Экспериментальное исследование по удалению висмута из свинца с кальцием магнием

Авторы

  • Н.Н. Зобнин Карагандинский индустриальный университет
  • Д.К. Рахимжанов Карагандинский индустриальный университет

DOI:

https://doi.org/10.53002/064

Ключевые слова:

вакуумное отделение висмута от свинца, адъювантное преобразование, вакуумная газификация, высокотемпературная диссоциация, разделение и очистка.

Аннотация

Отделение свинца от смеси висмута остается серьезной проблемой, достижение эффективного разделения является важным препятствием для производства свинца высокой чистоты с помощью метода вакуумной газификации. Это исследование фокусируется на свинце как на основной дисциплине исследования, проводя теоретические и экспериментальные исследования вторичного преобразования свинца с помощью вакуумной газификации. Расчеты свободной энергии Гиббса показывают, что в диапазоне температур от 600 до 610 К соединение висмут полностью реагирует с кальцием и магнием, в результате чего образуется соединение CaMg2Bi2. В оптимальных экспериментальных условиях соединение висмута превращается в CaMg2Bi2 BiCa2. Следует отметить, что BiCa2 нелетает и остается в тигле в качестве остатка. Вспомогательный кальций полностью превращается в CaSe и CaTe, что приводит к снижению содержания кальция в летучих веществах с 0,5% до 16 ppm. Точно так же содержание магния в летучих веществах снижается с 0,66% до 187 частей на миллион. В конечном итоге содержание висмута в конечном продукте снижается с 6 ppm до 1,4 ppm, достигая скорости удаления 76,6%, а прямой выход металлического свинца достигает 71%. Этот процесс эффективно облегчает отделение металлического свинца от примесей висмута. 

Биографии авторов

Н.Н. Зобнин, Карагандинский индустриальный университет

Карагандинский индустриальный университет, Темиртау, Казахстан.

Д.К. Рахимжанов, Карагандинский индустриальный университет

Карагандинский индустриальный университет, Темиртау, Казахстан.

Библиографические ссылки

Carrère, T.; Khalid, U.; Baumann, M.; Bouzidi, M.; Allard, B. Carbon footprint assessment of manufacturing of synthetic graphite battery anode material for electric mobility applications. J. Energy Storage 2024, 94, 112356.

Romero, A.; Urra, O.; Blecua, M.; Ocón, P.; Valenciano, J.; Trinidad, F. Effect on water consumption by metallic impurities into electrolyte of lead-acid batteries. J. Energy Storage 2021, 42, 103025.

Qi, L.; Wang, Y.; Kong, L.; Yi, M.; Song, J.; Hao, D.; Zhou, X.; Zhang, Z.; Yan, J. Manufacturing processes and recycling technology of automotive lithium-ion battery: A review. J. Energy Storage 2023, 67, 107533.

Yolshina, L.A.; Yolshina, V.A.; Yolshin, A.N.; Plaksin, S.V. Novel lead-graphene and lead-graphite metallic composite materials for possible applications as positive electrode grid in lead-acid battery. J. Power Sources 2015, 278, 87–97.

Feng, B.; Long, T.; Li, R.; Ding, Y.L. Rationally constructing metallic Sn-ZnO heterostructure via in-situ Mn doping for high-rate Na-ion batteries. Chin. Chem. Lett. 2025, 36, 110273.

Zhou, W.; Li, J.; Bian, Y.; Han, X.; Guan, R. Exploration of deep purification of aluminum alloy in vacuum based on adsorption of oxides by hydrogen bubbles. Vacuum 2024, 229, 113594.

Wang, S.; Chen, L.; Xu, B.; Jiang, W.; Kong, L.; Yang, B.; Xiong, H.; Qu, C.; Zhang, T.; Zhang, S.; et al. Theoretical calculation and experimental investigation on vacuum gasification separation of Ag-Cu-Au ternary alloy. J. Alloys Compd. 2023, 948, 169685.

Ghodsi, A.; Fashandi, H. Influence of photothermal nanomaterials localization within the electrospun membrane structure on purification of saline oily wastewater based on photothermal vacuum membrane distillation. J. Environ. Manage 2024, 366, 121866.

Wan, H.; Xu, B.; Yang, B.; Zhao, J.; Dai, Y. The impurities distribution and purification efficiency of high-purity aluminum preparation by zone melting in vacuum. Vacuum 2020, 171, 108839.

Qiu, S.; Wen, S.; Fang, M.; Zhang, L.; Gan, C.; Jiang, D.; Tan, Y.; Li, J.; Luo, X. Process parameters influence on the growth rate during silicon purification by vacuum directional solidification. Vacuum 2016, 125, 40–47.

Ngulezhu, T.; Abdulkarim, A.S.; Rawat, S.; Singh, R.C.; Singh, P.; Singh, D.; Strzałkowski, K.; Srivastava, M. Stable lead free perovskite solar cells based on bismuth doped perovskite materials. Chem. Phys. Impact 2024, 9, 100689.

Hu, W.; He, X.; Fang, Z.; Lian, W.; Shang, Y.; Li, X.; Zhou, W.; Zhang, M.; Chen, T.; Lu, Y.; et al. Bulk heterojunction gifts bismuth-based lead-free perovskite solar cells with record efficiency. Nano Energy 2019, 68, 104362.

Jain, S.M.; Phuyal, D.; Davies, M.L.; Li, M.; Philippe, B.; De Castro, C.; Qiu, Z.; Kim, J.; Watson, T.; Tsoi, W.C.; et al. An effective approach of vapour assisted morphological tailoring for reducing metal defect sites in lead-free, (CH3NH3)3Bi2I9 bismuth-based perovskite solar cells for improved performance and long-term stability. Nano Energy 2018, 49, 614–624.

Загрузки

Опубликован

2025-09-30

Как цитировать

Зобнин, Н., & Рахимжанов, Д. (2025). Экспериментальное исследование по удалению висмута из свинца с кальцием магнием. Вестник Карагандинского государственного индустриального университета, 50(3), 14–21. https://doi.org/10.53002/064

Выпуск

Раздел

Металлургия, технологии новых материалов

Похожие статьи

Вы также можете начать расширеннвй поиск похожих статей для этой статьи.