硫对含草酸钠铝酸钠溶液蒸发排盐的影响

通过添加不同量的硫酸钠和硫化钠,研究硫对含一定浓度草酸钠(Ns)的铝酸钠溶液蒸发排盐的影响。结果表明,当Ns=6g/L时,硫酸钠对铝酸钠溶液中Na_2CO_3、硫盐、Na_2C_2O_4和NaAlO_2的结晶析出均有影响,随着添加量的增加,盐析出率均增大,排盐率也增大,当Ns=6g/L时,排盐率达到92.02%,排盐渣中存在Na_2CO_3、Na_2C_2 O4、NaAlO_2·1.25H_2O、Na_2SO_4以及Na_6CO_3(SO_4)_2、Na_4(SO_4)1.39(CO_3)0.61等结晶复盐;添加硫化钠也可以增加盐析出率与排盐率,但是效果不明显,在当Ns=6g/L时,排盐率仅为71.71%,结晶物相有Na_2CO_3、Na_2C_2O_4、NaAlO_2·1.25H_2O以及Na_2S,Na_2S2O_3,Na_2SO_3等,并不存在结晶复盐;随着硫化钠添加量的增加,抽滤时间增长,增加了排盐的难度,硫化钠滞留在溶液中,继续对生产产生危害,需要引入氧化剂将硫化钠充分氧化为硫酸钠,才能达到良好的强化排盐效果。     

采用硫酸-还原剂浸出工艺从废旧锂离子电池中回收LiNi_(0.6)Mn_(0.2)Co_(0.2)O_2

采用H_2SO_4-还原剂浸出工艺处理废旧锂离子电池正极材料(LiNi_(0.6)Mn_(0.2)Co_(0.2)O_2),研究了H_2SO_4浓度以及浸出温度对有价金属元素浸出的影响,确定了浸出过程中适宜的H_2SO_4浓度为2 mol/L,浸出温度为40℃。在H_2SO_4浓度为2mol/L、原料与浸出剂比例为100g/L、浸出时间为2h、浸出温度为40℃、搅拌速度为500r/min的优化条件下,通过单因素实验考察了还原剂H_2O_2、C_6H_(12)O_6、Na_2SO_3对有价金属浸出的影响。结果显示,还原剂H_2O_2、C_6H_(12)O_6、Na_2SO_3的最佳添加量分别为4.5%、80g/L、60g/L。通过正交实验考察了混合还原剂的影响,结果表明当还原剂组成为120g/L C_6H_(12)O_6和100g/L Na_2SO_3时,Co、Li、Mn、Ni浸出率分别为93.51%、92.68%、95.61%、92.93%,Al浸出率仅达到18.57%。与单个还原剂相比,通过改变混合还原剂的组成,可在不明显降低有价金属(Li、Ni、Mn、Co)浸出率的情况下,控制杂质金属Al的浸出。另外,对于Al、Li的浸出,影响因素的主次关系分别为:Na_2SO_3C_6H_(12)O_6H_2O_2、H_2O_2Na_2SO_3C_6H_(12)O_6;对于Co、Mn、Ni的浸出,影响因素的主次关系为C_6H_(12)O_6H_2O_2Na_2SO_3。     

硫化钠对铝酸钠种分母液蒸发排盐的影响

研究了硫化钠对拜耳法铝酸钠种分母液蒸发排盐的影响。结果表明:铝酸钠溶液深度蒸发排盐渣中主要存在Na2CO3·H2O和NaAlO2·1.25H2O;当苛性碱质量浓度(NK)为300~310g/L时,碳酸钠能有效析出且不导致NaAlO2析出过高;随硫化钠添加量增加,Na2CO3、硫盐和NaAlO2析出率提高,排盐率提高且均在60%以上,硫化钠质量浓度(NS)为4g/L时排盐效果最佳;将硫质量浓度(NS)为4.5g/L的铝酸钠溶液蒸发至苛性碱质量浓度(NK)为310g/L时,排盐渣中存在Na2CO3·H2O、NaAlO2·1.25H2O、Na2S、Na2S2O3、Na2SO3及Na2CO3·Na2SO3,同时,约有7%和4%的S2-分别被氧化为S2+和S4+,而亚硫酸钠与碳酸钠更容易结晶形成复盐Na2CO3·Na2SO3而析出;碳酸钠和各价态硫化合物交互作用,影响蒸发排盐效果。     

