富集低品位物料,真空蒸馏可制备4N级精铟,但能耗和设备要求高。未来的重点在于突破产量巨大的废旧电子光电产品高效拆解富集、绿色浸出萃取、短流程一体化工艺及高值化,推动再生铟成为稳定供给来源,兼顾资源效益与环境友好。 展开更多
关键词 铟 二次资源 循环利用 ITO 浸出 分离 研究进展
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6N高纯镓制备工艺及杂质元素迁移行为分析 认领 引用
9
作者 段丽娟 胡凯 +3 位作者 徐克华 高艳芬 王刚 曹洪杨 《材料研究与应用》 CAS 2026年第5期523-530,共8页
6N高纯镓作为重要的半导体原材料,在新能源、消费电子及通信系统等领域发挥着不可替代的作用,其量产对半导体行业的发展至关重要。工业粗镓中杂质种类繁多,物理化学性质各异,去除难度大。提纯工艺的选择取决于粗镓中杂质的种类及性质,因... 6N高纯镓作为重要的半导体原材料,在新能源、消费电子及通信系统等领域发挥着不可替代的作用,其量产对半导体行业的发展至关重要。工业粗镓中杂质种类繁多,物理化学性质各异,去除难度大。提纯工艺的选择取决于粗镓中杂质的种类及性质,因此,需系统分析粗镓中各杂质元素在不同提纯工艺中的迁移规律,梳理提纯方法的除杂规律,为6N高纯镓的工业制备工艺提供参考。本文采用酸洗、结晶与电解相结合的方法,从工业级粗镓(纯度99.9%)制备高纯6N镓(纯度99.9999%),系统分析了Zn、Cu、In、Pb、Fe、Ca、Hg等杂质元素的去除规律。研究结果表明:酸洗工艺可有效去除Zn、Fe和In等杂质,但对Cu、Pb和Hg的去除效果不明显;电解提纯工艺能够有效脱除Cu、Pb和Hg,但对Zn的去除效果较差,为确保电解镓的纯度,需在酸洗阶段将Zn含量降至1μg·g-1以内;酸洗与电解工艺结合可显著去除粗镓中的杂质,使其纯度提升至5N,但仍未达6N标准。为实现6N高纯镓的制备,可在酸洗与电解工艺之间增加定向结晶步骤,进一步降低杂质元素含量,特别是Cu、Pb、Hg和Ca,需将其浓度控制在10μg·g-1以内,其余元素控制在1μg·g-1以内,经电解除杂后杂质总体含量可满足6N高纯镓的要求。本文系统研究了不同提纯工艺过程中杂质的迁移规律,为高效、经济制备高纯镓提供了理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 6N高纯镓 粗镓 锌冶炼 除杂 酸洗 电解 结晶 金属杂质
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锌冶炼中浸渣低酸浸出铟实验研究 认领 引用
10
作者 周晓龙 胡昌荣 +1 位作者 何立秀 韦响 《福建冶金》 2026年第4期16-19,共4页
在“双碳”目标背景下,有色金属冶炼过程固体废渣的资源化利用对实现行业绿色低碳发展具有重要意义。锌冶炼中性浸出渣中富集多种有价金属,其中铟的高效回收尤为关键。针对常压低酸浸出过程中铟浸出率偏低的问题,本文采用常压硫酸浸出工... 在“双碳”目标背景下,有色金属冶炼过程固体废渣的资源化利用对实现行业绿色低碳发展具有重要意义。锌冶炼中性浸出渣中富集多种有价金属,其中铟的高效回收尤为关键。针对常压低酸浸出过程中铟浸出率偏低的问题,本文采用常压硫酸浸出工艺,以锌冶炼中浸渣为研究对象,系统考察了酸度、反应时间、氧化性气氛及还原性氛围等因素对铟浸出行为的影响规律。结果表明,在低酸浸出条件下,铟的浸出率随硫酸浓度和反应时间的增加而提高,但当氧化性气氛增强或反应时间过长时,铟浸出率反而下降。在硫酸浓度为85 g/L、液固比为4∶1、浸出温度为85℃、反应时间为5.5 h、锌精矿加入量为5 g/L的条件下,铟的浸出率可达60.87%。研究结果为锌冶炼中浸渣在常压低酸条件下回收铟提供了可行的工艺依据。 展开更多
关键词 锌冶炼 中浸渣 铟 低酸浸出 浸出率
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煤铝岩系黏土岩硫酸浸出液中镓的提取研究 认领 引用 被引量：1
11
作者 白露 赵亚男 +2 位作者 王书勤 王小强 杨秋慧 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2026年第1期15-21,48,共7页
