雅布鲁镍冶炼厂的联合浸出及精炼工艺

昆士兰镍业的雅布鲁镍冶炼厂运行至今已近40年,其在红土镍矿原矿与混合氢氧化镍钴(MHP)联合处理期间,年生产能力达到Ni 7.6kt、Co 3.5kt,是现存为数不多的Caron工艺提取红土镍矿大项目之一。本文在综述雅布鲁冶炼厂发展历史和现状的基础上,对其红土镍矿原矿与MHP联合处理工艺的运营情况、工艺流程、生产技术参数进行了详细的讨论,其中包括红土镍矿的前处理、还原焙烧、氨浸、MHP浸出、氨体系萃取镍钴分离、钴精炼工艺、镍的沉淀与煅烧还原;同时,对氨气和二氧化碳气体的回收、电力蒸汽等动力系统、气体的合成辅助车间进行了讲述。     

双氧水还原浸出非洲氧化铜钴矿的试验研究

采用双氧水还原浸出非洲氧化铜钴矿,研究了还原剂用量、初始酸浓度、液固比、浸出温度和浸出时间等参数对浸出过程的影响。结果表明:使用双氧水与铜钴矿计量比为0.2mL/g、浓硫酸与铜钴矿质量比为0.46、液固比为5∶1(mL/g),在温度75℃下浸出2h,钴、铜的浸出率分别达到了99.50%,99.42%。     

刚果(金)硫化铜矿与水钴矿的联合浸出工艺研究

以刚果(金)硫化铜矿和水钴矿为原料,提出了硫化铜矿和水钴矿两矿联合浸出提取钴和铜的新工艺。结果表明,在硫化铜矿与水钴矿两矿质量比为0.4、初始硫酸浓度2.5mol/L、液固比5(mL/g)、温度80℃、反应时间5h的条件下,钴、铜浸出率分别达到98.80%和96.01%。     

高镍三元正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的合成与电化学性能研究

采用高温固相法在不同条件下合成了一系列球形LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料,并通过XRD、SEM、TEM、EDS等表征手段对其物相结构、形貌以及电化学性能进行了研究.结果表明,Li/Me(摩尔比)为1.07时合成的正极材料结晶良好,结构稳定,以0.2 C倍率在2.8～4.3 V电压范围内的首次放电比容量为200.4 mAh/g,首次充放电效率为86.7％,1 C放电比容量为189.5 mAh/g,50次循环之后的放电比容量为178.3 mAh/g,此时容量保持率高达94.1％.继续循环至100次比容量还有145.7 mAh/g,容量保持率为76.9％.     

碳纳米管导电浆料的制备及其对LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 电化学性能的影响

用CVD法制备碳纳米管，通过强酸超声处理后溶解在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中制备成碳纳米管导电浆料，利用XRD，SEM，BET考察了制备的碳纳米管导电剂浆料的结构和表面形貌，并考察了其作为导电剂对LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂锂离子电池电化学性能的影响；研究结果表明经过王水处理后的碳纳米管获得了更好的分散性，并且得到了更多的介孔。添加了碳纳米管导电浆料的电池首次放电比容量是186.1 mAh/g，而未添加碳纳米管导电浆料的电池首次放电比容量是181.2 mAh/g。添加了碳纳米管导电浆料的电池循环性能更好，100次循环容量保持率是95.95%；添加了碳纳米管导电浆料的电池大倍率性能优越，在2C、3C、5C倍率下要明显高于单独用SP做导电剂的电池(1 C=180mA/g)。并且，添加碳纳米管导电浆料的电池电极界面阻抗要小。      

电池级硫酸钴生产工艺研究进展

综述了7种含钴原料生产电池级硫酸钴的工艺技术。含钴原料不同,生产电池级硫酸钴的工艺技术也有较大差别。根据含钴原料特性将含钴原料细分为7种:含钴氧化矿、含钴硫化矿、副产钴渣、含钴合金废料、废钴催化剂、钴中间品、含钴电池废料。以含钴原料为出发点,对各种含钴原料生产电池级硫酸钴的工艺进行了综述。详细介绍和总结了浸出和精炼工艺的进展,并展望了电池级硫酸钴生产工艺的发展方向。     

红土镍矿酸浸沉镍后液中镁资源化的研究进展

红土镍矿的加压酸浸、常压酸浸、堆浸工艺分别适用于褐铁矿型红土镍矿、过渡层和硅镁镍矿型红土镍矿,两种或两种以上的湿法联合处理工艺对矿石适用范围更广。在红土镍矿酸浸过程中,Mg和Ni、Co等同时被不同程度的浸出进入溶液,浸出液沉淀富集Ni、Co后产生大量的含镁废水。若不对其进行有价回收,不仅造成了资源的浪费,还会污染环境。本文综述了红土镍矿酸浸沉镍后液中Mg资源化工艺的研究进展及工业化情况,其中包括沉镍后液中Mn(II)的净化,并对今后的研究发展方向进行了展望,以期为红土镍矿中Mg的综合回收提供技术参考。     

溶析结晶法制备硫酸钴的实验研究

采用溶析结晶法制备硫酸钴,考察了溶析剂种类、溶析剂用量、溶析剂浓度、溶液初始Co²⁺浓度、结晶温度等参数对硫酸钴结晶率的影响。以乙醇为溶析剂,在溶析剂与硫酸钴溶液体积比为1∶1、溶析剂浓度为95%、溶液初始Co²⁺浓度为120 g/L、结晶温度为25 ℃条件下,硫酸钴结晶率达到98.27%,母液中Co²⁺浓度为1.36 g/L。本方法制备的硫酸钴与蒸发结晶工艺制备的硫酸钴相比,在溶解pH值、水不溶物、磁性物、油分等关键指标方面具有明显优势,满足GB/T 26523-2011《精制硫酸钴》优等品的要求。     

锂离子电池高镍三元正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的性能研究

富镍正极材料(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)具有高容量的优点,是锂离子电池正极材料最有潜力的材料之一。为确定最佳合成条件,本工作研究了合成温度对材料性能的影响,并详细分析了材料电化学性能衰减的原因以及循环过程中材料结构的变化。采用热重/差示扫描量热法(TG/DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(HRTEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对合成的正极材料进行了物化表征,并对其电化学性能进行测试。结果表明,在低温段500℃保温4 h,高温段750℃保温14 h合成的正极材料NCM750在0.2 C首次放电比容量为186.2 mAh/g,首次充放电效率为82.5%,1 C放电比容量为185.1 mAh/g,100次循环后仍有175.2 mAh/g,容量保持率为95.2%。在此条件下合成的材料具有结构稳定,粒径均匀,电化学性能优异等优点,本工作对富镍正极材料的合成及结构变化进行研究,有助于加深对材料的了解。     

镍钴锰三元前驱体废料与硫化镍废料的联合浸出

研究了镍钴锰三元前驱体废料和硫化镍废料联合氧化还原浸出过程。在下述最佳反应条件下：硫化镍废料与镍钴锰三元前驱体废料质量比1/5、反应初始酸度4 mol/L、反应温度90 ℃、反应液固比4、反应时间6 h,镍钴锰三元前驱体废料中锰的浸出率和硫化镍废料的利用率分别达到99.89%和92.60%,浸出渣可以返回继续还原浸出镍钴锰三元前驱体废料。本工艺避免了镍钴锰三元前驱体废料单独浸出的还原剂消耗和硫化镍废料单独浸出的氧化剂消耗,实现了镍钴锰三元前驱体废料和硫化镍废料的协同浸出。