废蓄电池渣泥中PbO2还原过程的研究

利用Na_2SO_3、Na_2S_2O_3、H_2O_2和C粉作还原剂,研究了废蓄电池渣泥中PbO_2的还原过程,确定了还原的最佳条件和还原率,研究结果表明用C粉作还原剂,经济上合理,技术上可行。     

亚硫酸钠对铝酸钠种分母液排盐的影响

对亚硫酸钠对种分母液蒸发排盐的影响进行研究。结果表明,铝酸钠溶液中碳酸钠、硫盐和氢氧化铝的析出率随亚硫酸钠含量的增加而增加,排盐渣中主要物相为NaAlO2·1.25H2O、Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4等,种分母液在蒸发过程中约有7%¹1%的亚硫酸钠被氧化为硫酸钠。碳酸钠、硫酸钠和亚硫酸钠交互作用可以影响蒸发排盐的效果。     

添加剂对煤灰熔融性能的影响

为实现煤造气炉液态排渣,利用灰熔点测定仪研究了Ca O、Fe_2O_3和Na_2O 3种添加剂对煤灰熔融性能的影响。结果表明,随着Ca O添加量的增加,煤灰流动温度先降低后升高,Ca O添加量为20%时,流动温度达到最低;随着Fe_2O_3添加量的增加,煤灰流动温度逐渐降低;煤灰流动温度随着Na_2O添加量的增加而逐渐降低,当Na_2O添加量由0增加至5%时,煤灰流动温度降低幅度较大,继续增加Na_2O的添加量时,其对煤灰流动温度的降低作用减弱,Na_2O对煤灰软熔区间的降低作用最强。随着Na_2O添加量的增加,煤灰渣的黏度和熔化性温度都逐渐降低。综合考虑,建议选取Na_2O作为添加剂,添加量为5%~7%。     

Al_2O_3-CaO-CaF_2渣系性能的研究

对Al_2O_3-CaO-CaF_2渣系的初晶温度、电导率以及物相组成进行了研究。研究结果表明:向CaO-Al_2O_3二元系中分别添加10%、15%以及20%的CaF_2时,Al_2O_3-CaO-CaF_2系的渣样电导率随着CaF_2含量的增加而增大,初晶温度不断降低;随着渣系的温度升高,该渣样的电导率也不断增大,当添加20%CaF_2时,Al_2O_3-CaO-CaF_2渣的初晶温度为1 468℃。A_2O_3-CaO-CaF_2渣系中主要物相组成为CaAl_2O_4、Ca_2Al_3O_6F、Ca_2AlF_7以及AlF_3。CaF_2添加量为10%时,熔渣中有大量的CaAl_2O_4物质,随着CaF_2添加量的增加,CaAl_2O_4物质越来越少,而Ca_2Al_3O_6F和Ca_2AlF_7物质越来越多。     

石煤提钒沉钒母液的循环利用研究

通过对江西某石煤提钒沉钒母液的性质分析,系统考察了沉钒母液的循环利用对反萃现象、反萃剂H~+浓度、V的反萃率、V2O_5产品质量等影响,确定了该沉钒母液的循环利用方式。研究表明:沉钒母液中含有高浓度的Al,SO_4~(2-),NH~+_4等离子,不经处理直接返回提钒工艺的反萃阶段,会析出NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O晶体,给原有提钒工艺带来反萃率下降、反萃现象异常等不利影响;采用石灰乳中和法调节沉钒母液的p H值至10,固液分离后将处理液中加入硫酸配制成8%稀H_2SO_4溶液,作为反萃剂返回提钒作业,可实现沉钒母液的循环利用;在沉钒母液循环利用的过程中反萃现象正常,反萃剂的H~+浓度在2.75~2.85 mol·L~(-1)波动,V的反萃率维持在99.2%~99.3%波动,V2O_5产品质量均可达到GB3283-1987(V2O_5-98)的标准。     