为实现煤铝岩系黏土岩硫酸浸出液中Ga的高效分离回收,本文采用Seplite®LSC-900镓提取螯合树脂对单一Ga溶液进行吸附-解吸实验,考察了溶液pH值、吸附时间、解吸剂种类和浓度、解吸时间对Ga吸附-解吸效果的影响;采用SEM-EDS表征... 为实现煤铝岩系黏土岩硫酸浸出液中Ga的高效分离回收,本文采用Seplite®LSC-900镓提取螯合树脂对单一Ga溶液进行吸附-解吸实验,考察了溶液pH值、吸附时间、解吸剂种类和浓度、解吸时间对Ga吸附-解吸效果的影响;采用SEM-EDS表征了吸附前后树脂的组织结构,并结合FTIR对其吸附煤铝岩系黏土岩硫酸浸出液的机理进行了分析;同时在优化的吸附-解吸条件下,探究了煤铝岩系黏土岩硫酸浸出液中Ga与其他杂质离子分离的效果。结果表明,在单一Ga溶液pH值为4、吸附时间为120 min时,Ga吸附率为80%左右。吸附后树脂的条状纤维交叉结构增多,Ga嵌入孔道并诱导其表面粗糙度提升。树脂对硫酸浸出液中Ga的吸附归因于静电作用与化学配位的协同效应,其中—OH、—NH2官能团与[Ga(SO4)]+发生静电相互作用,而—OH中O原子与Ga形成Ga—O配位键。采用1.5 mol/L HCl解吸饱和吸附树脂1 h时,解吸效果最优,解吸率约80%。煤铝岩系黏土岩硫酸浸出液的吸附-解吸实验结果表明,LSC-900镓提取螯合树脂对Ga和Zr具有良好的选择性吸附能力,且Ga近乎完全解吸,而Zr难以解吸,因此成功实现了浸出液中Ga与其他金属离子的分离。本研究为煤铝岩系黏土岩浸出液中Ga的高效回收提供了技术支撑。 展开更多
关键词 煤铝岩系黏土岩 硫酸浸出液 镓 LSC-900镓提取螯合树脂 吸附 解吸 回收率
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采用碱浸法从粉煤灰提铝废渣中回收镓和铝 认领 引用
12
作者 李世春 高桂梅 +3 位作者 刘大锐 张云峰 洪雨 赵宇航 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第3期1133-1143,共11页
采用氢氧化钠溶液处理粉煤灰提铝废渣,实现其中镓和铝的高效回收。研究了各因素对镓、铝浸出率的影响,并分析了浸出动力学与反应机理。结果表明:在NaOH浓度为1.25 mol/L、固液比为200 g/L、浸出温度为100℃、浸出时间为180 min、搅拌速... 采用氢氧化钠溶液处理粉煤灰提铝废渣,实现其中镓和铝的高效回收。研究了各因素对镓、铝浸出率的影响,并分析了浸出动力学与反应机理。结果表明:在NaOH浓度为1.25 mol/L、固液比为200 g/L、浸出温度为100℃、浸出时间为180 min、搅拌速率为100 r/min的最优条件下,镓浸出率为89.77%,铝浸出率为35.66%,而铁浸出率仅0.03%;铁以无定形Fe(OH)3形式残留于浸出渣中,这是实现选择性分离的关键。浸出过程符合Avrami-Erofeev模型,镓和铝的表观活化能分别为17.31 kJ/mol和13.97 kJ/mol,属于受扩散影响的混合控制机制。 展开更多
关键词 废渣 镓 铝 回收 碱浸法
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Mechanism of ultrasound enhanced selective oxygen pressure leaching of Ga and Ge from zinc powder replacement residue 认领 引用
13
作者 Yuan-xin LIANG Meng SUN +9 位作者 Bo-yi LUO Biao DING Zhe SHEN Tian-xiang ZHENG Qiang LI Bang-fei ZHOU Chun-mei LIU Cai-gui WU Wei-li REN Yun-bo ZHONG 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第3期956-973,共18页
The leaching mechanism of gallium(Ga)and germanium(Ge)from zinc powder replacement residue(ZPRR)was investigated through ultrasonic-assisted sulfuric acid leaching.Characterization via XRD,SEM,XPS,and FT-IR revealed t... The leaching mechanism of gallium(Ga)and germanium(Ge)from zinc powder replacement residue(ZPRR)was investigated through ultrasonic-assisted sulfuric acid leaching.Characterization via XRD,SEM,XPS,and FT-IR revealed that ultrasonic treatment