废旧锌锰干电池中锰的回收条件研究

测定了废旧碱性锌锰干电池的组成,探索了焙烧碳粉在硝酸、双氧水体系中的酸解行为,分析了硝酸用量、双氧水用量、反应温度和反应时间对碳粉中金属Zn和Mn浸取率的影响,并通过滴加碳酸钠,高温分解碳酸锰粉末制备二氧化锰。结果表明:①最佳酸解反应条件为,取焙烧碳粉5.40 g,加入20 mL HNO3(1∶1),40 mL H2O2(3%),60℃下反应1 h,锌的浸取率可达91.7%,锰的浸取率可达98.3%;②减压过滤,滤液逐滴滴加过量0.5 mol/L的Na2CO3溶液制得碳酸锰,碳酸锰在350℃分解12 min,得二氧化锰3.77 g,锰的回收率为93.2%。该方法简单易行,对设备要求不高,锰的回收效率较高,该研究将为回收利用废旧碱性锌锰电池中金属锰提供一定理论依据。     

硝酸酸洗工艺对烧结钕铁硼产品表面粗糙度Ra的影响

研究了不同硝酸浓度相同酸洗时间、不同酸洗时间相同的硝酸浓度、添加常用的缓蚀剂葡萄糖酸钠及柠檬酸钠对烧结钕铁硼产品表面粗糙度Ra的影响。经过研究发现,不同硝酸浓度相同酸洗时间的情况下,酸洗液浓度越高,产品表面粗糙度Ra呈现先下降后升高趋势,酸洗液浓度在25 mL/L时的粗糙度Ra最小;酸洗液浓度均在25 mL/L情况下,酸洗量越大,产品表面粗糙度Ra越小,酸洗量到30微米后,粗糙度Ra的变化较小。酸洗液浓度均在25 mL/L情况下,缓蚀剂葡萄糖酸钠和柠檬酸钠的浓度达到5 g/L之后的粗化效果比较明显。     

不锈钢酸洗废液再生利用的工艺研究

不锈钢酸洗废液中含有大量可回收的硝酸、氢氟酸和铁资源,采用硫酸置换法回收其中的硝酸和氢氟酸,并通过减压蒸发、冷凝回收等过程得到再生混酸(HNO₃+HF)。对硫酸置换废酸工艺进行流程模拟,研究了不同硫酸加入量、蒸发能耗对酸洗废液蒸发温度、混酸回收率的影响,结果表明：适宜的硫酸和酸洗废液加入量比为0.625∶1.000,蒸发能耗以3.4 MJ/kg酸洗废液为宜,蒸发温度为102.4℃,氢氟酸回收率为99.95%,硝酸回收率为93.11%,回收的混酸中氢氟酸、硝酸的质量分数分别为3.98%和7.51%,再生混酸可回用于不锈钢酸洗生产线。废酸经蒸发、结晶处理后得到含铁、镍、铬等重金属的盐泥,盐泥可进一步分级利用处理,分步回收其中的铁、镍、铬等金属或委外处理。     

硝酸浸取硫铁矿烧渣制取铁精矿的工艺条件优化

硫铁矿烧渣是硫铁矿制酸残渣,其中铁氧化物的活性较差,基于这种性质,采用硝酸浸取脱除其中的硫、铝等氧化物杂质,同时使大部分铁得到富集进入酸浸渣,作为铁精矿。经过正交试验得到硝酸浸取硫铁矿烧渣的优化条件为:硝酸浓度6mol/L、浸取时间60min、温度50℃、硝酸过量系数15,此时,脱硫率98%,铁富集率90%。在优化工艺条件下,对硫铁矿烧渣进行浸取试验,酸浸渣铁质量分数达到60.14%,硫质量分数0.10%,达到铁精矿的质量要求。     

