文档介绍：第 9 卷第 1 期过程工程学报 Vo No .1
2009 年 2 月 The Chinese Journal of Process Engineering Feb. 2009
离子液体在有色金属冶金中的应用
田国才, 李坚, 华一新
(昆明理工大学材料与冶金工程学院,云南昆明 650093)
摘要:离子液体作为一种新型绿色溶剂在有色金属提取与分离中有着重要作用. 本文着重介绍了离子液体在金属及
其氧化物的溶解与腐蚀、活泼金属镁铝钛电沉积及黄铜矿湿法冶金方面的应用. 研究工作显示,离子液体的应用可以
使冶金反应在室温或接近室温下进行, 可大幅度降低能耗和生产成本, 减少环境污染.
关键词:离子液体;有色金属;腐蚀;电沉积;湿法冶金;黄铜矿
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1009−606X(2009)01−0200−09
金属,且无副反应,因而得到的金属质量更好,特别是
1 前言对铝、钛、硅和锗等很难在水溶液中电沉积得到的金属
有色金属是我国的重要战略资源,是航空航天、交更是如此. 离子液体的上述特性及其良好的电导率使之
通、电子信息和能源工业等产业部门发展的重要物质基成为电沉积研究的崭新的电解质. 在金属及其氧化物的
础. 近几年来我国有色金属工业取得了举世瞩目的成溶解腐蚀、矿物中有价元素提取分离等方面,离子液体
就,有色金属总产量已连续 6 年世界第一,其中铝产量具有不易挥发和燃烧、可溶解许多无机物和有机物、易
最大,位居 10 种有色金属之首. 虽然我国有色冶金工业通过物理方法再生的优点,是一种新型“绿色”溶剂. 这
取得了极大成绩,但仍存在生产流程长、操作复杂、能些特性使其在冶金和材料制备领域尤其是有色金属提
量消耗巨大、污染严重等问题. 此外,国家明确提出了取与分离等方面具有广阔的应用前景. 在国家自然科学
“十一五”期间国内单位生产总值能耗降低 20%左右,主基金的资助下,中国科学院过程工程研究所、长春应用
要污染物排放总量减少 10%的约束性指标. 在这样的新化学研究所、中南大学、昆明理工大学等单位陆续开展
形势下如何在满足国民经济高速发展对有色金属需求了相关研究工作,并取得了一定进展. 本文就国内外这
的同时在原来的基础上再降低能耗、减少污染物排放一领域的研究热点、进展和趋势,结合本课题组开展的
量,已成为当今绿色冶金电化学和环保工业刻不容缓的研究工作,着重介绍离子液体在金属及其氧化物的溶解
任务. 离子液体的出现及其发展为有色金属提取与分离与腐蚀、活泼金属镁铝钛电沉积及黄铜矿湿法冶金中的
提供了一种新的可能途径. 应用.
[1]
离子液体是室温离子液体的简称,是由特定有机 2 离子液体中金属及其氧化物的溶解
阳离子和阴离子构成的在室温或接近室温下呈液态的
与腐蚀
熔盐体系,它具有一系列独特的物化性能,是一种真正
的“绿色”溶剂,已广泛和成功地用于材料制备、催化、金属的氧化过程对金属提取与分离、废旧金属回
金属电沉积、燃料电池等领域[2−4]. 离子液体作为一种溶收、催化剂预处理等都至关重要. 通常金属氧化物在大
剂,提供了与传统分子溶剂完全不同的环境,一些化学多数分子溶剂中都不溶解,往往需要使用强酸溶