高铝粉煤灰制备的高白氢氧化铝的物性分析

以高铝粉煤灰烧结熟料为原料,经溶出、深度脱硅和分解(碳酸化分解或晶种分解)得到高白氢氧化铝,利用XRD、SEM和低温氮气吸附法等手段,对比了两种分解方法制得的高白氢氧化铝的物性。结果表明:种分氢氧化铝的结晶度比碳分氢氧化铝好,其晶体结构致密,晶型结构完善。氢氧化铝的等温吸附曲线属于III型,氢氧化铝以微孔为主,碳分氢氧化铝还存在一定数目的介孔和大孔。关联了碳分铝酸钠精液硅指数与高白氢氧化铝白度的关系,氢氧化铝的平均孔径和氢氧化铝吸油值的关系。

海底热液多金属硫化物自然氧化行为及其冶炼性能

对海底多金属硫化物的自然氧化行为规律进行研究。结果表明,放置时间对多金属硫化物矿样的自然氧化影响最大,加湿和定期翻动均能提高多金属硫化物矿样的氧化速度,经30天在加湿翻动条件下,氧化速度最大,为0.0493%/d。氧化过程中主要表现为原生硫化铜氧化为水溶铜。

硫化镍加压浸出研究进展与应用

硫化镍是镍冶炼的重要原料,加压浸出技术在硫化镍冶炼中占有重要地位。本文对硫化镍加压浸出研究及应用进行了简单的介绍。根据反应体系的不同,镍加压浸出分为酸性加压浸出和氨性加压浸出两大类,工业生产中氨性加压浸出应用较少,以酸性加压浸出为主。硫化镍加压浸出处理原料灵活多样,主要包括硫化镍精矿、镍锍、镍钴硫化物等。另外,其在镍冶炼渣、低品位复杂物料处理方面也有一定的研究应用。加压浸出工艺灵活,综合回收率高,可同时生产镍、钴、铜、铂族金属等多种产品,主产品即可为硫酸镍,也可为电镍或镍粉,产品质量高,环境污染小,具有一定的市场竞争力。

高铝粉煤灰制备氢氧化铝的比表面积及孔隙特性

以高铝粉煤灰烧结熟料为原料,经溶出、深度脱硅和分解(碳酸化分解或晶种分解)得到高白氢氧化铝,采用低温氮气吸附法分析两种分解方法制得的氢氧化铝的比表面积和孔隙分布.结果表明:氢氧化铝的等温吸附线属III类,氢氧化铝晶粒之间的孔隙以微孔为主,存在一定数量的介孔和大孔.碳分氢氧化铝BET比表面积和平均孔径远大于种分氢氧化铝,碳酸化分解时在CO2的强推动下,氢氧化铝猛烈析出并凝聚,使得晶体结构疏松,晶间空隙大.晶种分解靠晶体的长大而使晶体变粗,晶体结构致密,晶间空隙小.

钼精矿沸腾焙烧铜、铁行为研究

就钼精矿中铜、铁等杂质元素在沸腾焙烧过程中的行为进行了研究。研究发现,钼精矿中的铜、铁在焙烧过程中会和钼结合,形成钼酸盐,而钼酸盐和三氧化钼容易形成低共熔点共晶化合物,在焙烧中出现熔化、结块现象,影响焙烧的进行。

红土镍矿两段加压提镍新工艺

采用两段加压新工艺联合处理褐铁矿型红土镍矿和蛇纹石型红土镍矿。推荐一段高压酸浸工艺条件为:酸矿比330 kg/t、温度250℃、矿浆浓度30%、反应时间1 h;推荐二段加压浸出工艺条件为:温度230℃、时间1 h、矿浆浓度35%。一段高压酸浸镍浸出率97.58%,二段蛇纹石镍浸出率83.96%,镍总浸出率93.81%,极大提高了镍资源的利用率;二段加压浸出液铁、铝可降至1 g/L以下,可以减少后续中和工序的用碱量。

CO_2吸收模型中容积传质系数的确定

气泡微细化是"原位机械搅拌法铁水炉外脱硫技术"的关键.气液传质系数是研究气液吸收过程的基本参数.本文根据相似性原理建立水模型实验装置,并通过测定NaOH吸收CO2的速率来研究气泡微细化过程,同时根据吸收原理定量计算出容积传质系数Ak及CO2气体利用率η.当溶液pH值从12降低到9的过程中,容积传质系数为2.938×10-4 m3/s,本实验所用CO2的利用率的公式可简化为:η=18.98/Qt.本论文的研究结果可为进一步研究吸收速率提供理论依据.