锂离子筛λ-二氧化锰的固相法制备及其对锂离子的选择性

以单水氢氧化锂和四氧化三锰为原料,用固相法制备出尖晶石型锰酸锂(LiMn2O4),经硝酸洗涤脱锂后制备了锂离子筛λ-二氧化锰。测定了锂离子筛λ-二氧化锰的饱和吸附量、pH滴定曲线及分配系数,讨论了焙烧时间对前驱体锂洗脱率、锰溶损率及锂离子筛吸附性能的影响。结果表明,前驱体锰酸锂经硝酸一次酸洗后,锂洗脱率和锰溶损率分别为95%和25%;经固相法制备的锂离子筛在含0.1 mol/L氢氧化钠和10 mmol/L氯化锂的混合溶液中对锂离子的饱和吸附量为30.9 mg/g,达到理论饱和吸附量(40.2 mg/g)的76.9%;pH滴定曲线及锂离子筛对锂离子、钠离子、钾离子的分配系数均表明,该锂离子筛对锂离子具有很高的选择性。     

钙芒硝石膏深度提纯工艺的研究

钙芒硝石膏是工业上采用溶浸法生产元明粉的副产尾矿,与脱硫石膏和磷石膏等工业副产石膏相比其杂质含量高、纯度低、利用价值低。采用酸浸-重结晶工艺对钙芒硝石膏进行提纯,通过酸浸去除钙芒硝石膏中的酸溶性杂质,并将二水硫酸钙（DH）脱水转化为无水硫酸钙（AH）,然后控制水化条件,使AH水化为大尺寸的DH晶体,并与小尺寸的酸不溶性杂质分离开来,得到高纯度的二水石膏。研究了硫酸浓度、水化激发剂、液固质量比、反应时间等对石膏提纯的影响。研究结果表明：常压下,在硫酸酸洗液质量分数为35%、反应温度为80 ℃、石膏与硫酸溶液固液质量比为1∶5、酸洗时间为2 h时能有效去除钙芒硝石膏中的酸溶性杂质;在水化硫酸质量分数为5%、硫酸钾质量分数为1.74%、反应温度为25 ℃、固液质量比为1∶6、陈化时间为18 h时能有效去除钙芒硝石膏中酸不溶性杂质,提纯后的石膏纯度可达97%以上。     

高纯度二氧化锰的制法

将含水溶性锰化合物和水溶性氧化剂溶液,与少量的碱性化合物进行反应,使杂质与锰的一部分一起沉淀而分离,把分离后溶液进行煮沸,使锰生成二氧化锰水合物而沉     

ICP-AES法测定钴酸锂、镍钴锰酸锂、碳酸锂、二氧化锰、四氧化三钴中13种杂质元素含量

本研究建立一种快速同时测定锂离子电池材料钴酸锂、镍钴锰酸锂及其原料碳酸锂、二氧化锰、四氧化三钴中K、Na、Ca、Mg、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Mn、Al、Cr杂质含量的电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)。采用一般开放性酸溶法及盐酸-硝酸-王水-高氯酸溶样法对待测样品进行前处理,钇为内标元素校正仪器和环境条件的波动。该方法简单快速,分离度较好,可以作为测定钴酸锂、镍钴锰酸锂、碳酸锂、二氧化锰、四氧化三钴中K、Na、Ca、Mg、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Mn、Al、Cr含量的方法之一。     

ICP-AES法测定钴酸锂、镍钴锰酸锂、碳酸锂、二氧化锰、四氧化三钴中13种杂质元素含量

本研究建立一种快速同时测定锂离子电池材料钴酸锂、镍钴锰酸锂及其原料碳酸锂、二氧化锰、四氧化三钴中K、Na、Ca、Mg、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Mn、Al、Cr杂质含量的电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)。采用一般开放性酸溶法及盐酸-硝酸-王水-高氯酸溶样法对待测样品进行前处理,钇为内标元素校正仪器和环境条件的波动。该方法简单快速,分离度较好,可以作为测定钴酸锂、镍钴锰酸锂、碳酸锂、二氧化锰、四氧化三钴中K、Na、Ca、Mg、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Mn、Al、Cr含量的方法之一。     

