研究论文

  • 轻稀土矿城市路尘中重金属含量的粒径分布与空间分异

    王思雨;梁涛;田舒菡;崔昊天;

    以典型轻稀土矿尾矿坝附近的工业区和居民区为研究区,首先通过分析不同粒径城市路尘中重金属元素的质量载荷,讨论了路尘中重金属元素含量的粒径分布和空间分异;然后通过主成分分析及稀土特征参数计算,识别了路尘中金属元素的来源。研究结果表明,稀土尾矿坝路尘中重金属元素变异系数较大,空间差异显著,工业区路尘中的金属含量和质量载荷通常高于居民区;重金属元素Cr在8种不同粒径路尘中质量载荷均较大;粒径<0.075 mm的路尘中金属质量载荷最大,随路尘粒径增大金属质量载荷显著减小;尾矿坝路尘中重金属元素的主要人为来源是工业源、燃烧源和交通源,主要自然来源是成土母质;稀土元素主要来自于土壤扬尘、矿源以及工业源。

    2020年03期 v.41;No.248 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 2201K]
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  • 晶界添加Dy_(79.73)Fe_(20.27)对烧结钕铁硼微观结构和磁性能的影响

    宋小明;张廷安;裴文利;豆志河;周廉;

    晶界扩散提高烧结钕铁硼矫顽力优势明显,由于其工艺特性,对被扩散的磁体有尺寸限制,且需要专门设备和工序,使其在实际推广中受到一定限制。一些文献报道了通过直接晶界添加含Dy等重稀土合金扩散源,该工艺不再受尺寸限制,可取得类似扩散的结果,只是合金需专门制作。直接晶界添加容易得到的烧结钕铁硼磁体生产常用的原材料Dy_(80)Fe_(20)(质量分数)合金,又省略了制备Dy合金工序,实验采用的实际合金是Dy_(79.73)Fe_(20.27),同时将一级回火时间由原来的3 h加长到7 h。一方面补充了晶界相,使晶界更加清晰、完整、连续,去耦合效果更好,磁体H_(cj)提高;另一方面晶粒表面生成(Pr, Nd, Dy)_2Fe_(14)B,形成核壳结构,得到类似Dy扩散的效果,使磁体H_(cj)有效提升。H_(cj)综合提升效果优于其他文献晶界添加报告值。该工艺生产过程不再受毛坯尺寸限制,可以制得大块磁体。得到磁体性能为B_r=13.89 kGs、H_(cj)=21.32 kOe、(BH)_(max)=47.43 MGOe。对实际批产具有指导意义。

    2020年03期 v.41;No.248 10-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1709K]
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  • 大洋沉积物中稀土赋存状态研究

    汪春园;王玲;贾木欣;温利刚;

    应用BPMA技术及化学物相分析对大洋沉积物中稀土元素的赋存状态进行了系统研究。结果显示,大洋沉积物中稀土元素存在三种赋存状态:(1)以独立矿物形式存在,主要为独居石,其次为磷钇矿、磷铝铈矿和褐帘石,其中磷铝铈矿和褐帘石为大洋沉积物中首次发现的独立矿物;(2)以类质同象替换钙的形式赋存于磷灰石中;(3)以氧化物机械夹杂和吸附形式赋存于铁锰氧化物中。研究结果为大洋沉积物中稀土资源提取及成因研究提供基础矿物学数据。

    2020年03期 v.41;No.248 17-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2125K]
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  • 包头高品位混合型稀土矿水洗液中氟、磷资源回收

    马升峰;徐惠;许延辉;刘铃声;关卫华;王荣;

    高品位混合型稀土精矿经过浓碱分解后得到碱解矿,针对水洗液中氟、磷资源的回收进行了研究。考察了水洗过程中水洗条件对氟、磷分布的影响规律,并通过液固比、时间、温度等条件得出水洗的最优工艺条件。结果表明,常温下液固比为3∶1,水洗时间为60 min时,一次淋洗液富集17.81%的磷和84.04%的氟,二次淋洗液富集77.42%的磷和12.70%的氟。洗水液经过分步结晶制得纯度95%以上的氟化钠晶体和98%的磷酸钠晶体,有价元素氟磷回收,氢氧化钠循环利用,资源综合利用。

