废锌基脱硫剂与铜锌基催化剂协同真空碳热提取锌

针对废锌基脱硫剂及铜锌基催化剂中金属提取工艺流程长、污染物产生量大的问题,提出了利用真空碳热还原方法将两种物料中铜和锌实现高效、清洁协同分离利用的技术思路。在对废脱硫剂、铜锌基催化剂化学成分及主要物相检测的基础上进行了真空碳热协同提取分离铜和锌的实验研究,通过调整加热温度、保温时间、配料比等获得了较优的锌挥发工艺条件,并深入分析了工艺机理。研究结果表明,以ZnS为主要物相的废脱硫剂和以CuO和ZnO为主要物相的废铜锌基催化剂协同在真空碳热还原时可有效地将两种物料中的锌充分还原挥发。铜锌基催化剂、脱硫剂及碳以C∶(ZnO+CuO)=1∶1 (摩尔比)、CuO∶ZnS=2∶1 (摩尔比)的配料组成混合物料,加热至1100℃保温60min,锌的还原挥发率可达到99.56%,还原渣中铜品位可达到59.46%,还原渣中铜主要为Cu_(1.96)S,可作为冰铜吹炼原料使用。

原子层沉积Al_(2)O_(3)对尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料的影响机理

为提升尖晶石相LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料在深度荷电状态下的界面稳定性,采用原子层沉积法在单晶LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料表面可控沉积了纳米级Al_(2)O_(3)层。改性后的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料表现出优异的长循环耐腐蚀性能(1C电流密度下循环500次的容量保持率高达94.7%)。进一步的表界面解析结果表明:原子层沉积技术构建的纳米级Al_(2)O_(3)包覆层能够明显抑制材料本体与电解液的腐蚀反应,降低过渡金属离子的不可逆溶解与析出;另外,基于HF表面刻蚀产生的AlF_(3)具有增强的耐刻蚀性能,可显著提升LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极材料在长循环及高电压下的服役性能。

钛白副产硫酸亚铁制备电池级磷酸铁

以钛白副产硫酸亚铁净化除杂所得硫酸铁溶液为铁源,采用液相沉淀法合成电池级磷酸铁,研究了铁磷投料比、反应温度、pH、CTAB添加量对磷酸铁Fe/P、粒径及产率的影响,并通过响应面分析得到高产磷酸铁的较优合成条件为:投料比1.33、温度80℃、pH为1.6、CTAB添加量为2%。通过响应面优化实验,在保证90.98%的高产率的同时,降低了原料投料比,节省了用料成本。所得产物为无定形二水磷酸铁,经煅烧后转变为α-石英型。二水磷酸铁的一次颗粒粒径在100nm左右,二次颗粒平均粒径D_(50)为8.4μm。根据晶核形成与晶体生长理论分析了无定形磷酸铁的形成机理:磷酸铁的成核速率远大于其生长速率,体系中形成大量微小晶核,这些微小晶核因半径小于临界晶核半径而发生无规则的聚集,进而形成无定形磷酸铁。所得二水磷酸铁的元素质量分数符合电池级磷酸铁的技术指标。

柠檬酸浸出废旧锂离子电池中的镍钴锰

采用柠檬酸+过氧化氢浸出体系从废旧三元锂离子电池正极材料中回收镍、钴、锰,分析了浸出过程中可能发生的反应,分别考察了柠檬酸浓度、过氧化氢质量分数、浸出温度、浸出时间、液固比等因素对正极材料中镍、钴、锰浸出率的影响。在柠檬酸浓度1.5 mol/L、过氧化氢质量分数8%、浸出温度80℃、浸出时间60 min及液固比25 mL/g条件下,金属镍、钴、锰浸出率分别为97.58%、97.35%、96.12%。以乙醇为溶析剂,采用溶析结晶法从浸出液中回收金属,镍、钴、锰结晶率分别为92.34%、93.07%、99.69%。

用钛白副产硫酸亚铁合成磷酸铁前驱体

钛白副产硫酸亚铁的提纯及再利用对于提高该含铁产品的附加值以及资源的综合利用都具有重要意义。对钛白副产硫酸亚铁中锰的脱除及铁的再利用进行研究。理论分析了双氧水氧化Fe^(2+)为Fe^(3+)及高锰酸钾氧化Mn^(2+)为MnO_(2)的可行性,通过试验考察了氧化剂用量、体系pH值、反应时间对锰脱除的影响。结果表明:在KMnO_(4)用量为理论值的1.0倍、pH=1.20、氧化时间30 min的条件下,锰的脱除率可达到99.9%,净化后溶液中锰含量降低至0.28 mg/L。以净化所得硫酸铁溶液作铁源,用液相沉淀法合成磷酸铁,可获得纳米级高纯度的无定型态二水磷酸铁前驱体,且该前驱体经煅烧可转变为α-石英型正磷酸铁。

