碱性铝-空气电池用铝合金阳极的研究进展

近年来,通过研制各种新型铝合金阳极及相应电解质的添加剂,使铝空气电池的研究取得了很大的进展。从铝阳极的反应活化、钝化机理、添加合金元素的影响和缓蚀剂等方面,综述了近几十年来,国内外碱性铝空气电池合金阳极材料的发展和应用概况。

Al-In-Mg系铝合金阳极在NaOH溶液中的电化学行为

以Al In Mg合金为基础,选择添加Pb、Mn、Sn制备了4类铝合金阳极材料。通过自腐蚀、开路电位、阳极极化方式研究了该系列合金阳极在c(NaOH)=4mol/L溶液中的电化学腐蚀行为,初步分析了合金成分、介质温度及溶液缓蚀剂对合金阳极性能的影响。结果发现:制备的3#(Al In Mg Sn)合金、4#(Al In Mg Sn Pb)合金阳极在c(NaOH)=4mol/L+c(Na2SnO3)=0.04mol/L溶液中表现出更好的电化学性能,具有比纯铝(99.95%)更负的开路电位,更小的自腐蚀速率和更低的阳极极化。

空气能加热强化浸出铜浮选尾矿试验研究

研究了采用空气能加热强化浸出铜浮选尾矿,考察了浸出温度、始酸质量浓度、浸出时间、液固体积质量比、氧化剂种类及加入量对铜、铁浸出率的影响。结果表明:在矿石粒度-200目占85%以上、温度70℃、浸出时间4h、硫酸初始质量浓度10g/L、液固体积质量比4∶1条件下,铁浸出率很低,仅为3%,而铜浸出率在85%以上;加入适量氧化剂,铜浸出率可提高5%左右。

镍红土矿浸出液沉镍实验研究

对镍红土矿浸出液沉镍工艺进行了研究。实验主要考察了NaOH加入量、沉淀时间、沉淀温度等因素对沉镍效果的影响。研究结果表明,往浸出液中加入50 mL浓度为5%的NaOH水溶液,控制反应温度在60℃,沉镍1 h,镍沉淀率可达99.7%以上,沉淀物镍渣中含镍率可达25%以上,含镁率在10%左右。

硫酸化焙烧-浸出法处理镍红土矿工艺研究

采用硫酸化焙烧-浸出法,对从镍红土矿中提取镍、钴进行了实验研究.主要考察了酸料比、含水率、焙烧温度、焙烧时间及活化剂加入量等因素,对红土矿中镍、钴、铁浸出率的影响.结果表明,在酸料比为0.4、含水率为40%及活化剂Na2SO4加入量为2-3 g的条件下,采用在400℃下预焙烧20 min,再在700℃下焙烧90 min,在80℃下搅拌水浸1 h,镍的浸出率为85%,钴的浸出率为95%,铁的浸出率在5%以下.

固体氯化铅直接电解提取铅工艺研究

对固体氯化铅直接电解过程进行了研究。实验考察了阴极电流密度、电解温度、盐酸浓度、NaCl浓度、PbCl2质量等因素对电流效率、槽压和沉积物质量的影响。结果表明,当阴极电流密度为200 A/m2,温度为65℃,氯化钠浓度为2 mol/L,盐酸浓度为0.1 mol/L,阴极板上固体氯化铅质量为20 g时,阴极电流效率可达98%以上,槽压控制在2 V左右。

从氯盐水溶液中隔膜电解提取Ni-Fe合金

研究了从氯盐体系中隔膜电解提取Ni-Fe合金的工艺。实验主要考察了Ni2＋浓度、电解液pH值、H3BO3浓度、阴极电流密度、电解液温度对电流效率、槽压和产品质量的影响。结果表明,当电解液中[Fe2＋]=80 g/L,[Ni2＋]=40~50 g/L,[H3BO3]=15 g/L,pH=1.5~2.0时,在电流密度为300~350 A/cm2,温度为50~55℃的条件下,采用阴离子膜电解,电流效率可达98%,产品中镍含量在20%以上,可满足工业生产需要。

用钛钌阳极从氯化锰溶液电解二氧化锰的研究

为了研究在氯盐溶液中用钛钌阳极电解二氧化锰的新技术,运用恒流水溶液电解方法考察了电解温度、电流密度和电解液组成对二氧化锰电流效率、槽电压及产品质量的影响.试验结果表明,在电解温度75℃、电流密度100 A/m2、锰离子质量浓度50 g/L、盐酸质量浓度10 g/L的条件下,二氧化锰的电流效率达96%,槽电压为2.0 V,产品中二氧化锰的含量为92.32%,电解二氧化锰晶型为γ型.通过在氯盐溶液中用钛钌阳极电解二氧化锰,不仅产品质量能达到电池用电解二氧化锰标准,而且电解温度低(75℃),优于硫酸盐溶液体系(95℃).