吸附—膜耦合法从高镁锂比盐湖卤水中提锂

中国的锂资源主要赋存于高镁锂比盐湖卤水中,提锂难度较高,单一分离手段难以高效提锂,多种盐湖提锂技术的耦合是盐湖提锂的未来发展趋势。采用吸附—膜耦合法对盐湖卤水进行处理,在优化条件下实现了高选择性锂吸附,动态脱附后卤水镁锂比从105.2降低至1.49。考察了不同条件对纳滤膜分离纯化锂的影响。纳滤膜在稀释倍数1.0、温度20℃、操作压力0.4 MPa、pH 4.66、产水原料液比0.54的条件下,锂截留率为2.63%、分离因子为27.3、渗透通量为7.125 L/(m^(2)·h),最终产水镁锂比从最初的105.2降低至0.05,实现了对高镁锂比盐湖卤水中锂资源的绿色高效提取。

大洋多金属硫化物自然氧化行为研究

通过多金属硫化物在开采过程中自然氧化行为及选冶性能影响研究,从资源综合利用角度对多金属硫化物的可利用性进行了系统评价,加深了对深海多金属硫化物资源可利用性的认识。通过研究可以有效避免大洋金属硫化物因自然氧化导致部分金属离子溶于水后使得有价金属损失和环境污染的不良后果,为大洋金属硫化物开采、冶炼和利用提供了技术支撑。

锌粉置换渣中镓、锗的强化浸出试验研究

针对锌粉置换渣提取Ga、Ge过程浸出效果不佳的问题,本研究首先开展了常压硫酸浸出试验,考察硫酸浓度、反应温度、液固比、反应时间对Ga、Ge浸出率的影响,并对浸出过程进行了动力学分析;而后分别尝试了还原浸出(先后以Na_(2)SO_(3)、SO_(2)为还原剂)、硫酸化焙烧-水浸两种工艺,对锌粉置换渣开展了Ga、Ge强化浸出试验。结果表明:常压硫酸浸出工艺在硫酸浓度150 g/L、反应温度90℃、液固体积质量比5 mL/g、反应时间4 h、搅拌转速400 r/min的适宜条件下,Ga、Ge浸出率分别为68.4%、61.7%;酸浸渣主要物相为PbSO_(4)和ZnAl_(2)O_(4),增加酸度可促使残留的黄钾铁矾、铅铝矾进一步溶出;Ga和Ge常压硫酸浸出过程主要受内扩散控制,反应表观活化能分别为18.06 kJ/mol和16.02kJ/mol。对一段常压硫酸浸出渣进行二段还原强化浸出,以Na_(2)SO_(3)为还原剂,在50 g/L H_(2)SO_(4)+3 g/L Na_(2)SO_(3)条件下,Ga、Ge浸出率达89.4%和70.1%;以SO_(2)为还原剂,在SO_(2)分压0.3 MPa、硫酸浓度50 g/L、反应温度110℃、、反应时间3 h条件下,Ga、Ge浸出率达88.9%和86.7%。硫酸化焙烧-水浸工艺对锌粉置换渣中Ga的浸出效果改善明显,但对Ge浸出不利,酸渣体积质量比宜为1/2.5 mL/g,并在焙烧温度300℃、焙烧时间3 h、水浸温度80℃、液固体积质量比5 mL/g、浸出时间2 h的条件下,Ga浸出率可提高到89.1%。

