利用光生空穴清除剂强化光催化黄铜矿生物浸出（英文）

通过嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)研究光生空穴清除剂(抗坏血酸、草酸、腐质酸和柠檬酸)对光催化黄铜矿生物浸出的影响。设置4组生物浸出实验:(1)可见光+0 g/L光生空穴清除剂;(2)可见光+0.1 g/L不同光生空穴清除剂(抗坏血酸、草酸、腐植酸和柠檬酸);(3)黑暗+0.1 g/L不同光生空穴清除剂(抗坏血酸、草酸、腐植酸和柠檬酸);(4)黑暗+0 g/L光生空穴清除剂(对照组)。结果表明,光照条件下,抗坏血酸和草酸作为光生空穴清除剂时,能够显著促进黄铜矿生物浸出。可见光+0 g/L光生空穴清除剂组的铜离子溶出率比对照组高18.7%;可见光+0.1 g/L草酸组和可见光+0.1 g/L抗坏血酸组的黄铜矿溶出率分别比对照组高30.1%和32.5%。SEM,XRD和FT-IR分析表明,抗坏血酸和草酸作为光生空穴清除剂能够捕获光生空穴和抑制黄钾铁矾在黄铜矿表面形成,从而促进光催化黄铜矿的生物浸出。     

以海底多金属锰结核制备三元正极材料前驱体Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2

以海底多金属结核资源为原料,采用硫酸浸出-净化除杂-配合沉淀的工艺制备三元正极材料前驱体Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3(OH)₂。在硫酸浸出过程中,考察温度、液固比、硫酸浓度、浸出时间对镍、钴、锰浸出率的影响,探究镍、钴、锰元素浸出动力学。结果表明:在温度200℃、液固比6:1、硫酸浓度350 g/L、浸出时间90 min条件下,镍、钴浸出率达到95%以上,锰浸出率仅为6.43%,实现镍、钴与少部分锰的浸出。当温度在120～200℃之间时,锰浸出过程受扩散控制,表观活化能为10.64k J/mol;镍、钴浸出过程受混合控制,表观活化能分别为27.60和38.16 kJ/mol。浸出液经黄钠铁矾法除铁、硫化锰除铜、碳酸氢铵水解沉淀除铝、P204萃取除钙后,采用P204萃取镍、钴、锰,得到硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰的混合液,经调节镍钴锰比例后,用氨水-氢氧化钠配合共沉淀法制备得到球形的Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3(OH)₂     

硫酸肼还原酸浸出废旧锂离子电池中的有价金属（英文）

采用硫酸肼作为锂、镍、钴和锰从废锂离子电池中浸出时的还原剂,结合条件实验对浸出机理和浸出动力学进行研究。在最优条件:硫酸2.0 mol/L、硫酸肼30 g/L、固液比50 g/L、温度80℃和浸出时间60 min下,97%的Li、96%的Ni、95%的Co以及86%的Mn被浸出。通过浸出动力学分析得出Li、Ni以及Co的浸出活化能分别为44.32、59.37和55.62 k J/mol,表明浸出过程受化学反应控制。XRD和SEM-EDS分析结果表明,浸出渣的主要组成为MnO₂。上述研究结果表明,硫酸肼可作为废锂离子电池中有价金属浸出的有效还原剂。     

橙皮还原浸出废旧锂电池正极材料有价金属

为了促进废旧锂电池的高效环保浸出,研究了一种利用橙皮作为有机还原剂,高效浸出废旧锂电池正极材料中金属的方法。结果表明：橙皮的添加显著提高了柠檬酸浸出剂的性能,实现了锂、镍、钴和锰的高浸出率,最佳浸出条件为柠檬酸浓度2 mol/L、橙皮用量40 g/L、浸出温度95℃、液固比20∶1、搅拌速度300 r/min、浸出时间120 min。利用Design Expert 10推导出了一个浸出模型,能精确预测金属的浸出率。动力学研究表明,锂、镍、钴和锰的表观活化能分别为64.95、67.71、66.65和72.8 kJ/mol,说明正极材料浸出过程主要受化学反应控制。通过对比OP浸出前后的SEM像,验证了橙皮还原能力可用还原糖理论进行解释。     

