【摘 要】
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含锌尘泥是再生锌原料的重要来源,传统浸锌工艺因效率低、溶浸选择性差、能耗高成为其工业应用的瓶颈。因此,论文以氯化胆碱为基体,利用量子化学方法计算不同取代基的氯化胆碱结构与性质关系,设计并合成出适合含锌尘泥高选择性浸锌的低共熔溶剂,实现难分离金属矿物的高效回收。由前线分子轨道和电荷布居分析可知,胆碱类低共熔溶剂中氯化胆碱失去电子,氢键供体得到电子。结合能分析结果表明氯化胆碱与羧酸类氢键供体更容易发生
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含锌尘泥是再生锌原料的重要来源,传统浸锌工艺因效率低、溶浸选择性差、能耗高成为其工业应用的瓶颈。因此,论文以氯化胆碱为基体,利用量子化学方法计算不同取代基的氯化胆碱结构与性质关系,设计并合成出适合含锌尘泥高选择性浸锌的低共熔溶剂,实现难分离金属矿物的高效回收。由前线分子轨道和电荷布居分析可知,胆碱类低共熔溶剂中氯化胆碱失去电子,氢键供体得到电子。结合能分析结果表明氯化胆碱与羧酸类氢键供体更容易发生反应,其中氯化胆碱(ChCl)-乙二酸(OA)1:2团簇模型最稳定。通过态密度分析可知,ZnO(001)面中Zn比O更活泼,Fe2O3(001)面中Fe与O活泼性相近,Al2O3(001)面、Ca O(001)面中O比Al、Ca更活泼。分子动力学研究结果表明,ChCl-2OA、ChCl-2MA与ZnO的相互作用以化学作用为主,其中ChCl-2MA与ZnO相互作用较强。Fe2O3、Al2O3与两种低共熔溶剂相互作用以分子间氢键为主,Ca O与两种低共熔溶剂相互作用形成的O-H键能远小于Cl-Zn键能。单因素浸出试验结果表明,在浸出温度90℃、浸出时间15min、液固比10:1条件下ChCl-2OA、ChCl-2MA对ZnO的浸出率均达到90%以上,而其他三种金属氧化物的浸出率在10%左右,由此可以得出ChCl-2OA、ChCl-2MA对含锌尘泥中的氧化锌具有一定的选择性,同时ChCl-2MA选择性更好。图34幅;表20个;参113篇。
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