预处理对铜钴铁合金中钴浸出率的影响

主要研究了铜钴铁合金掺CaCO3焙烧对合金中钴浸出率的影响。合金分别添加5%、10%、15%、20%的CaCO3在900℃、1 000℃1、100℃、1 200℃、1 300℃下煅烧保温10 h,底层金属富集区与上层渣分离后破碎筛分,溶于H2SO4中。结果表明合金粉在900℃、1 000℃、1 100℃下煅烧时,钴浸出率随CaCO3添加量增加而提高;合金粉添加10%CaCO3在1 300℃下煅烧后浸出,钴浸出率达到峰值,约为95%,其后钴浸出率随CaCO3添加量增加而下降。

硼砂对硬质合金刀具钴浸出抑制作用的研究

通过试验,研究了含三乙醇胺的溶液对硬质合金中钴浸出的影响,探讨了钴的浸出机理,并选择出有效的抑制剂。结果表明:三乙醇胺对硬质合金中的钴有明显的浸出作用;油酸三乙醇胺对硬质合金刀片中钴的浸出有抑制作用;油酸三乙醇胺与硼砂复配,对硬质合金中钴浸出的抑制效果更佳。据此提出,使用油酸三乙醇胺与硼砂复配作为切削液的添加剂,可明显降低三乙醇胺对硬质合金刀具中钴的浸出作用,从而提高刀具使用寿命,降低切削液对人体健康的危害。

聚合物改性阳极在微生物燃料电池产电及钴浸出中的应用

通过电化学聚合法将苯胺和噻吩单体沉积到阳极碳纸表面制成聚合物改性碳纸,以此为阳极构建双室微生物燃料电池,研究其产电性能以及阴极钴的浸出情况。结果表明:聚苯胺改性碳纸和聚噻吩改性碳纸的最大输出电压为0.742和0.823 V,是未改性碳纸的1.29和1.44倍,最大功率密度为14137.6和19360 mW/m^2,是未改性碳纸的1.26和1.73倍,产电能力有了较大提高;从阴极钴的浸出情况看,聚噻吩改性碳纸的效果最好,其库伦效率、Co(Ⅲ)浸出率及平均浸出速率分别为54.2%、68.5%和2.78 mg/(L·h),是未改性碳纸的1.33、2.03和1.63倍。

SO_(2)气体介入中非某铜钴矿钴还原浸出反应的新工艺探讨

针对中非某铜钴矿钴还原浸出工艺中存在钴浸出率低、SO_(2)气体利用较低、SO_(2)气体外逸污染环境等难题,通过SO_(2)气体浸出钴的机理研究并结合现场试验研究,创造性采用SO_(2)气体加压与常压联合介入的方式,通过3种工艺路径联合介入钴还原浸出反应,并研制了配套的专用装备。新工艺及其专用装备通过SO_(2)气体与溶液的充分混合,有效控制了气体的逸散,显著提升了SO_(2)气体的溶解度和利用率,加快了还原浸出剂Fe^(2+)的再生速率,通过增强SO_(2)与Fe^(2+)的协同还原浸出作用实现了钴的高效提取。现场试验数据显示:新工艺及其专用装备能实现SO_(2)气体利用率提升15个百分点以上,钴浸出率提高3个百分点,在提高钴产能的同时还降低了生产成本,并有效解决SO_(2)气体外逸污染环境问题。该研究成果能用于指导中非铜钴矿山企业优化改进现有的湿法提取铜钴矿物的生产工艺,显著提升钴的浸出效率,从而增加钴的产能,并通过提升SO_(2)气体利用效率,降低生产成本。

PPy/TiO2光催化微生物燃料电池产电及在钴酸锂浸出中的应用

以无水氯化铁为氧化剂,碳纸为基板,通过化学氧化法制备聚吡咯/二氧化钛(PPy/TiO2)光电阴极,采用XRD、IR、SEM对光催化材料进行表征.以碳纸为阳极;碳纸、TiO2改性碳纸和PPy/TiO2改性碳纸为阴极,构建双室微生物燃料电池(MFC).在光照条件下,研究了MFC废水处理效果、产电性能及阴极钴酸锂的浸出情况.结果表明:PPy/TiO2改性碳纸最大功率密度为10425.7mW/m^2,分别是碳纸和TiO2改性碳纸的1.97和1.86倍;PPy/TiO2改性碳纸阴极Co(Ⅱ)浸出率为47.8%,分别是碳纸和TiO2改性碳纸的1.87和1.76倍.