盐酸浸出-硫酸化焙烧和水浸出从镍钼矿中提取钼和镍（英文）

为了从焙烧的镍钼矿中提取钼和镍,研究了盐酸浸出-硫酸化焙烧和水浸出处理焙烧后镍钼矿的过程。实验结果表明,焙烧的镍钼矿经过盐酸浸出-硫酸化焙烧然后水浸出后能够获得高的钼和镍浸出率。氧化焙烧的镍钼矿添加0.219 m L/g盐酸(12 mol/L)在液固比为3 m L/g的条件下于65°C浸出30 min;浸出渣添加51.9%浓硫酸在240°C下焙烧1 h;焙砂物料采用已经获得的第一段盐酸浸出液在95°C浸出2 h,钼和镍的总浸出率分别达到95.8%和91.3%。     

湿法炼锌净化渣酸浸的动力学

对湿法炼锌净化渣的浸出动力学进行了研究,并探讨了硫酸浓度、反应温度、粒度等对钴、锌浸出率的影响规律。从动力学的角度分析了整个浸出过程,得到优化条件：液固比50：1(mL/g),硫酸浓度100 g/L,反应温度70°C,粒度75~80μm,反应时间20 min。在此优化条件下钴的浸出率为99.8%,锌的浸出率为91.97%。结果表明：在硫酸体系中钴的浸出符合不生成固体产物层的“未反应收缩核”模型。通过 Arrhenius 经验公式求得钴和锌表观反应活化能分别为11.693 kJ/mol和6.6894 kJ/mol,这表明浸出过程受边界层扩散控制。     

电解剥离-生物质酸浸回收废旧锂电池

采用电解剥离-浸出正极材料、P204萃取除铝、秸秆硫酸浸出电池渣、草酸沉钴等工艺回收废旧锂电池中的钴。结果表明:经过20~30 min的电解剥离,实现了电池粉与铝箔的分离,钴的浸出率为50%,电流效率为70%;通过两次P204错流萃取除铝后,萃余液中Al3+含量可以降到0.4 mg/L,而钴却未损失;燕麦秸秆粉-硫酸浸出电池渣中钴的最佳工艺条件如下:硫酸2 mol/L、1 g电池渣加入0.5~0.7 g麦秆粉,固液比1:10,在80~90℃反应1~2 h,钴的浸出率达到98%以上;经三级浸出,COD的含量可降至1.3 g/L左右;草酸沉钴调节溶液温度为50℃,pH为2,保持n(2?Co)/n(2?42OC)=1,1 h后钴的一次沉淀率达到92%以上,滤液pH为0.2,其滤液可作为电解浸出液循环使用。     

硝酸氧化浸出难冶炼高砷钴矿

在100g钴矿加入39mL浓硫酸、浸出温度80℃、浸出时间2h、液固比2:1时,采用常规的硫酸浸出,钴浸出率仅为16.86%;当100g钴矿中加入42.5mL浓硫酸、在焙烧温度630℃、焙烧时间1.5h的焙烧条件下,采用硫酸化焙烧后硫酸浸出,钴浸出率达到67.48%;在100g钴矿中加入39mL浓硫酸和56mL浓硝酸、浸出温度60℃、浸出时间4h、液固比为3:1时,采用硝酸氧化下硫酸浸出,钴浸出率为96.35%。     

电化学还原技术从废旧锂离子电池中浸出LiCoO_2

基于电化学还原技术,提出在低酸度溶液中电解浸出废旧锂离子电池正极片(LiCoO2)的新方法。线性伏安扫描结果表明:LiCoO2的还原峰电位为0.30 V(vs SCE),验证了此方法的可行性。通过条件实验对影响钴和铝浸出率的各因素进行考察,得到电解浸出的最佳条件:电流密度15.6 mA/cm2、硫酸浓度40 g/L、柠檬酸浓度36 g/L、温度45℃、时间120 min。在此优化条件下,钴和铝的浸出率分别为90.8%和7.9%。电解浸出后,可直接回收铝箔,用扫描电子显微镜(SEM)对铝箔表面进行观察,结果表明:铝箔在浸出过程中的腐蚀深度远小于其表面原有点蚀坑的深度。     

中非铜-钴氧化矿两段浸出过程

研究一种非洲铜-钴氧化矿两段浸出过程。采取两段浸出的目的是实现矿石中铜和钴的选择性浸出。第一段主要用硫酸浸出矿石中的铜,第二段用硫酸和还原剂浸出矿石中的钴。第一段浸出的最佳技术条件:矿石粒度小于75μm的比例占89%,硫酸加入量为铜-钴氧化矿质量的13%,液固比为4:1,浸出时间为60 min,温度为常温(25℃);第二段浸出的最佳技术条件:浸铜渣液固比为4:1,温度为65℃,时间为150 min,初始酸浓度为20 g/L,还原剂加入量为理论量的1.5倍。结果表明:两段浸出过程铜和钴的浸出率分别达到97.13%和96.05%。     

