紅土鎳礦酸浸凈化液電沉積制備高純金屬鎳的工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-15 16:42
鎳是一種近銀白色、硬且延展性并具的金屬元素,它具有很好的可塑性、耐腐蝕性和磁性等性能,主要被應(yīng)用于鋼鐵、高溫合金、電鍍及電池等領(lǐng)域。鎳是高溫合金的主要元素,高端領(lǐng)域高溫合金中鎳含量一般大于60%,到2020年,我國高溫合金需求約為4萬噸,對應(yīng)市場空間90.5億元,而目前我國高溫合金實(shí)際產(chǎn)量2萬噸左右,高溫合金未來7年的需求復(fù)合增長率有望超過20%。鎳主要來源于硫化鎳礦與紅土鎳礦,隨著硫化鎳礦資源逐漸減少,氧化鎳礦使用量逐漸增加。硫化鎳礦中雜質(zhì)元素種類多達(dá)20幾種,其中Pb,As,Sb,Sn都是比較難除去的雜質(zhì)元素,高性能的高溫合金對雜質(zhì)元素的控制非常嚴(yán)格,相比之下元素組成比較簡單的紅土鎳礦更適合制備高溫合金用高純鎳。因此,開發(fā)由紅土鎳礦制備高純鎳的新方法顯得尤為重要。本文以作者所在課題組研發(fā)的紅土鎳礦常壓鹽酸浸出新工藝得到的初步除雜浸出液為原料,開展了溶液的深度凈化除雜、高純鎳電沉積、高純硫酸鎳溶液及高純金屬鎳中雜質(zhì)元素的分析方法篩選及建立等相關(guān)研究工作。主要結(jié)論如下:(1)建立了電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)分析高純鎳溶液和高純金屬鎳中雜質(zhì)元素的方法,實(shí)現(xiàn)了 ICP-...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究背景
1.2 紅土鎳礦的處理工藝
1.2.1 火法工藝
1.2.2 濕法工藝
1.2.3 生物浸出工藝
1.3 高純鎳的分析方法
1.3.1 原子吸收光譜法(AAS)
1.3.2 電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)
1.3.3 輝光放電質(zhì)譜法(GD-MS)
1.3.4 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)
1.4 深度除雜
1.4.1 溶劑萃取法
1.4.2 離子交換法
1.5 金屬鎳的制備工藝
1.5.1 還原法
1.5.2 熱分解法
1.5.3 電解法
1.6 課題研究意義、思路及內(nèi)容
1.6.1 研究意義
1.6.2 研究思路
1.6.3 研究內(nèi)容
第2章 高純鎳分析方法的研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 原料與試劑
2.2.2 儀器
2.2.3 實(shí)驗(yàn)溶液的配制
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 分析譜線的選擇
2.3.2 觀測方式的選擇
2.3.3 儀器工作參數(shù)的選擇
2.3.4 較高鈷加標(biāo)濃度樣品測試
2.3.5 較低鈷加標(biāo)濃度樣品測試
2.3.6 MSF法測試實(shí)際高純鎳樣品
2.4 本章小結(jié)
第3章 酸浸液深度除雜工藝研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 原料及試劑
3.2.2 儀器
3.2.3 實(shí)驗(yàn)及分析方法
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 萃取條件的優(yōu)化
3.3.2 萃取級數(shù)的計(jì)算
3.3.3 反萃及反萃條件的優(yōu)化
3.4 本章小結(jié)
第4章 電沉積制備高純鎳試驗(yàn)研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 原料及試劑
4.2.2 儀器及裝置
4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.4 分析方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3.1 硼酸對電解的影響
4.3.2 初始pH對電解的影響
4.3.3 鎳離子濃度對電解的影響
4.3.4 電解時(shí)間對電解的影響
4.3.5 電流密度對電解的影響
4.3.6 極矩對電解的影響
4.3.7 溫度對電解的影響
4.3.8 鈉離子濃度對電解的影響
4.3.9 鎂離子濃度對電解的影響
4.3.10 電解鎳檢測結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Cyanex272深度凈化氯化鎳溶液除去雜質(zhì)鈷的研究[J]. 桑椿媛,寧志強(qiáng),謝宏偉,宋秋實(shí),萬洪君,尹華意. 稀有金屬. 2019(06)
[2]電感耦合等離子體質(zhì)譜發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 葛麗萍. 鹽科學(xué)與化工. 2019(03)
[3]鎳的現(xiàn)狀與展望[J]. 賈露萍. 有色設(shè)備. 2018(06)
[4]中國鎳資源開發(fā)現(xiàn)狀與可持續(xù)發(fā)展策略及其關(guān)鍵技術(shù)[J]. 王元?jiǎng)? 世界有色金屬. 2018(18)
[5]電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定水中總磷的方法研究[J]. 劉佳,劉冰冰,韓梅,賈娜,張辰凌. 光譜學(xué)與光譜分析. 2018(06)
[6]石墨爐原子吸收光譜法直接測定鐵鎳基高溫合金中的銀、砷、鉍、鉛、硒、碲[J]. 張亮亮,雷亞寧. 化學(xué)試劑. 2018(04)
[7]EXCEL模擬計(jì)算三元部分互溶體系多級萃取過程實(shí)例[J]. 孔令濤,馬鳳云,劉景梅. 廣東化工. 2018(01)
[8]陰離子交換樹脂回收土壤淋洗液中的EDTA-Cd[J]. 嚴(yán)律己,胡疆,張維寧,曾紅遠(yuǎn),曾清如. 環(huán)境化學(xué). 2017(10)
[9]微量霧化系統(tǒng)-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定汽油中8種有害元素的含量[J]. 趙彥,陳曉燕,張世元,徐董育,廖佳. 理化檢驗(yàn)(化學(xué)分冊). 2017(04)
