铜阳极泥复合浸出渣选择性分离硒过程热力学分析

铜阳极泥复合浸出渣是铜阳极泥采用复合浸出砷锑铋后的产物,采用硫酸化焙烧选择性分离硒。针对其含硒物质在选择性分离过程中的反应历程不明晰,本文利用Factsage数据库中相关热力学数据及Equilib平衡计算模块对含硒物质在不同温度时反应的■及反应过程平衡分析,明晰反应过程中的物相变化规律。结果表明：Cu₂Se与H₂SO₄在低温下反应生成固态Se、CuSO₄·H₂O、SO₂及H₂SO₄吸水形成H₂SO₄·H₂O;然后固态Se融化变成液态Se,同时与H₂SO₄·H₂O反应生成SeO₂、SO₂和H₂O;高温下CuSO₄·H₂O会脱水生成CuSO₄和H_2...     

响应曲面法优化低砷锑铋铜阳极泥硫酸化焙烧蒸硒

为准确确定低砷锑铋铜阳极泥硫酸化焙烧蒸硒的最优工艺条件,通过响应曲面法进行优化,探究了焙烧温度、保温时间及酸泥比对蒸硒率的影响,建立了硫酸化焙烧蒸硒过程的二次回归方程。结果表明：焙烧温度和保温时间对蒸硒率影响显著,在焙烧温度为522 ℃、保温时间为22.34 min、酸泥比为0.333mL/g的最优条件下,模型预测蒸硒率为99.48%,而实验蒸硒率为99.12%,与预测值相差0.36%,匹配性良好,硫酸化焙烧过程响应曲面法模型可靠。     

黄铁矿为主要含铁矿物硫化锌精矿氧压浸出中镓锗行为研究

考察了凡口锌精矿氧压浸出中,氧压、硫酸浓度、浸出时间、木质素磺酸钠添加量、Cu~(2+)浓度对Ga、Ge浸出率的影响,结合锌精矿、浸出渣的工艺矿物学分析,揭示了Ga、Ge难以浸出的主要原因。结果表明,凡口锌精矿中Ge的主要伴生矿物为闪锌矿、方铅矿;而Ga主要伴生于闪锌矿、黄铁矿、石英等矿物中。在浸出过程中,黄铁矿、石英等为难溶矿物,与其伴生的Ga、Ge较难浸出;另外,部分浸出液中的Ga、Ge会随PbSO_4, CaSO_4和SiO_2等新形成的矿物共沉淀进入到浸出渣中。在此基础上,通过优化工艺条件,Zn、Fe、Ga、Ge的浸出率最高分别可达98.33%、88.16%、97.00%、93.05%。     

氧化锌烟尘不同浸出体系锗提取行为

以含锗氧化锌烟尘为原料,研究了硫酸、草酸、酒石酸、硫酸-酒石酸混合循环浸出工艺中Zn、Fe、Pb、Ge等有价金属的浸出行为。结果表明：硫酸浸出工艺可实现Ge、Zn的高效提取,在硫酸浓度100 g/L、液固比10 mL/g、温度90℃、反应时间120 min的条件下,Ge、Zn的浸出率分别可达86.12%、93.13%;草酸浸出工艺可实现Ge、Fe与Zn、Pb的选择性分离,在最优条件下Ge、Fe的浸出率分别为92.32%、67.30%,Pb、Zn基本不被浸出;酒石酸浸出体系下,Ge的浸出率较低,最高只达76.15%,并且Zn、Fe的浸出率维持在较低水平;硫酸-酒石酸混酸浸出体系下,Ge的浸出率明显改善,最高可达99.42%,同时Zn、Fe的浸出率分别可达89.53%、68.56%。通过四段循环浸出的方式,Ge富集后浓度可达152.93 mg/L,经N235萃取分离处理,Ge的萃取率接近90%。     

基于硫酸减量化从钕铁硼废料中选择性转型分离稀土

针对现阶段钕铁硼废料中稀土难于经济有效提取的现状,开展了钕铁硼废料硫酸化焙烧选择性分离稀土的研究。结果表明,Fe2(SO4)3亦可使稀土氧化物发生硫酸盐转型,这使硫酸用量显著减少,在硫酸用量为理论量的2.0倍、焙烧温度750℃、焙烧时间1.5 h条件下,近98%的稀土氧化物在H2SO4, Fe2(SO4)3的共同作用下转化为易分离的硫酸稀土,而铁的浸出率小于0.1%,主要以易于冶炼的赤铁矿(Fe2O3)物相存在于渣中,该工艺实现了硫酸的减量化与钕铁硼废料的综合利用。     

