稀盐酸溶液还原浸出大洋多金属结核的研究

用亚硫酸铵作还原剂，在常温常压下用稀盐酸溶液浸出大洋多金属结核，探索了结核矿粒度、还原剂亚硫酸铵加入量、ＨＣｌ浓度、浸出温度、时间及液固比等因素对大洋多金属结核浸出率的影响。当浸出液中ＨＣｌ为２０ｍｏｌ／Ｌ、亚硫酸铵为理论量、１０～４０℃下浸出３０ｍｉｎ，有价金属浸出率分别为（％）：Ｃｕ９４８，Ｎｉ９５３，Ｃｏ９３７，Ｍｎ９６２，Ｆｅ９２     

大洋多金属结核活化硫酸浸出

本研究通过运用活化浸出技术，实现了大洋多金属结核在常温常压条件下的硫酸浸出，综合回收镍、钴、铜、锰四种金属；研究了在活化浸出条件下，诸影响因素对各有价金属浸出行为影响；研究了不同活化浸出体系中的金属浸出行为，结果表明：Ｈ２ＳＯ４－Ｈ２ＳＯ３（ＳＯ２）体系是最佳的；研究了不同浸出方式的金属浸出行为，结果表明：采用还原活化－氧化连续浸出较为理想，可实现有价金属的选择性浸出。     

大洋多金属结核催化还原氨浸提取镍然铜

本研究以亚铜离子为催化剂、一氧化碳为还原剂，在常温常压下，于氨一碳酸铵水溶液中直接还原大洋多金属结核（又称锰结核），同时选择浸出镍、钴、铜等有价金属，锰与铁、硅等杂质一起留在浸出渣中，视市场需求决定锰的上与否及产品方案，具有较强的市场应变能力。文章叙述了结核的还原反应动力及还原氨浸的试验结果。该工艺对不同类型（低铁型和高铁型）的结核同样适应，在优化的工艺条件下，有价金属浸出率分别达（％）：Ｎｉ９７     

还原熔炼大洋多金属结核

从热力学方面分析了大洋多金属结核矿中各有价金属用碳还原的差异，据此采用选择性还原熔炼法处理大洋多金属结核，通过熔炼分离产出富锰渣和熔炼合金。富锰渣中锰收率达９５％，铜、钴、镍、铁在合金中的收率分别为：９８３１％，９８６１％，９８４２％和９６２２％。     

大洋多金属结核非焦还原熔炼研究

以中国五矿东太平洋多金属结核勘探合同区取样所得结核矿为原料,采用非焦还原熔炼工艺回收其中Co、Ni、Cu、Fe、Mn金属,研究了还原剂种类及用量、造渣剂用量、熔炼温度和熔炼时间对金属回收率的影响。结果表明:在还原剂无烟煤粉用量8%、造渣剂硅石粉用量1%、熔炼温度1 250 ℃、熔炼时间1.0 h条件下非焦还原熔炼大洋多金属结核矿,Co、Ni、Cu、Fe进入合金中,回收率分别为97.32%、98.62%、98.47%、95.90%; Mn进入渣中,回收率为99.08%。     

大洋多金属结核抗坏血酸还原酸浸研究

提出抗坏血酸还原酸浸大洋多金属结核的新方法。常温（室温）常压下，加入少量抗坏血酸，在稀硫酸溶液中浸出２０ｍｉｎ，多金属结核中有价金属即可达到较高的浸出率（％）：Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ＞９８，Ｃｕ＞９７。抗坏血酸还原酸浸法还可成功应用于软锰矿、锰银矿等陆地难浸氧化矿的处理。     

微生物浸出深海多金属结核中有价金属

对微生物浸出深海多金属结核中有价金属进行了初步探索,并考察了氧化亚铁硫杆菌浸出结核中有价金属的工艺条件：矿浆浓度、浸出过程中ｐＨ、接种量、浸出过程中的温度和还原剂,同时对氧化亚铁硫杆菌进行了驯化。菌体的直接作用是结核中有价金属浸出的关键。实验证明：用氧化亚铁硫杆菌,采用Ｌｅａｔｈｅｎ培养基和染料污水制成的混合培养基,黄铁矿为菌种的营养基质和浸出过程中的还原剂,多金属结核无需干燥、磨细,在常温、酸性     

三相氧化法从大洋多金属结核中提取有价金属

研究采用三相氧化法从大洋多金属结核中提取有价金属的工艺过程。结果表明,在反应温度280～320℃,反应时间2～4h,碱锰比40～55,结核粒度68～90μm,空塔气速0.071～.127m/s的条件下,多金属结核中锰的转化率大于95%,铁、镍富集率高于98%,铜、钴富集率在95%以上。三相氧化法是一种切实可行的湿法处理大洋多金属结核的方法,既可实现产品的系列化和高值化,又能体现清洁生产和再生循环思想。     

用直流电弧炉还原熔炼大洋多金属结核

根据大洋多金属结核中各主要元素的还原性差异,用碳作还原剂,在直流电弧炉中选择性还原熔炼大洋多金属结核,获得了合格的富锰渣产品和熔炼合金。富锰渣中锰收率达91％,铜、钴、镍、铁进入熔炼合金的比率分别为：96．73％,98．13％,98．53％,92．90％。     

