机械活化强化锌焙砂中锌的浸出

锌精矿焙烧阶段产生的铁酸锌(ZnFe₂O₄)是一类具有尖晶石结构的复合氧化物,性质稳定,不溶于稀酸和碱,在常规浸出条件下,仍有20%的锌以铁酸锌的形式存在于锌浸渣中,导致锌精矿焙烧产物的锌浸出率不高,一般为80%左右。机械活化具有使矿物晶格产生缺陷,降低反应对温度、酸浓度等条件依赖程度的优点。因此,本文采用机械活化对锌焙砂进行预处理,以硫酸为浸出剂,研究了机械活化时间、球料比、硫酸浓度、液固比、温度对锌的浸出率及其他杂质离子的影响规律。结果表明：锌的浸出率随机械活化时间的延长呈现出先增大后降低的趋势。机械活化(H₂C₂O₄·2H₂O与锌焙砂的质量比为3.60%,球料比为2∶1,球磨时间10min)-酸浸(70g/L H₂SO₄,液固比为10∶1,温度为35℃)工艺结果表明,锌的浸出率为87.61%,与未机械活化时相比(82.59%),锌的浸出率提高5个百分点。机理分析表明,机械活化使锌焙砂颗粒粒径变小,产生晶格畸...     

LiCoO2材料的电化学制备及回收研究进展

LiCoO₂电池自商业化以来,在人们的生产和生活中发挥重要作用。电化学法具有简单、高效、环保等特点,被广泛应用于LiCoO₂材料的制备和回收。综述了电化学法制备和回收LiCoO₂材料的研究现状,重点阐述了电化学制备LiCoO₂材料的方法、原理及产物的电化学性能等,以期为电化学方法在制备和回收LiCoO₂材料领域的发展提供基础。     

氨缓冲体系强化高纯重质碳酸锰的制备

以碳酸钠和高纯硫酸锰为原料,通过共沉淀法在氨缓冲溶液中制备高纯重质碳酸锰。当硫酸锰和碳酸钠溶液浓度都为1.5 mol·L^-1、碳酸钠过量系数为110%、溶液pH为8.5、温度为50℃、滴加速率为120 ml·h^-1时,得到的碳酸锰视密度达1.67 g·cm^-3,振实密度达2.15 g·cm^-3。氨缓冲体系增加了溶液的稳定性,抑制了溶液中氢氧化锰和偏氢氧化锰的生成,制备出的高密度碳酸锰形貌趋于球形,粒径分布均匀,D₅₀平均大小为30.32 μm。以本研究制备的碳酸锰为锰原料焙烧得到的四氧化三锰松装密度为1.09 g·cm^-3,振实密度为2.18 g·cm^-3,锰的含量可达71.85%。     

不同堆存时间电解锰渣的理化特性分析

渣场堆存的电解锰渣中含有大量易迁移的锰和氨氮,极易污染周边环境。本文系统研究了不同堆存时间（3个月~10年）电解锰渣的pH、含水率、电导率、金属总量、浸出毒性和化学形态等理化特性,采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）以及X射线光电子能谱（XPS）等分析手段,探察电解锰渣在不同堆存时间下的物相组成、微观形貌、表面电子价态等变化规律。研究结果表明,随着堆存时间增加,锰渣的pH、含水率和电导率下降,可溶性Mn²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Se⁴⁺和NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N浓度降低,其中可交换态和碳酸盐结合态的Mn是Mn元素流失的主要形态。同时,堆存10年的电解锰渣仍存在较大的环境污染风险,其中电解锰渣中的Cu、Cr、Cd、Pb、Zn等金属总量远超广西土壤背景值,Se⁴⁺的浸出浓度是《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》（GB 5085.3—2007）中浓度限值的11倍,Mn²⁺和NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N的浸出浓度是《污水综合排放标准》（GB/T 8978—1996）一级标准限值的102倍和45倍。不同堆存时间的电解锰渣中锰和氨氮主要以(NH₄)(Mn,Ca,Mg)PO₄·H₂O、(NH₄)₂SO₄、MnSO₄·H₂O、MnCO₃、Mn₂O₃、MnO₂等物相存在,含铁物相主要包括FeS₂、FeOOH、Fe₃O₄和Fe₂O₃等,且电解锰渣中还含有Al₄(OH)₈(Si₄O₁₀)、Al₂Mg₄(OH)₁₂(CO₃)·3H₂O和KAl(SO₄)₂·12H₂O等黏土矿物。此外,随着堆存时间的增加,电解锰渣的平均孔径减小,块状、柱状和绒球形的电解锰渣颗粒交错包裹现象增加,同时Fe(OH)₃胶体颗粒也逐渐转变成FeOOH、Fe₂O₃等含铁物相。本研究成果为电解锰渣无害化处理与资源化利用提供了基础理论支持。     

