化学选矿论文综述[范文模版]

第一篇：化学选矿论文综述[范文模版]

化学选矿论文综述

题目：稀土元素钪化学选矿研究现状

姓名： 乔志勇

学号： 0305110520

班级： 矿物1102班

学院： 资源加工与生物工程学院

2014年4月 稀土元素钪化学选矿研究现状

摘要 钪是一种稀散型元素,在自然界大多以掺杂的形式存在于其它矿物中。概括了稀土元素钪的性质与资源情况,同时论述了钪的提取现状以及化学选矿基础理论和工艺进展,并且介绍了钪在铝合金和阴极材料方面的应用,最后展望了钪现阶段存在的问题和钪的发展。

关键词

钪 提取现状 基础理论 工艺进展

应用 展望 引言

钪(Sc,Scandium)是尼尔逊于1879年在斯堪那维亚Scandinavia岛发现的。钪的发现并不算早,在稀土里面排列第七；在元素周期表中第四周期第Ⅲ副族,原子序数为21,原子量为44.956；钪的原子半径较小(1.6641×10-10m),没有4 f电子,其镧系收缩未能使原子尺寸减小到相应尺寸,从而导致了钪与稀土元素性质有着显著的差别,在地壳中,钪的含量仅有0.0005%,而且分布散、制取难,所以价格昂贵,一般在工业中只用到微量的钪及其化合物。尽管如此,由于金属钪具有轻质柔软、熔点极高等特殊的物理化学性质,所以它有无可限量的前途。钪的熔点为1541℃ ,沸点为2831℃ ,密度为2.989g/cm3(0℃),在空气中比较稳定,与水反应生成氢气,与酸反应形成相应的盐。此外,在高温下钪还可以和氧气生成氧化钪，和氢、硫、磷、氮等生成相应的二元化合物。钪自从被发现以来，已经在很多方面得到了应用，例如钪可用于制造高光效的金属卤素灯；钪的化合物在有机合成中可作催化剂;在锆氧陶瓷中掺入氧化钪,可防止晶形转变时发生龟裂等。1 钪的资源情况

全世界钪的资源极丰富。据报导[1]，世界钪资源的工业储量约200万t（以Sc计）。我国是钪资源较为丰富的国家，工业储量约65万t，占世界总工业储量的33%。但世界及中国的远景储量更大。这为今后开发钪工业打下了坚实的基础。钪是典型的稀散亲石元素,在地壳中的平均丰度为36 ppm,比Ag(银)、Au(金)、Pb(铅)、Sb(锑)、Mo(钼)、Hg(汞)和Bi(铋)更丰富,而与Be(铍)、B(硼)、Sr(锶)、Sn(锡)、Ge(锗)、As(砷)、Se(硒)和W(钨)的丰度相当。自然界中含钪的矿物多达800余种，在花岗晶岩中常有钪的存在，但含Sc2O3＞0.05%的矿很少。钪的独立矿物较少，目前已知仅有3种，如钪氧矿、铁硅钪矿和水磷钪矿，作为钪的独立矿物只有钪钇矿((Sc,Y)2Si2O7,Sc2O3含量为33.8%～42.3%)、水磷钪矿(ScPO4·2H2O,Sc2O3含量为39.22%)、铍硅钪矿(Be3(Sc,Al)2Si6O18,Sc2O3含量为14.6%)和钛硅酸稀金矿(Sc,(Nb,Ti,Si)2O5,Sc2O3含量为18.0%～20.0%)等少数几种,且矿源较小,在自然界中较为罕见。目前在我国江西稀土矿中发现了规模较大的富钪矿床。钪广泛分布于其它矿物中,例如:钛铁矿,锆铁矿,锆英石,铝土矿,稀土矿,钛辉石,钒钛磁铁矿,钨矿,锡矿,铀矿和煤等矿物中。

据了解[2]，我国一些矿物中含钪的状况如下：黑钨矿＞0.05%，钛铁矿60g/t，铝土矿40～150ppm/t（Sc2O3比国外高出1～4倍）。选钛尾矿77ppm/t（Sc2O3），锡石含Sc2O3 0.01%。我国一些原矿物含Sc2O3的状况如下（ppm/t）：铝土矿40～150，磷矿10～25，钒钛磁铁矿13～40，钨矿78～377；离子型稀土矿20～50；铁铌稀土矿50（平均）；盆锰矿181；还有氟碳铈矿，钽铌矿和铀矿等含有钪量。

我国含钪废物的状况如下：处理钨矿的废渣含Sc2O3150～600ppm/t；处理钛铁矿生产钛白的水解母液中为10～25ppm/m3；高钛渣氧化时的烟生中为736ppm/t；处理铝土矿生产Al2O3时的赤泥中为40～150ppm/t。此外，选钛尾矿中为77ppm/t；用NH4Cl浸出离子型稀土矿获得料液，再用环烷酸萃取稀土后的母液中提取钪。

钪是典型的稀散元素，在地壳中的平均丰度36ppm，比Ag，Au，Pb，Sb，Mo，Hg和Bi更丰富。而与B，Br，Sn，Ge，As和W的丰度相当。钪主要以类质同象的形式存在于其他矿物中，Goldschmidt等在本世纪30年代提出了关于钪在地球上赋存的一些理论,认为Sc3+的富集与岩石矿物形成的类质同晶置换极为有关,尤其是Sc3+与Fe3+、Mg2+的类质同晶置换。随后Ringwood又补充了此理论,认为是生成含氧或羟基配合物,特别是在结晶岩和云英岩中富集钪更是如此。钪与其所共生元素的离子半径和配位数以及电负性等性质的综合相似性,决定了它可与许多其它离子进行类质同晶置换。

国外的钪资源的利用也不够快，目前只有俄罗斯搞得较好，并已用铝土矿处理中的赤泥为原料提取钪产品。俄罗斯、美国、挪威、马达加斯加、澳大利亚、加拿大和南非等国有钪的资源，但总体上未能有效开发。钪的化学选矿基础理论研究现状 2.1 钪的提取现状

