碳化法去除硫酸锰浸出液中钴、镍的研究

采用碳化法去除硫酸锰溶液中的钴、镍离子。以CO₂为碳化剂，NaOH为pH调节剂，将硫酸锰溶液中的Mn2+以碳酸锰沉淀的形式从原溶液中分离出来，然后用硫酸将沉淀物溶解，从而达到除杂的目的。考察CO₂流量、反应温度、pH值及反应时间对钴、镍离子去除效果的影响。结果表明，反应温度25℃，溶液pH值为7.5，二氧化碳流量为0.9 L/min，反应时间为60 min时最为适宜，此时碳酸锰产品中钴、镍元素含量比硫酸锰一次结晶产物分别降低了0.031 29%和0.088 5%，其含量分别为0.003%和0.005%，符合高纯碳酸锰GB10503-89 I型品的标准。      

以富锰渣为原料制备碳酸锰

以98％的浓硫酸为浸取介质，浓硫酸（ml）：富锰渣（g）=0．57；1，不加热，强搅拌下反应三个小时，将富锰渣中锰、铁、钙、镁等可溶性物质溶出，锰的浸出率可达97．85％，过滤，洗涤，以MnO2为氧化剂将Fe^2＋氧化为Fe^3＋，以NH2·H2O和BaS为联合除杂剂以除去铁、钙、镁及其它重金属离子，得到纯度较高的硫酸锰溶液，调节硫酸锰溶液浓度及温度，以NH3·H2O调节溶液pH值，向硫酸锰溶液加入碳酸氨溶液，缓慢搅拌，即有碳酸锰沉淀析出。 通过正交实验得到如下最佳的碳化条件：碳酸铵与硫酸锰的摩尔比为1．5：1；碳酸铵的浓度为2mol／L;硫酸锰浓度为0．4mol／L;碳化时，pH值调节为5．5；温度为75℃。将以上得到的较纯净的硫酸锰溶液，在此条件下可制得碳酸锰沉淀，过滤，于70-80℃下干燥得到产品，该产品符合GB10503-89．     

工业硫酸锰深度除钙、镁、铁的试验研究

研究了工业MnSO₄净化除去钙、镁和铁的工艺。具体工艺包括: 采用先溶成浆再两步加料的方式, 向MnSO₄溶液中加入MnF₂浆料净化溶液中的Ca²⁺、Mg²⁺。加入适量的高锰酸钾优先氧化Fe²⁺后, 再氧化溶液中1%的Mn²⁺生成活性MnO₂, 从而有效吸附沉淀CaF₂、MgF₂和水解产物Fe(OH)₃。试验结果表明: 控制pH为4, 反应温度90 ℃, 搅拌时间2 h, 当硫酸锰的浓度为300 g/L时, 钙、镁和铁的净化率分别高达98.8%、97.25%和99.92%。最后以净化除杂后的硫酸锰为锰源, 采用液相共沉淀法合成MnO₂。SEM和XRD表征表明, 合成的MnO₂产品具有球形形貌, 衍射峰峰型较尖锐, 属于四方晶系α-MnO₂。     

利用NaOH溶液吸收捕集烟气中的CO2

利用NaOH溶液吸收捕集模拟烟气中的CO₂,重点考察了NaOH溶液浓度、烟气中CO₂浓度、NaOH溶液温度、烟气流量等对CO₂脱除效率的影响规律，并考察了烟气中SO₂的存在对CO₂吸收的影响。结果表明，在实验室条件下，通过鼓泡反应装置，利用NaOH溶液吸收模拟烟气中的CO₂,CO₂脱除效率随着NaOH溶液浓度、烟气流量和鼓泡气管插入深度的增加先增加后降低，随着CO₂浓度、NaOH溶液温度的增加逐渐降低。在优化工艺条件下，CO₂脱除效率可高达97%。     

电解锰渣洗液可控制备类球形Mn3O4的研究

以硫酸锰溶液为原料，采用空气为氧化剂，原位制备类球形四氧化三锰，研究了反应时间、反应温度、溶液pH值和空气流量等对合成产物性能的影响。结果表明，适宜的合成条件为：反应时间6 h、反应温度80℃、溶液pH=9、空气流量20 L/min,此时制备的四氧化三锰结晶度高，微观形貌为规则类球形颗粒，分散性较好，颗粒大小均匀，粒径约为150 nm,比表面积9.85 m²/g,振实密度1.93 g/cm³。     

