Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Study on the mechanism and kinetics of sulfuric acid leaching scandium from rich scandium anatase

He Fei, Gao Likun, Chen Long, Rao Bing, Shen Hairong, Peng Kebo, Gao Guangyan

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2022

|

Vol. 58, iss. 3

art. no. 146171

EN

Scandium and its compounds have excellent properties, and are widely used in cutting-edge fields such as optics, electronics, and alloys. Thus, scandium is an important strategic metal. However, scandium is extremely sparsely distributed in the earth's crust, rarely occurs as an independent mineral, and requires a complex recovery process. Therefore, the study of the extraction of scandium is of great practical significance. This study examined the leaching test and kinetics of scandium under the acid leaching system of refractory anatase ore. Under appropriate two-stage countercurrent leaching conditions, the first stage of the particle size of fraction of -0.074 mm 82.6%, initial H2SO4 concentration of 6 mol/L, leaching temperature of 100 °C, acid/solid ratio of 3 ml/g, stirring speed of 300 rpm, and leaching time of 50 min; and the second stage of the initial H2SO4 concentration of 11 mol/L, leaching temperature of 150 °C, acid/solid ratio of 4 ml/g, stirring speed of 300 rpm, and leaching time of 50 min, a scandium leaching rate of 96.98% was achieved. The kinetics of scandium leaching conformed to a shrinking-core model, and sulfuric acid concentration and temperature were the most important parameters affecting the scandium leaching rate. The kinetic analysis of scandium leaching at different sulfuric acid concentrations showed that as the concentration increased, the sulfuric acid leaching of scandium changed from being chemical reaction-controlled to internal diffusion-controlled, and the apparent reaction order was 1.2429. The kinetics of scandium leaching at different temperatures showed that the sulfuric acid leaching of scandium was reaction-controlled and the apparent activation energy was 42.21 kJ-mol-1.

2

Solvent extraction behaviour of scandium from lateritic nickel-cobalt ores using different organic reagents

Ferizoglu E., Kaya S., Topkaya Y. A.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2018

|

Vol. 54, iss. 2

538--545

EN

Scandium is one of the most important and strategic metals that can be recovered as a by-product from lateritic nickel-cobalt ores. In this research, different extractants were investigated to extract scandium from sulphate medium by using solvent extraction method. Generally, the organic extractants are classified as acidic, neutral and basic reagents. Thus, the aim of the present study was to compare scandium extraction efficiencies of some acidic, neutral and basic organic reagents. For this reason, Ionquest 290 (Bis(2,4,4-trimethylpenthyl) phosphonic acid), DEHPA (Di(2-ethylhexyl) phosphoric acid), Cyanex 272 ((Bis(2,4,4-trimethylpentyl) phosphinic acid) which are acidic organophosphorus compounds, Cyanex 923 (Trialkyl phosphine oxide), which is a neutral organophosphorus compound, and Primene JMT, a basic extractant, were used. The extraction efficiencies of these extractants were studied with respect to the extractant concentration at the same pH and O/A (organic/aqueous) phase ratio. As a result of this study, DEHPA and Primene JMT were found to have high scandium extraction efficiencies with lower impurity co-extractions at pH=0.55 with O/A phase ratio 1/1.

3

Numerical model of a TIG welding process for the aviation industry, including analysis of the heat transfer

Kuźniar A., Rygiel P., Dudek S., Gnot A., Gancarczyk T., Perzyński K.

Computer Methods in Materials Science

|

2011

|

Vol. 11, No. 1

173-178

EN

TIG welding is an important process, which is commonly used in the aircraft industry. A number of elements of air-plane bodies or shields of engines arę made using this technique. Numerical models of this process are needed to under-stand better phenomena involved in the TIG welding and to design the optimal process parameters. In the present paper numerical simulations were performed and the possibilities of modeling heat transfer in the investigated process were evaluated. Comparison of results of numerical simulations with the experimental data confirmed good predictive capabilities of the model, as far as realistic description of the phenomena involved in this process are considered. Correctness of the Goldak model, which describes density of the energy in the heat source, was confirmed as well.