柠檬酸-氟化氢铵浸出铁矿尾渣中钴的工艺研究

研究了柠檬酸-氟化氢铵浸出铁矿尾渣中钴的工艺条件。正交试验结果表明,对钴浸出率影响最大的因素是反应温度,其次是反应时间和氟化氢铵浓度,最后是柠檬酸浓度。反应温度、氟化氢铵浓度的提高均有助于钴浸出率的提高。进一步的最佳浸出条件确定试验表明,当浸出温度为100℃、柠檬酸浓度为20g/L、氟化氢铵浓度为40g/L、浸出时间为4.0h时,钴的浸出率达到90.61%。

废旧钴酸锂电池正极活性物质高效湿法浸出动力学研究

随着生活水平的提高,锂离子电池在移动通讯、便携式工具、电动汽车等领域得到广泛的应用和发展.与此同时废旧锂离子电池所带来的环境和资源问题日渐凸显,废旧锂离子电池的回收再利用成为众多学者重点关注的问题.根据废旧钴酸锂电池的组成特点,结合实际情况,确定了电池放电处理、手工拆解、正负极分离、分离正极活性物质、柠檬酸双氧水体系浸出正极活性物质、沉淀分离金属钴的湿法工艺流程从废旧钴酸锂电池中回收有价金属钴.实验结果表明,在反应温度90℃,固液比20 g/L,摩尔比1∶3.5,反应时间4 h,转速600 r/min,物料粒径0.0385~0.0540 mm条件下,金属的浸出率达87.7%;浸出反应活化能为46.075 kJ/mol,经分析该浸出为化学反应控制类型.

苯并三氮唑添加剂对硬质合金钴元素浸出的影响

通过浸泡试验考察了切削液添加剂三乙醇胺、苯并三氮唑对硬质合金钴元素浸出的影响。试验结果表明:三乙醇胺与钴离子形成配合物进入溶液而使钴浸出,苯并三氮唑与钴离子形成配合物薄膜覆盖在硬质合金表面而阻止钴离子浸出。

聚合物改性阳极对PEMFC电化学性能及钴浸出的影响

在电化学工作站上完成苯胺与噻吩单体的电化学聚合反应,使其在碳纸表面发生沉积,制得经过聚合物改性的阳极,并将该阳极用于PEMFC对钴酸锂进行浸出回收,分析了影响PEMFC产电能力的各项因素,并测试了阴极钴酸锂浸出状态。研究结果表明:采用PTh改性后碳纸经过电沉积后形成了褶皱表面,比表面积迅速增大,可以推断已经通过电化学聚合方式制备了PTh改性碳纸。经过改性处理后形成了面积更大的CV曲线。采用电化学聚合方式使阳极获得更大比表面积,显著改善装置产电性能,表现出了比聚苯胺更高化学稳定性与储电能力。PTh改性后碳纸运行周期为245 h时达到了最大的Co^(2+)增长速率,更易实现Co(Ⅲ)浸出的效果,获得了更强产电能力。

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.

镍钴高压浸出自动控制系统设计

镍钴高压浸出一直是湿法冶金工艺中的瓶颈，在高温、高压、高含酸量、纯氧的环境中，对水混悬浮含硫物料进行浸出，设备要求较高，数据监控及过程控制难度较大。本文主要介绍了基于紫金桥软件的数据监控系统，结合生产实际，对镍钴压力釜高压浸出过程进行监控，以保证设备长期高效稳定运行。

复杂铜钴合金酸浸-氧化酸浸工艺及动力学研究

针对难处理复杂铜钴合金不易浸出的问题,本文采用一段直接酸浸-二段氧化酸浸工艺进行了单因素试验,考察了各因素对钴、铜和铁的浸出率的影响,试验结果表明:一段浸出最佳工艺条件是硫酸浓度2 mol/L、反应温度85℃、搅拌转速200 r/min、固液比1∶10 g/mL、反应时间105 min,二段浸出最佳工艺条件是反应温度85℃、搅拌转速200 r/min、固液比1∶10 g/mL、氯酸钠添加量30%、初始酸浓度3 mol/L、反应时间4 h,在此条件下可获得钴、铜和铁的较高浸出率,浸出率分别为95.47%、96.62%和96.01%。未反应核模型用于描述铜钴合金两段浸出过程拟合效果良好,内扩散为反应的限制性环节,浸出过程表观活化能分布区间为5~20 kJ/mol,对于钴和铜两种元素,第二段浸出活化能分别增加了1.721 kJ/mol和8.888 kJ/mol,但是铁的活化能降低了10.186 kJ/mol。