葡萄糖水热还原法制备铜粉

以葡萄糖为还原剂,CuO为铜源,PVP为添加剂,NaOH为中和剂,采用水热还原法制备铜粉,研究反应液中NaOH的浓度、葡萄糖的浓度、反应时间及反应温度对铜粉的形貌与物相组成以及粒度与抗氧化性能的影响。结果表明,当反应溶液中NaOH的质量浓度r(NaOH)小于120 g/L时,或葡萄糖的质量浓度小于270 g/L时,或反应时间不足6 h时,CuO不能完全被还原为金属铜,产物中存在氧化亚铜。NaOH浓度与葡萄糖的浓度以及反应温度对铜粉粒度都有显著影响。随r(NaOH)增加,铜粉粒度增大,团聚加重,而随葡萄糖浓度增加或反应温度升高,铜粉粒度减小。在r(葡萄糖)为315 g/L,r(NaOH)为120 g/L,反应温度为120℃,反应时间为6 h条件下可制得平均粒径为4.039μm的类球形铜粉,该铜粉的起始氧化温度为190℃,具有较好的抗氧化性能。     

锌粉置换镓锗渣硫酸浸出过程

考察锌粉置换镓锗渣硫酸浸出中,硫酸浓度、温度、液固比、浸出时间和添加剂对Ga、Ge浸出率及浸出渣过滤性能的影响,揭示添加硝酸钠和十二烷基磺酸钠促进浸出过程的作用机理。结果表明:浸出液中添加适量硝酸钠或十二烷基磺酸钠,均可促进Ga、Ge浸出;此外,十二烷基磺酸钠还可改善浸出渣的过滤性能。添加剂的作用机理为硝酸根能使Ga、Ge单质及其硫化物氧化,从而促进Ga、Ge浸出;十二烷基磺酸钠则通过促进溶液中硅胶的絮凝,减少其对Ga、Ge的吸附,同时,使浸出渣的过滤性能得以改善。在温度为90℃、液固比为10 m L/g、搅拌速度为300 r/min、浸出时间为4 h、硫酸浓度为156 g/L、硝酸钠浓度为52.29 g/L、十二烷基磺酸钠浓度为20.5 g/L的条件下,Ga和Ge的浸出率可分别达到97.01%和90.45%,浸出料浆过滤速度由未添加十二烷基磺酸钠时的0.48 m L/min提高到30.65 m L/min。     

固砷矿物臭葱石组成与结构及其浸出稳定性研究现状

综述了固砷矿物臭葱石的组成与结构性能,及其浸出稳定性研究现状。不同条件下制备的臭葱石样品,会因SO₄^2-夹杂和结晶水量变化,具有不同的组成。已提出双齿双核和双齿单核两种臭葱石结构模型,两者是否属实尚存在争议。臭葱石的溶度积介于10^-21.17~10^-25.83之间波动。在弱酸性（pH 2~6）、氧化条件下,臭葱石浸出稳定性较高,能较好满足长期堆存要求;而在强酸性或碱性区域,或在还原性条件下,其浸出稳定性较差。     

水浸分铜渣超声波外场强化碱浸分碲动力学研究

水浸分铜渣是铜阳极泥全湿法处理工艺中重要的中间产物,富含Te、Au、Ag等稀贵金属,具有较高的回收价值。由于碲存在包裹现象,导致其浸出率低。通过采用超声波外场强化,在超声波功率150 W、NaClO₃添加量为分铜渣质量的1.5倍、液固比9 mL/g、NaOH浓度1.2 mol/L、反应温度90℃、反应时间30 min的最佳工艺条件下,Te浸出率达93.15%;其浸出过程动力学符合Avrami模型,表观活化能为26.02 kJ/mol,浸出过程受扩散和界面化学反应的混合控制,动力学方程为-ln(1-X)=2 379.153×e^{-3.129 7/T}t^0.63。     

废旧特斯拉电池LiNi0.815Co0.15Al0.035O2正极物料选择性焙烧转型提锂

在“碳达峰碳中和”战略目标下,新能源产业受到国家政策的大力扶持,我国锂电新能源产业迅猛发展,作为新能源汽车核心部件的锂离子电池的产量及报废量持续增加。废旧三元锂电池含大量的有价金属和危险废物,对其综合回收利用兼具经济和环境效益。传统火法工艺存在能耗高、锂损失率大、污染重等缺点,而常规湿法工艺亦存在流程长、净化工序复杂、锂综合回收率低、废水量大等问题。现阶段研究多以LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂（NCM) 三元正极材料为研究对象,而针对新型含铝特斯拉电池物料的回收鲜有报道,因此以典型的特斯拉三元正极材料LiNi_0.815Co_0.15Al_0.035O₂（NCA) 为原料,以碳和氢气为还原剂,采用“还原焙烧转型-选择性提锂”工艺对废旧锂电池中的锂进行选择性提取回收,并从还原焙烧及浸出方式、能耗和环保等方面进行对比。结果表明:采用碳还原焙烧选择性提锂工艺,在碳含量为15.0%、温度为700 ℃、焙烧时间为90 min的条件下,Li、Ni、Co、Al的提取率分别为97.84%、0.45%、0.36%、0.75%;采用氢还原焙烧选择性提锂工艺处理NCA物料,转型温度较低,在相同焙烧时间下,在焙烧温度500 ℃、氢气流速300 mL/min的条件下,Li提取率为95.97%,Al的提取率为8.65%,Ni、Co提取率均小于0.5%,同时产物中无CO、CO₂等污染气体产生。因此,氢还原焙烧具有较大的工业应用潜力。