PL

Spawanie TIG jest jednym z najważniejszych procesów używanych w przemyśle lotniczym. Wiele elementów zarówno dla kadłubów, awioniki jak i silników powstaje dzięki temu procesowi. Inżynierowie potrzebują coraz to nowocześniejszych modeli, które pozwolą na łatwe zrozumienie zjawisk zachodzących podczas procesu spawania. W artykule autorzy dokonali szeregu symulacji numerycznych mających na celu ocenienie możliwości modelowania rozkładu ciepła w procesie spawania metodą TIG. Wyniki symulacji porównano z pomiarami przeprowadzonymi na laboratoryjnym stanowisku spawalniczym. Porównanie wyników symulacji numerycznych i pomiarów wykazało dobrą zgodność potwierdzając możliwości modelu w zakresie realistycznego opisu procesu spawania metodą TIG. Potwierdzona została również prawidłowość działania modelu Goldaka opisującego rozkład energii źródła ciepła w procesie spawania.

4

Thermal Modeling of Friction Stir Welding of Sc-Modified Al-Zn-Mg-Cu Alloy

Hamilton C., Dymek S., Senkov O.

Computer Methods in Materials Science

|

2009

|

Vol. 9, No. 4

416-423

EN

Small additions of scandium to Al-n-Mg-Cu 7000 series alloys can significantly improve mechanical properties and augment the strength retention at low and elevated temperatures. This research program evaluates the residual properties of Sc-modified Al-Zn-Mg-Cu alloy extrusions joined through friction stir welding (FSW). Mechanical testing was performed on the baseline material and on panels friction stir welded at 175, 225, 250, 300, 350 and 400 RPM (all other weld parameters were held constant). A thermal model of friction stir welding was developed utilizing an energy-based scaling factor to account for tool slip. The proposed slip factor is derived from an empirical relationship between the ratio of the maximum welding temperature to the solidus temperature and energy per unit length of weld. The thermal model successfully predicts the maximum welding temperatures over a range of energy levels, and the mechanical behavior is correlated to the temperature distribution predicted by the model.

PL

Niewielki dodatek skandu do stopu Al-Zn-Mg-Cu z serii 7000 może w znaczący sposób poprawić właściwości mecha-niczne w temperaturze pokojowej oraz powstrzymać spadek wytrzymałości w temperaturze podwyższonej. W zaprezento-wanych badaniach dokonano oceny właściwości mechanicznych połączeń stopu Al-Zn-Mg-Cu modyfikowanego skandem wyko-nanych metodą zgrzewania tarciowego z mieszaniem materiału zgrzeiny (FSW). Badania mechaniczne wykonano na materiale rodzimym oraz na próbkach zgrzewanych z prędkościami obro-towymi narzędzia 175, 225, 250, 300, 350 i 400 obrotów na minutę (przy jednakowych pozostałych parametrach procesu). Opracowano komputerowy model cieplny zgrzewania tarciowego z mieszaniem materiału zgrzeiny wykorzystujący energetyczny współczynnik ujmujący poślizg narzędzia w trakcie procesu. Współczynnik ten zaproponowano w oparciu o doświadczalną zależność pomiędzy stosunkiem maksymalnej temperatury podczas zgrzewania do temperatury solidus oraz energii wydatkowanej na jednostkę długości zgrzeiny. Opracowany model bardzo dobrze przewiduje maksymalne temperatury zgrzewania dla szerokiego zakresu energii oraz wykazuje dobrą korelację właściwości mechanicznych z temperaturą przewidzianą przez model.

5

Thermodynamic properties of intermetallic compounds in Al-Sc, Cu-Sc and Pb-Sc systems

Shubin A., Shunyaev K., Yamshchikov L.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 4