低酸溶铁活性炭的工业中试

为了用大同烟煤活性炭生产低酸溶铁质量分数的活性炭,分析了盐酸的浓度、酸洗次数、酸洗时间、酸洗温度、酸炭比及活性炭粒度对降低活性炭酸溶铁质量分数的影响,Cl-多、酸洗次数多、活性炭粒度小、酸炭比值大,均有利于脱铁,同时盐酸浸泡时间宜控制在12h,加热温度在100℃以内。试验证明工业化生产完全可生产出酸溶铁质量分数低于0.03%的优质煤质活性炭。     

含锰冶炼粉尘的加压硫酸浸出

研究了含锰收尘灰加压浸出的影响因素. 结果表明,优化浸出工艺条件为：液固比5 mL/g,初始硫酸浓度120 g/L,浸出温度120℃,体系压力0.8 MPa,锰收尘灰/硫铁矿质量比1:0.5,浸出时间2 h,搅拌转速500 r/min. 在该条件下,Mn浸出率约96.1%,Fe浸出率仅7%左右,终酸残余率约34.9%. 该浸出工艺效果良好且稳定,Mn与其他杂质元素的分离效果良好,可取得常压浸出条件难以取得的理想浸出效果.     

化学二氧化锰制备中粗二氧化锰的氧化研究

在化学二氧化锰的制备过程中,对粗二氧化锰的精制氧化是提高产品的振实密度和锰收率的关键。以氯酸钠为氧化剂,对粗二氧化锰进行精制氧化,考察了各工艺因素对产品振实密度及锰收率的影响,得到了最佳工艺条件:硫酸质量浓度为150 g/L、氯酸钠加料量为理论量的120%、氧化反应时间为3 h、反应体系液固体积比为3∶1。在此优化工艺条件下,溶液中Mn2+几乎全部被氧化成二氧化锰,锰收率达99.8%以上,产品振实密度大于2.0 g/cm3。     

乳酸还原浸出低品位软锰矿

用乳酸还原浸出低品位软锰矿,采用单因素实验考察乳酸用量、反应时间、温度、硫酸用量等因素对锰浸出率的影响,用响应面法对反应条件进行了优化,用高效液相色谱测定了反应中的有机物,对还原浸出产物进行了研究. 结果表明,在锰矿粉加入量10.0 g、乳酸用量1.2 mL、反应时间3.47 h、温度90℃、硫酸用量12%、搅拌速率200 r/min、液固比10 mL/g条件下,锰的浸出率可达93.99%. 还原产物为丙烯酸、甲酸和乙酸;还原浸出60 min后乳酸反应基本完全,210 min内丙烯酸含量降低不明显,甲酸和乙酸含量缓慢增加.     

植物副产物浸出分离氧化型锰银矿的研究

介绍了利用植物副产物（秸秆、粮食加工副产壳类等）作为还原剂还原浸出氧化型锰银精矿中的锰、浸锰渣氰化浸银的锰银分离工艺。玉米秸秆还原浸锰条件：秸秆粉在95 ℃预降解糖化0.5 h、降解糖化液与精矿的体积质量比为3 mL/g、硫酸与锰的物质的量比为1.4、秸秆与精矿的质量比为0.275、95 ℃浸出5 h,在此条件下锰的浸出率约92%。浸锰渣氰化浸银条件：每吨浸锰渣氰化钠用量为3 kg、常温浸银3 h,在此条件下银的浸出率达到92.20%。研究的锰银分离工艺具有较好的综合效果。     