由于钪主要掺杂在各种矿合物中,而且含量不高,考虑到资源利用的合理性,一般会在矿物的提炼过程中综合回收钪。如冶炼矿物后的废渣、废气等,都是很好的钪提取源。在钛的冶炼过程中,钪主要集中在氯化烟尘里,好多研究者都以氯化烟尘为源头提取过钪。从开展过此类研究的情况来看,从氯化烟尘中电解回收钪,钪的回收率可达40%，用离子交换法处理氯化烟尘,得到Sc2O3的含量为73.9%。如果用TBP直接对氯化烟尘萃取,再用草酸沉淀,可以得到99.5%的Sc2O3,钪的回收率在56%～60%，用化学法从钛尾精矿中分选提取Sc2O3,经过二次萃取后,得到Sc2O3的含量为99.985%。除了钛矿物以外,锰矿石也是很好的钪源矿物。武汉化工学院采用2-乙基己基磷酸(P204)、磷酸三丁脂(TBP)、仲辛醇三元萃取剂,从含钪锰矿硫酸浸出液中萃取钪,萃取率达到96.82%～97.88%。另外,河道淤砂也能提取钪。先用盐酸加助溶剂在河道淤砂中浸出钪精矿,得到钪精矿含量为80.94%,再用碱熔合—水解—浸出钪,钪的提取率也能达到99.79%。2.2 钪的提取方法及基础理论

目前提取钪主要有3种方法:溶剂萃取法、离子交换法和沉淀法。溶剂萃取法(又称液—液萃取法)是指含有被分离物质的水溶液与互不相溶的有机溶剂接触,借助于萃取剂的作用,使一种或几种组分进入有机相而另一些组分仍留在水相中,从而实现液体混合物的分离或提纯.溶剂萃取法具有操作简便、成本低、处理容量大、反应速率快、分离效果好等优点,广泛应用于钪的萃取分离。根据萃取剂的性质和萃取机制的不同,可将萃取剂分为酸性含磷萃取剂、羧酸萃取剂、中性含磷萃取剂、螯合萃取剂等几类。

酸性含磷萃取剂萃取钪的机制通常是钪(Ⅲ)置换萃取剂的Ｈ+发生阳离子交换反应,在高酸度下萃取剂分子上的磷酰基则表现出溶剂化作用。羧酸也可做萃取剂萃取钪，羧酸是一类弱酸性萃取剂,能有效地从微酸性或微碱性溶液中以阳离子交换形式萃取金属离子,其萃取机制与酸性含磷萃取剂极为相似，环烷酸属于一元羧酸,具有来源丰富、化学性质稳定、萃取容量大、易于反萃、价廉易得等优点,被广泛应用于稀土元素的萃取与分离。近年来,许多科研工作者在对萼状芳烃羧酸萃取稀土的行为研究中,发现了许多萃取能力强和选择性好的羧酸衍生物萃取剂,由中国科学院上海有机化学研究所[3]研发的新型羧酸类萃取剂仲辛基苯氧基取代乙酸,具有组成结构简单、化学性质稳定、萃取率高、分相好等特点,有可能成为环烷酸的换代产品,在钪的萃取中被广泛应用。

螯合萃取剂萃取钪，螯合萃取剂通常是一种多官能团有机弱酸,常含有酸性官能团和配位官能团。在萃取过程中,金属离子将螯合剂酸性基团中的氢置换出来,同时与配位基团通过配位键形成一种具有环状结构的疏水性金属螯合物MAn(Ｍ表示金属离子,Ａ表示螯合萃取剂,ｎ表示配体个数),不溶于水易溶于有机溶剂而被萃取。β-二酮螯合剂被广泛用于钪的萃取分离。

离子交换法,美国通用电话电子公司实验室[4]曾进行过研究。首先把含钪原料溶于酸(pH=2.05～3.5),再用具有亚氨二醋酸功能的氢型树脂处理含钪酸溶液,将处理后的浆料调节pH值到1.9～2.25,然后脱水,用稀的无机酸漂洗泥浆,再用二甘油酸脱除吸附于整合树脂上的钪,使负载钪的二甘酸重新通过整合树脂,接着再通过具有磺酸功能的强阴离子交换树脂床,所提取的钪用NH4NO3水溶液解吸,负载钪的水溶液用草酸沉淀成草酸钪,草酸钪经煅烧得到高纯氧化钪。

沉淀法提取钪目前还很少，以含钪氯化烟尘的盐酸浸出液为钪源,采用沉淀法进行钪与铁、锰的分离,用0.1mol/L的NaOH溶液调整溶液pH值,使沉淀剂只与Sc3+反应生成沉淀,铁以Fe2+的形式存在。因为沉淀剂在酸性溶液中沉淀,在碱溶液中溶解,而Sc3+正好相反,根据这一原理,用稀盐酸溶解沉淀物,就能将Sc3+以ScCl3的形式从沉淀剂中分离出来,在提取钪的同时又能分离铁净化钪。3 钪的化学选矿工艺进展 3.1 从赤泥中提取钪的工艺进展

赤泥是铝土矿浸出后的残渣，在生产氧化铝的过程中98%的钪富集在赤泥中，因此，赤泥是提取钪的好原料。国外对赤泥的综合利用研究较多，前苏联、前南斯拉夫、土耳其等国家从上世纪五十年代就开始研究从赤泥中回收 Fe、Al、Ti、Sc、REE 等有价元素。前南斯拉夫对赤泥中有价金属的回收方面进行了较系统的研究，提出了“先铁后钪”工艺，将赤泥、石灰石、焦炭一起在电弧炉中还原熔炼，赤泥中的 Fe、Ni、Mo、Cr等大部分进入生铁，Ti、Zr、Sc、Th、REE 等富集到炉渣中,所得炉渣经粉碎后在液固比 6 ：1，温度 80～90℃，反应时间 30～60min的条件下用硫酸浸出，TiO2、Sc2O3、ZrO2、ThO2以及大部分稀土被溶解进入溶液，然后选用合适的萃取剂使得 Sc与 Ti、Th、Zr、REE分离。