电解锰阳极液锰镁组元选择性分离实验研究

为降低电解锰生产工序中杂质镁带来的危害,对电解锰阳极液中锰、镁的选择性分离进行了理论分析,并通过实验研究了不同条件下锰、镁分离效果。结果表明,通过碳酸盐沉淀的方式可以实现先沉锰、后沉镁的选择性分离。合适的沉锰条件为:溶液体系pH值8左右、碳酸氢铵与溶液中锰离子物质的量比1.25、反应温度38 ℃、反应时间30 min,沉锰后溶液中锰离子浓度可降至0.56 g/L,沉锰率达到96.34%;合适的沉镁条件为:沉锰后滤液pH值8以上、碳酸氢铵与溶液中镁离子物质的量比2.44、反应温度20 ℃、反应时间30 min,沉镁后溶液中镁离子浓度可减至2.33 g/L,沉镁率达到94.63%。     

碳化法处理巴盟隐晶质菱镁矿

采用碳化法处理巴盟菱镁矿, 以煅烧制得的轻烧镁为原料, 经消化、碳化、浸出和煅烧后, 可获得MgO品位大于99.41%的高纯活性产品, MgO回收率达61.34%。其最佳工艺条件如下: 煅烧温度800 ℃, 轻烧时间2.5 h, 振动磨磨样时间2.5 min, 消化时间30 min, 重镁水加温温度150 ℃, CO₂通气量8 L/min, 通气时间3 min, 固液比60∶1, 二次碳化的pH值7.0。     

利用电解锰阳极渣去除硫酸锰溶液中钼的试验研究

固体废弃物电解锰阳极渣中的主要成分为二氧化锰,其比表面积大,具有良好的吸附效果。为了研究电解锰阳极渣对硫酸锰溶液中钼去除效果的影响,以贵州铜仁某电解锰阳极渣为吸附剂,考察pH值、电解锰阳极渣添加量、反应时间和反应温度等条件对硫酸锰溶液中钼去除效果的影响。结果表明,去除钼最适宜的条件为：溶液pH=3、电解锰阳极渣添加量2.0 g、反应时间30 min、反应温度60 ℃,此时钼的去除率为99.16%,溶液中钼的残余量为0.27 mg/L,符合《电池用硫酸锰》（HG/T 4823—2015）一等品的要求。利用电解锰阳极渣来降低硫酸锰溶液中钼的含量,为大量利用堆存的电解锰阳极渣固体废弃物提供有效思路,提高企业经济效益的同时,还保护了生态环境。     

氟化法制备高纯硫酸锰中氟含量的控制

采用氟化法除钙镁与控制结晶法除氟相结合的方式制备了高纯硫酸锰,有效控制硫酸锰中氟含量的同时实现了氟的循环利用。具体工艺如下: 首先依次加入适量的MnF2、双氧水、锰粉、硫化铵去除溶液中的钙、镁、铁以及重金属杂质; 再调节脱水泊美度将晶体中的氟杂质控制在标准范围内; 最后通过母液直接净化结晶和母液与原液1∶2混合这2种方式实现氟的循环利用。实验结果表明: 氟化锰最佳加入量13 g/L,反应温度为室温,反应时间2 h,除铁最佳pH值5.5,硫化铵最佳加入量1 mg/L,脱水泊美度51,母液与原液1∶2混合后,只需加入9 g/L的氟化锰就能将钙镁杂质含量降至50 μg/g以内。     

碳化法处理巴盟菱镁矿

采用碳化法处理巴盟菱镁矿,以煅烧制得的轻烧镁为原料,经消化、碳化、浸出和煅烧后,可获得MgO品位大于99.41％的高纯活性产品,MgO回收率达61.34％。其最佳工艺条件：煅烧温度800 ℃,轻烧时间2.5 h,振动磨磨矿时间2.5 min,消化时间30 min,重镁水加温温度150 ℃,CO₂通气量8 L/min,通气时间3 min,固液比60∶1,二次碳化的pH值7.0。     

含镁三元系锰电解液理化性能研究

研究了MgSO₄-MnSO₄-(NH₄)₂SO₄三元系锰电解液的理化性能。选取电解锰合格液作为研究对象,研究了温度、溶液成分对锰电解液密度、电导率和缓冲能力的影响。结果表明,锰电解液密度随溶液温度降低、硫酸铵浓度和镁离子浓度升高而增加;镁离子对电解液密度影响较大,镁离子浓度从0增至30 g/L,40 ℃下锰电解液密度从1.133 g/mL增至1.263 g/mL。电导率随溶液温度、硫酸铵浓度升高而增加,随镁离子浓度升高而降低;硫酸铵浓度从70 g/L增至100 g/L时,溶液电导率增幅超过27%;镁离子浓度从0增至30 g/L时,溶液电导率降幅将近14%。硫酸铵能显著增加锰电解液的缓冲能力,镁离子浓度对缓冲容量影响不大,但是镁离子浓度超过25 g/L后会降低锰电解液对pH值的调节能力。     