N235从大洋多金属结核盐酸浸出液中萃取钴

用Ｎ２３５＋ＴＢＰ作萃取剂，Ｈ２Ｏ作反萃剂从大洋多金属结核盐酸浸出液除铁余液中萃取钴。ＨＣｌ浓度、Ｃｌ－浓度、Ｎ２３５浓度、相比对钴的萃取率有较大影响，而萃取时间则无明显影响。模拟试验结果表明，当平衡次数为１７～２１次时，钴的萃取率大于９７７％，反萃率大于９８％。     

大洋多金属结核反萃钴溶液制备氧化钴的研究

研究了大洋多金属结核熔炼-锈蚀-萃取工艺中所产出的反萃钴溶液净化除杂和制备氧化钴、四氧化三钴产品工艺。采用化学沉淀法除杂, 依次沉淀除去铜、镍、锰。结果表明除杂工艺具有易于操作、辅助材料消耗少、钴回收率高等特点, 应用于工业生产, 经济效益明显。制备出的氧化钴符合国家标准。     

用N235从大洋多金属结核萃铜余液中萃取钴

研究了用N235从大洋多金属结核熔炼-锈蚀-萃取工艺中所产出的萃铜余液中萃取分离钴的方法。实验结果表明, N235萃取钴效果明显, 负载有机相中的钴能被稀酸反萃完全。采用N235萃取和稀酸反萃方法可以把Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)分离开。从含钴0.85 g/L的料液中, 按相比V_O/V_A= 1/2, 经四级逆流萃取, 二级反萃可将钴富集到15.20 g/L, 萃余液中含钴0.0055 g/L, 萃余液中Ni/Co高达1 838, 反萃液中Co/Ni =1 520, 产品质量符合优质工业氯化钴质量要求, 钴镍萃取分离效果甚佳, 钴的回收率大于98%。     

化学-微生物联合浸出大洋锰结核中金属元素的过程研究

采用化学-微生物浸出法对大洋锰结核中多种金属元素进行了浸出实验研究, 结果表明, 矿浆浓度、反应温度、pH值和微生物接菌量对锰结核中锰及其他金属的浸出速率具有一定影响。在化学-微生物联合浸出工艺下, 大洋锰结核中Mn、Cu、Ni和Co浸出率分别达到98.50%、 96.36%、97.84%和98.31%, 实现了锰结核中多金属的共同高效回收。     

多金属结核金属化还原过程热力学及动力学

对多金属结核金属化还原过程进行热力学和动力学分析,研究其热力学上的可行性和反应速率限制环节。结果表明,MnO2还原起始温度最低,优先被还原;NiO、CoO、CuO、Fe2O3四种氧化物的还原比MnO容易,其中最难还原的是Fe2O3,其开始还原温度约798℃(1 071K),而碳还原MnO的理论开始反应温度约为1 420℃(1 693K),为选择性还原提供了充足的温度范围;反应体系的反应速率受扩散过程控制,固相反应动力学方程符合金斯特林格方程。     

大洋多金属结核氨浸渣制备锂离子筛的前驱体合成

以LiOH和多金属结核还原氨浸渣为原料，用固相反应法合成了具有正尖晶石结构的锂离子筛前驱体Li1＋xMn2-xO4（0〈x〈0．33）。通过TG-DTA，XRD及化学分析，确定出最佳制备条件为Li／Mn摩尔比0．5，合成温度450℃，保温时间6h。     

多金属结核金属化还原所得合金磁性研究

对多金属结核不同工艺条件下金属化还原,得到的“有磁性”和“无磁性”两种合金颗粒。对铁基合金磁性进行理论分析,对两组合金颗粒成分和微观组织进行对比分析,研究影响合金磁性的主要元素及组织结构。结果表明锰是影响合金磁性的主要元素,锰含量很低时磁性强,锰含量高时磁性就很弱,锰在合金中促进了奥氏体组织的形成,从而导致合金无磁性。     

含锰废旧聚合物锂离子电池还原熔炼回收有价金属试验研究

以含Mn较高的废旧聚合物锂离子电池为原料, 基于CaO-Al₂O₃-SiO₂-MgO渣型直接还原熔炼工艺分离回收其中的有价金属。试验结果表明, 最佳工艺条件为: 造渣剂中CaO/SiO₂比为0.75, MgO含量5%, 造渣剂用量为电池质量的2.0倍, 焦粉用量为电池质量的0.1倍, 熔炼温度1 450 ℃, 熔炼时间15 min, 此时Co、Ni、Cu回收率分别为96.03%、96.42%、93.40%。最合适的炉渣组成为CaO/SiO₂比为0.77~1.21, Al₂O₃含量9.55%~11.92%, MgO含量4%左右。高的熔炼温度及炉渣碱度有助于Mn还原进入合金中, 但本试验条件下Mn无法充分还原, 仍主要进入炉渣中。