卢安夏钴精矿焙烧—浸出铜钴试验研究

研究了采用沸腾焙烧—两段浸出工艺从卢安夏钴精矿中回收铜、钴,考察了焙烧温度、过剩空气系数、Na_2SO_4加入量及浸出条件对Cu、Co浸出率的影响。钴精矿首先在681℃(沸腾层)、过剩空气系数1.71、空气直线速度0.247m/s、Na_2SO_4加入量2%条件下进行焙烧,然后经两段浸出(一段浸出:液固体积质量比3∶1,浸出温度60℃,浸出时间2h,初始硫酸质量浓度32g/L;二段浸出:液固体积质量比4∶1,浸出温度95℃,浸出时间3h,初始硫酸质量浓度180g/L),结果表明,钴、铜浸出率分别达90.18%和90.45%,浸出效果较好。

Cu-Ni-Al金属阳极抗氧化耐腐蚀性能研究

本文对铝电解阳极材料Cu -Ni-Al合金进行抗氧化耐腐蚀性能测试 ,结果说明Cu -Ni-Al阳极在空气和氧气中具有良好的抗氧化性 ,其中温度和气氛对该合金材料抗氧化影响很大 ;在不同条件下 ,电解质组成为Na3AlF6 -NaCl-CaF2 -Al2 O3的熔盐中溶解损失比较小。在熔盐中腐蚀速率随着温度升高、电解质分子比降低而增大。

电解二氧化锰制备技术的研究进展

介绍了电解二氧化锰制备技术的发展和现状,对电解二氧化锰的生产工艺、掺杂改性、阳极材料等方面进行了详细的评述,并展望了电解二氧化锰工业的发展趋势。

用化学沉淀法处理高铜氰化贫液

研究了采用硫酸亚铁-硫化钠沉淀工艺处理老挝某矿业有限公司的高铜氰化贫液,考察了硫酸亚铁用量、反应时间、硫化钠用量及沉铜反应时间对氰化贫液中铜去除率的影响。试验结果表明:处理500mL氰化贫液,加入20g FeSO_4·7H_2O,室温下机械搅拌5min,再加入理论量5倍的Na_2S,反应60min,铜去除率达94%以上;沉淀渣中铜质量分数为15%,X射线衍射(XRD)分析结果表明,沉淀渣中的铜主要以Cu(SCN)和Cu_2S形式存在。

从氯化铅水溶液中电解提取铅

研究氯化铅水溶液电解过程,考察阴极材质、电流密度、温度、Pb2+浓度、盐酸浓度、添加剂等因素对电流效率、槽压和沉积物质量的影响。结果表明,添加骨胶和β-萘酚对沉积物的质量和电流效率并没有太大改善,却导致槽压上升。因此,氯化铅水溶液电解中不必加入添加剂。采用不锈钢和铅阴极电解,在电流密度100A/m2,温度55℃,Pb2+浓度30g/L,盐酸浓度6g/L的条件下,电流效率可达92%,阴极铅较致密平整,可直接用于铸锭。

低温铝电解用Cu-Ni-Cr金属阳极性能研究

采用熔炼法制备Cu 2 5Ni 10Cr铝电解金属阳极 ,并进行氧化实验和电解实验研究。结果表明 ,合金阳极在空气中的氧化动力学曲线遵循抛物线变化规律 ,而在纯的氧气中的氧化动力学曲线偏离了抛物线规则。电解极化条件下的腐蚀结果与不同的试验条件相关。在不同温度、阳极电流密度和氧化铝浓度条件下 ,于组成为NaF AlF3 NaCl CaF2 Al2 O3的电解质体系中电解 ,结果显示电解极化腐蚀的速率随电解质中氧化铝浓度的增高而减小 ,随温度的增高而增大。电解过程运行平稳 ,该阳极周围产生大量气泡 ,电解平稳时 ,槽电压在 4.0～ 4.6V之间波动。

提钴铜萃余液中铁铝锰的深度脱除试验

本文对非洲某湿法氧化铜矿的铜萃余液中的铁、铝、锰等杂质离子进行了深度除杂研究。结果表明,采用CaO除杂-P204八级逆流萃取工艺,Mn的去除率可达91%以上,其他杂质脱除率均在95%以上,Co的保留率可达95%以上。CaO沉淀除杂最佳工艺条件:CaO加入量为1.0 g/30 mL(调制成70%浓度料浆),沉淀温度为室温,沉淀时间为10 min;P204萃取除杂最佳工艺条件:萃取温度为室温,萃取pH=2.5~3.0,萃取剂皂化率为40%,萃取剂浓度为10%,相比(O/A)1∶1,萃取时间10 min。

非洲某低品位氧化铜矿伴生钴的强化浸出和浸出动力学

对非洲某低品位氧化铜矿伴生钴的强化浸出和浸出过程动力学进行了研究,探讨了浸出温度、硫酸加入量、液固比和还原剂焦亚硫酸钠加入量对钴浸出率的影响,从热力学角度探讨了伴生钴的还原浸出机理。结果表明,提高浸出温度、硫酸加入量、液固比和还原剂加入量均能提高伴生钴的浸出率,并加快钴的浸出速率;该氧化铜矿伴生钴的浸出过程受界面化学反应和固态产物层扩散混合控制,浸出过程表观活化能E_(a)=13.42 kJ/moL;动力学速率方程为1/3ln(1-x)+(1-x)-1/3-1=0.0025m^(0.8688)r^(0.1974)N^(1.0147)_(e)-13.42/RTt.

非洲低品位氧化铜钴矿硫酸体系下SO_(2)强化还原浸出工艺研究

以非洲刚果(金)某铜钴氧化矿为研究对象,主要考察在常规硫酸体系浸出较佳条件下的SO_(2)气体强化还原浸出工艺。试验研究结果表明,在原矿0.074 mm以上粒度占73.63%,硫酸初始浓度27.5 g/L,浸出温度40℃,液固比4∶1,总浸出时间2 h的条件下,先浸出0.5 h后再通入二氧化硫气体,通气时间控制在30 min左右,通入二氧化硫气体的速率为10 mL/min,铜浸出率可达95.06%上,钴浸出率可达81.38%,酸耗2.45 t/t·Cu,二氧化硫气体的用量约为2.51 t/t·Cu。