废旧锂离子电池正负极混合物氨浸液电沉积研究

利用电沉积法处理废旧锂离子电池正负极混合物氨浸液,考察了电流对电沉积过程中金属钴、锂、镍、铜的回收率,阴极金属粉末中金属分布率、物相与形貌的影响。结果表明,随着电流的升高,金属钴、镍和铜的回收率总体呈升高趋势,而锂的回收率总体较低,当电流为1.0 A时,钴、镍、铜和锂的回收率分别为98.15%、99.11%、99.91%和15.36%。阴极金属粉末中钴的占比最大,最高占比可达80.71%。电流大小对阴极金属粉末的XRD物相影响不大。从阴极金属粉末微观形貌来看,提高电流有利于减小阴极粉末的粒径。     

国内煤矸石的资源化利用现状及展望

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,随着我国的快速发展,煤炭需求量会进一步加大。在煤炭生产和加工过程中会产生大量废弃的煤矸石,长期堆积不仅占用土地,而且污染环境。对其综合利用,既保护环境,又"变废为宝",实现科学发展。综述了国内煤矸石的性质及资源化利用现状,对其发展前景进行了展望,并提出了新的利用途径,即由煤矸石制取一级粉煤灰的初步方案。     

铵盐体系电解锰渣中石膏的转变规律

电解锰渣已成为阻碍电解锰行业发展的瓶颈,其中锰渣含有的大量石膏是限制其资源化利用的关键。针对锰渣中石膏浸出问题,本文研究了NH₄HCO₃和NH₄Cl用量、浸出初始pH、浸出时间、浸出温度对锰渣中石膏转变规律的影响。研究结果表明,当锰渣与NH₄HCO₃和NH₄Cl之间的质量比为20∶8∶1.5、固液比为1∶5、浸出初始pH为7.5、浸出温度为70℃、浸出时间为120min时,石膏的浸出率达到90.0%;浸出锰渣主要物相含有CaCO₃、SiO₂、Ca₂Mn₂(OH)₄Si₄O₁₁·2H₂O、Mg_5.0Al₆Fe₄Si_2.5Al_1.5O₁₀(OH)₈以及KAl₃Si₃O₁₀(OH)₂等,其中浸出锰渣中MnO含量由未浸出前的7.45%提高到14.71%。转变规律表明,NH₄HCO₃与锰渣中的石膏反应转变成(NH₄)₂SO₄和CaCO₃,而NH₄Cl作为盐试剂可进一步促进石膏的溶解,从而提高石膏的浸出率。     

超声波强化菱锰矿中锰的浸出

以电解锰生产过程中的菱锰矿为研究对象,开展了常规和超声波浸出Mn的对比研究,探讨了超声波功率、液固比、酸矿质量比、温度、时间对Mn浸出率的影响。结果表明,在超声波功率60 W、液固比5 L/g、酸矿质量比0.58、浸出温度50℃、浸出时间2.5 h的条件下,Mn的浸出率为94.09%,比相同条件下常规浸出提高约7个百分点。超声波在浸出过程中细化了CaSO₄·2H₂O钝化层,降低固液传质阻力,打开了矿物包裹体,促进新生反应界面的形成,提升了Mn的浸出效率,为菱锰矿强化浸出提供了新途径。     

电动力富集电解锰渣中锰的研究

采用电动力技术对电解锰渣中可溶性锰的迁移、转化和富集规律进行研究。结果表明,直接电动力和CO_2辅助电动力均可在阴极区富集锰,反应48h锰富集量分为达到3.8%和4.3%。两种方式作用下,阴极区锰的富集量随反应时间的增加而增加,阳极区锰含量随反应时间的增加逐渐减少。从阴极到阳极,锰含量逐渐减少。直接电动力作用下的反应机制为,锰在阴极区富集并与OH-反应形成Mn(OH)_2、CaMn(OH)SiO_4等难溶物。CO_2辅助电动力作用下的反应机制为,CO_2与阴极区的OH-反应形成CO_3~(2-),CO_3~(2-)进一步与迁移到阴极区的Mn~(2+)反应形成MnCO_3。     

电解锰渣建材资源化研究现状与展望

电解锰渣已成为制约电解锰行业发展的瓶颈问题，建材可以实现电解锰渣的大规模消纳，但电解锰渣含水率高导致其氨氮和可溶性硫酸盐处理处置难，目前尚无经济稳定运行的工业化案例。为实现电解锰渣建材资源化，本文系统疏理了电解锰渣理化特性、生态环境特征、减量化和无害化现状，重点分析了近年来电解锰渣建材资源化研究现状以及产业化应用实施案例，结合目前的经济、技术和市场因素，探讨了电解锰渣制备水泥混合材和蒸压加气混凝土的可行性，以期为解决电解锰渣资源化利用与无害化处理提供新的思路，从而推动电解锰行业的可持续发展。