高锰钴土矿中钴的浸提工艺

研究了高锰钴土矿中钴的浸提工艺,在酸性条件下,以SO2作还原剂,通过单因素条件试验,得到最佳浸出工艺条件.最佳浸出工艺为:二氧化硫用量为200 mL/min,温度为60℃,液固比(L/S)为4∶1,浸出时间为4 h,浓硫酸溶液的体积比为:V(浓硫酸)∶V(水)=1∶200,该条件下钴的浸出率为:96.8%.     

赞比亚低品位难处理铜钴矿湿法冶金新工艺

以赞比亚某低品位难处理铜钴矿石为研究样本,采用全湿法冶金方法,开展新工艺研究.研究可知:矿石Cu,Co和S质量分数分别为1.270%,0.071%,0.022%.矿石中铜矿物主要为假孔雀石和少量的孔雀石.钴矿物主要为钴锰矿和水钴矿,在褐铁矿和黑云母晶体中有少量铜、钴,矿石中铜钴元素赋存状态极其复杂.最佳的浸出条件为粒度小于74μm的矿粒所占比例70%、浸出温度65℃、浸出时间4 h、矿浆质量分数30%、硫酸加入量55 kg·t-1.该条件下铜浸出率可达74.34%左右,钴浸出率可达43.32%左右.充分利用萃余液中的硫酸可降低酸耗,硫酸用量减少20%以上.在搅拌浸出过程中加入适量还原剂Na_2SO_3或FeSO_4,可将钴的浸出率从43%提高到78%.     

双氧水还原浸出非洲氧化铜钴矿的试验研究

采用双氧水还原浸出非洲氧化铜钴矿,研究了还原剂用量、初始酸浓度、液固比、浸出温度和浸出时间等参数对浸出过程的影响。结果表明：使用双氧水与铜钴矿计量比为0.2 mL/g、浓硫酸与铜钴矿质量比为0.46、液固比为5：1（mL/g）,在温度75℃下浸出2 h,钴、铜的浸出率分别达到了99.50%,99.42%。     

低品位铜钴矿选择性浸出工艺研究

随着铜钴矿物的不断开采,高品位、易处理铜钴矿资源的日益减少,低品位铜钴矿的开发利用越来越受到重视.低品位铜钴矿中有较多杂质金属离子,为了提高有价金属浸出率的同时抑制杂质金属离子的浸出,实验探讨温度、酸量、固液比、反应时间等因素对各金属离子浸出率的影响.最佳浸出工艺为:以盐酸为浸出液,盐酸总酸量为理论量的1倍,矿物粒度100目,固液比为S/L=1∶4,浸出时间为1 h,温度30℃.     

水钴矿浸出试验研究

随着我国钴冶炼工业的发展,水钴矿已成为我国进口的重要钴资源之一.采用硫酸法,通过正交试验法,研究了反应温度、反应时间、还原剂用量和反应终点pH值对水钴矿浸出率的影响.试验结果表明：其中反应时间影响最大,pH值影响最小.当温度为40 ℃、反应时间为3 h、还原剂用量为50 g、反应终点pH为0.5时,钴的浸出率最佳.     

含钴矿石摇瓶生物浸出比较试验的研究

对含钴矿石进行了工艺矿物学研究,明确了该含钴矿石的主要化学成分、粒度分布、矿物组成与嵌布特征.研究表明,硫化矿物主要为硫铜钴矿、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、黄铁矿等.硫铜钴矿大多数以单体形式赋存,还有一部分为连生体.该含钴矿石含钴163%,铜105%,铁124%,硫1500%.用实验室驯化培养的具有良好抗钴性能的ZY101菌种对此含钴矿石进行摇瓶浸出实验研究,浸出结果表明:利用优良菌种浸出,钴浸出率达8571%.对比生物法与非生物的高铁溶液浸出,生物法钴浸出率提高6326%,耐钴ZY101浸矿菌浸钴效果显著.     

钢铁厂铁鳞硫酸的浸出过程

为制备高纯氧化铁,以钢铁厂铁鳞为原料,考察液固比、温度、时间和硫酸用量对铁浸出率的影响.研究确定硫酸浸出过程的工艺条件,分析浸出过程的动力学机理.确定硫酸浸出铁鳞的最佳工艺条件为:液固比3:1,温度100℃,时间6.0 h,硫酸用量为理论量的1.25倍.在此优化工艺条件下,铁鳞中Fe的平均浸出率为91.69%.动力学研究结果表明,铁鳞的硫酸浸出过程在动力学上属收缩核模型,即满足1/2(1-a1)-2/3-1/2=Kt,受化学反应的控制,反应活化能为70.40 kJ/mol.     