我国的赤泥成分与国外有差异，国内赤泥含铁量较低，不宜采用先铁后钪工艺，一般采用直接酸浸出工艺或硫酸化焙烧-浸出工艺，有价金属直接进入溶液，然后进行萃取分离。钪等稀有稀土元素在赤泥中呈类质同象和胶体沉淀为主，而以独立矿相和离子吸附态极少,用 H2O或NaCl溶液淋洗很难浸出钪，须用一定浓度的酸浸出，才可得到较高的浸出率。钪的提取须脱除Fe、Ti、Zr、REE等大量杂质。因此，选择合适的萃取剂和萃取工艺是分离的关键。二(2-乙基己基)磷酸是工业上常用的稀土分离萃取试剂，选择性好，且价格便宜，P204从赤泥的盐酸浸出液中提钪取得了较好的效果。3.2 从钛铁矿（或钛白废液）中提取钪工艺进展

钛铁矿中含有丰富的钪资源，是提取钪的好原料。磷酸三丁酯（TBP）是一种中性萃取剂,可从盐酸或硝酸的溶液中萃取钪，用100%TBP从6mol/LHClO4溶液中萃取分离钪和锆，钪的萃取率可达99%以上。李春梅等[5]研究了用TBP为萃取剂从攀枝花的选钛尾矿中提取钪的工艺，用氢氧化钠溶液反萃,钪的萃取率达 98%。专利[6]介绍了P204-TBP体系从钛铁矿的硫酸分解液中回收钪的工艺,对钛铁矿直接用硫酸分解浸出，经过除钛后的溶液酸度在 5～8mol/L之间，钪含量为 5～20mg/L。钛白废液是硫酸法从钛铁矿中生产钛白粉的过程中产生的废液。废液中含有大量的钪,是工业上提取钪的较好原料，许多工厂已建立了“连续萃取—多级逆流洗钛—精制”的氧化钪生产线。一般是采用富集—提纯的萃取分离工艺，使得钪与溶液中的钛、铁、钙等杂质元素分离,最后制备高纯 Sc2O3产品。李德谦等[7]研究了几种新的萃取分离体系对钪的萃取性能。结果表明:Cyanex272(HBTMPP)在硫酸介质萃取金属离子的顺序为:Sc3+>Zr4+>Ti4+>Th4+>Fe3+>Lu3+，此体系已用于从钛白废液中提取分离钪的工业生产。

从钛白水解母液中提取钪的原则流程如图1所示：

图1 从钛白水解母液中回收氧化钪工艺流程 3.3 从稀土矿中提取钪工艺进展

与稀土元素的性质很相似，因此常伴生在稀土矿中(含量为20～50μg/g)。我国有丰富的稀土资源，因此在钪与稀土元素的分离方面做的研究也比较多。王应玮等[8]研究了伯胺N1923的正己烷溶液萃取分离微量钪与稀土，硫酸的浓度为2mol/L时，钪的萃取率将近100%，稀土的萃取率低于5%。专利[9]介绍了 一种用烃氧基取代乙酸为萃取剂制备钪的工艺，先从含钪混合稀土料液中萃取富集微量钪，萃取剂浓度为 0.2～1.0mol/L；添加剂为混合醇，其含量为 5% ～30％；氨水、氢氧化钠、碳酸氢钠或碳酸钠等为皂化剂，皂化率为 60% ～90％；稀土料液pH值为 2-4；洗液为0.5～3mol/LHCl；有机相、料液、洗酸的流比为（1～5）∶1∶（0.1～1）；萃取段级数为 4～10 级，洗涤段级数为 2～8 级；分馏萃取混合时间为5～15min，澄清时间为10～50min，温度 10～35℃。再以所得富钪稀土为原料，稀土料液pH值为1～4；有机相、料液、洗酸的流比为（0.2～2）：1：（0.1～1）；萃取段级数为5～15级；洗涤段级数为4～10 级；获得钪的纯度达99.99%～99.999％(wt％)，回收率大于 90％。3.4 从钨渣中提钪工艺进展

钨渣中含有少量的钪（约为 0.01～0.06μg/g），采用硫酸浸出，取1:2的渣酸比，浸出率可达85% ～88%。浸出液酸度小于1.25mol/L，然后使用 P204—煤油萃取富集钪并与杂质分离，萃取率可达 95%。用加热至75℃的NaOH（5%）溶液进行反萃，所得氢氧化物反萃物经热水洗涤后用HCl溶解。控制pH =1～1.5进行草酸沉淀。沉淀物经灼烧后，钪进一步得到富集。重复二次酸溶和沉淀，即可获得品位达98%的工业氧化钪。徐廷华等[10]研究了 P204和 P507从钨渣浸出液中提取钪工艺，结果表明：低浓度的P507对微量钪的萃取更佳，P507的浓度为1%，相比O/A=1:1，钪的浓度可富集到 72.8%。

从长江三峡淤砂中提钪的工艺流程如图2所示：

3.5 溶剂萃取法提钪的研究工艺进展

酸性含磷萃取剂萃取钪的机制通常是钪置换萃取剂的Ｈ+发生阳离子交换反应,在高酸度下萃取剂分子上的磷酰基则表现出溶剂化作用。孙静等[11]通过对异丙基膦酸单(1-己基-4-乙基)辛酯(ＰＴ-2)的正庚烷溶液在硫酸介质中萃取钪的机制研究,表明低酸度下萃取反应为阳离子交换反应, LgＫ1=4.49为一常数;表明高酸度时萃取钪的机制为溶剂化反应,Ｋ2值随[Ｈ+]的增大而增大,但与PT—2的浓度无关;当萃取条件介于高酸度和低酸度之间时,阳离子交换与溶剂化作用并存,Ｋ3值随[Ｈ+]的增大而降低,不是常数,但与PT—2的浓度无关.并且PT-2的正庚烷溶液在硫酸介质中可通过控制酸度实现钪、铁、镥的分离。魏正贵等[12]研究了二(2,4,4-三甲基戊基)单硫代膦酸(HBTMPTP)和支链三烷基氧化膦(Cyanex925)的正己烷溶液在硫酸介质中对钪(Ⅲ)的萃取性能,实验结果表明,在较低酸度(硫酸浓度<0.25ｍｏｌ·Ｌ-1)时存在协同效应。二(2-乙基己基)磷酸是溶剂萃取法萃取分离钪(Ⅲ)中最常用的试剂之一,在盐酸介质中Ｐ204可将钪与大量共存离子分离.王喜全[13]用P204做萃取剂在5mol·Ｌ-1盐酸介质中分离富集钪,分离因数β-