[10]電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定污水中的總磷[J]. 王雪平,閆凱. 理化檢驗(yàn)(化學(xué)分冊). 2017(03)
碩士論文
[1]溶劑萃取法從濕法煉鋅含銦溶液中分離回收銦的工藝研究[D]. 郭小東.昆明理工大學(xué) 2017
[2]紅土鎳礦常壓酸浸液的凈化除雜及鎳鈷產(chǎn)品制備研究[D]. 孟龍.昆明理工大學(xué) 2015
[3]離子膜陰極電沉積鎳板同時(shí)陽極電溶高冰鎳的研究[D]. 劉軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[4]電沉積制備納米晶鎳及其電化學(xué)性能研究[D]. 許姣姣.昆明理工大學(xué) 2007
本文編號:3662440
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究背景
1.2 紅土鎳礦的處理工藝
1.2.1 火法工藝
1.2.2 濕法工藝
1.2.3 生物浸出工藝
1.3 高純鎳的分析方法
1.3.1 原子吸收光譜法(AAS)
1.3.2 電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)
1.3.3 輝光放電質(zhì)譜法(GD-MS)
1.3.4 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)
1.4 深度除雜
1.4.1 溶劑萃取法
1.4.2 離子交換法
1.5 金屬鎳的制備工藝
1.5.1 還原法
1.5.2 熱分解法
1.5.3 電解法
1.6 課題研究意義、思路及內(nèi)容
1.6.1 研究意義
1.6.2 研究思路
1.6.3 研究內(nèi)容
第2章 高純鎳分析方法的研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 原料與試劑
2.2.2 儀器
2.2.3 實(shí)驗(yàn)溶液的配制
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 分析譜線的選擇
2.3.2 觀測方式的選擇
2.3.3 儀器工作參數(shù)的選擇
2.3.4 較高鈷加標(biāo)濃度樣品測試
2.3.5 較低鈷加標(biāo)濃度樣品測試
2.3.6 MSF法測試實(shí)際高純鎳樣品
2.4 本章小結(jié)
第3章 酸浸液深度除雜工藝研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 原料及試劑
3.2.2 儀器
3.2.3 實(shí)驗(yàn)及分析方法
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 萃取條件的優(yōu)化
3.3.2 萃取級數(shù)的計(jì)算
3.3.3 反萃及反萃條件的優(yōu)化
3.4 本章小結(jié)
第4章 電沉積制備高純鎳試驗(yàn)研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 原料及試劑
4.2.2 儀器及裝置
4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.4 分析方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3.1 硼酸對電解的影響
4.3.2 初始pH對電解的影響
4.3.3 鎳離子濃度對電解的影響
4.3.4 電解時(shí)間對電解的影響
4.3.5 電流密度對電解的影響
4.3.6 極矩對電解的影響
4.3.7 溫度對電解的影響
4.3.8 鈉離子濃度對電解的影響
4.3.9 鎂離子濃度對電解的影響
4.3.10 電解鎳檢測結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Cyanex272深度凈化氯化鎳溶液除去雜質(zhì)鈷的研究[J]. 桑椿媛,寧志強(qiáng),謝宏偉,宋秋實(shí),萬洪君,尹華意. 稀有金屬. 2019(06)
[2]電感耦合等離子體質(zhì)譜發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 葛麗萍. 鹽科學(xué)與化工. 2019(03)
[3]鎳的現(xiàn)狀與展望[J]. 賈露萍. 有色設(shè)備. 2018(06)
[4]中國鎳資源開發(fā)現(xiàn)狀與可持續(xù)發(fā)展策略及其關(guān)鍵技術(shù)[J]. 王元?jiǎng)? 世界有色金屬. 2018(18)
[5]電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定水中總磷的方法研究[J]. 劉佳,劉冰冰,韓梅,賈娜,張辰凌. 光譜學(xué)與光譜分析. 2018(06)
[6]石墨爐原子吸收光譜法直接測定鐵鎳基高溫合金中的銀、砷、鉍、鉛、硒、碲[J]. 張亮亮,雷亞寧. 化學(xué)試劑. 2018(04)
[7]EXCEL模擬計(jì)算三元部分互溶體系多級萃取過程實(shí)例[J]. 孔令濤,馬鳳云,劉景梅. 廣東化工. 2018(01)
[8]陰離子交換樹脂回收土壤淋洗液中的EDTA-Cd[J]. 嚴(yán)律己,胡疆,張維寧,曾紅遠(yuǎn),曾清如. 環(huán)境化學(xué). 2017(10)
[9]微量霧化系統(tǒng)-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定汽油中8種有害元素的含量[J]. 趙彥,陳曉燕,張世元,徐董育,廖佳. 理化檢驗(yàn)(化學(xué)分冊). 2017(04)
[10]電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定污水中的總磷[J]. 王雪平,閆凱. 理化檢驗(yàn)(化學(xué)分冊). 2017(03)
碩士論文
[1]溶劑萃取法從濕法煉鋅含銦溶液中分離回收銦的工藝研究[D]. 郭小東.昆明理工大學(xué) 2017
[2]紅土鎳礦常壓酸浸液的凈化除雜及鎳鈷產(chǎn)品制備研究[D]. 孟龍.昆明理工大學(xué) 2015
[3]離子膜陰極電沉積鎳板同時(shí)陽極電溶高冰鎳的研究[D]. 劉軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[4]電沉積制備納米晶鎳及其電化學(xué)性能研究[D]. 許姣姣.昆明理工大學(xué) 2007
本文編號:3662440
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