红土镍矿冶炼工艺研究现状及进展

随着镍需求的不断增长及硫化镍矿资源不断消耗,红土镍矿将是未来镍的主要来源,开展红土镍矿工艺研究对满足镍需求以及镍工业的发展有着重要的意义。概述了全球及中国的镍资源现状、性质,介绍了红土镍矿还原硫化熔炼镍锍、回转窑-矿热炉生产镍铁、还原焙烧-磁选3种火法工艺以及还原焙烧-常压氨浸、高压酸浸、碱浸3种湿法工艺,并摘要介绍了生物浸出及微波在红土镍矿处理中的应用,为今后低品位红土镍矿的开发提供参考。     

从红土镍矿中回收镍的工艺研究进展

自20世纪80年代中期以来,镍的使用范围广泛,不锈钢一直是镍消耗的主要推动力.随着硫化矿资源的日趋枯竭,红土镍矿将是未来镍的主要来源.根据红土镍矿矿床不同的分层,介绍了不同的处理工艺,归纳起来大致有以下几种,即火法工艺、湿法工艺、氯化离析一磁选、还原硫化焙烧一磁选以及生物浸出等,为红土镍矿在我国的合理利用提供参考.     

高镁硅红土镍矿开发利用研究现状

近年来,随着硫化镍矿被不断消耗,红土镍矿的开发利用引起了广泛关注。红土镍矿中的高镁硅红土镍矿镍含量较高,更具开发价值。为提高高镁硅红土镍矿的开发利用水平,对高镁硅红土镍矿资源的火法及湿法处理工艺和机理进行了综述。指出传统火法工艺虽然流程短、操作简单,但仅回收矿物中的Ni、Fe,无法回收其中的Mg;而真空碳热还原工艺能够综合回收矿物中的Ni、Fe、Mg,创造更高的经济效益。湿法工艺中的酸法虽然能够有效回收矿物中的Ni、Co,但存在成本高、对环境不友好等问题;而碱法则能使Ni、Fe富集,还能够制备出白炭黑(SiO_2)产品,该工艺所用试剂可以循环利用,具有良好的发展前景。昆明理工大学课题组针对火法、湿法工艺存在的问题,提出了一种火法-湿法联合处理工艺,能够综合回收高镁硅红土镍矿中的Mg、Si、Ni、Fe等元素,期望为高镁硅红土镍矿的综合利用提供思路。     

镍基单晶高温合金资源中关键金属的浸出行为研究

以镍基单晶高温合金磨削废料为研究对象,选用常压三元氧化酸浸体系实现了高温合金的快速溶解,考察了搅拌速率、浸出时间、盐酸、硝酸和双氧水等因素对关键金属浸出率的影响.结果表明,当V(HNO3)/V(H2 O)=0.24、V(H2 O2)/V(H2 O)=0.24、V(HCl)/V(H2 O)=2、搅拌速率为200 r/min、浸出时间为3 min时,Ni、Co、Cr、Re的浸出率均达到了95％以上,W的浸出率为53％.基于上述结果进一步研究了关键金属在该体系中的浸出动力学模型、赋存状态、氧化溶解机制和浸出渣的主要组成.研究发现Ni、Co、Cr、Re和W的浸出均符合化学控制模型,总的浸出速率受化学反应速率控制,Ni、Co、Cr、Re主要以MxCly的形式存在,而W以钨酸盐的形式存在.浸出渣主要由WO3、TaO和Ta2O5组成.此外,结果还表明浸出渣中各物相的含量与浸出液中各离子的含量成反比,说明浸出过程研究结果具有可靠性和有效性.     

基于多相硫化镍铁的高效析氧电极材料（英文）

开发高效和低成本的析氧电极材料是工业电解水制氢技术发展道路上至关重要的技术难题.本文利用溶剂热方法将镍铁水滑石阵列转化为具有铁掺杂的多相硫化镍(NiS和Ni3S2)阵列,制备出一种具有高效析氧性能的电极材料.粗糙的纳米片表面有利于高活性位点的暴露.电化学分析表明其仅需要100 mV的过电位就可以达到10 mA cm^-2的电流密度,相对于镍铁水滑石阵列降低了130 mV.我们进一步通过密度泛函理论计算来揭示其活性提升机理,发现具有部分S氧化的Fe掺杂NiS可以极大地降低析氧反应中间体形成的阻力,从而加快催化反应进行,提高催化活性.另一方面,(Ni,Fe)S和(Ni,Fe)3S2与三维多孔泡沫镍结构有很好的结合作用,反应电子可以通过金属性的二硫化镍相进行高效传输,进一步加速析氧催化进程.     

黄铜矿细菌转化与浸出机理探讨

揭示了CuFeS2细菌氧化中的矿物转化过程,可能按如下顺序先后产生中间产物:CuFeS2→Cu9Fe9S1→6CuFeS1-x→CuS2→Cu9S5→Cu2S→CuS→Cu2O(Cu2OCl2,CuCl2,CuCl)→Cu3SO4(OH)4→CuSO4,其中Cu2O可能是黄铜矿细菌浸出过程中的关键步骤;在有或无Ag+催化的有菌和Fe(Ⅲ)的条件下,该转化过程不变;并对直接间接作用学说、Ag+催化细菌浸出机理及细菌作用模式提出了新的看法。     

浸锌液中三价铁离子的分析

为测定浸锌液中Fe3 的浓度,建立了以水杨酸钠为显色剂的分光光度分析方法.研究了显色剂用量、pH值以及铜、镍、锌等离子对浸锌液中Fe3 测定的影响.结果表明,当浸锌液中的Cu2 浓度小于2.56 g/L、Ni2 浓度小于22.3 g/L时,对Fe3 测定的影响可以忽略,而Zn2 不干扰Fe3 的测定.该方法快速、准确,可以作为浸锌液中Fe3 的现场分析方法.     

使用NiS2作为硫源和前驱体合成Ni3S2@S纳米管用于高性能钠离子半/全电池

由于结构的多样性和丰富的自然储量,硫化镍是钠离子电池极具潜力的负极材料.然而,大体积膨胀和差的循环性能阻碍了它们的应用.引入中空结构和杂原子掺杂碳层是解决这些问题的有效方法.本文通过新颖的模板法制备了氮、硫共掺杂碳层包覆的Ni3S2纳米管(Ni3S2@NSCs).在退火过程中, NiS2既作为形成Ni3S2的前体又作为...     

磁性多层膜的X射线光电子能谱研究

用射频 /直流磁控溅射法制备了NiOx/Ni81Fe19和Co/AlOx/Co磁性薄膜。利用X射线光电子能谱研究了NiOx 对Ni81Fe19耦合交换场Hex与NiOx 化学状态的关系以及Co/AlOx/Co磁性薄膜中AlOx 对Co膜的覆盖状况。结果表明 :Hex的大小只与 2价镍有关 ,单质镍和 3价镍对Hex没什么作用 ;在Co/AlOx/Co磁性薄膜中 ,Al层将Co膜完全覆盖所需要的最小厚度为 2 .0nm ,用角分辨XPS测出的Al氧化厚度为 1 15nm     

氧、硫分段联合浸出新工艺

氧、硫分段联合浸出新工艺将锌焙烧矿高温高酸浸出矿浆中的硅和铁的沉淀与氧化锌原矿矿浆的中性浸出合并起来,采用控制pH值自然中和水解,不消耗中和剂,不需要单独的脱硅、沉铁工序,流程简短,硫酸耗量少,生产成本低,工艺灵活,能够适应原料的变化,得到符合净化工序要求的优质中性上清液。