1Sc/Ti

≈1×103,β

Sc/Fe

≈1×103,用0.2mol·ＬNaOH溶液反萃除去Fe,最后用3.5mol·Ｌ-1NaOH溶液反萃钪,钪(Ⅲ)的回收率大约为98%,富集因数为1.6×103。田彦文等[14]在盐酸体系中以25%Ｐ204+改质剂+60%煤油为萃取有机相,酸度为4mol·Ｌ-1,相比Ｏ/Ａ(有机相体积/水相体积)为0.05,在室温条件下,测定了钪、铁、锰的分配比分别为DSc=2800,DFe=0.312,DM n=0.320;萃取率分别为ESc=99.3%,EFe=1.53%,EMn=1.56%。虽然Ｐ507的性质与Ｐ204相似,但是其酸性和萃取能力都比Ｐ204弱,反萃比较容易,且不易乳化。日本太平洋金属株式会社[15]采用30%Ｐ507-70%煤油,从含有铁、铝、钙、钇、猛、铬、镁的溶液中萃取分离钪(Ⅲ),以盐酸洗涤有机相除杂,氢氧化钠沉淀反萃钪,然后再经酸溶、草酸精制可得到高纯氧化钪.文献[16]报道二(2,4,4-三甲基戊基)膦酸的单硫代酯在Ｈ2ＳＯ4介质中萃取金属离子的次序为Zr(Ⅳ)>Sc(Ⅲ)>Th(Ⅳ)>Fe(Ⅲ)>Lu(Ⅲ)。

胺类萃取剂萃取钪胺类萃取剂的萃取机制比较复杂,一般认为有机胺作为Ｌewise碱,在酸性介质中发生“质子化”形成阳离子后,与水相中的络阴离子以静电作用的方式相互吸引,形成离子缔合物.胺类萃取剂萃取容量大、选择性好、耐辐射稳定性好,能适用于多种酸性体系.其分子结构中,起萃取作用的活性基团是能够给出电子并具有相当碱性的氮原子,由于氮原子可提供孤对电子,因而胺能够与金属络阴离子构成络合物.胺类萃取剂中萃取钪效果最好的是季铵盐.Corski等[17]系统地研究了季铵盐在各种盐析剂存在时对稀土元素的萃取分离.随原子序数的升高,稀土元素的分配系数降低,钪位于钐和钆之间.除以上溶液萃取法外,近年来有人尝试将固液萃取[18]、微胶囊萃取[19]等新型萃取技术应用于钪的分离与富集。3.6 离子交换法提取钪的工艺进展

离子交换法是分离钪与某些较难分离元素的重要方法。美国GET联合实验室将含钪料液负载与氢型螯合树脂上,用无机酸淋洗杂质,二乙醇酸淋洗钪后,再以强阳离子交换树脂吸附钪,经去离子水洗涤、NH4NO3淋洗钪、草酸盐精制得氧化钪产品。萃淋树脂是一种具有很好应用前景的新型萃取剂。萃淋树脂具有萃取剂损失小、再生性能好、寿命长、负载量大、树脂对流动相阻力小、动力学性能好、使用方便特点,不仅能显著提高钪萃取的容量和效率,而且适用于一般液体萃取剂难于应用的矿浆萃取过程，发现用TBP萃淋树脂在高氯酸介质中可有效地将微量钪与杂质分离。国产CL-Ｐ350萃淋树脂,在盐酸介质中对钪的饱和容量随CL-Ｐ350含量的增加而增加。研究证明，CL-Ｐ350萃淋树脂完全可用于钪与稀土元素及其他常见杂质如钛、钙和铁等杂质离子的分离,是制备高纯氧化钪很有前途的一种新型萃取剂材料。3.7 钪酸盐阴极的研究工艺进展

在钪酸盐的发展过程中，不同类型钪酸盐阴极中的j，也是不断得到提高(见表1)。目前钪酸盐阴极种类很多，通常可以分为压制钪酸盐阴极、浸渍钪酸盐阴极、混合基体钪酸盐阴极、顶层钪酸盐阴极。

表 1 钪酸盐阴极类型的总结[20]

J(发射)/ 类型 发明人 时间(A·cm－ 2)

(≈1 030 ℃)

压制型钪酸盐阴极: A.vanOostrom等 1979 10 W + Ba3Sc4O9 浸渍型钪酸盐阴极: AvanStratum等 1975 20 混合基体钪酸盐阴极: W+Sc2O3 S.Yamamoto等 1984 35

W+ ScH2 J.Hasker 等 1990 100 顶层钪酸盐阴极: W + Sc2O3 J.Hasker等 1986 100 Ir，Pt，Os 或 Mo 涂层的混合基体 S.Yamamoto 等 1984 ≤20 钪酸盐阴极

Re涂层的混合基体钪酸盐阴极 U.vanSlooten等 1997 100 溅射顶层钪酸盐阴极: W + Sc2O3 S.Yamamoto等 1988 35 W + Sc2W3O12 S.Yamamoto等 1989 80 PCVD 顶层钪酸盐阴极 G.Gartner等 1989 60 LAD 顶层钪酸盐阴极 G.Gartner等 1997 400 现阶段存在的问题及展望 4.1 现阶段存在的问题

目前钪的提取技术存在的问题是成本太高,回收率低,解决成本问题是钪提取技术的关键所在,解决成本问题的关键又在于寻找高效、廉价的提取工艺。从目前的湿法冶金工艺中取得突破的关键是在于寻找高效的萃取剂,提高钪的回收率和纯度。