钒钛磁铁矿提钒尾渣浸取钒

采用硫酸氢氟酸次氯酸钠组合浸出体系浸取钒钛磁铁矿提钒尾渣中的钒,研究浸出过程中试剂浓度、浸出液固比、浸出温度、浸出时间、物料粒度对钒浸出率的影响。结果表明:钒的浸出率随试剂浓度、液固比、温度和时间的升高而增大;当矿物粒度小于0.20 mm时,钒浸出率有随矿物粒度变小而减小的趋势。在物料粒度0.15~0.25 mm、初始硫酸浓度150 g/L、初始氢氟酸浓度30 g/L、次氯酸钠加入量为矿量1.5%、矿浆液固比6:1、浸出温度90℃、浸出时间6 h、搅拌速度500 r/min的条件下,钒的浸出率可达85%以上。     

柠檬酸助浸提取赤泥中钛的动力学（英文）

在硫酸体系中,采用柠檬酸助浸提取赤泥中的钛,以提高钛的浸出效率。考察柠檬酸用量、硫酸浓度、浸出温度、反应时间和液固比等因素对钛浸出率的影响。研究赤泥浸出提钛过程的动力学理论。结果表明:在赤泥浸出过程中添加柠檬酸可显著提高钛的回收率和降低硫酸消耗。通过添加5%的柠檬酸,钛的浸出率从65%提高至82%,硫酸消耗降低30%,赤泥中的钙钛矿、板钛矿和赤铁矿更容易溶解溶出。动力学研究表明:赤泥助浸酸浸提钛过程受未反应收缩核模型的扩散步骤控制,线性相关系数大于0.98。通过添加5%的柠檬酸,可使赤泥酸浸提钛表观速率常数从0.0012提高至0.0019,表观活化能由39.77 k J/mol降至34.61 k J/mol。     

从废旧锂离子二次电池中回收钴和锂

采用碱溶解→酸浸出→P204萃取净化→P507萃取分离钴、锂→反萃回收硫酸钴和萃余液沉积回收碳酸锂的工艺流程, 从废旧锂离子二次电池中回收钴和锂.实验结果表明: 碱溶解可预先除去约90%的铝, H2SO4 H2O2体系浸出钴的回收率达到99%以上; P204萃取净化后, 杂质含量为Al 3.5mg/L、Fe 0.5mg/L、Zn0.6mg/L、Mn2.3mg/L、Ca ＜0.1mg/L; 用P507 萃取分离钴和锂, 在pH为5.5时, 分离因子βCo/Li可高达1×105; 95℃以上用饱和碳酸钠沉积碳酸锂, 所得碳酸锂可达零级产品要求, 一次沉锂率为76.5%.     

激光熔覆镍、钴基涂层腐蚀性能比较研究

本文通过激光熔覆获得了3种大块镍或钴基熔覆涂层,并对其在10g/L、20g/L和30g/L硫酸溶液中的腐蚀性能进行比较研究。结果表明,在各种硫酸溶液中1#镍基涂层的腐蚀电流/腐蚀速率最大,3#钴基涂层的最小,2#镍基涂层的和3#钴基涂层接近。随着稀硫酸浓度的增加,激光熔覆的镍、钴基涂层的耐腐蚀性能有下降趋势。     

活性炭对含钴矿物生物浸出的催化作用

研究活性炭对含钴矿物摇瓶生物浸出的影响。结果表明:在浸出过程中,由于原电池效应,添加活性炭加速硫铜钴矿的氧化溶解,钴的浸出率也随之提高。添加1.0 g/L活性炭,在矿浆浓度为10%、浸出温度为45℃、转速为180 r/min的条件下,钴浸出率提高22.06%,铜浸出率提高15.43%。粒状活性炭与粉末状活性炭具有相同的催化效果,硫铜钴矿的生物浸出不受活性炭形状影响,生物浸出过程中可以用活性炭颗粒代替活性炭粉末。pH值对活性炭对钴离子的吸附有控制作用,随着pH值降低,活性炭对钴离子的吸附量减小,浸出条件下金属离子的损失可忽略。     

