注册 English

在LiCl-KCl-ZnCl2熔盐体系中电化学共还原提取钕

薛云 ,  周志萍 ,  颜永得 ,  张密林 ,  李星 ,  纪德彬 ,  韩伟 ,  张萌

downloadPDF
引用本文: 薛云, 周志萍, 颜永得, 张密林, 李星, 纪德彬, 韩伟, 张萌. 在LiCl-KCl-ZnCl2熔盐体系中电化学共还原提取钕[J]. 物理化学学报, 2014, 30(9): 1674-1680. doi: 10.3866/PKU.WHXB201407022 shu
Citation:  XUE Yun, ZHOU Zhi-Ping, YAN Yong-De, ZHANG Mi-Lin, LI Xing, JI De-Bin, HAN Wei, ZHANG Meng. Electrochemical Co-Reduction Extraction of Neodymium in LiCl-KCl-ZnCl2 Molten Salt System[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2014, 30(9): 1674-1680. doi: 10.3866/PKU.WHXB201407022 shu

在LiCl-KCl-ZnCl2熔盐体系中电化学共还原提取钕

  • 基金项目:

    国家自然科学基金（21103033，21101040，91226201，51104050) 

    中国和黑龙江博士后特别资助科学基金（2013T60344，LBH-TZ0411) 

    中央高校基本科研业务经费（HEUCF141502) 

    黑龙江省普通高等学校和哈尔滨工程大学青年学术骨干支持计划项目（1253G016，HEUCFQ1415）资助 

摘要:

针对镧系元素钕，本文通过循环伏安、开路计时电位、方波伏安等方法研究了773 K时Nd（Ⅲ）在钼电极上在LiCl-KCl-ZnCl2熔盐体系中的电化学行为及Zn-Nd合金的形成过程. 结果表明：在LiCl-KCl-ZnCl2熔盐中，Nd（Ⅲ）在预先沉积的Zn 阴极上欠电位沉积形成三种Zn-Nd金属间化合物. 基于电化学行为研究，采用恒电位电解提取Nd并用方波伏安曲线测量来检测Nd（Ⅲ）离子浓度的变化，然后通过电解前后Nd（Ⅲ）离子浓度变化评估了Nd的电解提取效率. 实验结果表明：-1.84 V恒电位电解进行50 h后，Nd（Ⅲ）离子浓度接近于零，提取效率为99.67%. 在973 K时通过恒电流电解提取Nd并获得了Zn-Nd合金，通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）附带能量散射谱（EDS）对合金的相组成和微观形貌进行了分析. XRD分析表明在Zn-Nd合金中存在Nd2Zn17，LiZn 和Zn相，EDS能谱分析表明Nd在合金中的原子分数高达14.99%.

English

    1. [1]

      (1) Gu, Z. M.; Ye, G. A. Atomic Energy Science and Technology 2002, 36 (2), 97. [顾忠茂, 叶国安. 原子能科学技术, 2002, 36 (2), 97.]

      (1) Gu, Z. M.; Ye, G. A. Atomic Energy Science and Technology 2002, 36 (2), 97. [顾忠茂, 叶国安. 原子能科学技术, 2002, 36 (2), 97.]

    2. [2]

      (2) Liu, X. G. Journal of Nuclear and Radiochemistry 2009, 31 (Suppl.), 35. [刘学刚. 核化学与放射化学, 2009, 31 (Suppl.), 35.](2) Liu, X. G. Journal of Nuclear and Radiochemistry 2009, 31 (Suppl.), 35. [刘学刚. 核化学与放射化学, 2009, 31 (Suppl.), 35.]

    3. [3]

      (3) Castrillejo, Y.; Fernández, P.; Bermejo, M. R.; Barrado, E.; Martínez, A. M. Electrochim. Acta 2009, 54, 6212. doi: 10.1016/j.electacta.2009.05.095(3) Castrillejo, Y.; Fernández, P.; Bermejo, M. R.; Barrado, E.; Martínez, A. M. Electrochim. Acta 2009, 54, 6212. doi: 10.1016/j.electacta.2009.05.095

    4. [4]

      (4) Gao, F. X.;Wang, C. S.; Liu, L. S.; Guo, J. H.; Chang, S.W.; Chang, L.; Li, R. X.; Ouyang, Y. G. J. Rare Earths 2009, 27 (6), 986. doi: 10.1016/S1002-0721(08)60375-0(4) Gao, F. X.;Wang, C. S.; Liu, L. S.; Guo, J. H.; Chang, S.W.; Chang, L.; Li, R. X.; Ouyang, Y. G. J. Rare Earths 2009, 27 (6), 986. doi: 10.1016/S1002-0721(08)60375-0