ISP冶炼厂含铅污染物排放工艺环节分析

通过对采用ISP工艺冶炼铅锌的冶炼厂周边土壤中的铜、铅、锌进行取样分析,得到土壤中铜、铅、锌的分布规律。结果表明,进入环境中铅的污染物形式是铅烟,产生的环节主要有铅熔炼、烟化等,铅以铅精矿形式进入环境的可能性较小。

树脂富集铼的研究

用201×7强碱性凝胶型离子交换树脂对钼精矿焙烧烟尘浸出液中的铼进行分离富集工艺条件进行研究。通过对溶液中主要金属离子存在状态的分析,选择用201×7树脂对溶液中铼进行离子交换吸附,对该树脂在实验溶液中的有关吸附交换的表观吸附容量、吸附溶液pH等进行了实验研究,另外选择出了对负载树脂上铼进行有效解吸的解吸剂,并进行了动态解吸。实验结果表明:烟尘浸出液经氧化预处理后,用201×7树脂在常温,pH=9.0时可以对浸出液中的铼有效富集,树脂对铼的表观饱和吸附容量为92 mg/g;采用1 mol/L的硝酸溶液可以对负载树脂上的铼进行有效的解吸。

ISP冶炼过程含铅烟尘排放环节及其治理

分析了ISP冶炼工艺含铅烟尘排放环节及含铅烟尘的特点,含铅烟尘的排放大多属于逸散和扬尘,含铅烟尘颗粒粒径小于10μm,目前生产中的除尘系统只能控制外排烟气中的烟尘浓度在30mg/m3左右,外排尾气中的含铅烟尘颗粒更细,在空气中呈气溶胶形式存在,增大了铅的污染范围。

树脂富集钼精矿焙烧烟尘浸出液中铼的研究

用201×7强碱性凝胶型离子交换树脂对钼精矿焙烧烟尘浸出液中的铼进行分离富集工艺条件研究.通过对溶液中主要金属离子存在状态的分析,选择用对浸出液进行氧化预处理,再进行离子交换吸附的工艺.用静态法对影响离子交换效果的因素进行了探索性研究.结果表明,烟尘浸出液经氧化预处理后,用201×7树脂在常温,pH=9.0时可以对浸出液中的铼有效富集,并且对溶液中的钼基本上不吸附,树脂对铼的表观饱和吸附容量为92m g/g.

活性炭吸附酸化后的含氰废水试验研究

研究了活性炭吸附法对酸化后的含氰废水处理效果。通过试验,探讨了吸附时间、添加剂的加入量和鼓风量对活性炭吸附氰化物效果的影响。试验结果表明,这些因素都可以促进活性炭对氰化物的吸附;经活性炭吸附后,废水中CN-的质量浓度<0.5mg/L、Cu2+的质量浓度<0.4mg/L,可以达到排放标准。在吸附过程中,选择CaC l2作为促进吸附的添加剂;添加剂用量为0.3g/L时,可有效地促进活性炭对CN-和Cu2+的吸附。

硫酸熟化法浸出焙烧氰化尾渣中的铁

焙烧氰化提金工艺产出大量的尾渣,为充分浸出尾渣中的铁,降低铁对金的包裹,采用硫酸熟化法对尾渣中Fe2O3的分解进行了研究,主要研究了硫酸熟化过程中硫酸加入量对渣中铁的物相影响规律,浓硫酸加入量、熟化时间对铁浸出率的影响规律。结果表明:在100℃、浓硫酸熟化氰化尾渣1h、硫酸与尾渣质量比0.6时,渣中铁的浸出率达到82.64%,主要是熟化过程中渣中难溶的Fe2O3转变为易溶的HFe(SO4)2·4H2O所致。

微波热解煤的实验研究

采用微波加热的方式对褐煤进行了热解实验研究，研究结果表明，用微波进行煤的热解，温度可以达到800℃，是一种热解煤的有效方法，其热解速度快，微波热解产生的炉气，其有效成分浓度高，热解后的最终固体产物与兰炭的成分相近。

