从含锂废渣中回收制备碳酸锂的工艺研究

针对含Li废渣中Li资源得不到充分利用的问题,采用H_2SO_4浸出、NaOH除杂及EDTA深度除杂、Na_2CO_3沉锂工艺从含Li废渣中回收制备Li_2CO_3。实验结果表明,优化的工艺参数为:H_2SO_4酸浸过程,H_2SO_4浓度5%(体积分数)、浸出温度70℃、浸出时间60min;NaOH除杂及EDTA深度除杂过程,加入NaOH至酸浸液pH值为12,之后加入2.0g/L的固体EDTA进行深度除杂;Na_2CO_3沉锂过程,溶液中Li+浓度23g/L,Na_2CO_3浓度为300g/L、用量为理论量的1.10倍,水浴温度95℃,反应时间40min。在优化工艺参数条件下,制备出的Li_2CO_3各项指标基本达到Li_2CO_3-0级要求,且Li综合回收率达到95%以上。     

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。     

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+。     

LiCoO_2在SO_3气氛中焙烧过程的反应机理

提出一种新的从废锂离子电池中获得LiCoO_2原材料并将其置于含有SO_3气氛的密闭坩埚中进行化学反应。采用模式配合法找出了反应过程的控速环节,用XRD分析了反应产物的物相组成并详细讨论了LiCoO_2在SO_3气氛中焙烧过程的反应机理。结果表明,反应温度是影响LiCoO2转化率的重要因素。LiCoO_2-SO_3反应的控制环节是内扩散型,表观活化能为51.04kJ/mol。产物物相有Li2SO4、Co_3O_4、Li_2Co(SO_4)_2,产物中未发现CoSO_4。反应过程中锂的转变过程为Li_2O→Li_2SO_4→Li_2Co(SO_4)_2,钴的转变过程为CoO_2→Co_3O_4→Li_2Co(SO_4)_2,且Co_3O_4向钴的硫酸盐的转变过程是整个化学反应的限制步骤。     

从钠化钒渣浸取液中分离钒的研究

本文作为钠化钒渣水法提钒新工艺研究的一部分,试验研究了(NH_4)_2CO_3或NH_4OH作沉淀剂从钠化钒渣浸取液中分离钒的工艺条件,试验结果表明,钠化钒渣浸取液需经深度碳酸化及净化除杂,以降低溶液的pH及脱除溶液中大部分杂质,使其组成达到:Na/V=1～1.5,P/V≈0.05,Si/V≈0.005及pH≈8.5。加入适当过量的(NH_2)_2CO_3或NH_4OH,钒沉淀率可达80～90％。沉钒尾液经蒸氨后返回体系,使提钒流程实现闭路循环。     

锂空气电池固体电解质Li_(1+x)Al_xTi_(2-x)(PO_4)_3的制备研究

以Li_2CO_3、Al_2O_3、TiO_2、NH_4H_2PO_4为原料,采用固相烧结法制备锂空气电池固体电解质Li_(1+x)Al_xTi_(2-x)(PO_4)_3(LATP),研究了不同x值、不同烧结温度对电解质性能的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学阻抗谱(EIS)对所制备电解质的结构与性能进行表征。结果表明在x值等于0.2时得到纯相的LATP,最佳烧结工艺是350℃保温2 h,600℃保温2 h,1 000℃保温8 h,室温下的电导率为4.89×10~(-5)S/cm。     

铁锂废料回收制备电池级碳酸锂和磷酸铁工艺研究

采用HCl+H_2O_2体系对铁锂废料选择性提锂,浸出液除杂沉Li_2CO_3;浸出渣盐酸酸溶后,采用Na_2CO_3控制pH制备FePO_4·2H_2O。主要研究盐酸用量、H_2O_2用量和液固比对锂浸出率的影响;反应pH、反应温度、反应物Fe/P比对FePO_4·2H_2O产品质量的影响。两工序后液混合可获得Li_3PO_4副产物。工艺中无铁的废渣产生,锂回收率达到97%,铁回收率达到98%。     

氯化焙烧法从宜春锂云母提取Li_2CO_3

以CaCl_2+NaCl为混合氯化剂,在少量 CaCO_3存在下,与锂云母在回转窑中于900～950℃焙烧,然后以水渗滤浸出。浸出液经除钙、蒸发及冷却结晶,得到 NaCl 和 KCl。再加 Na_2CO_3沉淀 Li_2CO_3。母液回收铷和铯。本工艺流程短,能耗低,综合利用好,回收率高,是目前唯一应用于工业生产的流程。     