电解金属锰中微量铅镉的极谱法连续测定

在氨基乙酸-氯化铵-盐酸羟胺底液中,Pb(Ⅱ)于-0.55 V(vs,SCE),Cd(Ⅱ)(vs,SCE)于-0.74 V产生一个灵敏的导数极谱波,铅的浓度在0.02~10μg/mL、镉的浓度在0.01~5μg/mL范围内与波高呈线性关系,大量的Mn2+使铅镉的波高下降,通过分离锰后可消除干扰。电解金属锰试样经硝酸分解后,利用高氯酸在加热至冒烟时的强氧化性,将锰离子氧化为MnO2予以分离后,可直接在上述条件下进行测定,铅标准回收率94.80%~102.20%,相对标准偏差0.43%~0.86%;镉标准回收率96.60%~101.80%,相对标准偏差2.37%~4.62%。     

Tripotassium citrate monohydrate derived carbon nanosheets as a competent assistant to manganese dioxide with remarkable performance in the supercapacitor

Production cost,capacitance,and electrode materials safety are the key factors to be concerned about for supercapacitors.In this work,a type of carbon nanosheets was produced through the carbonization of tripotassium citrate monohydrate and nitric acidification.Subsequently,a well-designed manganese dioxide/carbon nanosheets composite was synthesized through hydrothermal treating.The carbon nanosheets served as the substrate for growing the manganese dioxide,regulating its distribution,and preventing it from inhomogeneous dimensions and severe agglomeration.Many manganese dioxide nanosheets grew vertically on the numerous functional groups generated on the surface of the carbon nanosheets during acidification.The synergistic combination of carbon nanosheets and manganese dioxide tailors the electrochemical performance of the composite,which benefits from the excellent conductivity and stability of carbon nanosheets.The carbon nanosheets derived from tripotassium citrate monohydrate are conducive to the remarkable performance of manganese dioxide/carbon nanosheets electrode.Finally,an asymmetric supercapacitor with active carbon as the cathode and manganese dioxide/carbon nanosheets as the anode was assembled,achieving an outstanding energy density of 54.68 Wh·kg^?1 and remarkable power density of 6399.2 W·kg^?1 superior to conventional lead-acid batteries.After 10000 charge-discharge cycles,the device retained 75.3%of the initial capacitance,showing good cycle stability.Two assembled asymmetric supercapacitors in series charged for 3 min could power a yellow light emitting diode with an operating voltage of 2 V for 2 min.This study may provide valuable insights for applying carbon materials and manganese dioxide in the energy storage field.     

废干电池和钛白废酸制取锰锌铁氧体研究

中国每年报废上百万吨的废干电池,钛白工业也会产生大量的废硫酸,这不仅浪费了大量的资源,还严重污染了环境。根据废干电池和钛白废硫酸的特点,研究用钛白废硫酸浸出废干电池,通过硫化、氧化加热、置换、水解、氟化等工序净化除杂后,采用共沉淀法制取锰锌铁氧体。产品初始磁导率达8 000 H/m以上,杂质质量分数小于1×10^{- 4}。该工艺以废治废,废物中的主要成分不需相互分离即可制取高附加值的锰锌铁氧体,少量的杂质元素可通过净化脱除并进行处置。     

硝酸氧化法和区域熔融法联合净化工业黄磷的研究

研究了硝酸氧化法和区域熔融法联合净化工业黄磷生产高纯黄磷的方法。考察了硝酸氧化法反应时间和硝酸质量分数对脱砷率和磷收率的影响,结果表明,当硝酸质量分数为13%、液固体积比7∶1、氧化增强剂用量占黄磷质量的5%、反应温度为75 ℃、反应时间为4 h时,可使黄磷中砷质量分数降低到1×10-6,磷收率>80%。采用区域熔融法对氧化后的黄磷做二次处理,进一步脱除黄磷中的金属杂质,其中钙、铁、镁的脱除率分别达到97.67%、98.15%、85.29%。硝酸氧化法和区域熔融法联用能有效净化工业黄磷,生产高纯黄磷。