红土镍矿加压浸出工艺残积型红土镍矿中和试验研究

残积型红土镍矿是一种重要的红土镍矿,镁元素含量较高(10%~27%),在红土镍矿加压浸出项目中,通常用来中和加压浸出的矿浆,矿浆中硫酸浓度通常为30~50 g/L。但残积矿用量对镍、钴浸出率有较大影响,为了更好地利用残积型红土镍矿,本文进行了常规浸出试验和还原浸出试验。试验结果表明:随着残积矿用量的增加(液固比降低),终点酸度逐渐降低,镍、钴浸出率逐渐降低;当磨矿细度增加时,钴浸出率明显升高;该反应进行迅速,工业上可以考虑缩短浸出时间;当常规浸出和还原浸出残积矿用量相同时,还原浸出镍浸出率比常规浸出高5%~25%;当残积矿用量较低时,还原浸出镍浸出率提升明显;当残积矿用量不超过90 g/L时,还原浸出钴浸出率比常规浸出高,当用量继续增加时,还原浸出钴浸出率则会低于常规浸出。

某硫化镍物料的加压浸出工艺研究

近年来,加压浸出工艺发展日趋成熟,在环境保护和强化金属提取方面展现出明显的优越性。因此,人们可以运用该工艺处理重有色金属硫化矿及难处理金矿。本文采用加压浸出工艺处理某硫化镍物料,考察了浸出液固比、浸出温度、酸度、压力等因素的影响,确定了优化浸出条件,并得到镍、钴的浸出率大于99%。浸出液经后续净化、萃取分离可制得相关硫酸镍产品。

采用硫化氢脱除镍钴溶液中锌杂质的研究

针对镍钴加压浸出液,根据溶液中硫化物沉淀溶度积的不同,采用硫化氢为沉淀试剂沉淀镍钴溶液中的锌,整个过程没有引入其它杂质,锌去除率大于98%,而镍损失率小于1%,选择性除锌效果好。

硫化氢脱除镍钴溶液中锌杂质研究

针对镍钴加压浸出液,通过硫化物沉淀溶度积的不同,采用硫化氢对镍钴溶液中的锌、铜进行沉淀,除锌铜率≥80%,镍损失率≤1%,达到选择性除锌的效果。

废旧锂电池的机械化学法回收与再制备研究

采用机械活化回收废旧锂电池正极材料钴酸锂(LiCoO2)中的有价金属钴,实现常温环境中有价金属的高效浸出,并进一步以浸出液为原料,采用水热沉淀法制备镍钴锰酸锂(NCM622)三元正极材料。研究浸出条件对LiCoO2中钴浸出率的影响,以及制备NCM622正极材料时过渡金属与尿素物质的量比对其电化学性能的影响。实验结果表明:在球磨时间为75 min、球磨转速为400 r/min、固液比为1∶50、球料比为35∶1条件下,钴的浸出率达到96.44%;在过渡金属与尿素物质的量比为1∶3的条件下,制备的NCM622正极材料具有良好的α-NaFeO_(2)层状结构,Ni、Co、Mn的原子比基本符合6∶2∶2,且其电化学性能良好,首圈放电比容量为154.4 mAh/g,30圈循环后容量保持率为96.11%。

电火花线切割工作液对硬质合金模具的腐蚀研究

借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDX)等设备,研究电火花线切割工作液中添加剂对硬质合金的腐蚀作用,并选择出可抑制钴浸出的添加剂。结果表明,工作液中三乙醇胺添加剂对硬质合金中钴浸出有促进作用,而油酸三乙醇胺、硼砂、苯并三氮唑则有明显的抑制作用。

抑制硬质合金中金属Co浸出的复合润滑剂研究

选用几种工业上常用的酸类润滑添加剂与三乙醇胺进行酯化反应生成不同润滑剂,将反应产物配成一定浓度的溶液对纯钴片和硬质合金刀具在常温下做浸泡实验,用纯钴片做电极与饱和甘汞电极组成原电池测定电动势,根据电动势的大小结合电镜扫描分析判断不同润滑剂溶液使金属Co浸出的情况,优选出抑制金属Co浸出效果好的润滑剂。实验结果表明:油酸三乙醇胺和油酸硼酸三乙醇胺对Co的浸出有抑制作用。

抑制硬质合金中金属W、Co水解的复合防锈剂研究

采用工业上常用的几种水基加工液防锈添加剂对纯钴片和硬质合金刀具在常温下进行浸泡实验,用纯钴片和钨片做电极与饱和甘汞电极组成原电池测定电动势,根据电动势的大小结合电镜扫描分析判断不同防锈剂溶液对金属Co、W的溶解浸出情况。优选出抑制金属Co、W浸出效果好的防锈剂,将其按不同的比例复配进行电化学测定实验。实验结果表明:苯并三氮唑和钼酸钠对金属Co、W的浸出有明显的抑制作用。