    2020年03期 v.41;No.248 26-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1174K]
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  • 内源稀土对铵态氮胁迫下农作物生理特性的影响

    杨士;刘祖文;杨秀英;卢陈彬;尹诗云;饶昱贝;

    由于离子型稀土矿山的开采,矿区残留的浸矿剂(NH_4)_2SO_4与稀土元素(REEs)随着迁移扩散作用进入矿区周边环境,造成土壤及农作物REEs与NH~+_4-N复合污染。通过模拟不同浓度梯度的(NH_4)_2SO_4和内源REEs,采用盆栽种植试验研究不同农作物生理特性的变化。结果表明,内源REEs能够增强三种农作物叶内过氧化物酶(POD,Peroxidase)的活性,内源REEs对NH~+_4-N胁迫下玉米和辣椒叶片中POD的活性具有"低促高抑"的作用。同时可以降低大豆叶片细胞内膜脂过氧化程度,但对玉米则起到逆境胁迫,会增加了玉米叶片丙二醛(MDA,Malondialdehyde)含量。在不加入(NH_4)_2SO_4情况下,内源REEs加入不利于辣椒幼苗的成长,影响其光合作用,内源REEs能够刺激大豆及玉米叶片中硝酸还原酶(NR,Nitrate reductase)活性,促进其对NO~-_3的吸收,增强其对逆境胁迫的抗性。

    2020年03期 v.41;No.248 34-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 2402K]
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  • 球磨AB_5型储氢合金对BH_4~-的催化性能与其电化学性能的相关性研究

    闫静;田晓;姚占全;刘昕瑀;王瑞;赵宣;杨艳春;李卫;

    采用电弧熔炼和高能球磨方法联合制备了一系列不同球磨时间下的AB_5型MmNi_(3.55)Co_(0.75)Mn_(0.4)Al_(0.3)储氢合金样品,并对该系列合金样品的结构、电化学性能以及作为DBFC(直接硼氢化物燃料电池)阳极催化剂的催化性能进行了研究。探讨了合金样品的电化学性能与合金样品作为DBFC阳极催化剂对BH~-_4的催化性能之间的关系。研究结果表明,球磨没有改变合金的相组成,但改变了合金的相结构。所有球磨态AB_5型合金均由单一的CaCu_5型LaNi_5相组成。随着球磨时间的延长,合金非晶化程度越来越严重。随着球磨时间的延长,AB_5型合金样品的最大放电容量、放电性能以及循环稳定性均逐渐变差,同时球磨AB_5型合金作为DBFC阳极催化剂的催化性能以及稳定性也在逐渐变差。可见,球磨AB_5型合金的电化学性能与其作为DBFC阳极催化剂的催化性能呈正相关关系。铸态AB_5型MmNi_(3.55)Co_(0.75)Mn_(0.4)Al_(0.3)储氢合金样品呈现了最佳的综合电化学性能和作为DBFC阳极催化剂的催化性能。

    2020年03期 v.41;No.248 44-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1131K]
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  • 富稀土高炉渣含铝压块在纯铁中直接合金化行为研究

    瞿伟;任慧平;刘玉宝;董方;金自力;王彦儒;