用SO_2-H_2SO_4-H_2O体系浸出电解锰阳极泥试验研究

研究了用SO_2-H_2SO_4-H_2O液相体系还原浸出电解锰阳极泥,考察了SO_2流量、H_2SO_4质量浓度、温度、浸出时间对锰、硒、铅浸出率及浸出液中连二硫酸锰质量浓度及浸出渣中铅质量分数的影响。结果表明:在固液体积质量比1∶5、SO_2流量100mL/min、硫酸质量浓度36g/L、温度25℃条件下浸出60min,锰浸出率为95%,硒浸出率为83%,铅浸出率为0.3%,浸出液中连二硫酸锰在总锰中占比为5%,尾渣中铅质量分数为28.2%,浸出效果较好。     

从废旧锂离子电池中回收有价值金属的研究

以废旧的镍钴锰酸锂电池为原料,经过活性物质的分离、浸出、逐步化学沉淀等工序,有效回收了废旧锂离子电池中的有价值金属。采用H_2SO_4和还原剂(NH_4)_2SO_3对镍钴锰酸锂进行浸出试验,在最佳浸出条件下:H_2SO_4 1.0mol/L、(NH_4)_2SO_3 0.34mol/L、固液比25g/L、反应温度60℃、反应时间40min,Co、Ni、Mn、Li的浸出效率分别为97.61%、98.40%、97.91%和98.43%。然后采用共沉淀法回收浸出液中的镍、钴、锰,最后,通过添加饱和的Na_2CO_3回收母液中的Li+。     

高浓度H_2SO_4体系中Cl~-和SO_4~(2-)对N235萃取钒的影响

采用加盐萃取法从高酸浸出液中直接分离富集钒,考察了酸度、N235浓度、氯化钠浓度、硫酸钠浓度对N235萃取分离高浓度硫酸溶液中钒的影响,并确定了萃合物的结构。结果表明,Cl~-和SO_4~(2-)对硫酸体系钒的萃取均有一定提高,但Cl~-的作用效果更显著。在不加盐的条件下,采用20%N235为萃取剂,磺化煤油为稀释剂,硫酸浓度1mol/L,萃取时间10min,相比A/O=1∶1,经单级萃取,硫酸体系中钒萃取率仅为30%左右;加入一定量的NaCl、Na_2SO_4后,钒萃取率分别达到80%、47%。Cl-作用于硫酸体系时,与钒以离子缔和形式形成萃合物(R_3N)_x·(VO_2~+·Cl~-)_y;SO_4~(2-)的加入可促进VO_2SO_4~-的形成,使萃取率提高。     

酸析法结晶钴铜矿浸出反萃液中的硫酸铜

采用酸析法结晶钴铜矿浸出反萃液中硫酸铜。结果表明,沉淀3h,结晶率可达第一个最大值80%左右,沉淀5h,结晶率下降至70%左右,此后随着反应时间的增加,结晶率增加;结晶过程随着溶液温度的降低,结晶率上升;结晶过程随着硫酸用量的增加,结晶率先升高后降低;结晶过程随着铜反萃液中Cu~(2+)浓度的增加,结晶率增加。最佳工艺条件为:室温、每100mL铜反萃液中加入30mL硫酸、沉淀3h,结晶率超过80%。结晶母液可循环利用,不会带来环境污染。     

电渗析法从磷酸铁生产母液中分离杂质金属离子

以各种回收的资源(磷酸铁锂正极粉、钛白副产品硫酸亚铁等)为原料生产磷酸铁时,产生的磷酸母液会逐渐富集Li⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Al³⁺等金属离子杂质,需要分离金属离子,以便磷酸回用。采用电渗析法对磷酸母液进行净化除杂,并探索了电流密度对除杂效率的影响。结果表明,在较合理的工艺参数长期运行的条件下,各杂质离子的去除率为(%):Li⁺41.18、Na⁺54.55、Ca²⁺64.29、Mg²⁺54.02、Mn²⁺35.71、Ni²⁺46.38、Al³⁺16.67,除杂后的磷酸母液可重新用于磷酸铁的生产,避免了磷资源的损失。电流密度的增加会增加电耗,降低电流效率,而在电解液替换流量与电流量的比相同的条件下,杂质去除率也会降低。较优的运行电流密度为2 A/dm     