promotes the dehydration of H4SiO4colloids,thereby reducing their adsorption capacities for Ga and Ge complexes.Additionally,ultrasound enhances the dissolution of CaS in H2SO4,increasing H2S production,which aids in the reduction of Fe3+and mitigates iron precipitate formation.Process parameters including ultrasonic power(0-450 W),temperature(100-120℃),and leaching time(30-120 min)were systematically optimized,achieving optimal leaching efficiencies of Ga and Ge at 95.7%and 94.5%,respectively. 展开更多
关键词 oxygen pressure acid leaching ultrasound treatment zinc powder replacement residue gallium germanium leaching mechanism
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次氧化锌弱酸渣的强化浸铟工艺 认领 引用
14
作者 吴俊 陈宇航 +5 位作者 陈海大 徐亮 汪九初 杨成 江少杰 赵卓 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第7期792-799,共8页
针对次氧化锌弱酸渣中铟回收利用率低的问题,本研究对常规酸浸过程进行工艺强化,系统考察了硫酸浓度、液固比、温度、反应时间等因素对铟浸出率的影响。实验结果表明,在硫酸浓度3 mol/L、液固比4∶1、温度80℃、反应时间120 min、转速50... 针对次氧化锌弱酸渣中铟回收利用率低的问题,本研究对常规酸浸过程进行工艺强化,系统考察了硫酸浓度、液固比、温度、反应时间等因素对铟浸出率的影响。实验结果表明,在硫酸浓度3 mol/L、液固比4∶1、温度80℃、反应时间120 min、转速500 r/min的条件下,铟浸出率达90.51%。在此基础上,进一步开展还原浸出,在相同条件下加入亚硫酸钠为还原剂后铟浸出率提升至93.50%。对不同条件下反应前后的样品进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、X射线光电子能谱(XPS)表征分析,以阐明浸出过程反应机理。结果表明,少量铟以类质同象的形式存在于铁酸锌(ZnFe2O4)晶格中,通过还原浸出能有效破坏ZnFe2O4晶格,释放出可溶性铟,从而强化浸出效果,进一步提高铟的浸出效率。 展开更多
关键词 铟 次氧化锌弱酸渣 铁酸锌 硫酸浸出 还原浸出
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氯化胆碱-水合草酸对氧化铟的浸出机理 认领 引用 被引量：1
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作者 于奇元 刘勇志 +4 位作者 肖步庆 郑兴周 左俊杰 杨付勇 龙跃 《河北冶金》 2026年第3期53-60,共8页
冶金粉尘中富集铟等高附加值稀散金属,具备极高的二次资源化利用价值,为解决传统酸碱浸出铟工艺存在的选择性差、环境污染及设备腐蚀等问题,采用第一性原理计算方法,系统揭示了氯化胆碱-水合草酸(ChCl-OA)低共熔溶剂(DES)与氧化铟(In_(2... 冶金粉尘中富集铟等高附加值稀散金属,具备极高的二次资源化利用价值,为解决传统酸碱浸出铟工艺存在的选择性差、环境污染及设备腐蚀等问题,采用第一性原理计算方法,系统揭示了氯化胆碱-水合草酸(ChCl-OA)低共熔溶剂(DES)与氧化铟(In2O3)相互作用的微观浸出机理,阐明特定DES配比高效浸出In2O3的理论依据。计算结果表明:ChCl-OA DES形成过程中,OA作为电子受体通过氢键作用从Cl-或Ch+获得部分负电荷,ChCl失去电子,其中胆碱阳离子得到电子,氯离子作为电子供体失去电子,分子间形成了稳定的多重氢键网络;In2O3(111)面为各晶面中最稳定表面,表面能为0.9094 J·m-2,其表面In原子易失去电子、O原子易得到电子,成为界面相互作用的活性位点;当氯化胆碱与水合草酸摩尔比为1∶2时,DES与In 2O3(111)面的相互作用能为-138.38 kcal/mol,低于1∶1配比时体系的-130.05 kcal/mol,表明1∶2配比下ChCl-OA DES与In2O3界面的稳定性更强、相互作用更显著;径向分布函数分析证实,DES体系中的Cl-与In2O3(111)表面In原子间存在强相互作用峰,二者主要通过范德华力产生相互作用。 展开更多