    研究了富稀土元素高炉渣含铝压块中稀土直接合金化行为。在氩气保护的高温管式炉中将含铝高炉渣压块在1550℃保温1 h,采用X射线衍射仪和场发射电子显微镜中的能谱扫描及电子背散射衍射(EBSD)技术分析铝热还原的微观过程。利用30 kg级中频感应炉冶炼10 kg纯铁,待铁水熔化后加入100 g高炉渣和40 g铝粉压成的自还原块进行稀土元素直接合金化,分别在不同时间取样,利用电感耦合等离子体质谱仪检测铁水样中的镧和铈的含量。结果表明,铝热还原富稀土高炉渣中稀土元素的微观过程有三个阶段:首先是铝热还原硅元素的过程,SiO_2→Al_9Si→Si;然后是硅热还原钙元素的过程,CaO→CaSi_2;最后是CaSi_2还原稀土元素的过程,CaSi_2→(Ca_(0.8)RE_(0.2))Si_2。铁水中镧和铈的含量随时间变化都是先增加,后略有下降并趋于平缓,最终冷却至室温的铁块中镧和铈的含量为1.5×10~(-6)和2.78×10~(-6),还原率分别为11.73%和8.76%。

    2020年03期 v.41;No.248 53-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 2394K]
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行业动态

研究论文

  • 离子型稀土原地浸矿废弃地中残存稀土分布规律及配分特征

    郑先坤;冯秀娟;陈哲;朱易春;

    以定南县某原地浸矿废弃地为研究对象,采集不同空间位置、不同深度的土壤样品,分析了废弃地中残存稀土元素的垂直分布规律及稀土配分特征。研究结果显示,废弃地中残存稀土及其配分在矿体内部的空间变异性及空间分布差异性很大,废弃地的腐殖层和残坡积层稀土元素丰度较高,局部区域浓度达1821.54 mg/kg,全风化层稀土丰度受成土母岩与矿层风化程度共同耦合作用影响。对废弃地稀土配分研究分析,发现浸取后残存稀土配分整体上仍呈现分馏效应,且Ce的配分值较未开采原生矿床出现显著增加。对某采样点样品与原生矿床样品对比分析,发现重稀土配分随着深度的增加,在整体上呈现下降的趋势。

    2020年03期 v.41;No.248 60-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1523K]
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  • 铵离子在蒙脱石表面吸附特征及机理

    舒诗凯;彭陈亮;王观石;秦磊;罗嗣海;

    采用自然沉降法从膨润土中提纯出蒙脱石,考察了NH~+_4初始浓度、固液比、pH、离子强度及共存稀土La~(3+)等因素对NH~+_4在蒙脱石上吸附的影响规律,并进行了吸附动力学和热力学模型分析。结果表明,固液比增大使蒙脱石对NH~+_4的吸附率增大而NH~+_4初始浓度的增大使吸附率减小;溶液pH的增大会促进NH~+_4在蒙脱石上的吸附,但当pH大于8以后吸附率迅速降低;水溶液中La~(3+)比NH~+_4具有更大的竞争吸附能力,La~(3+)的存在会极大地降低NH~+_4在蒙脱石上的吸附效果;NH~+_4能在蒙脱石上的吸附过程符合伪二级动力学方程,在1.5 min后可以快速达到吸附平衡。NH~+_4在蒙脱石上的最大吸附量Q_m在0.23 mmol/g,吸附反应较好地符合Freundlich等温吸附模型,且由热力学参数吸附焓ΔH(-65.6 kJ/mol),提高温度会抑制NH~+_4的吸附。

    2020年03期 v.41;No.248 68-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1135K]
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行业动态

研究论文

  • 硅酸钠对氟碳铈矿和萤石的抑制机理研究

    林一明;王维清;蒋颖;陈城;朱欣宇;曹轩;

    采用单矿物浮选试验、zeta-电位测试、吸附量试验、FT-IR分析和人工混合矿试验,结合浮选溶液化学,研究了邻羟基萘甲羟肟酸(以下简称H_(205))捕收剂体系下硅酸钠对氟碳铈矿和萤石的抑制机理。结果表明,硅酸钠对萤石具有明显的抑制作用,原因在于硅酸钠在萤石表面发生化学吸附,阻碍了H_(205)在萤石表面的吸附,使得矿物表面亲水。人工混合矿物浮选试验结果表明,加入硅酸钠后,精矿REO品位从16.91%增加到18.62%,说明硅酸钠对氟碳铈矿和萤石的浮选分离具有选择性抑制作用。