从废旧三元锂离子电池中回收有价金属的新工艺研究

废旧三元锂离子电池经过放电、焙烧、破碎、筛分等预处理方法分离出电池活性物质、集流体与钢壳,再采用H2SO4-Na2SO3对废电池粉料（活性物质）进行浸出,浸出液调节pH至4.5,过滤以除去铁和铝,滤液再调pH至11左右,将锂和镍钴锰分离,得到的锂液经过浓缩后加入Na2CO3得到工业级的LiCO3,在镍钴锰富集物中加入氨水将锰和镍钴分离,最后使用P507分离镍和钴,在相比O/A=1,平衡pH=4.5,有机相组成为25% P507 75%溶剂油,经二级逆流萃取后钴的萃取率为99.3%。使用200 g/L硫酸为反萃剂,相比为5时,钴的回收率达99.21%。反萃液使用草酸铵沉钴,萃余液中的镍采用氢氧化钠沉淀,整个工艺流程中钴的回收率为91.82%,镍的回收率为91.12%。     

由废镍催化剂制备氯化镍的研究

本文采用湿法工艺以氯化镍形式回收废镍催化剂中的镍。重点考察了硫酸浸镍过程的影响因素和水解除杂效果。在硫酸浓度40％、液固比3、温度75℃条件下,120min时镍浸出率可达98．50％;用NaOH中和浸出液pH为6时,Fe、Al、Ti等杂质均以氢氧化物沉淀形式被过滤除去,除杂后上述杂质含量均降至0．3mg／L以下。制得产品NiCl2·2H2O主体含量为99．80％,镍的总回收率为96．50％。     

离子型稀土矿硫酸镁柱浸过程中水、稀土和硫酸镁的平衡研究

采用柱浸方法研究无氨浸矿剂硫酸镁浸出离子型稀土矿,考察了浸矿过程中H2O、REO、Mg2+、SO2-4走向。结果表明,每千克稀土原矿吸水量约为344mL,稀土元素浸出率在99%以上,全过程损失率仅为0.045%,有0.24%的镁离子残留于矿体中,浸出液中镁离子总量增加4.7%,平衡率为98.76%,硫酸根总体升高0.52%。硫酸镁作为浸取剂,杂质Fe、Si的浸出率分别由硫酸铵浸矿时的0.435%、0.703%降低到0.03%、0.13%,杂质Al的浸出率基本保持不变。     

复盐沉淀法分离稀土过程对硅走向的影响

对复盐沉淀法分离包头稀土精矿络合浸出液中稀土与非稀土元素过程中硅的走向进行研究。结果表明,浸出液的pH和稀土浓度对进入沉淀中二氧化硅的比率影响很小,进入沉淀中二氧化硅的比率随反应温度、反应时间和硫酸钠与稀土氧化物的质量比的增大而明显增大,溶液中悬浮的氧化硅及氟硅酸钠伴随着稀土复盐沉淀过程而共同沉淀;当硫酸钠过量时,氟硅酸钠能够与硫酸钠形成复盐而沉淀。经过复盐沉淀分离稀土与非稀土元素以后,还有80%多的硅保留在溶液中,在合成冰晶石过程中会参与合成反应。     

酸浸-萃取-氨沉淀法从石煤钒矿中提取钒

采用氧化焙烧脱炭-硫酸氧化浸出-P204+TBP溶剂萃取-氨水沉钒的工艺方法,从江西某石煤钒矿中提取V2O5,考察了硫酸用量、萃取及反萃次数、反萃液pH值对工艺过程的影响。试验结果表明:钒矿破碎后在硫酸溶液中用氯酸钠进行氧化浸出,钒的浸出率可达到96%以上;用P204+TBP溶剂萃取和稀硫酸溶液反萃,再用氨水沉淀钒,最终得到纯度98.0%以上的V2O5产品;从石煤钒矿到V2O5的总收率可达86.14%～93.09%。该工艺对钒的回收效果明显,操作简单,生产成本低,对环境污染较小。