郑州大学Fan, Yangyang：含铟锌铁氧体的高效清洁处理：一种使用水调控深共晶溶剂的新方法
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Separation and Purification Technology
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Efficient and clean treatment of indium-bearing zinc ferrite: A new approach using a water-regulated deep eutectic solvent
Liu J.; Chen B.; Huang Y.; Cao Y.; Chen J.; Wang L.; Liu Y.; Fan Y.
Published：2024-11-11
DOI：10.1016/j.seppur.2024.127576
研究背景
近年来，随着社会发展，金属资源回收与利用日益受到重视。然而，在处理锌浸出渣中的铟含量锌铁矿（IBZF）时，如何高效、清洁地处理这种难溶相成为一个挑战。这一问题一直困扰着研究领域的学者们。
研究内容
这项研究提出了一种新颖的策略，用于从IBZF中选择性地提取铟、锌和铁。通过引入水来调控胆碱氯化物-无水草酸基深共熔溶剂（ChCl-Oxa基DES）的配位环境，实现了对铟、锌和铁的高效浸出和深度分离。水在整个过程中起着关键作用，既作为共溶剂又作为稀释剂。少量水的加入降低了DES的粘度，从而提高了铟、锌和铁的浸出效率。在特定浸出条件下（浸出温度为90°C，液固比为20:1 ml/g，ChCl：Oxa的摩尔比为1:1，DES：H<sub>2</sub>O的摩尔比为1:3，反应时间为3.5小时），铟、锌和铁的浸出效率分别达到96.27％、95.55％和96.33％。随后大量水的加入稀释并解离了DES的结构，促进了金属离子的逐步沉淀和深度分离。锌和铁的沉淀效率分别达到93.06％和98.07％。溶液中残留的铟离子被活性炭有效吸附，经过五次吸附后的回收效率为75.7％。从金属离子分离出的溶液通过蒸发和草酸的加入得到了良好的再生。这项研究为锌浸出渣的回收和清洁利用提供了一种新方法，同时证明了DES中金属离子配位环境的调控在金属回收中具有巨大潜力。
研究意义
该研究的创新之处在于通过水调控深共熔溶剂的配位环境，实现了对IBZF中铟、锌和铁的高效分离，为金属资源的回收利用提供了新思路。这一方法不仅有助于提高金属回收的效率，还有望在环保领域发挥重要作用，推动绿色化学工艺的发展。
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