镍钴资源及冶炼技术现状

分析了全球镍钴资源分布状况,归纳总结了镍钴冶炼技术现状。近年来,新发现的大型硫化镍钴矿较少,红土镍矿冶炼技术进步比硫化镍矿要快,特别是回转窑—电炉(RKEF)生产镍铁技术和高温高压浸出技术(HPAL)得到推广应用以来,红土镍矿获得大规模开发利用。钴产量主要来源于铜钴矿和红土镍矿湿法冶炼副产的钴,铜钴分离和镍钴富集技术也已得到广泛应用。最后对我国镍钴冶炼技术未来发展趋势进行了预测。

从黑粉浸出液中回收制备磷酸锂

为探究电池黑粉中锂的高效回收,采用磷酸钠沉淀法提锂,系统考察溶液pH、沉淀剂用量、反应温度、反应时间对沉锂过程的影响,确定较优沉淀提锂条件。结果表明:在磷酸钠用量为理论量的150%、pH为11、80℃反应1.5 h的较优条件下,锂沉淀率可达99.15%,得到颗粒均匀的球状磷酸锂产品。该方式为电池黑粉中回收锂提供参考。

复杂硫化铜镍渣中温氧压浸铜镍—同步沉铁研究

针对复杂硫化铜镍渣进行了中温氧压浸铜镍—同步沉铁试验,查明了硫化铜镍渣中主要元素的存在形式,考察了氧压浸出工艺条件对铜、镍、铁、硫浸出率的影响。获得硫化铜镍渣高效浸铜镍—同步沉铁的最佳工艺参数为:硫酸(98%)20 g(即每吨铜镍渣硫酸200 kg)、浸出温度170℃、氧分压0.4 MPa、液固比5 mL/g、浸出时间5 h,在该条件下,铜、镍、铁、硫的浸出率分别为98.73%、98.86%、26.69%、93.17%,浸出液残酸浓度1.28 g/L,浸出液中铜、镍、铁质量浓度分别为77.04、18.80、0.67 g/L。

化学气相沉积法在锂离子电池硅/碳负极中的应用

在众多锂离子电池负极材料中,硅由于其超高的理论容量(4200 mA·h·g^(-1)),被认为是下一代高能量密度电池最有前途的负极材料。然而,硅基材料在循环中较大的体积效应,限制了其电化学性能的发挥,并极大地阻碍了其实际应用。研究表明,硅/碳复合负极材料能够有效缓解硅的体积膨胀,提升导电性,从而提高硅基负极的稳定性和电池的循环寿命。然而,实现高稳定性的批量生产仍然是一个巨大的挑战。由于化学气相沉积法(CVD)可以实现高质量沉积,且工艺简单,因此在制备硅/碳负极材料中得到广泛应用。从沉积硅、沉积碳和沉积硅/碳三个方面展开综述了化学气相沉积法在锂离子电池硅/碳负极中的应用,重点介绍了其设计策略和电池性能。最后,给出了硅基负极的发展趋势和应用前景。

福美钠同步脱除硫酸锌溶液中铜镉镍钴

以含镉30~60 mg/L、含钴300~400 mg/L、含镍60~100 mg/L的高含杂硫酸锌溶液为研究对象,针对传统锌粉置换除杂法锌粉消耗量大、成本偏高的问题,使用福美钠实现了铜镉镍钴的同步脱除。优化除杂条件如下:福美钠用量为理论量1.5倍,亚硝酸钠用量为理论量1倍,反应时间1 h,反应温度75~85℃。渣量为30 kg/m^(3)-液,渣含锌和含钴在8%左右,渣含镉和含镍在1.5%左右,锌损失率为0.02%。铜脱除率为99.11%,镉脱除率为99.98%,钴脱除率为99.99%,镍脱除率为98.94%,可以实现铜镉镍钴的同步脱除。

废旧锂电池极片热解试验研究

废旧锂电池作为一种二次资源,蕴藏巨大的回收价值。本文结合其主要成分热解性质,开展废旧锂电池极片的热解试验。废弃锂电池破碎分选后,正负极片热解过程的主要影响因素有温度、时间、真空度和气氛等。试验结果表明,热解温度为400℃,热解时间为0.75 h时,真空和氮气气氛可获得良好的热解效果,黑粉产率为75%~78%,镍、钴、锰等主要金属的回收率大于95%。