从废旧锂离子电池中分离回收钴镍锰

提出一种新型的从废旧锂离子电池中分离回收钴镍锰的工艺.该工艺采用物理擦洗-稀酸搅拌浸出的方法分离集流体与活性物质,采用H2SO4+H2O2为浸出剂对活性物质进行浸出,然后采用黄钠铁矾法去除浸出液中的铁,再采用N902萃取分离铜,通过水解沉淀法除铝,最后采用碳酸盐共沉淀法制备镍钴锰碳酸盐前躯体.结果表明:最优浸出条件为液固比10:1、H2SO4浓度2.5 mol/L、H2O2加入量2.0 mL/g(粉料)、温度85℃、浸出时间120 min;在此条件下,钴、镍和锰的浸出率分别达到97%、98%和96%;除去浸出液中的铁、铜和铝后,钴、镍和锰的损失率分别为1.5%、0.57%和4.56%;总体来说,废旧锂离子电池中钴、镍和锰的回收率均可以达到95%.     

激光熔覆镍、钴基涂层性能比较研究

通过激光熔覆获得三种大块镍或钴基熔覆涂层,并对其在10g/L、20g/L和30g/L硫酸溶液中的腐蚀性能进行了比较研究.结果表明,在各种硫酸溶液中1#镍基涂层的腐蚀电流/腐蚀速率最大,3#钴基涂层的最小,2#镍基涂层的和3#钴基涂层接近.随着稀硫酸浓度的增加,激光熔覆的镍、钴基涂层的耐腐蚀性能有下降趋势.钴基涂层的相对耐磨值是1#镍涂层的19.0倍和2#镍基涂层的37.7倍.     

低品位铂钯精矿的富氧压浸出

对高镁低品位复杂铂钯精矿进行工艺矿物学分析,提出采用硫酸氧压浸出工艺对该精矿中的贱金属铜、镍、铁选择性浸出分离并富集铂钯的处理工艺。考察磨矿粒度、反应温度、时间、初始硫酸浓度、氧压、搅拌速度、木质素磺酸钙用量、液固比对铜、镍、铁浸出率及渣率的影响,确定最佳工艺参数。实验结果表明:当精矿粒度小于43μm占有率为93%、时间3 h、浸出温度150℃、初始硫酸浓度2 mol/L、氧分压0.7 MPa、搅拌速度400 r/min、添加剂木质素磺酸钙用量0.6 g、液固比5:1的最佳工艺条件下,铜浸出率达99.27%、镍浸出率达98.04%、渣率为37%左右,铂钯几乎不被浸出,铂和钯在浸出渣中富集近3倍。     

水钴矿中选择性提取铜和钴的新工艺

针对某水钴矿的特点,采取还原酸浸旋流电积新工艺选择性提取其中的铜和钴。系统考察初始硫酸浓度、温度、时间、Na2SO3用量、液固比等因素的影响,确定浸出最佳条件如下:初始硫酸浓度为75g/L,Na2SO3用量为7%,液固比L/S=4 mg/L,温度为70℃,时间为0.5 h。对浸出液进行了旋流电积提取铜和钴的探索实验研究,得到纯度分别为99.95%、99.97%的电积铜、钴产品,铜、钴的直收率分别达到98.23%和94.54%。     

采用TOPS-99和Cyanex 272钠盐从镍红土矿细菌浸出液中萃取锌、锰、钴和镍（英文）

在煤油中采用TOPS-99和Cyanex 272钠盐从镍红土矿细菌浸出液中提取与分离锌、锰、钴和镍。采用沉淀法去除不需要的金属离子,使用溶剂萃取提取/分离锌、锰、钴和镍。生物浸出铬铁矿表土样品得到的镍红土矿浸出液中含有3.72 g/L Fe,2.08 g/L Al,0.44 g/L Ni,0.02 g/L Co,0.13 g/L Mn,0.14 g/L Zn和0.22 g/L Cr。在p H 4时采用CaCO_3沉积去除100% Fe,96.98%Al和70.42%Cr,随后在pH 5.4时采用50%氨沉积,溶液中剩有Al和Cr。沉积后,采用0.1 mol/L TOPS-99从无铁、铝和铬的浸出液中提取锌,随后采用0.04 mol/L Na TOPS-99提取锰。锌和锰的产率分别是97.77%和95.63%。提取锰后,再采用0.0125 mol/L Na Cyanex 272从浸取液去除钴,最后采用0.12 mol/L NaTOPS-99提取镍,其产率达99.84%。采用稀硫酸去除浸出液中的有机相。