由难处理矿石回收贵金属

用含Cu的(NH_4)_2S_2O_3溶液浸出含Mn≥0.5%的矿石以回收Au和Ag.溶液pH值由NH_3调节至≥7,内含SO_3~(2-)浓度≥0.05%.SO_3~(2-)由向溶液中通入SO_2产生,而S_2O_3~(2-)则通过向溶液中添加S而获得.例如,将合Au0.04盎司/吨、Ag12.1盎司/吨和含Mn2.1%的锰矿在含(NH_4)_2S_2O_3200克,(NH_4)_2SO_312克和NH_4OH50克,500毫升水的溶液中     

H_2O_2和Na_2SO_4晶种对高硫种分母液强化排盐的影响

研究添加Na_2SO_4晶种及H_2O_2对高硫种分母液蒸发排盐的影响及机理。结果表明,H_2O_2或Na_2SO_4的添加能促进母液排盐,且随其添加量增加,碳酸钠、硫盐的析出率及总排盐率均增加。当添加4.5g/L的Na_2SO_4晶种时,排盐率增加至73%;添加6mL H_2O_2时,母液排盐率为67.96%,相比未添加时增加了8.73个百分点;复合添加6mL H_2O_2和4.5g/L Na_2SO_4晶种时,排盐率达到78.26%,且溶液黏度降低明显,NaAlO_2的析出率降低。与原液排盐渣相比,添加Na_2SO_4晶种或H_2O_2排盐渣有Na_6CO_3(SO_4)_2复盐的析出,且排盐渣成分变化较大。     

在烷基胺-盐酸和烷基胺-硫酸体系中钨的溶剂萃取

在不同浓度的Cl~-(1和5M)、SO_4~(2-)(1.36M)和CO_3~(2-)(0.05、0.1、1、5和25％(w/v)的盐酸及硫酸介质中,研究了三种pH值(2、7和12)条件下,以煤油和异癸醇之比为9:1的混合物为溶剂,用伯胺(Primene JM-T)、仲胺(Amberlite LA-2)、叔胺(Alamine336)和一种季铵盐(Aliquat336)的氯化物和硫酸盐为萃取剂从W(Ⅵ)浓度为0.01M的水溶液中萃取钨。然后,使用不同浓度的NH_4Cl、NaCl、NaOH、Na_2CO_3、(NH_4)_2CO_3、等摩尔的NaOH+NaCl和NH_4Cl+NH_4OH溶液从在pH2下制得的负载钨有机相反萃取钨。还比较了不同萃取剂和反萃取剂的效率。     

钨酸钠溶液中碱浓度的化学测定法

<正> 一、前言钨酸钠溶液中碱(NaOH,下同)浓度的化学测定方法,通常是简单的酸碱中和滴定法。该法是在没有排除溶液中大量干扰离子(如WO_4~(2-)、SO_3~(2-)、SO_4~(2-)、CO_3~(-2)等)的情况下直接进行中和滴定的,往往造成测定结果严重超差。如钨酸钠溶液浓缩后的碱母液,碱浓度实际上超过380g/L,但报出     

用氨净化—热离解法制取高纯WO_3

将工业钨酸通过氨溶制得(NH_4)_2WO_4溶液,再将(NH_4)_2WO_4溶液蒸发得到的仲钨酸铵结晶,一次蒸发的仲钨酸铵又经热离解以改变其不溶于氨水的特性,再将热离解料氨溶,蒸发结晶。这样循环1～2次便可得到高纯度的三氧化钨。     

杂质对金属锂电解过程的影响

以50%KCl-50%LiCl体系为熔盐电解质体系,研究杂质包括NaCl、CaCl_2、MgCl_2、FeCl_3、Li_2SO_4在420℃下对电解过程的影响。结果表明:NaCl、CaCl_2、MgCl_2优先于金属锂在阴极析出钠、镁、钙,进入金属锂产品中,同时引起金属锂聚集性变差,降低电流效率和锂收率;FeCl_3在阴极上析出海绵铁形成钝化膜,影响电解过程;Li_2SO_4在阴极上与金属锂发生氧化还原反应,消耗金属锂生成Li_2O和Li_2S,降低电流效率和锂收率。     

