离子液体在有色金属冶金中的应用

      有色金属是我国的重要战略资源，是航空航天、交通、电子信息和能源工业等产业部门发展的重要物质基础．近几年来我国有色金属工业取得了举世瞩目的成就，有色金属总产量已连续6年世界第一，其中铝产量最大，位居10种有色金属之首，虽然我国有色冶金工业取得了极大成绩，但仍存在生产流程长、操作复杂、能量消耗巨大、污染严重等问题，此外，国家明确提出了“十一五”期间国内单位生产总值能耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%的约束性指标．在这样的新形势下如何在满足国民经济高速发展对有色金属需求的同时在原来的基础上再降低能耗、减少污染物排放量，已成为当今绿色冶金电化学和环保工业刻不容缓的任务．离子液体的出现及其发展为有色金属提取与分离提供了一种新的可能途径．

       离子液体是室温离子液体的简称，是由特定有机阳离子和阴离子构成的在室温或接近室温下呈液态的熔盐体系，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、金属电沉积、燃料电池等领域．离子液体作为一种溶剂，提供了与传统分子溶剂完全不同的环境，一些化学反应（包括电化学反应）在离子液体中进行则可能取得与传统化学不同的令人惊异的结果，在金属的电解精炼方面，离子液体是一种理想的室温液态电解质，它融合了高温熔盐和水溶液的优点：具有较宽的电化学窗口，在室温下即可得到在高温熔盐中才能电沉积得到的金属和合金，但没有高温熔盐那样的强腐蚀性；同时，在离子液体中还可电沉积得到大多数能在水溶液中得到的金属，且无副反应，因而得到的金属质量更好，特别是对铝、钛、硅和锗等很难在水溶液中电沉积得到的金属更是如此．离子液体的上述特性及其良好的电导率使之成为电沉积研究的崭新的电解质．在金属及其氧化物的溶解腐蚀、矿物中有价元素提取分离等方面，离子液体具有不易挥发和燃烧、可溶解许多无机物和有机物、易通过物理方法再生的优点，是一新型“绿色”溶剂，这些特性使其在冶金和材料制各领域尤其是有色金属提取与分离等方面具有广阔的应用前景，在国家自然科学基金的资助下，中国科学院过程工程研究所、长春应用化学研究所、中南大学、昆明理工大学等单位陆续开展了相关研究工作，并取得了一定进展。

      本文就国内外这一领域的研究热点、进展和趋势，结合本课题组开展的研究工作，着重介绍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中的应用．

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