    5. [5]

      (5) Lin, R. S.; Ye, G. A.; He, H.; Tang, H. B.; Ouyang, Y. G. J. Rare Earths 2012, 30 (2), 151. doi: 10.1016/S1002-0721(12)60013-1(5) Lin, R. S.; Ye, G. A.; He, H.; Tang, H. B.; Ouyang, Y. G. J. Rare Earths 2012, 30 (2), 151. doi: 10.1016/S1002-0721(12)60013-1

    6. [6]

      (6) Jiao, S. Q.; Zhu, H. M. J. Hazard. Mater. 2011, 189 (3), 821. doi: 10.1016/j.jhazmat.2011.03.027(6) Jiao, S. Q.; Zhu, H. M. J. Hazard. Mater. 2011, 189 (3), 821. doi: 10.1016/j.jhazmat.2011.03.027

    7. [7]

      (7) Bermejo, M. R.; Barrado, E.; Martínez, A. M.; Castrillejo, Y. J. Electroanal. Chem. 2008, 617 (1), 85. doi: 10.1016/j.jelechem.2008.01.017(7) Bermejo, M. R.; Barrado, E.; Martínez, A. M.; Castrillejo, Y. J. Electroanal. Chem. 2008, 617 (1), 85. doi: 10.1016/j.jelechem.2008.01.017

    8. [8]

      (8) Bermejo, M. R.; Gómez, J.; Martínez, A. M.; Barrado, E.; Castrillejo, Y. Electrochim. Acta 2008, 53 (16), 5106. doi: 10.1016/j.electacta.2008.02.058(8) Bermejo, M. R.; Gómez, J.; Martínez, A. M.; Barrado, E.; Castrillejo, Y. Electrochim. Acta 2008, 53 (16), 5106. doi: 10.1016/j.electacta.2008.02.058

    9. [9]

      (9) Bermejo, M. R.; de la Rosa, F.; Barrado, E.; Castrillejo, Y. J. Electroanal. Chem. 2007, 603 (1), 81. doi: 10.1016/j.jelechem.2007.01.018(9) Bermejo, M. R.; de la Rosa, F.; Barrado, E.; Castrillejo, Y. J. Electroanal. Chem. 2007, 603 (1), 81. doi: 10.1016/j.jelechem.2007.01.018

    10. [10]

      (10) Caravaca, C.; de Córdoba, G.; Tomás, M. J.; Rosado, M. J. Nucl. Mater. 2007, 360 (1), 25.(10) Caravaca, C.; de Córdoba, G.; Tomás, M. J.; Rosado, M. J. Nucl. Mater. 2007, 360 (1), 25.

    11. [11]

      (11) de Córdoba, G.; Caravaca, C. J. Electroanal. Chem. 2004, 572 (1), 145. doi: 10.1016/j.jelechem.2004.05.029(11) de Córdoba, G.; Caravaca, C. J. Electroanal. Chem. 2004, 572 (1), 145. doi: 10.1016/j.jelechem.2004.05.029

    12. [12]

      (12) de Córdoba, G.; Laplace, A.; Conocar, O.; Lacquement, J.; Caravaca, C. Electrochim. Acta 2008, 54 (2), 280. doi: 10.1016/j.electacta.2008.08.002(12) de Córdoba, G.; Laplace, A.; Conocar, O.; Lacquement, J.; Caravaca, C. Electrochim. Acta 2008, 54 (2), 280. doi: 10.1016/j.electacta.2008.08.002

    13. [13]

      (13) Saïla, A.; Gibilaro, M.; Massot, L.; Chamelot, P.; Taxil, P.; Affoune, A. M. J. Electroanal. Chem. 2010, 642 (2), 150. doi: 10.1016/j.jelechem.2010.03.002(13) Saïla, A.; Gibilaro, M.; Massot, L.; Chamelot, P.; Taxil, P.; Affoune, A. M. J. Electroanal. Chem. 2010, 642 (2), 150. doi: 10.1016/j.jelechem.2010.03.002

    14. [14]

      (14) Gibilaro, M.; Massot, L.; Chamelot, P.; Cassayre, L.; Taxil, P. Electrochim. Acta 2009, 55 (1), 281. doi: 10.1016/j.electacta.2009.08.052(14) Gibilaro, M.; Massot, L.; Chamelot, P.; Cassayre, L.; Taxil, P. Electrochim. Acta 2009, 55 (1), 281. doi: 10.1016/j.electacta.2009.08.052

    15. [15]