钪的提取工艺仍处于不断完善阶段，生产成本高、含钪矿物少、矿中含钪量低等原因限制了钪生产规模的扩大。

我国具有钪的资源、生产优势,可以预测,随着高科技的发展,钪的应用市场将不断开拓,需求量将逐步增加,各钪进口国之间的竞争也势必加剧。

从总体上来看，我国钪资源丰富，但目前的开发利用还在起步态势，有待于加大投入，推进钪资源的开发利用。4.2 钪提取技术的展望

随着电子科技的飞速发展,高性能的电子元件的需求量越来越大,另外高性能的钪合金的广泛应用等,对钪的需求会越来越大,因此钪的市场前景会越来越广阔。我国应把握有利时机,将钪的资源转变为经济优势,创造出更多的经济效益。

近年来，随着工业对钪需求不断增加，溶剂萃取法提钪工艺得到了不断的发展，各种新型萃取剂、萃取体系相继出现。鉴于钪的分布特点提钪领域的发展趋势为：

（1）加强研究赤泥的综合利用，以钪提取工艺为主线，同时考虑其他有价金属的综合回收，尤其是 Ti、Nd、Ga、REE 等元素.（2）以协同萃取的思路为基础，开发出适合从含钪溶液中回收钪的新萃取体系和新工艺。

（3）加强钪应用领域的研究和完善（例如合金材料、电光源材料、荧光粉、陶瓷等），从而促进钪生产工艺的不断发展。参考文献：

[1] 张忠宝,张宗华.钪的资源与提取技术[J] 2006，35（5）：23— 24.[2] 朱敏杰,沈春英,丘泰.稀有元素钪的研究现状[J]

2006,20(4):380—381.[3] 李春梅,张宗华.河道淤砂提钪浸出试验研究[J].化工矿物与加工,2004,(5):6—7.[4] 戴惠新,高利坤,徐国印,王普蓉.钪的回收及提取现状[J] 2012,36(3):502—504.[5] 李春梅，张宗华.萃取法提钪试验研究[J].化工矿物与加工，2004，（34）：6-8.[6] 陆世鑫，肖建华，郭宋文，等.从钛铁矿中回收钪[P].中国专利，CN97101034.1998.[7]

李德谦，王总怀，孟淑兰，等.钇，钪分离工艺的新进展[J].稀土，1996，1（76）：41-43.[8]

王应玮，刘萱念，杨学群，等.伯胺 N1923 萃取稀土的研究Ⅱ.微量钪与稀土的分离[J].湘潭大学自然科学学报，1986（1）：74-86.[9] 陆世鑫，肖建华，郭宋文,等.从钛铁矿中回收钪[P].中国专利，CN97101034.1998.[10] 徐廷华，邓佐国，李伟，等.从钨渣浸出液中提取钪的研究[J].江西有色金属，2002，1（14）：32-36.[11] 孙静，李德谦,叶伟贞.异丙基膦酸单（1-己基-4-乙基）辛酯从硫酸介质中萃取分离钪，铁和镥[J].中国稀土学报，1994，1（24）：298-304.[12] 魏正贵，李德谦，王春，等.H BTM PTP 与 Cyanex925 协同萃取 Sc(Ⅲ)的研究[J].高等高校化学学报，1997，1（88）：1281-1285.[13] 王喜全.用Ｐ204作萃取剂分离富集钪[Ｊ].辽宁化工,1998,27(6):320-322.[14] 田彦文,翟玉春,翟秀静,等.Ｐ204盐酸体系萃取钪的基础研究[Ｊ].东北大学学报:自然科学版,1998,19(2):162-165.[15] KimuraA,MuraiK,WakamatsuR.Method for recovery of high-purity scandium oxideby solvent extractin[P].Japan Patent:JP09291320A2.1997.[16] WangC,LiDQ.Solvent extraction of Sc(Ⅲ),Zr(Ⅳ),Th(Ⅳ),Fe(Ⅲ)and Lu(Ⅲ)with th iosubstitu ted o rganophosph in ic acid extractants[J].solv Extrn Ion Exch,1995,13(3):502-503.[17] GorskiB,GorskiN,BeerM.Extraction of Sc,Y, and Ian than ides by quate mary amm on ium salts[J].Solv Extrn Ion Exch,1991,9(4):623-635.[18] 高锦章,郭效军,王碧,等.高温熔融固液萃取在分离与富集钪中的应用[Ｊ].稀有金属,1999,23(4):304-310.[19] 李成海,郑海富,廖艳华.微胶囊萃取钪的动力学研究[Ｊ].膜科学与技术,2005,25(5):59-62.[20] 王建忠，敖庆波，支浩，马军，许中国.钪酸盐阴极的研究进展李爱君[J].2013,142—143

第二篇：矿山选矿技术管理措施论文

摘要：经济的发展促使人们生产与生活对钢铁的需求量上升，为进一步满足人们日益增长的需求，在进行矿山选矿时要制定有效的选矿技术管理规范，选择适当的措施，提升矿山的生产效益。因此，本文主要阐述矿山选矿技术管理的具体对策，为矿山企业选矿工作提供合理的参考意见，促进选矿技术水平进一步提高。

关键词：矿山选矿；技术管理；措施分析

近年来，我国的经济在不断地发展，国内外对钢铁的需求在不断上升，钢铁工业发展迅速。但是，就目前而言，我国的铁矿石资源的品质比较差，铁矿石的产量一直处于较低的水平。因此，在进行矿山选矿时，要提高原矿、工艺流程以及技术操作的管理力度，使得选矿技术管理工作质量不断提升，提高矿山企业的生产效率和经济效率。为保证选矿工作能顺利进行，本文主要分析选矿技术的管理措施[1]。

1、我国选矿技术的发展方向

我国的选矿工艺技术水平虽然处于世界的前列，但是我国的矿石比较贫乏，且品位低、种类杂。这要求我国选矿工作者在日后的工作中要不断地提高矿石的精度，研究矿石的选矿技术。选矿技术的发展方向主要是不断推广应用磁选—反磁选的高质量选矿技术，使得工艺流程的更加高效与简单。所以，要不断地加强对选矿设备与工艺的研究，使工艺流程达到最佳的水平。