关键词 冶金粉尘 低共熔溶剂 氧化铟 第一性原理 相互作用能 浸出机理 氢键
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二次资源中镓锗铟的回收和高纯化研究进展 认领 引用
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作者 杨东平 邓久帅 +3 位作者 张浩 韩志国 吕鑫 杨有缘 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第6期2368-2391,共24页
稀散金属Ga、Ge、In作为关键战略资源,在半导体、新能源和电子信息等领域具有不可替代的作用。鉴于其原生资源储量有限,提取难度大,从废弃CIGS薄膜太阳能电池、LED、LCD及粉煤灰等代表性二次资源中回收这些金属,已成为重要的替代途径。... 稀散金属Ga、Ge、In作为关键战略资源,在半导体、新能源和电子信息等领域具有不可替代的作用。鉴于其原生资源储量有限,提取难度大,从废弃CIGS薄膜太阳能电池、LED、LCD及粉煤灰等代表性二次资源中回收这些金属,已成为重要的替代途径。本文系统梳理了这三种金属的赋存特征与回收价值,重点分析了各类提取与提纯技术的发展现状。通过对比不同工艺在浸出选择性、分离效率、产品纯度与环境适应性等方面的表现,指出当前回收体系在反应条件、能耗与废液治理等环节仍存在限制。在此基础上,本文亦简要提出了若干未来发展方向,如多工艺耦合、绿色替代试剂的开发与智能化流程控制等,旨在为稀散金属的循环利用和关键材料的战略保障提供理论支持与工艺参考。 展开更多
关键词 镓 锗 铟 二次资源 溶剂萃取 高纯化
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真空蒸馏提纯低纯度铟的影响因素研究进展 认领 引用
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作者 王伟豪 谢剑波 +1 位作者 樊光娆 郑嘉璐 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2026年第4期330-339,共10页
稀散高纯铟金属(纯度≥6N5)及超高纯铟金属(纯度≥7N)是磷化铟、砷化铟等第二代化合物半导体的重要原料。真空蒸馏提纯技术是制备高纯及超高纯铟金属的关键技术之一。围绕真空蒸馏原理,结合当前真空蒸馏技术提纯低纯度铟的研究现状,系... 稀散高纯铟金属(纯度≥6N5)及超高纯铟金属(纯度≥7N)是磷化铟、砷化铟等第二代化合物半导体的重要原料。真空蒸馏提纯技术是制备高纯及超高纯铟金属的关键技术之一。围绕真空蒸馏原理,结合当前真空蒸馏技术提纯低纯度铟的研究现状,系统综述了在真空蒸馏过程中蒸馏温度、系统压力、蒸馏时间、气流通道尺寸、装料量、有效蒸发面积等可变因子对低纯度铟提纯的影响规律,分析了各变量对低纯度铟真空提纯效果的影响程度,归纳了真空蒸馏技术提纯低纯度铟的最佳复合工艺,总结了低纯度铟真空蒸馏提纯技术的难点,以期为从事稀散金属真空蒸馏提纯研究的工程人员提供重要参考。 展开更多
关键词 低纯度铟 真空蒸馏 提纯 温度 压力
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富锡酸浸渣高压低酸选择性提铟工艺 认领 引用
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作者 曹昕宇 肖发新 +4 位作者 施善林 路文 杨翠霞 孙树臣 涂赣锋 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2026年第2期152-158,182,共7页
以锡冶炼烟尘脱砷—提锌后产生的富锡酸浸渣为原料,使用硫酸在高压反应釜内进行氧压酸浸选择性提铟.利用高压反应釜强化浸出及提高酸浸渣中铟浸出率的特性,系统考察了反应温度、硫酸浓度、氧分压、固液比和反应时间对锡、铟浸出率的影响... 以锡冶炼烟尘脱砷—提锌后产生的富锡酸浸渣为原料,使用硫酸在高压反应釜内进行氧压酸浸选择性提铟.利用高压反应釜强化浸出及提高酸浸渣中铟浸出率的特性,系统考察了反应温度、硫酸浓度、氧分压、固液比和反应时间对锡、铟浸出率的影响.ICP、XRD和SEM-EDS的联合检测结果表明:在反应温度为180℃,硫酸浓度为0.55 mol/L,氧分压为0.2 MPa,固液比为1∶3,反应时间为180 min的条件下,铟的浸出率高达92.88%,锡的浸出率仅为0.71%,酸浸渣中锡酸锌消失,锡主要以二氧化锡的形式保留,可作为含锡原料返回锡冶炼工序.与常压浸出相比,氧压浸出可以在较低的酸度下实现金属铟的高浸出率,且最大程度上限制锡的浸出,这为含锡烟尘提铟提供了新的途径. 展开更多