      (15) Gibilaro, M.; Massot, L.; Chamelot, P.; Taxil, P. Electrochim. Acta 2009, 54 (22), 5300. doi: 10.1016/j.electacta.2009.01.074(15) Gibilaro, M.; Massot, L.; Chamelot, P.; Taxil, P. Electrochim. Acta 2009, 54 (22), 5300. doi: 10.1016/j.electacta.2009.01.074

    16. [16]

      (16) Taxil, P.; Massot, L.; Nourry, C.; Gibilaro, M.; Chamelot, P.; Cassayre, L. J. Fluorine Chem. 2009, 130 (1), 94. doi: 10.1016/j.jfluchem.2008.07.004(16) Taxil, P.; Massot, L.; Nourry, C.; Gibilaro, M.; Chamelot, P.; Cassayre, L. J. Fluorine Chem. 2009, 130 (1), 94. doi: 10.1016/j.jfluchem.2008.07.004

    17. [17]

      (17) Li, X.; Yan, Y. D.; Zhang, M. L.; Xue, Y.; Tang, H.; Zhou, Z. P.; Yang, X. N.; Zhang, Z. J. J. Radioanal. Nucl. Chem. 2014, 299, 657.(17) Li, X.; Yan, Y. D.; Zhang, M. L.; Xue, Y.; Tang, H.; Zhou, Z. P.; Yang, X. N.; Zhang, Z. J. J. Radioanal. Nucl. Chem. 2014, 299, 657.

    18. [18]

      (18) Yan, Y. D.; Tang, H.; Zhang, M. L.; Xue, Y.; Han,W.; Cao, D. X.; Zhang, Z. J. Electrochim. Acta 2012, 59, 531. doi: 10.1016/j.electacta.2011.11.007(18) Yan, Y. D.; Tang, H.; Zhang, M. L.; Xue, Y.; Han,W.; Cao, D. X.; Zhang, Z. J. Electrochim. Acta 2012, 59, 531. doi: 10.1016/j.electacta.2011.11.007

    19. [19]

      (19) Yan, Y. D.; Xu, Y. L.; Zhang, M. L.; Xue, Y.; Han,W.; Huang, Y.; Chen, Q.; Zhang, Z. J. J. Nucl. Mater. 2013, 433, 152. doi: 10.1016/j.jnucmat.2012.09.008(19) Yan, Y. D.; Xu, Y. L.; Zhang, M. L.; Xue, Y.; Han,W.; Huang, Y.; Chen, Q.; Zhang, Z. J. J. Nucl. Mater. 2013, 433, 152. doi: 10.1016/j.jnucmat.2012.09.008

    20. [20]

      (20) Chamelot, P.; Massot, L.; Hamel, C.; Nourry, C.; Taxil, P. J. Nucl. Mater. 2007, 360, 64. doi: 10.1016/j.jnucmat.2006.08.015(20) Chamelot, P.; Massot, L.; Hamel, C.; Nourry, C.; Taxil, P. J. Nucl. Mater. 2007, 360, 64. doi: 10.1016/j.jnucmat.2006.08.015

    21. [21]

      (21) Moriyama, H.; Seshimo, T.; Moritani, K.; Ito, Y.; Mitsugashira, T. J. Alloy. Compd. 1994, 213 -214, 354.(21) Moriyama, H.; Seshimo, T.; Moritani, K.; Ito, Y.; Mitsugashira, T. J. Alloy. Compd. 1994, 213 -214, 354.

    22. [22]

      (22) Moriyama, H.; Yamana, H.; Nishikawa, S.; Miyashita, Y.; Moritani, K.; Mitsugashira, T. J. Nucl. Mater. 1997, 247, 197. doi: 10.1016/S0022-3115(98)00097-X(22) Moriyama, H.; Yamana, H.; Nishikawa, S.; Miyashita, Y.; Moritani, K.; Mitsugashira, T. J. Nucl. Mater. 1997, 247, 197. doi: 10.1016/S0022-3115(98)00097-X

    23. [23]

      (23) Moriyama, H.; Yamana, H.; Nishikawa, S.; Shibata, S.; Wakayama, N.; Miyashita, Y.; Moritani, K.; Mitsugashira, T. J. Alloy. Compd. 1998, 271 -273, 587.(23) Moriyama, H.; Yamana, H.; Nishikawa, S.; Shibata, S.; Wakayama, N.; Miyashita, Y.; Moritani, K.; Mitsugashira, T. J. Alloy. Compd. 1998, 271 -273, 587.

    24. [24]

      (24) Li, X.; Yan, Y. D.; Zhang, M. L.; Xue, Y.; Tang, H.; Zhou, Z. P.; Yang, X. N.; Zhang, Z. J. J. Electrochem. Soc. 2014, 161 (5), D248.(24) Li, X.; Yan, Y. D.; Zhang, M. L.; Xue, Y.; Tang, H.; Zhou, Z. P.; Yang, X. N.; Zhang, Z. J. J. Electrochem. Soc. 2014, 161 (5), D248.

