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东北大学尹华意教授团队在金属硫化物的高效清洁冶炼领域取得重要进展

发布时间：2022-07-29 14:16:21 浏览次数：204 来源：东北大学若有侵权请联系400-0815-589删除

近日，东北大学冶金学院在美国科学院院刊（PNAS）上发表题为“Anode electrolysis of sulfides”的研究论文。东北大学为第一作者单位，冶金学院2019级博士研究生屈佳康为第一作者，尹华意教授为通讯作者。

铜、铅、锑等有色金属及其合金材料在国民经济发展中占据重要地位，在国防、科技、工农业以及日常生活中都有广泛应用。自然界中的有色金属元素多以硫化物矿藏的形式存在，如辉铜矿（Cu₂S）、黄铜矿（CuFeS₂）、方铅矿（PbS）、辉锑矿（Sb₂S₃）等。传统有色金属的提炼方法多采用火法，经过造锍熔炼、吹炼、精炼等步骤，存在流程长、能耗高、污染大的问题。

图1.a. 传统硫化物冶炼及阳极电解流程示意图，b. 阳极电解装置示意图，c. 阳极电解原理示意图。

针对上述问题，尹华意教授团队提出了一种基于熔融盐的“阳极电解”工艺来实现金属硫化物的高效清洁冶炼(图1)。该方法利用氯化物熔盐体系，使用电子作为清洁的还原剂，在石墨惰性阳极上将硫化物电化学分解得到硫蒸汽和金属离子，阳极产生的金属离子进入熔盐并扩散到阴极表面被还原产生金属单质，实现了从金属硫化物直接制备单质硫和金属（MSx= M + Sx）。该研究结果验证了“阳极电解”的技术优势及潜力，旨在将清洁电能与硫化物冶金进行耦合，有望从根本上降低SO₂和CO₂的排放，为发展清洁硫化物电冶金技术和实现双碳目标助力。

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