    2020年03期 v.41;No.248 78-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1792K]
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  • 稀土氧化铈对高速钢梯度涂层组织性能的研究

    安亚君;刘先阳;朱利;

    采用高速钢的材料作为工作层,在工作层成分基础上通过降低主要元素含量作为过渡层。利用氩弧熔覆的方法将材料熔覆到45号钢的基体上,在工作层中添加0~0.2%的稀土氧化铈,结果表明,添加一定量的稀土可以细化晶粒,提高其硬度、耐磨性。0.1%的稀土含量最优,其表面硬度可达62.2 HRC,相对耐磨性较无稀土可提高20%。利用Marc软件对过渡层熔覆过程进行模拟,模拟得到的应力值与实测应力值变化趋势拟合较好,纯工作层成分的熔覆层残余应力最高,增加过渡层后可大幅降低残余应力,实测工作层横向应力为812 MPa,确定M2梯度层成分最优。

    2020年03期 v.41;No.248 86-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 2210K]
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行业动态

  • 中国科学技术大学实现高性能可集成固态量子存储器

    <正>中国科学技术大学郭光灿院士团队在量子存储领域取得重要进展。该团队李传锋、周宗权等采用飞秒激光微加工技术制备出高保真度的可集成固态量子存储器,并基于自主研制设备首次实现稀土离子的电子自旋及核自旋相干寿命的全面提升。相关成果分别于2月20号和28号发表在著名物理学期刊Optica和Physical Review Applied上。量子存储器是构建量子网络的核心器件,可以有效克服信道损耗从而拓展量子通信的工作距离并整合分处异地的量子计算及

    2020年03期 v.41;No.248 94页 [查看摘要][在线阅读][下载 75K]
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综合评述

  • 废弃稀土抛光粉回收再利用研究进展

    罗天纵;吴希桃;包新军;王志坚;夏楚平;兰石琨;翁国庆;陈建波;

    稀土抛光粉具有优良的抛光性能,广泛应用于研磨抛光领域。抛光失效的稀土抛光粉铈含量较高,是一种具有经济价值的二次资源。本文分两个部分综述了废弃稀土抛光粉回收的研究进展,介绍了物理分离和化学分离回收废弃稀土抛光粉,概括了酸碱浸出回收技术中的主要影响因素。分析了化学沉淀和萃取法从废弃稀土抛光粉酸浸液回收铈,并对废弃稀土抛光粉回收再利用的发展方向进行了总结和展望。

    2020年03期 v.41;No.248 95-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 566K]
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  • 磷酸稀土合成方法研究进展

    李志强;代秋波;

    综述了水热法和沉淀法合成REPO_4晶体研究现状以及合成条件对其晶体结构、形貌和粒度等性能的影响。重点研究了通过条件控制合成不同晶相结构、不同形貌的REPO_4晶体,详细介绍了晶体中稀土离子半径和水分子对结晶行为的影响,阐述了两对晶体结构磷镧镨矿和独居石、针磷钇铒矿和磷钇矿之间转换条件,还分析了水合REPO_4晶体的高温灼烧行为,并解释了各种REPO_4晶体形成机理,简要介绍了特殊化合物Ce(Ⅳ)磷酸盐晶体和空心球状REPO_4晶体合成方法,以及在H_3PO_4溶液中合成REPO_4晶体最佳反应温度和H_3PO_4浓度,还介绍了H_2O_2可以作为从浓磷酸溶液中分离稀土元素的特效试剂,最后简要提到了独居石结构的REPO_4陶瓷在安全处置少量锕系元素废料方面的应用前景。

    2020年03期 v.41;No.248 105-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 214K]
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  • 稀土在催化裂化领域中的研究进展

    张莉;孙兆林;王久江;胡清勋;刘宏海;赵晓争;赵红娟;熊晓云;宋丽娟;