某高镁低品位软锰矿锰镁分离试验

高镁低品位软锰矿石传统的锰镁分离工艺均存在污染严重、锰镁离子分离效率低等问题。为了实现高镁低品位软锰矿的高效、低污染开发利用,以广西某高镁低品位软锰矿为原料,对采用酸化还原焙烧+尾气(SO2)还原软锰矿矿浆—还原产物合并浸出—浸出液除杂工艺制得的高纯Mn SO4与Mg SO4混合溶液,进行了NH4HCO3沉Mn2+(锰镁高效分离)工艺条件研究。结果表明,在NH4HCO3与Mn SO4物质的量之比为2.25,反应时间为60 min,反应温度为30℃,搅拌速度为120 r/min情况下,锰镁分离率可达96.96%。该锰镁分离工艺既解决了酸化还原焙烧尾气(SO2)的高效回收利用问题,又高效地实现了浸出液中锰镁离子的分离。     

轻烧白云石粉料制备碱式碳酸镁碳化工艺研究

探讨了在常压下,以轻烧白云石粉料为原料采用二次碳化法制备碱式碳酸镁的反应机理,确定最优工艺条件。结果表明,在一二次碳化pH值停止点pH₁＝10、pH₂＝9,一、二次碳化CO₂分压为Pco₂1 =0.03 MPa、Pco₂2=0.1 MPa、碳化液浓度25 g/L、搅拌速度400 r/min的条件下,制备出长度为60 μm左右、截面直径为2 μm左右的棒状碱式碳酸镁,其氧化镁含量为42%,氧化钙含量为0.07%,白度为97.3%。     

由低品位菱镁矿制备高纯碳酸镁的研究

以低品位菱镁矿为原料, 经轻烧、消化, 在不同条件下进行碳酸化, 将消化料浆转化为碳酸氢镁进入液相而制得重镁水, 采用活性炭为吸附剂脱除钙、铁等杂质, 并研究了不同添加剂对重镁水热解产物形貌的影响。研究表明, 随着碳酸化温度升高, 氧化镁的收得率降低; 随着碳酸化时间的延长, 氧化镁的收得率增加; 随CO₂气体流量的增大, 氧化镁的收得率稍有增加, 但增加幅度很小。XRD分析表明重镁水热解产物的主要成分是3MgCO₃·Mg(OH)₂·3H₂O 和MgCO₃·3H₂O。经过提纯处理后, 热解产物纯度很高, CaO含量小于0.04%, TFe含量小于0.02%。SEM分析表明, 无添加剂时, 热解产物为片状; 加入酸性添加剂磷酸二氢钾时, 热解产物为花瓣状; 加入碱性添加剂碳酸铵时, 热解产物为球状; 加入可溶性镁盐时, 热解产物为晶须状。     

共沉淀法合成镍锰酸锂正极材料前驱体

通过共沉淀法合成了类球形镍锰酸锂正极材料前驱体, 研究了反应温度、溶液pH值、溶剂组成和表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)添加量对前驱体镍锰碳酸盐形貌、粒径及物相组成的影响。结果表明, 适宜的合成条件为:pH=9.0, 反应温度80 ℃, 乙醇与水体积比1∶3, 表面活性剂CTAB添加量为1.5倍临界胶束浓度(CMC)。在该条件下制备的前驱体镍锰碳酸盐具有层片状堆垛的类球形结构; 煅烧后得到的镍锰酸锂材料为无序型的尖晶石结构, 属于Fd-3m空间群, 结晶度高, 粒径约150 nm。对镍锰酸锂进行电化学性能测试, 结果显示, LiNi_0.5Mn_1.5O₄在0.5C下的最大放电比容量为124.8 mAh/g, 20次循环后容量保持率为62.3%, 在大倍率下放电后再次回到0.5C, 放电比容量为73.8 mAh/g。     

两矿法浸出电解锰阳极渣中锰的研究

采用两矿法还原浸出电解锰阳极渣中的锰。以硫铁矿为还原剂、电解金属锰阳极渣作氧化剂,在硫酸溶液中实现电解锰阳极渣中锰的浸出。考察了硫铁矿与阳极渣质量比、硫酸与阳极渣中MnO₂摩尔比、反应时间、反应温度对锰浸出效果的影响。结果表明,最佳实验条件为: 硫铁矿与阳极渣质量比2∶1、硫酸与阳极渣中MnO₂摩尔比1.8∶1、反应时间5.5 h、实验温度90 ℃、液固比6∶1,此时锰浸出率达到99.1%。