DIBK-P350和DIBK-TOPO负载有机相中铪和锆的反萃

分别以盐酸、硫酸、碳酸氢铵、碳酸铵和碳酸钾的水溶液为反萃剂,对比研究了其对DIBK-P350体系和DIBK-TOPO体系负载有机相中铪和锆的反萃性能。结果表明,盐酸、硫酸、碳酸氢铵和碳酸钾对这两个体系负载有机相中铪和锆的反萃率或分离系数较低,不适合作为该体系的反萃剂,而碳酸铵((NH_4)_2CO_3)较适合作为反萃剂。在室温、油水相比O/A=1/2、(NH_4)_2CO_3浓度1.5~2.0mol/L的优化条件下,DIBK-P350体系负载有机相中(NH_4)_2CO_3对铪的单级反萃率和锆铪的分离系数分别达到91.61%和6.94。对DIBK-TOPO体系负载有机相反萃的优化条件为:室温、油水相比O/A=1/2、(NH_4)_2CO_3浓度2.0 mol/L,(NH_4)_2CO_3对铪的单级反萃率和锆铪的分离系数分别达94.33%和15.30。     

LiCl-LiF熔盐中Li_2CO_3在钨电极上的电化学行为

680℃、LiCl-LiF纯锂盐体系,以Li_2CO_3为原料熔盐电解法制备金属锂。采用电化学方法(循环伏安、计时电位法)分析了Li_2CO_3在钨丝工作电极上的电化学行为。金属锂在钨丝电极上的还原为一步得电子可逆反应过程,在氯气析出峰前的氧化峰为加入Li_2CO_3所致,Li_2CO_3在电场作用下分解成氧化锂和二氧化碳,氧离子在氯气析出峰前放电生成氧气。往LiCl-LiF熔盐体系加入1%Li_2CO_3使锂离子的扩散系数由1.98×10~(-8) cm~2/s减到0.82×10~(-8 )cm~2/s,最小还原电流密度由0.28A/cm~2增加到0.59A/cm~2,且锂离子在钨丝电极上的电化学还原过程由扩散环节控制。     

烧结工艺对锂离子电池正极材料磷酸钒锂结构和电化学性能的影响

磷酸钒锂因其具有较高的能量密度、良好的结构稳定性、安全性能以及低温性能而成为潜在的、最具有前途的锂离子电池正极材料。以LiOH·H_2O作为Li源,以V_2O_5作为V源,以NH_4H_2PO_4提供磷酸根,以柠檬酸为还原剂进行配料并球磨后通过碳热还原法制备Li_3V_2(PO_4)_3/C正极材料。通过XRD、恒电流充放电等测试手段研究了烧结温度和烧结时间对Li_3V_2(PO_4)_3正极材料结构及电化学性能的影响,通过多次试验获得制备性能优良的单斜Li_3V_2(PO_4)_3正极材料的最佳烧结工艺参数。结果表明850℃、10 h合成的Li_3V_2(PO_4)_3/C样品的结晶度最好,晶型最完整,结构最稳定,极化最低,放电比容量最高,循环性能最好。在电压范围3.0～4.3 V和0.1 C倍率下,其首次放电比容量为119 mAh/g,经过15次循环后其放电比容量为118.7 mAh/g,容量保持率为99.7%。     

应用液-液萃取分离氨溶液中的镍钴

<正> 一、萃取的化学过程 (一) 生成氨合物 在(NH_4)_2CO_3—NH_3—H_2O体系中所形成的铜、镍、钴等氨络合物的不稳定常数如下:     

湿法炼锌铁钒除铁工艺管路结晶的机理探讨

通过对湿法炼锌过程所涉及的三元体系M_2SO_4-ZnSO_4-H_2O(M=K,Na,NH4)溶解度相图的比较研究,发现在上述三元体系中,在一般的冶炼工艺条件下,复盐(如(NH_4)_2SO_4·ZnSO_4·6H_2O(s)、Na_2SO_4·ZnSO_4·4H_2O(s)、K_2SO_4·ZnSO_4·6H_2O(s)远比单盐(如ZnSO_4·7H_2O(s)、Na_2SO_4(s)、K_2SO_4(s))要容易析出得多。这些复盐在溶液中的溶解度均随着温度的降低而降低,是管路结晶的主要诱因。溶解度较小的((NH_4)_2SO_4·ZnSO_4·6H_2O(s)生成是导致黄铵铁钒除铁过程管路易结晶堵塞的主因。     

专利与文摘

用热酸浸提法浸提钼镍矿将 Mo-Ni 矿在530～570℃下煅烧后冷却,接着用热酸浸提法浸提。H_2SO_4在<85℃下加热2～3小时,pH 值在0.5～0.8之间浸出 Mo,用含7%的 TBP 石油将剩余的Mo,Fe 浸出,然后与 p204相接触以便除去剩余的 Fe,浓缩结晶,从而获得 NiSO_4·(NH_4)_2SO_4·6H_2O。