用電解鋅陽極泥制備電池級(jí)硫酸錳的工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-17 17:54
電解鋅陽極泥是制備電解金屬鋅過程中在陽極生成的一種副產(chǎn)品,其中錳含量在40%~50%左右,另外還含有鉛和銀等有價(jià)金屬。但是,目前國內(nèi)在電解鋅陽極泥的回收利用方面所做的研究較少。本文借鑒國內(nèi)外濕法處理軟錳礦的方法,采用硫化鉛還原、硫酸浸出電解鋅陽極泥,實(shí)現(xiàn)錳的浸出和鉛的富集;并對(duì)浸出液進(jìn)行除雜凈化和蒸發(fā)結(jié)晶,制備電池級(jí)高純硫酸錳。論文的主要內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)使用硫化鉛還原、硫酸浸出電解鋅陽極泥的最佳浸出條件為:攪拌速率為400r/min,液固比為2:1,m(鋅陽極泥):m(濃硫酸):m(硫化鉛)=1:3.16:1.13,反應(yīng)溫度為90℃,反應(yīng)時(shí)間為2h,錳的浸出率達(dá)到了90%以上。(2)實(shí)驗(yàn)對(duì)浸出液進(jìn)行了除雜凈化。采用黃鐵礬法去除雜質(zhì)鉀鈉。確定了其最佳條件為:硫酸鐵用量系數(shù)為1.1,溶液pH為2.5,溫度為90℃,反應(yīng)時(shí)間為2h。采用中和水解去除質(zhì)鐵鋁。以碳酸錳為中和劑,當(dāng)溶液的pH為5.2±0.2時(shí),可以將Fe3+、Al3+幾乎全部除去。采用MDD去除重金屬離子的最優(yōu)化條件為:溶液pH為5.2,MDD添加量為8g/L,反應(yīng)溫度為80℃,反應(yīng)時(shí)間為2.5h。采用TMC除鈣鎂,確定了其...
【文章來源】:中南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋅陽極泥的XRDFig.2-1XRDofzincanodeslimes
極泥的質(zhì)量比為1.32:1,反應(yīng)溫度為90°C,以及反應(yīng)時(shí)間為2h的反應(yīng)條件下,考慮攪拌速度對(duì)猛浸出率的影響,結(jié)果如圖3-1所示。90 - 一 ■.. Z"5 /2 /i 85 - . /I長.180 - 1 I I ! I 0 200 400 600Stirring speed(r/min)圖3-1棱掉速率對(duì)掹浸出的影響Fig. 3-1 Effect of stirring speed on leaching rate of manganese從圖3-1中可以看出,隨著攪拌速率不斷的增大,電解鋅陽極泥中猛的浸出率先是迅速增大,然后再緩慢增加至最后基本保持不再變化。這主要是因?yàn)橥鈹U(kuò)散能很大程度地影響多相反應(yīng)的反應(yīng)速率,隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行,PbS顆粒的外表面可能會(huì)吸附反應(yīng)過程中不斷生成的單質(zhì)S和PbS04,從而導(dǎo)致反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行受到阻礙,攪拌速率的加快能使生成的單質(zhì)S和PbS04能迅速從PbS顆粒17
Fig. 3-2 Effect of the amount of PbS on leaching rate of manganese從圖3-2可以看出,鋅陽極泥中的猛的浸出率隨著硫化鉛與鋅陽極泥的質(zhì)量比的增大而增大,當(dāng)質(zhì)量比為1.13:1時(shí)達(dá)到最大值90%以上,繼續(xù)增加硫化鉛用量,猛的浸出率增加緩慢,這主要是因?yàn)楫?dāng)不斷增加PbS的用量的時(shí)候,同時(shí)相當(dāng)于增加了反應(yīng)體系中的還原性物質(zhì)。這樣就使得在車位體積和單位時(shí)間內(nèi),電解鋅陽極泥中能參加反應(yīng)的二氧化猛也相應(yīng)地得到增多,所以猛的浸出率不斷提高。隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]錳系產(chǎn)品在鋰離子電池中的發(fā)展與前景[J]. 張宏,趙凱,陳飛宇,李普良. 中國錳業(yè). 2013(04)
[2]從硫酸錳兩步法制備的四氧化三錳中除硫[J]. 李長安,陳上,劉偉. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2013(06)
[3]針鐵礦法從浸出液中除鐵的研究[J]. 盛祖貴. 新疆有色金屬. 2013(01)
[4]廢干電池制備錳鋅鐵氧體中硫酸鹽溶液脫除鈦鉀鈉的研究[J]. 張曉東,劉兵,冷士良,莫修深. 中國資源綜合利用. 2013(01)
[5]硫酸體系中軟錳礦氧化浸出鉛精礦試驗(yàn)研究[J]. 江祖榮,熊璞,朱俊堅(jiān),王新. 遼寧化工. 2012(11)
[6]以Mn3O4為前驅(qū)體制備尖晶石型LiMn2O4及其性能[J]. 王英平,王先友,隗小山,魏啟亮,楊秀康,楊順毅,舒洪波,白艷松,吳強(qiáng). 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2012(08)
[7]鹽酸體系中二氧化錳浸出方鉛礦的研究[J]. 湛雪輝,李朝輝,湛含輝,李飛,曹芬,李俠,周隨安. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[8]二氧化錳浸出方鉛礦工藝條件的正交法優(yōu)化[J]. 李朝輝,湛雪輝,彭三軍,李飛,曹芬,李俠. 礦冶工程. 2012(03)
[9]高純硫酸錳制備中除重金屬新工藝的研究[J]. 陳飛宇,吳烽. 中國錳業(yè). 2012(02)
[10]溶劑萃取法制備鋰離子電池用硫酸鈷工藝研究[J]. 蘇華. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2011(02)