    25. [25]

      (25) Tang, H.; Yan, Y. D.; Zhang, M. L.; Xue, Y.; Zhang, Z. J.; Du, W. C.; He, H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2013, 29 (8), 1698. [唐浩, 颜永得, 张密林, 薛云, 张志俭, 杜卫超, 何辉. 物理化学学报, 2013, 29 (8), 1698.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201305102(25) Tang, H.; Yan, Y. D.; Zhang, M. L.; Xue, Y.; Zhang, Z. J.; Du, W. C.; He, H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2013, 29 (8), 1698. [唐浩, 颜永得, 张密林, 薛云, 张志俭, 杜卫超, 何辉. 物理化学学报, 2013, 29 (8), 1698.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201305102

    26. [26]

      (26) Gibilaro, M.; Massot, L.; Chamelot, P.; Taxil, P. J. Alloy. Compd. 2009, 471 (1-2), 412.(26) Gibilaro, M.; Massot, L.; Chamelot, P.; Taxil, P. J. Alloy. Compd. 2009, 471 (1-2), 412.

    27. [27]

      (27) Zhang, M. J.;Wang, Z.W. Molten Salts Electrochemistry Fundamentals and Applications; Chemical Industry Press: Beijing, 2006; pp 237-238. [张明杰, 王兆文. 熔盐电化学原理与应用. 北京: 化学工业出版社, 2006: 237-238.](27) Zhang, M. J.;Wang, Z.W. Molten Salts Electrochemistry Fundamentals and Applications; Chemical Industry Press: Beijing, 2006; pp 237-238. [张明杰, 王兆文. 熔盐电化学原理与应用. 北京: 化学工业出版社, 2006: 237-238.]

    28. [28]

      (28) Massalski, T. B.; Murray, J. L.; Benett, L. H.; Baker, H. Binary Alloy Phase Diagrams; ASM International: Ohio, 1990.(28) Massalski, T. B.; Murray, J. L.; Benett, L. H.; Baker, H. Binary Alloy Phase Diagrams; ASM International: Ohio, 1990.

    29. [29]

      (29) Chamelot, P.; Lafage, B.; Taxil, P. Electrochim. Acta 1997, 43 (5-6), 607.(29) Chamelot, P.; Lafage, B.; Taxil, P. Electrochim. Acta 1997, 43 (5-6), 607.

    30. [30]

      (30) De Strycker, J.;Westbroek, P.; Temmerman, E. Electrochem. Commun. 2002, 4 (1), 41.(30) De Strycker, J.;Westbroek, P.; Temmerman, E. Electrochem. Commun. 2002, 4 (1), 41.

    31. [31]

      (31) Nourry, C.; Massot, L.; Chamelot, P.; Taxil, P. J. Appl. Electrochem. 2009, 39 (12), 2359. doi: 10.1007/s10800-009-9922-2(31) Nourry, C.; Massot, L.; Chamelot, P.; Taxil, P. J. Appl. Electrochem. 2009, 39 (12), 2359. doi: 10.1007/s10800-009-9922-2

    32. [32]

      (32) Qiu, K. R.; Yang, Q. Q.;Wang, X. Z. J. Chin. Rare Earth Soc. 1996, 14 (1), 20. [丘开容, 杨绮琴, 王祥珍. 中国稀土学报, 1996, 14 (1), 20.](32) Qiu, K. R.; Yang, Q. Q.;Wang, X. Z. J. Chin. Rare Earth Soc. 1996, 14 (1), 20. [丘开容, 杨绮琴, 王祥珍. 中国稀土学报, 1996, 14 (1), 20.]

    33. [33]

      (33) Han,W.; Chen, Q.; Ye, K.; Yan, Y. D.; Zhang, M. L. Acta Metall. Sin. (Engl. Lett.) 2010, 23, 129.

      (33) Han,W.; Chen, Q.; Ye, K.; Yan, Y. D.; Zhang, M. L. Acta Metall. Sin. (Engl. Lett.) 2010, 23, 129.

  • 加载中
WeChat 扫一扫看文章
计量
  • PDF下载量:  504
  • 文章访问数:  985
  • HTML全文浏览量:  60
文章相关
  • 发布日期:  2014-08-29
  • 收稿日期:  2014-05-22
  • 网络出版日期:  2014-07-02
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章

All Rights Reserved by the Chinese Chemical Society   中国化学会 版权所有 京ICP备05002797号

本系统由北京仁和汇智信息技术有限公司开发    技术支持: info@rhhz.net