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  • 尹華意教授團隊在美國科學院院刊PNAS上發表最新研究成果

    作者:發布時間:2022-07-27瀏覽次數:349

        近日,東北大學冶金學院在美國科學院院刊(PNAS)上發表題為“Anode electrolysis of sulfides”的研究論文(PNAS, 2022, 119, e2202884119,https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2202884119)。東北大學為第一作者單位,冶金學院2019級博士研究生屈佳康為第一作者,尹華意教授為通訊作者。

    銅、鉛、銻等有色金屬及其合金材料在國民經濟發展中占據重要地位,在國防、科技、工農業以及日常生活中都有廣泛應用。自然界中的有色金屬元素多以硫化物礦藏的形式存在,如輝銅礦(Cu2S)、黃銅礦(CuFeS2)、方鉛礦(PbS)、輝銻礦(Sb2S3)等。傳統有色金屬的提煉方法多采用火法,經過造锍熔煉、吹煉、精煉等步驟,存在流程長、能耗高、污染大的問題。

    1. a. 傳統硫化物冶煉及陽極電解流程示意圖,b. 陽極電解裝置示意圖,c. 陽極電解原理示意圖。

    針對上述問題,尹華意教授團隊提出了一種基于熔融鹽的“陽極電解”工藝來實現金屬硫化物的高效清潔冶煉 (1)。該方法利用氯化物熔鹽體系,使用電子作為清潔的還原劑,在石墨惰性陽極上將硫化物電化學分解得到硫蒸汽和金屬離子,陽極產生的金屬離子進入熔鹽并擴散到陰極表面被還原產生金屬單質,實現了從金屬硫化物直接制備單質硫和金屬(MSx = M + Sx)。該研究結果驗證了“陽極電解”的技術優勢及潛力,旨在將清潔電能與硫化物冶金進行耦合,有望從根本上降低SO2CO2的排放,為發展清潔硫化物電冶金技術和實現雙碳目標助力。

    【文獻信息】

    Jiakang Qu, Xiang Chen, Hongwei Xie, Shuaibo Gao, Dihua Wang, and Huayi Yin*. Anode electrolysis of sulfides.PNAS, 2022, 119(31), e2202884119.

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