溶剂法处理锂电池黏结剂PVDF的试验研究

作为一种油性黏结剂,聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride,PVDF)在电池充放电的电势范围内具有化学惰性,不会与电解质或锂发生反应。因此,锂电池正极通常采用PVDF作为黏结剂。试验采用溶剂法处理锂电池黏结剂,以有机溶剂为载体,配制一定浓度梯度的PVDF溶液,通过黏度计测定溶液黏度,分析不同有机溶剂对PVDF的溶解性能。其中,单组分有机溶剂有6种,即N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、甲基丙烯酸甲酯和四氢呋喃;双组分有机溶剂有1种,由N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺(体积比1∶1)配制而成;三组分有机溶剂有1种,由N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺(体积比1∶2∶2)配制而成。试验结果表明,不同有机溶剂对PVDF的溶解效果存在差异,但多数溶剂配制的PVDF溶液黏度变化规律一致。随着浓度的增加,PVDF溶液的黏度一般呈指数型增长。相比单组分有机溶剂,多组分有机溶剂溶解PVDF时,PVDF溶液黏度的改善效果不佳。经综合比较,工业应用选择N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺作为最佳PVDF溶剂。

高铁低硫型铝土矿的工艺矿物学研究

铝土矿主要由铝的氢氧化物、氧化物和硅酸盐矿物组成,是生产金属铝的主要原料。以某高铁低硫型铝土矿为研究对象,采用元素分析、X射线衍射和扫描电镜等方法,研究铝土矿的化学组成、主要矿物的嵌布关系、矿物表面形貌等。结果表明,矿石中Al_(2)O_(3)含量为44.22%,SiO_(2)含量为5.71%,二者的比值约为7.74。矿石中主要矿物为三水铝石,褐铁矿(水针铁矿)和勃姆石含量较少。它既含有少量石英、高岭石、绿泥石和钛铁矿,又含有微量钠长石、方解石、磷灰石、一水硬铝石、铁素体和金红石等。褐铁矿中分散有微量铝,大多数褐铁矿和石英以极细粒夹杂物的形式包裹在铝矿物集合体中。矿物粒度分析表明,铝矿物集合体嵌布粒度不小于0.074 mm的累计含量为92.50%,较集中于0.015~0.060 mm,嵌布粒度小于0.010 mm的含量为0.5%;铁矿物集合体嵌布粒度不小于0.074 mm的累计含量为34.45%,嵌布粒度小于0.010 mm的含量较高,为43.44%;石英嵌布粒度不小于0.074 mm的累计含量为40.15%,嵌布粒度小于0.010 mm的含量较高,为39.86%。矿石中的大部分铝以独立矿物的形式存在。

P204含锌萃余液回收锌的试验研究

P204萃取剂是一种有机磷化合物,常用于分离和提取锌,具有较高的萃取效率和选择性。试验采用沉锌工艺从P204含锌萃余液中回收锌。结果表明,当中和pH不小于8.5时,锌完全沉淀,滤液的锌含量降至1 mg/L以下。沉锌渣酸溶pH为2.0时,浸出渣的锌含量不大于0.1%。沉锌渣酸溶后液杂质含量较高,可采用新型药剂福美钠除杂。福美钠用量为理论量的1.5倍,亚硝酸钠用量为理论量的1倍,可以实现Cu、Cd、Ni和Co的同步脱除,满足电积锌对杂质的要求,福美钠净化-除油后液进行电积,得到的大部分锌锭质量满足1号锌的指标要求(锌含量不低于99.99%)。

从含铅废渣中湿法回收铅的研究进展

介绍了从废铅酸蓄电池、立德粉浸出渣、锌冶炼废渣、电解锰阳极泥等含铅废渣中湿法回收铅的研究现状,比较了各方法的优缺点,展望了湿法技术处理含铅废渣的发展前景。