1119-1125

EN

The partial Gibbs free energies of formation of intermetallic compounds (IMC) in Al-Sc, Cu-Sc and Pb-Sc systems were determined by e.m.f. method. Electromotive forces of galvanic cells were measured in wide temperaturę rangę. The data obtained were used to find integral thermodynamic properties of IMC at 298.15 K. The integral Gibbs energy of Pb5Sc6 formation from solid scandium and liquid lead obtained from e.m.f. measurements can be described by the eąuation (at 650-1040 K): ΔfG (Pb5Sc6) = - (49.60 ± 1.1) + (3.63 ± 1.3) º1O-3 T, kJ/mol of atoms. The standard enthalpies of formation (ΔfH298), of the IMC in Al-Sc system assessed using experimental data of different authors, are the following (kJ/mol of atoms): Al3Sc: - 42.6; Al2Sc: - 47.8; AISc: - 51.1; AlSc2 - 41.0. The Cu-Sc intermetallides were investigated in the temperaturę rangę of 650-1050 K. Integral thermodynamic functions of IMC in Cu-Sc system can be presented as the following equations (kJ/mol of atoms): ΔfG (Cu4Sc) = - (23.1 ± 0.8) + (9.2 ± 1.0) º10-3T; ΔfG (Cu2Sc) = - (32.8 ± 1.0) + (14.5 š 1.2) º10-3T; ΔfG (CuSc) = - (35.5 ± 1.3) + (13.5 ±1.6) º10-3T.

PL

Metodą pomiaru siły elektromotorycznej ogniw galwanicznych wyznaczono cząstkowe energie swobodne tworzenia związków międzymetalicznych w układach Al-Sc, Cu-Sc I Pb-Sc w szerokim zakresie temperatur. Uzyskane wyniki posłużyły do wyznaczenia własności termodynamicznych badanych związków w 298.15 K. Energia swobodna tworzenia związku Pb5Sc6 ze stałego skandu i ciekłego ołowiu można na podstawie pomiarów SEM opisać równaniem (650-1040 K): ΔfG (Pb5Sc6) = - (49.60 ± 1.1) + (3.63 ± 1.3) º10-3 T, kJ/mol. Standardowe ciepło tworzenia (ΔfH298), związków międzymetalicznych w układzie Al-Sc zostało oszacowane na podstawie danych doświadczalnych pochodzących z różnych źródeł, jak następuje (kJ/mol): AI3SC: -42.6; Al2Sc: -47.8; AISc: -51.1; AlSc2: -41.0. Związki międzymetaliczne z układu Cu-Sc zbadano w przedziale temperatur 650 - 1050 K; ich własności termodynamiczne opisano następującymi równaniami (kJ/mol): ΔfG (Cu4Sc) = - (23.1 ± 0.8) + (9.2 ± 1.0) º10-3T; ΔfG (Cu2Sc) = - (32.8 ± 1.0) + (14.5 š 1.2) º10-3T; ΔfG (CuSc) = - (35.5 ± 1.3) + (13.5 ±1.6) º10-3T.

6

Wpływ dodatków skandu oraz cyrkonu na strukturę i własności aluminium

Kula A., Bronicki M., Sobota J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2006

|

R. 51, nr 2

97-105

PL

W artykule badano wpływ dodatku 0,27 % wag. Sc na umocnienie wydzieleniowe w stopie Al-Sc. Określono współdziałanie Sc i Zr na efekt umocnienia. Analizowano udział umocnienia zgniotem i umocnienia wydzieleniowego pochodzącego od dodatków Sc oraz Sc i Zr. Porównano uzyskane wyniki z doniesieniami literaturowymi.

EN

In the paper influence of addition of 0,27 wt.% Sc on precipitation hardening in Al-Sc alloy was investigated. Contribution of Sc and Zr to hardening effect was determined. Participation of strain hardening and precipitation hardening, caused by additions of Sc and Sc with Zr, was analysed. Obtained results were compared with literature data.

7

Microstructure of Al-Mg-Si-Cu alloys modified with scandium and zirconium.

Lityńska L.

Archives of Materials Science

|

2005

|

Vol. 26, nr 1-2

65-71

EN

The influence of Sc and Zr additions on the structure of cast and heat treated Al-1.0Mg-0.6Si-1.0Cu (in wt. %) alloys was investigated. The best grain refining effect was observed in the alloy containing 0.4% Sc and 0.2% Zr in as cast condition while the alloy with 0.4% Sc and without Sc addition consisted of large grains with dendritic sub-structure. Annealing of alloys in the temperature range from 300 to 540oC leads to a slight hardness increase if Sc or SC + Zr are present. This hardness increase results from the precipitation of fcc L12-type Al3(Sc,Zr) spherical particles uniformly distributed in the matrix. In the Sc-containing alloy, Al3Sc precipitates of about 50-80 nm in size are semicoherent and surrounded by misfit dislocations in the matrix. The addition of Zr reduces the Al3(Sc,Zr) precipitate sizes o about 20-40 nm and complete coherence with the matrix is maintained. After additional ageing at 165 degees centigrade, needle-like precipitates of the metastable Q' phase was found. They cause a further increase in hardness of the alloys.