2、矿山选矿技术管理的相关对策

2.1 选矿过程中的技术管理

在实际的选矿生产过程中，如果原矿的品质比较低，并且容易区分，在进行破碎时要设立预选程序，主要的方法包括手选、重选以及干式磁选等。先将部分废石去掉，将原矿品质提升，降低生产成本。与此同时，为进一步发挥破碎设备的作用，要尽量采用多碎少磨的方式，将碎矿的粒度降低，并进行严格的控制。在选矿过程中要最大限度地降低电能的消耗，使生产的成本降低，提升企业的经济效益。除此之外，做好金属平衡相关的工作，提高金属回收率是选矿工作的重点。矿山企业要定期地组织技术检测人员进行相关的培训，加强选矿生产过程中的计量、取样、加工以及化验等工作[2]。另外，在作业现场，可以进行一些可选性实验，针对实验过程中出现的问题进行合理有效的分析，促进选矿生产工作顺利的进行。针对现场出现的问题，要通过适当的实验进行验证，尤其想要采用新工艺时，更要进行探究性的实验，实验成功后，再根据实验的结果予以确定。

2.2 促进选矿技术进步的几条建议

2.2.1 优化工艺流程工作

相对于之前流程而言，我国的选矿工艺有了较大的发展，但其技术水平仍有较大的提升空间。为促进其技术水平进一步提高，要注意以下两点问题。第一：对工艺流程缩短问题进行研究。新设备和新药剂会提高选矿的效率，缩短工艺的流程。选矿时应采用较为先进的磁选工艺，并在此基础上研究合理的入选品位的问题。品位高会拉长磁选工艺的流程，不利于反浮选充分地发挥其作用。第二、对提高选别工艺效益问题进行研究。传统的选矿工艺在处理一扫精时，会返回浮选前的大井，有利于控制浮选作业的浓度。

2.2.2 完善选矿技术管理措施

矿山企业在选矿时更加重视精矿的质量和金属的回收率。技术操作要符合相应的规定标准，将选矿的浓度、细度、温度控制好。首先，矿山企业要详细地了解矿山的资源储量以及矿石的性能。在进行实际开采时，如果其品位变化大，可以采用配矿处理的方法。同时，针对浮选药剂以及球磨钢球的填充率，要制定相配套的技术标准，使得中间产品质量的检查标准更加完善[3]。主要包括以下内容：控制破碎粒度和破碎比例，磨矿以及分级溢流的浓度。与此同时，要结合实际情况选择矿石的品位和作业的浓度，做好检测工作，提高检测的力度。发现选矿过程中出现的问题，并采用对应的措施解决，使其满足矿山企业的工艺参数。另外，要不定期地监督选矿工艺流程，针对其出现的一系列问题进行研究与解决。通常而言，要定期地进行流程考察，每一年半或两年一次，合理地安排全局工作。同时，要定期地化验生产用水，做好相关的选矿指导工作。最后，要及时清理球磨机内的残球，并适当地补充新球，使得钢球的配比及填充率更加合理。

2.2.3 健全选矿技术相关的责任制度

矿山企业要进一步加强对工程师以及技术人员的管理，使其工作责任明确，在自己的工作职责范围内开展工作。不断提升选矿操作人员的技术水平，明确操作人员的岗位职责，制定相应的岗位负责制度。制定选矿生产流程作业制度及生产技术指标，各车间工段、选别工序严格按技术指标参数进行生产控制；建立并遵守各工序加药制度和球磨机补加球制度；建立并执行各工序产品质量检测、检验、控制管理制度，保证产品质量，减少质量事故；建立并执行车间、工段、班组岗位物耗控制考核制度，降低生产成本，提高经济效益；建立并不断完善员工绩效考核制度，激发员工热情，挖掘员工潜能，创造更好业绩；制定岗位安全操作规程，使生产作业人员不断地提升自身的安全操作意识，杜绝各类安全生产事故的发生。在生产过程中，机械难免会发生各种各样的故障。机械设备又是选矿生产工作顺利开展的重要因素，为保证其机械设备能良好地运转，需要建立起完善的设备维修、维护、保养制度。将预防工作作为主要的工作内容，提升机械设备运行的效率和完好性，使得生产工作能持续顺利地进行。实际工作的开展受到机械设备质量的影响，因此，生产单位要做好相应的机械设备维护保养工作，使机械设备保持良好地运行状态。例如：在进行碎矿作业时，如果出现大块的碎石，会一定程度上损坏筛子，浮选机叶轮也会有不同程度的磨损，这会对浮选的效果以及回收率造成影响。因此，要完善机械维修制度，定期地开展机械设备维修工作。企业严格制定和执行各项规章制度，使各级人员不断地提升自身的综合素质，促进选矿生产效率不断提升，进一步增加企业的经济效益。

2.2.4 加强以磁选—反磁选为代表的先进工艺推广工作

磁选—反磁选工艺流程的结构比较合理，对原矿具有较强的适应能力，能有效地适应低品位的原矿选矿等，具有较高的选分效率，工艺技术指标比较先进。磁选—反磁选工艺具有较好的降杂质的效果，能有效地满足钢铁行业对矿石精度的要求，从而在激烈的市场竞争中取得一席之地，更好地生存与发展下去。因此，在选矿工作中，要大力地推广磁选—反磁选选别工艺，促进选矿技术的不断进步。

3、结语

总而言之，矿山企业在生产过程中，要加强选矿技术的管理，定期地对生产操作人员进行技术培训，使得全体操作人员的技术管理水平不断地提升。要不断研究和优化选矿工艺流程，使得工艺流程缩短，提升企业的经济效益。要努力完善选矿技术管理措施，健全选矿技术相关的责任制度，强化员工的工作责任心，制定完善的机械维修保养制度，定期地进行机械维修保养，确保机械设备能持续地运行。最终促进选矿技术管理水平的提高。

参考文献:

[1]卢嘉祎.浅谈选矿工艺技术管理[J].现代矿业,2014,08:207-208.[2]韩跃新,孙永升,李艳军,高鹏.我国铁矿选矿技术最新进展[J].金属矿山,2015,02:1-11.[3]殷学文.浅谈选矿工艺技术管理[J].科技创新导报,2015,08:207-208.