氢氧化钠浸出含砷金矿中砷

随着易处理金矿的减少,含砷金矿已成为金提取的重要资源,但砷对金浸出有不利影响,需要在浸金之前进行去除。进行了氢氧化钠溶液浸出金矿中砷的研究,考察了浸出时间、氢氧化钠用量及液固比等因素对金矿中砷浸出的影响。氢氧化钠溶液可以将金矿中的Fe As S及As S分解为Fe S2和As2O3,通过正交实验及单因素实验获得了较优的砷浸出条件。在温度100℃、氢氧化钠用量500 kg/t、浸出时间2.5 h、液固比5:1的条件下,砷的浸出率达到80.10%。

微波辅助浸出含砷金矿中砷的研究

采用微波辐射碱溶液浸出的方法脱除含砷金矿中的砷,通过正交试验研究了氢氧化钠浓度、液固比及微波功率等对砷浸出的影响。结果表明,浸出砷的最优条件为:氢氧化钠浓度10%、液固比4∶1、微波功率385 W、浸出时间60min,砷的浸出率达到68.64%。矿物中的AsS及FeAsS已全部溶解,有部分砷转变为As2O3,铁有FeS2新相形成。

用硫酸从含铜镍渣中浸出铜的试验研究

含铜镍渣作为炼铁原料时需预先除铜。根据含铜镍渣的粒度分析和铜、铁物相分析结果,研究了用硫酸溶液浸出分离铜。试验结果表明,在硫酸体积分数为5%、反应温度为100℃、反应时间为40min、液固体积质量比为5∶1条件下,铁、铜平均浸出率分别为35.14%和79.98%。

焙烧氰化尾渣中金的提取研究现状

随着环保要求越来越高,金矿资源日趋贫、细、杂,选矿难度越来越大,尾渣的资源化利用成为研究热点。针对焙烧氰化尾渣中金的提取,根据金不同的嵌布状态,以焙烧氰化尾渣中包裹体分解的有效性,将提金方法分为氧化铁包裹金的提取、硅酸盐包裹金的提取及综合提金三大类,并分析了各类别中不同工艺的优缺点及应用的适应性,为焙烧氰化尾渣中金提取工艺的选择提供参考借鉴。

湿法炼锌黄钾铁矾渣资源化的新探索

黄铵铁矾渣中含有铁、铅、锌等金属,并且不稳定,容易污染环境,需要对其进行综合利用。研究采用真空碳还原法对铁矾渣中的铅、锌进行了还原蒸馏,不仅降低了渣中这些金属的含量,又为渣中铁的利用创造了条件。利用JMP软件的DOE功能设计还原试验,对影响金属挥发的煤粉加入量、脱硫剂加入量、加热温度及保温时间四个因素的影响规律及条件优化进行了研究,研究结果表明:在还原温度1000℃,保温时间90 min,煤粉加入量30%,脱硫剂加入量13%,铅、锌的挥发率分别达到99.4%、99.4%。所研究的四个因素中,加热终温为影响铅锌挥发的主要因素。还原渣经磁选,获得了含铁品位为62.43%的铁精矿,铁矾渣中铁的直收率达到78.2%。

热镀锌渣的利用

以硫酸浸出热镀锌渣获得硫酸锌溶液和饱和碳酸氢铵溶液为原料,用直接沉淀法制备出了平均粒径20 nm左右的纳米氧化锌。制备过程中对影响前驱体和纳米氧化锌的粒度的一些因素进行了实验研究。结果表明:在反应温度55℃,饱和碳酸氢铵的加入速度4 mL/min,沉淀终点pH=7.0的条件下,从锌浓度为100 g/L的ZnSO4溶液中可以获得平均粒径1.6μm的碱式碳酸锌前驱体。在600℃,焙解60min的条件下可获得粒径20 nm左右的纳米氧化锌。

从高冰镍浸出渣中浸出铜

高冰镍浸出系统产出的高冰镍浸出渣中铜含量较高,研究了采用微波辅助加热、Fe_2(SO_4)_3氧化浸出工艺从渣中浸出铜,考察了微波功率、硫酸质量浓度、Fe_2(SO_4)_3用量、浸出时间、液固体积质量比对铜浸出率的影响。利用JMP软件分析试验结果,确定了Fe_2(SO_4)_3用量、硫酸质量浓度是影响铜浸出的显著因素,适宜的浸出条件为微波功率700 W,Fe_2(SO_4)_3质量浓度100g/L,硫酸质量浓度184g/L,液固体积质量比8∶1,浸出时间120min。在适宜条件下,铜浸出率为89.82%。

锌浸出渣中铅的真空碳热还原

在理论分析基础上,对锌浸出渣中铅进行了真空碳热还原挥发研究。结果表明,100 g锌浸出渣中加入18.5 g固定碳含量73%的兰炭粉,当起始真空度10 Pa、1000℃保温30 min时,渣中铅还原率达到98.93%。