8

Ion exchange separation of scandium and its estimation in geological materials by flame atomic emission spectrometry

Bangroo P. N., Selina M., Arora H. C.

Chemia Analityczna

|

2000

|

Vol. 45, No. 6

887-891

EN

A method for the estimation of scandium present in silicate materials and in samples containing up to 10% Nb2O5 + Ta2O5 by flame atomic emission spectrometry has been developed. Scandium is separated from iron, yttrium and lanthanides by ion exchange chromatography using cation exchange resin Amberlite IR 120 and a mixture of 0.3 mol (-1) (NH4)2SO4 and 0.025 mol 1-1 H2SO4. In samples containing high content of iron or niobium and tantalum, separation with ammonium tartrate is carried out prior to ion exchange. The limit of determination for scandium is 0.2 ug ml-1 in the final solution. The method is precise with a RSD of 5.6% and a recovery of more than 93.7%.

PL

Opracowano metodę oznaczania skandu w krzemianach i w próbkach zawierających do 10% Nb(2)O(5) + Ta(2)O(5) za pomocą emisyjnej spektrometrii atomowej. Skand oddzielano od żelaza, itru i lantanowców metodą chromatografii jonowymiennej, stosując kationit Amberlit IR 120 oraz mieszaninę 0.3 mol 1(-1) (NH4)2SO4 i 0.025 mol 11 H2SO4. Próbki o dużej zawartości żelaza lub niobu i tantalu, poddawano rozdziałowi za pomocą winianu amonu, przed chromatografią jonowymienną. Granica oznaczalności dla skandu wynosi 0.2 ug ml-1 roztworu nanoszonego na kolumnę. Metoda jest precyzyjna, RSD wynosi 5.6%, a odzysk ponad 93.7%.

9

Zawartość skandu, galu i wanadu w glebie Górnego Śląska

Buhl F., Połedniok J.

Archiwum Ochrony Środowiska

|

1999

|

Vol. 25, no. 1

117-123

PL

Ze względu na coraz bardziej rosnącą rolę pierwiastków śladowych w środowisku biologicznym - zwłaszcza na terenach uprzemysłowionych, gdzie obserwuje się ich nagromadzenie - w niniejszej pracy podjęto problem określenia stężenia skandu, galu i wanadu w glebie Górnego Śląska. Zastosowano opracowane wcześniej proste i czułe spektrofotometryczne metody oznaczania ww. pierwiastków w postaci kompleksów potrójnych z chromazurolem S i sterinolem. Jako metody sprawdzające wybrano metodę dodatku wzorca oraz technikę emisyjnej spektrometrii atomowej ze wzbudzeniem w argonowej plazmie sprzężonej indukcyjnie (ICP AES). Zawartość skandu w badanej glebie wynosi 11,1 ppm i mieści się w górnych granicach stężeń Sc w glebach, zawartość galu wynosi 94,7 ppm i jest wyższa od przeciętnej, natomiast zawartość wanadu wynosi 247 ppm i przekracza dopuszczalne stężenie V w glebach uprawnych.

EN

Due to more and more increasing importance of trace elements in biological environment - particularly in industrial regions - in this paper the problem of scadnium, gallium and vanadium determination in soil of Upper Silesia has been taken up. The previously worked out simple and sensitive spectrophotometric methods of determination of the cited elements as ternary complexes with Chrome Azurol S and Sterinol have been applied to the analysis. Determined content of scandium is 11,1 ppm and it's contained on upper level concentration of Sc in soil; gallium content is 94,7 ppm and it's higher than average concentration of Ga in soil, whereas vanadium content is 247 ppm and it exceeds permissible concentration of V in under cultivation soil. Obtained results have been checked by internal standard addition and Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry (ICP AES) methods and it has been appled to ecological estimation of investigated region.