硫酸——甘蔗渣体系浸出提取废旧锂离子电池中的钴

为回收废旧锂离子电池中的有价值金属,采用硫酸—甘蔗渣体系进行酸浸,将钴从废旧锂离子电池电极材料中浸出,并探讨了甘蔗渣对钴浸出效果的影响及反应机理。研究表明:甘蔗渣作为还原剂参与浸出反应,甘蔗渣中的醛基以及反应后的中间产物RCOO.H_2,都可与Co~(3+)反应,将其还原成Co~(2+),替代了价格昂贵且利用率低的H_2O_2,提高了钴的浸出率。钴的浸出反应符合有收缩的未反应核模型,反应前期,表观活化能为22.98 k J/mol;反应后期,表观活化能为38.31 k J/mol。在浸出温度90℃,浸出时间1 h,硫酸浓度2 mol/L,液固比150∶1,甘蔗渣粒径0.3 mm,甘蔗渣添加量0.5 g的最优条件下,钴的浸出率达95.38%。     

难选高硅型氧化锌矿机械活化碱法浸出研究

针对氧化锌矿综合利用工艺的现状和不足,将处理氧化铝矿物的拜耳法移植于氧化锌矿的湿法处理过程而形成"锌拜耳法",提出氧化锌矿机械活化碱法浸出的新工艺。实验结果表明:当NaOH的用量为理论用量的3.5倍,温度为140℃,浸出时间2 h,液固比为10:1(mL/g)时,锌的浸出率达到95.1%,硅的浸出率为45.5%。氧化锌矿在高温、长时间和强机械活化作用下生成难溶产物Na2ZnSiO4是导致锌浸出率降低的主要原因。     

多金属氧化钼矿工艺矿物学及其综合利用技术研究

对氧化钼矿的工艺矿物学特征及其综合利用技术进行研究.结果表明:氧化钼矿的主要矿物组成为钼华、钼钙矿、褐铁矿、黄铁矿及石英.在磨矿细度为200目以下含量65%时,采用混合浮选工艺,可得钼品位为7.41%的钼精矿,钼回收率为82.18%,其中含铅18.02%、含金7.96 g.t-1、含银1 002 g.t-1;采用联合碱浸法处理钼精矿,可获得钼浸出率为95.61%的工艺指标;采用氰化法处理碱浸渣,金银浸出率分别为94.55%、83.96%;采用浮选法处理氰化渣,可得铅品位为46.76%的铅精矿,铅回收率为52.83%;采用重选法回收浮选尾矿中的石英,可获得SiO2含量为97.12%、回收率为80.84%的石英产品.     

二乙胺基硫代甲酸钴的合成

制备了配合物 {Co[(C2 H5) 2 NCS2 ]3 } ,经X 射线四圆衍射方法确定了配合物的结构 ,晶体学参数如下 :单斜晶系 ,空间群C2 /c ,C15H3 0 N3 S6Co ,Mr =5 0 3.7,a =1.410 5 (2 ) ,b =1.0 2 99(3) ,c =1.70 5 9(3)nm ,β=110 .15 (1)°,V =2 .32 6 5nm3 ,Z =4.Dc =1.46 6 g/cm3 ,μ =7.77cm-1,F(0 0 0 ) =10 5 6 ,R =0 .0 33,Rw=0 .0 4.中心钴原子由来自二乙胺基硫代甲酸的六个硫原子构成八面体配位结构。Co -S键长和S -Co -S键角分别位于 0 .2 2 6 7(1)～ 0 .2 2 70 (1)nm和 76 .34 (4 )～ 94.48(4 )°之间。     

热分解含氨草酸钴复盐制备纤维状多孔钴粉

以氨为配位剂,通过配位沉淀法制备纤维状钴粉复杂前驱体,并采用XRD,IR,SEM和TGA/DTA研究前驱体粉末的物相、成分与形貌,系统考察前驱体粉末热分解过程中热分解条件如热分解气氛、热分解温度、热分解时间和升温速率对金属钻粉形貌、粒度和比表面积的影响.研究结果表明:在Co(Ⅱ)-C2042——NH3-NH4+-H2O反应体系中得到的前驱体为含氨草酸钴复盐,形貌为纤维状,氨与钴离子配合并生成含氨草酸钴复盐是纤维状形貌形成的内在机制,它是通过含NH3基配合物以链状结构连接[(NH3)M-OX-M(NH3)]2+生长基元以轴向取向连生形成一维形貌;在弱还原性气氛、热分解时间为30～60 min、升温速率为15～20 K/min、热分解温度为623～723 K条件下,热分解含氨草酸钴复盐粉末可以制备比表面积为10.44 m2·g-1的纤维状多孔金属钴粉,其孔结构为两端开放的管状毛细孔且多为中孔.     

丁二酮肟分光光度法测钴方法的研究

以丁二酮肟 (DMG)为显色剂与 Co2＋显色反应,生成二元有色络合物,在二元有色络合物基础上再与碘离子形成三元有色络合物,增大有色物质的对单色光吸收能力,提高显色反应的灵敏度.着重系统研究显色反应的影响因素（络合剂用量、温度、酸度、时间）对显色效果的影响,并确定最佳显色参数：λ max=347 nm,ε =1.4× 104 L× mol－ 1× cm－ 1, pH=5～ 7.线性范围 1.0～ 15 ug/mL,三元有色络合物组成为 Co(DMG)2I2.     

