钨钼还原过程及其产物碱解特性研究

批准号:
50964005
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
杨幼明
依托单位:
学科分类:
E0410.冶金物理化学与冶金原理
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
赖华生、聂华平、李之峰、肖友军、张小林、范进军、黄龙海
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中文摘要
钨钼混合原料将成为我国钨钼冶金工业的新资源,而高钨高钼高效分离是全球性技术难题。本项目针对现有研究成果未能工业化应用的原因,提出选择性还原分离高钨高钼新方法。通过研究钨酸根和钼酸根氧化性变化规律及还原产物结构特征、Cu选择还原钼酸根的反应动力学特征、还原产物碱解过程中物质特性演变规律、铜离子的干扰及预防措施,查明不同还原剂还原钨、钼前后溶液的结构变化规律,揭示钼酸根离子被还原的内在本质;建立铜还原钼酸根离子的动力学模型,确定过程的速率控制步骤;探明碱解还原产物过程物质特性演变关系。为开发高钨高钼还原-吸附分离工业应用技术提供理论指导。
英文摘要
钨钼化学性质极为相似,分离难度大,现有工艺不适用于高钨高钼分离,且存在硫化物等污染环境。本项目基于钨钼电化学性质差异,开展了还原法分离钨钼应用基础研究。项目主要研究了钨钼及其杂多酸体系的电化学行为、钨酸盐与钼酸盐电位与酸度的变化规律、铜作还原剂还原钼酸盐动力学、还原产物表征及其碱解特性,探索了不同还原体系钨钼还原-分离效果,获得了钨钼还原过程的内在规律,在钨钼分离方法上取得了新的突破,研究结果丰富了钨钼冶金学,为钨钼分离新技术开发提供了理论指导。项目研究表明选择性还原分离钨钼方法可行,效率高,有实际的工业利用价值。重要结果有:. 绘制了Mo-H2O 电位-pH图、W-H2O 电位-pH图以及Mo(Cu)-H2O 电位-pH图,理论分析出在酸性条件下钨、钼具有还原性,铜可作为还原剂,控制pH值是钼还原的关键。电化学实验表明,体系中钨的还原电位较钼高,但二者的电位值差异小于0.1V。钼磷杂多酸还原峰电位值为0.401V,钨磷杂多酸的为0.1949V。建立了铜还原钼酸根动力学模型,反应级数对H+是0.68级,对MoO42-是0.89级,30℃时反应活化能为76.37KJ•mol-1,还原过程受界面化学反应控制。体系的pH值小于2时不会产生钨酸铜与钼酸铜沉淀。EDTA络合导致钼还原率有所下降。 铜作还原剂时钼的还原产物为六棱柱型均匀的晶体,产物中钼呈+5.72价;室温下碱解时间2小时,碱用量为理论量的1.2倍,碱解率可达到97.8%以上,碱解过程是还原态钼在碱性条件下优先被氧氧化,部分铜离子被还原,生成钼酸根与氢氧化铜及极少量铜粉。. 体系中添加磷酸,提高了铜作还原剂时钼还原效率,钼还原率可达99%以上,钨损失小。草酸电位低,但并不能还原钨酸盐或钼酸盐,与钨钼酸盐形成络合物。酸性条件下强还原剂亚硫酸钠能还原钼酸盐,但与钨酸盐形成络合物。强还原剂联氨能还原钼酸盐,但与钨酸钠形成一种类APT(仲钨酸铵)物质,该物质性质不稳定,加热状态下极易分解,W与O的原子个数比为0.21:1,分解后的产物成分为WO3、WO1.09、W5O14、H2WO4(H2O)的混合物,其中W5O14和WO3为主要成分,目前该物质尚未见报道。
期刊论文列表
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专利列表
DOI:--
发表时间:--
期刊:稀有金属与硬质合金
影响因子:--
作者:乔珊;张小林;卢博;杨幼明
通讯作者:杨幼明
DOI:--
发表时间:--
期刊:湿法冶金
影响因子:--
作者:聂华平;谢芳浩;张小林;杨幼明
通讯作者:杨幼明
DOI:--
发表时间:--
期刊:上海有色金属
影响因子:--
作者:乔珊;卢博;杨幼明
通讯作者:杨幼明
DOI:--
发表时间:2011
期刊:硬质合金
影响因子:--
作者:卢博;谢方浩;邓声华;乔珊;杨幼明
通讯作者:杨幼明
DOI:--
发表时间:--
期刊:有色金属科学与工程
影响因子:--
作者:杨幼明;张小林;聂华平;卢博;乔珊
通讯作者:乔珊
稀土碳酸盐介稳态水溶液化学特性研究
- 批准号:51774155
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:杨幼明
- 依托单位:
国内基金
海外基金