第三篇：化学论文

电镀

石嘴山市第三中学 高一（13）班 蒋哲

电镀是在其他物质表面镀上一层其他金属或合金的过程，主要应用了电解原理。所谓电解原理，是指是将电流通过电解质溶液或熔融态物质，在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程【1】。电镀后的物质其表面会覆上一层金属膜。众所周知，正因为有了金属膜的存在，经过电镀后的物质才会在防腐性、耐磨性、导电性、反光性都较原来有很大提高，且变得更加美观。

电镀时，镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。【2】

电镀的的作用有很多，其中较为突出的是镀铜、镀镍、镀银、镀锡铅等。电镀的对象不同，所对应的用处也大有不同。镀铜，主要用于打底，增进电镀层附着能力，及抗蚀能力。铜容易氧化，氧化后，铜绿不再导电，所以镀铜产品一定要做铜保护【3】；镀镍，用于打底或做外观，增进抗蚀能力及耐磨能力【4】；镀银：改善导电接触阻抗，增进信号传输，银性能最好，容易氧化，氧化后也导电【5】；镀锡铅，增进焊接能力【6】。

虽然电镀与人们的生产生活密不可分，但和大多数工业工艺技术相同，电镀同样对材料有较为严格的要求。镀层大多是单一金属或合金，如钛钯、锌、镉、金或黄铜、青铜等；也有弥散层，如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等；还有覆合层，如钢上的铜-镍-铬层、钢上的银-铟层等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外，还有非铁金属，或ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料，但塑料电镀前，必须经过特殊的活化和敏化处理。【7】

电镀同样也需要工具。电镀需要一个向电镀槽供电的低压大电流电源以及由电镀液、待镀零件(阴极)和阳极构成的电解装置。其中电镀液成分视镀层不同而不同，但均含有提供金属离子的主盐，能络合主盐中金属离子形成络合物的络合剂，用于稳定溶液酸碱度的缓冲剂，阳极活化剂和特殊添加物(如光亮剂、晶粒细化剂、整平剂、润湿剂、应力消除剂和抑雾剂等)。电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下，经电极反应还原成金属原子，并在阴极上进行金属沉积的过程。因此，这是一个包括液相传质、电化学反应和电结晶等步骤的金属电沉积过程。在盛有电镀液的镀槽中，经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极，用镀覆金属制成阳极，两极分别与直流电源的负极和正极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后，电镀液中的金属离子，在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入电镀液，以保持被镀覆的金属离子的浓度。在有些情况下，如镀铬，是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极，它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度，需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时，阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量，需要适时进行控制。

首先电镀液有六个要素：主盐、附加盐、络合剂、缓冲剂、阳极活化剂和添加剂。

电镀原理包含四个方面：电镀液、电镀反应、电极与反应原理、金属的电沉积过程。【8】

电镀技术现已成为人们生产生活中一种常见的技术，主要以无氰碱性亮铜、无氰光亮镀银、无氰镀金、非甲醛镀铜等为典型。而电镀的分类更为特殊，若按照镀层成分分类，可分成单一金属镀层、合金镀层和复合镀层三类，若按照用途分类，可分成：防护性镀层、防护性装饰镀层、装饰性镀层、修复性镀层以及功能性镀层。

综上所述，相信在未来人类的生活中，电镀技术会给人类生活带来更多惊喜与希望。

【1】百度百科 电解 正文第一段 【2】百度百科 电镀 概念定义 【3】百度百科 电镀相关作用 第一条 镀铜 【4】 百度百科 电镀相关作用 第二条 镀镍 【5】百度百科 电镀相关作用 第六条 镀银 【6】 百度百科 电镀相关作用 第五条 镀锡铅 【7】百度百科 电镀 材料要求 【8】百度百科 电镀 工具

第四篇：化学论文

化学论文

——还地球家园一抹绿色

关键词：雾霾，PM2.5，低碳，绿色，环保，大气，污染，治理 摘要：

本文探究了雾霾天气的成因以及危害，在雾都伦敦的改变的借鉴下，对治理雾霾天气提出了意见和建议，倡导大家保护环境，低碳生活。正文：

在过去的这一年里，雾霾天气、PM2.5、PM10已经成了热词。雾霾天气是一种空气质量严重恶化的产物，在大气空间内造成能见度模糊的一种天气现象。其中属PM2.5（入肺颗粒物）对我们人类的影响最大，人在呼吸的时候会将有毒有害的细小颗粒物吸入气管和肺部，引起气管炎、肺炎甚至更加严重的疾病。

如此困扰我们的雾霾天气究竟是如何产生的呢？

首先，大气气压低，空气不流动，这是主要因素。由于空气的不流动，使空气中的微小颗粒聚集，漂浮在空气中。

第二，地面“灰尘”大，空气湿度低，地面的人和车流使灰尘搅动起来。而这样的“灰尘”主要是指汽车尾气，它是主要的污染物排放，近年来城市的汽车越来越多，排放的汽车尾气是雾霾的一个因素。

第三，工厂是工厂污染物的排放以及冬季和夏季空调等电器的碳排放。

造成如今大气污染的严重局面并不是一蹴而就的，是许多种不利因素结合的产物，要想治理大气污染，保卫蓝天，就必须从这些不同的因素着手，这是一个漫长而严峻的过程。

当年客居伦敦的老舍先生曾以 “乌黑的、浑黄的、绛紫的，以致辛辣的、呛人的”来形容雾都伦敦，严重的空气污染困扰着伦敦的每一个市民。有4700多人因呼吸道疾病而死亡，大雾之后几个月，又有8000多人死于非命。这样惊人的数据对英国人的震动很大，他们痛定思痛，下决心要摘掉伦敦“雾都”的帽子，这一切花了整整50多年。再看如今的伦敦，见到更多的是蓝天白云，偶尔在冬季或初春的早晨才能看到一层薄薄的白色雾霭。

能够顺利解决令很多国家头疼的空气污染，英国动用的利器有四招：一是立法提高监测标准，改善空气质量；二是科学规划公共交通，减少道路上行驶的车辆；三是控制汽车尾气、减少污染物排放；四是科学地建设城市绿化带。