用P507萃取分离钴及草酸反萃制备草酸钴

研究锂电池浸出液中钴、镍、锂的P507萃取分离方法,通过直接采用草酸反萃富钴有机相得到草酸钴产品.实验对含有53.8 g/L 钴的料液进行萃取.研究结果表明最佳萃取条件如下:有机相组成(体积分数)为25%P507+5%TBP+70%磺化煤油,萃取剂皂化率为70%,水相初始pH为3.5,常温下萃取10 min,有机相与水相的相比ψ(O)/ψ(A)为1.5:1.0,通过3级错流萃取,钴的萃取率达99.5%,锂和镍的萃取率仅为4.9%和3.1%:P507萃取分离钴、镍、锂过程的焓变分别为: -2.043,-0.812和1.586 kJ/mol;直接使用草酸反萃富钴有机相,得到分相良好的油一水一固3相,最优反萃工艺为:0.03 g草酸/mL富钴萃取剂,温度为40℃,ψ(O)/ψ(A)=1.0:2.5,钴的反萃率达99.5%,反萃后的萃取剂和水相均可再生循环利用.     

Process and kinetics of the selective extraction of cobalt from high-silicon low-grade cobalt ores using ammonia leaching

An ammonia-based system was used to selectively leach cobalt(Co)from an African high-silicon low-grade Co ore,and the other elemental impurities were inhibited from leaching in this process.This process was simple and environmentally friendly.The results revealed that the leaching ratio of Co can reach up to 95.61%using(NH₄)₂SO₄as a leaching agent under the following materials and conditions:(NH₄)₂SO₄concentration 300 g/L,reductant dosage 0.7 g,leaching temperature 353 K,reaction time 4 h,and liquid-solid ratio 6 mL/g.The leaching kinetics of Co showed that the apparent activation energy of Co leaching was 76.07 kJ/mol(i.e.,in the range of 40-300 kJ/mol).This indicated that the leaching of Co from the Co ore was controlled by an interfacial chemical reaction,and then the developed leaching kinetics model of the Co can be expressed as 1-(1-α)^1/3=28.01×10~3×r_0^-1×C_((NH₄)₂SO₄)^1.5×exp(-76073/8.314 T)×t,whereαis the leaching ratio(%)of Co,r_0 is the average radius(m)of the Co ore particles,T is the temperature(K),and C_((NH₄)₂SO₄)is the initial reactant concentration(kg/m³).     

水射流辅助刀具切削钴结壳

为了减小钴结壳切削过程中产生的冲击载荷,提高集矿机的行走安全性,提出了水射流辅助刀具切削钴结壳的切削方法.分析了单个截齿切削钴结壳时的受力情况,建立了水射流辅助刀具切削钴结壳的力学模型,通过仿真计算获取了水射流压力和刀具在钴结壳表面产生初始裂纹所需最小切削力的作用规律.仿真结果表明:与纯刀具切削相比,当水射流作用点和刀具作用点重合时,刀具在钴结壳表面产生初始裂纹所需的最小切削力明显下降;随着水射流压力的增加,刀具所需的最小切削力急剧下降.开展了水射流辅助刀具切削钴结壳模拟料实验.实验结果表明:与纯刀具切削钴结壳相比,水射流辅助刀具切削钴结壳时,切削过程中冲击载荷的最大值明显下降,当射流压力为5 MPa时,冲击载荷的最大值下降约50%,有效值下降约10%.     

钴结壳开采装置及方法

海底钴结壳的开采,需要一种能适应海底特殊条件、针对钴结壳特殊性能的开采方法.作者根据现有钴结壳开采方法,提出了激振破碎开采法,并研究了相关机电技术:通过调节激振频率及振幅以适应厚度差距较大的钴结壳分布状况;激振作业不需反力以适应高低不平、悬崖遍布的海底地形;通过比例电液减压阀来改变液控变量马达的排量以改变激振频率;通过结合比例电液减压阀、密封氮气压力位移转换器和机液伺服阀以实现对独立回转的2个偏心体进行等偏心距控制,以消除侧向振动.研究结果表明:该开采方法装备能使破碎设备在海底斜坡上作业,即使悬吊于悬崖堑沟之中也能正常作业;设备能根据钴结壳自身特点进行参数最优调节,实现高效共振剥落.     

电沉积制备氮化钴纳米片超级电容器

采用一种简单的电化学沉积和退火方法,实现了在碳布基底上碳氮结构修饰氮化钴(CC@Co2 N@CN)材料的制备,并将其用于高性能超级电容器.氮化钴表面修饰的碳氮结构不仅可以提高整个电极的电容,而且可以缓解氮化钴的氧化,从而提高整体的导电性能.同时,CC@Co2 N@CN表现出极长的寿命,在10000次循环后容量仍能保持其初始值的77％.在电流密度为1 m A·cm-2时,该电极的面积电容最高可达429.4 m F·cm-2.因为具有较大的面积电容和良好的循环稳定性能,此类基于碳布基底的氮化钴碳氮结构超级电容器在储能领域具有广阔的应用前景.