【摘要】：紅土鎳礦常壓酸浸工藝是一種具有良好工業(yè)應(yīng)用前景的工藝,具有技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)小、投資少、適用礦種更廣等優(yōu)勢(shì)。本文以中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所研發(fā)的紅土鎳礦常壓鹽酸浸出新工藝得到的浸出液為原料,開(kāi)展了浸出液的凈化分離以及鎳、鈷產(chǎn)品制備的相關(guān)研究工作。本文的研究?jī)?nèi)容主要包括:1.紅土鎳礦常壓鹽酸浸出溶液,經(jīng)MgO料漿初步除雜分離Fe、Cr、Al后,剩余Mn2+和Mg2+仍存在于含Ni2+、Co2+的溶液中(簡(jiǎn)稱鎳鈷母液,下同),難以分離。由于雙氧水在堿性條件下具有氧化作用,能夠?qū)n2+氧化成MnO2,而MnO2不溶于稀酸,從而實(shí)現(xiàn)了 Mn2+的分離并制備出MnO2副產(chǎn)品。結(jié)果表明,在NaOH濃度為5 wt.%,H2O2濃度為10wt.%,氧化pH為9.0,HCl濃度為10wt.%等條件下,Ni、Co的浸出率分別為接近100%,93.07%,Mn、Mg的去除率分別為93.76%和99.07%;得到的氫氧鎳鈷渣中含58.62%的Ni和3.67%的Co;MnO2的純度達(dá)到92.5 wt.%,能夠滿足工業(yè)應(yīng)用。2.經(jīng)過(guò)溶劑萃取的方法實(shí)現(xiàn)鎳鈷母液中Ni2+和Co2+的分離,進(jìn)一步采用陰離子膜電解富Ni2+溶液制備金屬鎳。結(jié)果表明,在Ni2+濃度64g/L、H3BO4濃度40 g/L、H2SO4濃度0.1 mol/L、電解時(shí)間3h、電解溫度40 ℃、電流密度200 A/m2,pH值5.2的條件下,陰極電流效率可以達(dá)到98.47%,能耗降低到3470 kW·h/t,槽電壓為3.74 V;電解得到的金屬鎳純度達(dá)到99.9%以上,能夠滿足工業(yè)上應(yīng)用。3.萃取分離后得到的富Co2+溶液采用液相沉淀法制備前驅(qū)體堿式碳酸鈷,然后經(jīng)煅燒后制備出四氧化三鈷,并進(jìn)行條件優(yōu)化和產(chǎn)品表征。結(jié)果表明,添加劑十二烷基苯磺酸鈉(SDS)對(duì)四氧化三鈷顆粒的分散效果明顯,比表面積較大;煅燒溫度越高,Co3O4顆粒的形貌越規(guī)則,分布越均勻,分散效果越好;通過(guò)電化學(xué)性能檢測(cè),Co3O4電極材料在大電流情況下穩(wěn)定性良好,并具備優(yōu)良的充放電性能和倍率性能。
【圖文】：

邐３．０邐３．５逡逑Ｌｅａｃｈｉｎｇ邋ｐＨ逡逑圖２－９浸出ｐＨ對(duì)Ｎｉ、Ｃｏ浸出率和Ｍｎ、Ｍｇ去除率的影響逡逑Ｆｉｇ．２－９邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｌｅａｃｈｉｎｇ邋ｐＨ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｌｅａｃｈｉｎｇ邋ｒａｔｅ邋ｏｆ邋Ｎｉ，邋Ｃｏ，邋ａｎｄ邋ｒｅｍｏｖａｌ邋ｒａｔｅ邋ｏｆ邋Ｍｎ，邋Ｍｇ逡逑２．４．２．４浸出溫度的影響逡逑稀酸溶解條件為ＨＣ１濃度為１０邋ｗｔ．邋％，浸出時(shí)間為０．５邋ｈ，浸出ｐＨ為１．０時(shí)，逡逑分別討論了浸出溫度對(duì)Ｎｉ、Ｃｏ浸出率和Ｍｎ、Ｍｇ去除率的影響，結(jié)果如圖２－１０逡逑所示。結(jié)果表明，隨著浸出溫度的升高，Ｍｎ的去除率逐漸降低，Ｃｏ的浸出率在逡逑￣Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ逡逑１００－邋▲邋▲邋—－邐—邋▲邋－１００逡逑？邐？－邐邐▲逡逑？—邐－？逡逑９８－逡逑－９６逡逑＾邋９６＿邐ｆ逡逑￥邐Ａ邋Ｎｉ邋＾逡逑２邐■－￣￣邋邐，，邐－＊－ｃ0＇９２邋？逡逑＝邐邐＊邋■邋Ｍ＂邋ｉ逡逑ｊ＝邋９２邋■邐＇邐＇邋■邋—邋＿邐—？一邋Ｍｇ邐＾逡逑ｌ邐－８８邋Ｅ逡逑Ｊ邋９０－邐＾逡逑８８－邐－邋８４逡逑８６邋Ｊ￣Ｉ邐１邐１邐ｌ邐逡逑２０邐３０邐４０邐５０逡逑Ｌｅａｃｈｉｎｇ邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／°Ｃ逡逑圖２－１０浸出溫度對(duì)Ｎｉ、Ｃｏ浸出率和Ｍｎ、Ｍｇ去除率的影響逡逑Ｆｉｇ．２－１０邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｌｅａｃｈｉｎｇ邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｌｅａｃｈｉｎｇ邋ｒａｔｅ邋ｏｆ邋Ｎｉ，邋Ｃｏ，邋ａｎｄ邋ｒｅｍ

圖３－１電解槽裝置示意圖逡逑Ｆｉｇ．３－１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｃｅｌｌ逡逑
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TF815

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫天友;;針鐵礦除鐵工藝改進(jìn)[J];湖南有色金屬;2014年04期

2 方明亮;鮑捷;王超;楊曉喻;洪德雄;蔡亮;陳琳;孫治湖;;介孔Co_3O_4納米片的結(jié)構(gòu)和超級(jí)電容性能研究[J];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);2014年08期

3 徐艷娥;謝克強(qiáng);邢鵬;;濕法冶金中鈷錳分離方法綜評(píng)[J];礦冶;2014年01期

4 谷晴晴;李成威;王飛飛;陳雪婷;姚丹;馬壯;;電解法制備微細(xì)鎳粉的實(shí)驗(yàn)研究[J];寧夏工程技術(shù);2013年03期

5 王寶全;郭強(qiáng);曲景奎;齊濤;;褐鐵型紅土礦堿浸渣的常壓酸浸工藝條件優(yōu)化[J];過(guò)程工程學(xué)報(bào);2012年03期

6 祝愛(ài)蘭;;鎳溶液提純方法研究現(xiàn)狀[J];濕法冶金;2012年02期

7 陸琳;;紅土鎳礦火法冶煉鎳鐵-金屬鎂聯(lián)產(chǎn)工藝分析[J];現(xiàn)代冶金;2012年02期

8 陳培麗;魏國(guó)俠;;電解廢鎳基耐高溫合金回收鎳的研究[J];南開(kāi)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年06期

9 徐海清;鐘洪勝;袁國(guó)偉;趙國(guó)鵬;胡耀紅;;電化學(xué)法再生酸性氯化銅蝕刻液評(píng)述[J];電鍍與涂飾;2011年09期

10 郭學(xué)益;吳展;李棟;石文堂;田慶華;;紅土鎳礦常壓鹽酸浸出工藝及其動(dòng)力學(xué)研究[J];礦冶工程;2011年04期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 蔣R

本文編號(hào)：2699563