几十年后，我国也面临着如此严重的大气污染问题，就拿上海来说，城市大气污染问题既与燃料结构有关，也是人口、交通、工业、建筑高度集聚的结果。我们也可以学习和效仿伦敦对于大气严重污染的治理。

首先，减少污染物的排放是至关重要的。减少污染物是遏制大气污染的源头。而在减少污染物上，第一要减少的是工业排放：燃料的充分燃烧；能源的充分利用；对排放的尾气进行无毒化处理„„同时，作为市民，我们也应该尽量少开私家车，减少汽车尾气的排放。

第二，多植树造林。绿色植物对于环境的保护作用是众所周知的，植物具有美化环境、调节气候、截留粉尘、吸收大气中有害气体等功能，可以在大面积的范围内，长时间地、连续地净化大气。尤其是大气中污染物影响范围广、浓度比较低的情况下，植物净化是行之有效的方法。

第三，大力开发新能源。加快发展水能、核能、风能、太阳能等的新能源，控制煤炭消费量，也可以减少污染的排放。

最后，积极呼吁绿色环保、低碳生活，鼓励公众积极参与环保活动也是必要的。只有大家积极配合，我们才能更加有效地控制大气污染，防治污染，还地球家园一抹绿色！

第五篇：化学论文

浅谈化学教学中学生创新能力的培养

普安县新店镇新店中学 李本粉

摘要:化学是一门一实验为基础的学科，所以化学教学的过程中，很多学科的知识各方面都能和化学实验融合在一起，随着时代的发展，人才的竞争，在实施素质教育的过程中，创新教育是课堂教学改革的关键和核心。科技发展到今天，大有“不怕做不到，只怕想不到”的趋势，所以培养学生的创新能力，已成为教学目标之一。江泽民同志指出“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”。学校教育是培养创新型人才的摇篮，培养学生的创新能力是我们广大教育者义不容辞的责任。

关键词：科学探究 发散思维 创新能力

化学是一门一实验为基础的学科，所以化学教学的过程中，很多学科的知识各方面都能和化学实验融合在一起，随着时代的发展，人才的竞争，在实施素质教育的过程中，创新教育是课堂教学改革的关键和核心。科技发展到今天，大有“不怕做不到，只怕想不到”的趋势，所以培养学生的创新能力，已成为教学目标之一。江泽民同志指出“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”。学校教育是培养创新型人才的摇篮，培养学生的创新能力是我们广大教育者义不容辞的责任。那么，在初中教学中怎样培养学生的创新能力呢？下面谈谈自己的几点粗浅认识：

一、创设情境、激发兴趣、培养学生创新意识

兴趣是最好的老师，兴趣对学生的学习起着巨大的推动和内驱作用。浓厚的学习兴趣有利于激发学生的求知欲，促进学生进行创新思维，进而培养学生的创新意识和创新能力。教师应根据化学学科的特点，精心组织和安排教学，教学方法力求新颖别致，要在学生已有的认知水平利用以旧引新、沟通引趣、制造悬念等，通过演示实验、化学问题、小故事等创设学习情境激发学生兴趣。如：学生开始学习化学时通过“液体变色”、“魔棒点灯”、“镁条燃烧”、“喷泉实验”等实验激发学生学习的兴趣，通过指导学生观察“具有绝热性能的高分子材料”和“用隔水透气的高分子薄膜制作的鸟笼”等插图，让学生在惊讶中认识到化学世界的神奇，化学科学的伟大，进而激发学习化学的兴趣，培养他们的创新意识。

二、改变传统的教学模式——以学生为中心

过去的实验教学都是以教师为中心，这样就束缚了学生的思维，不利于素质教育，不适应现代需要。所以无论是演示实验还是分组实验都要以学生为主体，激发他们的主体意识，使他们成为独立、自主的、创新的主体，改变演示实验中老师做学生看或教师讲学生听的模式，可以让学生配合演示或直接由学生演示。这样即可提高学生的积极性和求知欲望精神。尽可能多的设计、选择多种演示方案，使学生不拘泥于一个途径、一种方法，同时提出有关问题启发学生思考。假如只是老师做或讲，学生只是为了看热闹而应付过去，就不能培养他们动手、动脑的能力。要让学生参与进来，在学生基本掌握使用技能后，逐步放手让学生自己准备实验，根据实验内容和要求选择材料和仪器，只要保证安全，教师就允许学生提出不同的实验方案，选用不同的实验方法，让学生互相交流，取长补短，共同寻求最佳的实验方案，以学会研究问题的方法和主动获取知识、评价知识的能力。有利于培养学生的创新思维、进而升华为创新能力。

三、从科学探究中培养学生创新能力

科学探究是化学新课程标准的基本内容和基本要求。教师要在教学中应改变过去强调知识的传承和积累的倾向，注重激发和引导学生在学习过程中对化学知识的主动探究，它包括提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、评价与反思、表达与交流等要素。学生在观察、提问、设想、动手实验、表达、交流等探究活动中，学生可以在获得化学知识和技能的同时，受到科学方法的训练，体验到探究的乐趣，形成和发展科学探究能力、科学态度和创新思维能力。

四、实行开放型实验，课内外结合

教师要根据学生科学知识，设计一些与现实相关的实验，例如配制一定浓度的溶液，以引导学生的兴趣。或者让学生开展小创造、小论文、实验竞赛、自制教具等活动，提高学生的创造操作和思维能力。

五、训练发散思维、培养学生创新思维能力

教学中注意多角度、多方位设计各种问题，发展学生横向联合思维，使学生不停留在理解和掌握所学得内容上，而且要利用现有的知识，结合已学得知识去创造，去探究，培养他们的创新思维，增强创新能力。教师在教学中要通过“一题多解”、“一题多变”、“多题一解”、“一器多用”等，力求让学生举一反三，培养多种思维能力。教师在课堂上要经常对学生进行发散思维训练，学生的创新思维能力便能得到教好的发挥。

总之，创新教育是新课程改革的一个方向，转变教育观念，在教学中培养学生的创新思维能力将对学生综合素质的提高起到良好的导向作用。正如牛顿所说“没有新的思维，就没有伟大的发现”。