关键词 锡冶炼烟尘 铟浸出率 氧压浸出 锡铟分离
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钒钛磁铁矿提钒转炉渣酸浸液中镓的分离富集 认领 引用
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作者 姜洋 包申旭 +1 位作者 黄青叶 陈波 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第6期937-953,共17页
镓是重要的战略资源,为实现钒钛磁铁矿提钒转炉渣酸浸液中镓的高效富集及与主要杂质离子(铁、钒和锌)的选择性分离,本文采用酸浸-还原-沉淀-酸溶工艺处理提钒转炉渣以预富集镓,开展了铁粉还原和氢氧化物沉淀单因素试验;再用磷酸三丁酯(T... 镓是重要的战略资源,为实现钒钛磁铁矿提钒转炉渣酸浸液中镓的高效富集及与主要杂质离子(铁、钒和锌)的选择性分离,本文采用酸浸-还原-沉淀-酸溶工艺处理提钒转炉渣以预富集镓,开展了铁粉还原和氢氧化物沉淀单因素试验;再用磷酸三丁酯(TBP)选择性分离回收酸溶解液中的镓,探究了初始pH、TBP浓度、萃取时间等因素对镓与铁、钒和锌萃取率的影响,研究了反萃剂种类、反萃时间等参数对镓和铁反萃率的影响。结果表明,铁粉还原的最佳条件为还原反应温度为40℃,反应时间为20 min,铁粉用量为酸浸液中Fe(Ⅲ)物质量的0.75倍,此时,Fe(Ⅲ)还原率为99.87%。氢氧化物沉淀的最佳条件为沉淀pH为6,温度为60℃,沉淀时间为20 min,此时,镓和铁沉淀率分别为98.94%和33.64%。在初始pH为-0.73(不调节pH),相比(O/A)=1/2,TBP浓度为6%(体积分数),萃取时间为5 min的条件下,经三级逆流萃取,镓萃取率达98.36%,铁、钒和锌的萃取率分别为2.14%,1.60%和0.92%。采用1.5 mol·L-1氯化铵和1.25%氨水,在O/A=2/1,反萃时间为10 min的条件下,经过五级逆流反萃,镓反萃率达98.07%,铁反萃率为7.87%,镓浓度可由44.92 mg·L-1富集至919.89 mg·L-1。 展开更多
关键词 钒钛磁铁矿提钒转炉渣 镓 铁 还原-沉淀 磷酸三丁酯(TBP)萃取
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复杂介质中Ga(Ⅲ)选择性分离与绿色回收研究进展 认领 引用
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作者 张岩雨 魏朝 +4 位作者 陈金亭 范桂侠 李国胜 李鹏 滕道光 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2026年第2期275-297,共23页
镓(Ga)作为典型的稀散金属,是半导体、光电子及新能源产业的重要战略资源。由于其“类质同象”这一赋存特征,镓难以形成独立矿物,主要伴生于铝土矿、煤、锌矿及工业副产物中,导致提取效率低、能耗高。本文系统综述了复杂介质中Ga(Ⅲ)的... 镓(Ga)作为典型的稀散金属,是半导体、光电子及新能源产业的重要战略资源。由于其“类质同象”这一赋存特征,镓难以形成独立矿物,主要伴生于铝土矿、煤、锌矿及工业副产物中,导致提取效率低、能耗高。本文系统综述了复杂介质中Ga(Ⅲ)的赋存形态、分离机制与绿色回收技术进展,构建了“分子识别—过程强化—流程集成—绿色评价”的系统性分析框架。从酸性与碱性体系的溶剂萃取、离子交换、吸附分离等方面阐明了Ga(Ⅲ)的配位行为与选择性机理,对典型的吸附材料/萃取剂进行了比较。进一步总结了基于MOF、COF、壳聚糖及生物质基材料的吸附分离策略及其构效关系。针对拜耳母液、赤泥等典型复杂体系,提出了“吸附—解吸—回收”短流程与“酸浸—萃取—电解”耦合流程的绿色化改进思路,并从能耗、药耗与碳排放维度建立了镓回收工艺的多指标绿色评价体系。最后,展望了智能响应材料、电场强化分离等前沿方向。该文可为镓资源的高效分离与清洁回收提供系统化理论支撑与工艺指导。 展开更多
关键词 镓 选择性分离 拜耳母液 绿色回收
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