博士論文
[1]尖晶石錳酸鋰正極材料的離子摻雜改性研究[D]. 馮季軍.天津大學(xué) 2004
碩士論文
[1]正極材料尖晶石錳酸鋰的制備及高溫性能研究[D]. 陳飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]硫酸廢液中氟氯的去除[D]. 蘇莎.中南大學(xué) 2012
[3]低品位軟錳礦與冶煉錳煙塵中錳的浸出工藝研究[D]. 徐靜.昆明理工大學(xué) 2010
[4]低品位硫化鎳礦中主要硫化礦的浮選行為及電化學(xué)研究[D]. 尹冰一.中南大學(xué) 2009
[5]高硫煤電化學(xué)調(diào)漿浮選脫硫研究[D]. 朱英.北京化工大學(xué) 2000
本文編號(hào):3540635
【文章來源】:中南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋅陽極泥的XRDFig.2-1XRDofzincanodeslimes
極泥的質(zhì)量比為1.32:1,反應(yīng)溫度為90°C,以及反應(yīng)時(shí)間為2h的反應(yīng)條件下,考慮攪拌速度對(duì)猛浸出率的影響,結(jié)果如圖3-1所示。90 - 一 ■.. Z"5 /2 /i 85 - . /I長.180 - 1 I I ! I 0 200 400 600Stirring speed(r/min)圖3-1棱掉速率對(duì)掹浸出的影響Fig. 3-1 Effect of stirring speed on leaching rate of manganese從圖3-1中可以看出,隨著攪拌速率不斷的增大,電解鋅陽極泥中猛的浸出率先是迅速增大,然后再緩慢增加至最后基本保持不再變化。這主要是因?yàn)橥鈹U(kuò)散能很大程度地影響多相反應(yīng)的反應(yīng)速率,隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行,PbS顆粒的外表面可能會(huì)吸附反應(yīng)過程中不斷生成的單質(zhì)S和PbS04,從而導(dǎo)致反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行受到阻礙,攪拌速率的加快能使生成的單質(zhì)S和PbS04能迅速從PbS顆粒17
Fig. 3-2 Effect of the amount of PbS on leaching rate of manganese從圖3-2可以看出,鋅陽極泥中的猛的浸出率隨著硫化鉛與鋅陽極泥的質(zhì)量比的增大而增大,當(dāng)質(zhì)量比為1.13:1時(shí)達(dá)到最大值90%以上,繼續(xù)增加硫化鉛用量,猛的浸出率增加緩慢,這主要是因?yàn)楫?dāng)不斷增加PbS的用量的時(shí)候,同時(shí)相當(dāng)于增加了反應(yīng)體系中的還原性物質(zhì)。這樣就使得在車位體積和單位時(shí)間內(nèi),電解鋅陽極泥中能參加反應(yīng)的二氧化猛也相應(yīng)地得到增多,所以猛的浸出率不斷提高。隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]錳系產(chǎn)品在鋰離子電池中的發(fā)展與前景[J]. 張宏,趙凱,陳飛宇,李普良. 中國錳業(yè). 2013(04)
[2]從硫酸錳兩步法制備的四氧化三錳中除硫[J]. 李長安,陳上,劉偉. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2013(06)
[3]針鐵礦法從浸出液中除鐵的研究[J]. 盛祖貴. 新疆有色金屬. 2013(01)
[4]廢干電池制備錳鋅鐵氧體中硫酸鹽溶液脫除鈦鉀鈉的研究[J]. 張曉東,劉兵,冷士良,莫修深. 中國資源綜合利用. 2013(01)
[5]硫酸體系中軟錳礦氧化浸出鉛精礦試驗(yàn)研究[J]. 江祖榮,熊璞,朱俊堅(jiān),王新. 遼寧化工. 2012(11)
[6]以Mn3O4為前驅(qū)體制備尖晶石型LiMn2O4及其性能[J]. 王英平,王先友,隗小山,魏啟亮,楊秀康,楊順毅,舒洪波,白艷松,吳強(qiáng). 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2012(08)
[7]鹽酸體系中二氧化錳浸出方鉛礦的研究[J]. 湛雪輝,李朝輝,湛含輝,李飛,曹芬,李俠,周隨安. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[8]二氧化錳浸出方鉛礦工藝條件的正交法優(yōu)化[J]. 李朝輝,湛雪輝,彭三軍,李飛,曹芬,李俠. 礦冶工程. 2012(03)
[9]高純硫酸錳制備中除重金屬新工藝的研究[J]. 陳飛宇,吳烽. 中國錳業(yè). 2012(02)
[10]溶劑萃取法制備鋰離子電池用硫酸鈷工藝研究[J]. 蘇華. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2011(02)
博士論文
[1]尖晶石錳酸鋰正極材料的離子摻雜改性研究[D]. 馮季軍.天津大學(xué) 2004
碩士論文
[1]正極材料尖晶石錳酸鋰的制備及高溫性能研究[D]. 陳飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]硫酸廢液中氟氯的去除[D]. 蘇莎.中南大學(xué) 2012
[3]低品位軟錳礦與冶煉錳煙塵中錳的浸出工藝研究[D]. 徐靜.昆明理工大學(xué) 2010
[4]低品位硫化鎳礦中主要硫化礦的浮選行為及電化學(xué)研究[D]. 尹冰一.中南大學(xué) 2009
[5]高硫煤電化學(xué)調(diào)漿浮選脫硫研究[D]. 朱英.北京化工大學(xué) 2000
本文編號(hào):3540635
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