    稀土是优异的功能材料,在石油化工、合成橡胶及汽车尾气净化等方面均有广泛应用。本文综述了稀土元素在催化裂化领域的应用机理和研究进展,讨论了稀土在催化裂化领域发展的方向。稀土在催化裂化领域的催化作用和抗重金属机理已较成熟,提高稀土利用率,拓宽稀土离子种类在催化裂化领域的应用范围及从废剂中回收利用稀土元素是今后稀土应用发展的重点。

    2020年03期 v.41;No.248 117-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 891K]
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  • 上转换发光晶体β-NaYF_4∶Yb~(3+),RE~(3+)的合成方法研究进展

    代秋波;张军;周建国;

    稀土上转换发光晶体在近红外光的激发下能够发出可见光,化学组成为β-NaYF_4∶Yb~(3+),RE~(3+)(RE=Tm,Ho和Er)的晶体是发射绿色、蓝色和红色可见光的最佳材料。综述了用水热法、热分解法和有机溶剂热法合成稀土上转换发光晶体研究现状,系统阐述了各种方法有机试剂、前驱体摩尔比、掺杂Gd~(3+)、反应温度和时间等条件对β相上转换晶体形貌和粒度的影响,并对在生物医学领域应用的粒度<10 nm的核壳型上转换发光晶体合成方法以及拓展其应用领域进行了展望。

    2020年03期 v.41;No.248 129-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 188K]
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研究简报

  • 稀土在轴承钢生产中的应用

    魏巍;李虹;郭旭东;

    稀土在钢中可起到脱氧脱硫的净化作用,控制夹杂物的变质作用,合金化作用等。本文通过石钢京诚生产稀土轴承钢的实际情况,验证稀土提高脱氧脱硫效果,降低夹杂物尺寸、数量,并改变夹杂物形状及成份的效果。随机抽取50炉普通轴承钢GCr15/GCr15SiMn与稀土轴承钢GCr15/GCr15SiMn,普通轴承钢O含量6.2×10~(-6)、最大夹杂物36.21μm、夹杂物面积占比0.022%,稀土轴承钢O含量5.7×10~(-6)、最大夹杂物8.96μm、夹杂物面积占比0.005%。通过对成份、气体、夹杂物数量及尺寸、夹杂物的构成进行对比,确定稀土轴承钢合适的稀土加入量,分析稀土对提高轴承钢纯净度、改善轴承钢性能的效果,以及稀土在轴承钢生产中工业应用情况。

    2020年03期 v.41;No.248 139-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1187K]
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产业与市场

  • 美国关键矿产战略对中国稀土产业的影响研究

    高平风;刘大成;徐崧泽;彭金璐;李文龙;

    在中国提出不排除以"稀土牌"作贸易反制措施的背景下,美国商务部发布了《关键矿产安全可靠供应链联邦战略报告》(简称《关键矿产战略报告》)。报告以稀土为核心,强调稀土关键矿产资源在产业链与国防安全的重要性。较WTO"中国原材料案"和"中国稀土案",该报告关键原材料战略措施更具攻击性。本文认为从长远看由于稀土加工巨大社会负外部性原因,美国会继续维护"进口替代污染转移"现有全球布局,但重建本国设施使之具有一定生产能力,将降低关键资源对中国依存度上升到国家安全高度。从该报告对国际市场的影响看,中国稀土产业不仅要面对西方国家下游应用技术,还将面临上游原材料和功能材料端更严峻的挑战——"双向挤压"。上游端未计环境成本的价格优势击败发达国家竞争对手的战略将难以持续,中国企业需落实上游绿色转型、下游融入完备的工业体系应用研发,积极面对全产业链竞争。另外,中国稀土企业因自身产能过剩和《关键矿产战略报告》释放投资需求信号,部分企业海外投资产能境外转移加速,对本国产业链安全影响已现端倪。

    2020年03期 v.41;No.248 146-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 745K]
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