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电解氯化钴百科

氯化钴

2019-02-21 13:56:29

【英文名称】cobaltous chloride;cobalt dichloride 【结构或分子式】 CoCl2·6H2O   【密度】相对密度(25℃):1.925(六水),3.356(无水) 【熔点(℃)】86(六水) 【性状】 六水物:赤色晶体,无水物:浅蓝色粉末。 【溶解状况】 六水:易溶于水,也溶于乙醇、和;无水物:溶于乙醇、、。 【用处】 用于制气压计、比重计、隐显墨水等。氯化钴试纸在枯燥时是蓝色,湿润时转变为粉赤色。硅胶中加一定量的氯化钴,可指示硅胶的吸湿程度。 【制备或来历】 由氧化钴与效果而制得。 【其他】 六水物在空气中易潮解,热至120~140℃则失掉结晶水而成无水物。

利用钴矿制取氯化钴的试验研究

2018-12-10 14:18:49

利用钴矿制取氯化钴的试验研究.pdf

电解钴

2017-07-03 10:47:33

电解钴,中文别名为钴粉;钴;钴,海绵状;钴丝;钴片;钴粒;纳米钴。性质描述钴是具有光泽的钢灰色金属,比较硬而脆,有铁磁性,加热到1150℃时磁性消失。钴的化合价为2价和3价。在常温下不和水作用,在潮湿的空气中也很稳定。在空气中加热至300℃以上时氧化生成CoO,在白热时燃烧成Co3O4。氢还原法制成的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。产品应用金属钴主要用于制取合金。钴基合金是钴和铬、钨、铁、镍组中的一种或几种制成的合金的总称。含钴的一定量钴的刀具钢可以显著地提高钢的耐磨性和切削性能。含钴50以上的司太立特硬质合金即使加热到1000℃也不会失去其原有的硬度,如今这种硬质合金已成为含金切削工具和铝间用的最重要材料。在这种材料中,钴将合金组成中其它金属碳化物晶粒结合在一起,使合金具更高的韧性,并减少对冲击的敏感性能,这种合金熔焊在零件表面,可使零件的寿命提高3-7倍。航空航天技术中应用最广泛的合金是镍基合金,也可以使用钴基合金。

钴的电解精炼

2019-01-24 09:36:35

金川公司采用可溶阳极和阴极隔膜电解法生产电钴。生产使用12个电解槽,规格为2060mm×790mm×860mm,使用2个槽造液。电解液为氯化物体系,阴极新液的化学成分列于表1。 表1  钴电解新液的成分    (g∕L)钴电解时的主要技术条件如下: 阳极规格及片数:        500mm×230mm×40mm,每槽22块 同极中心距:            180mm 始极片规格及片数:     540mm×520mm,每槽10块 电解温度:              55~65℃ 电流密度              300~400A∕m2 槽电压:              1.6~2.2V 电解液循环量:        16~220ml∕(min·袋) 阴阳极区液面差:      30~50mm 阴极周期:            3天 钴电解阳极液的成分:阳极液和造液一起进行净化除杂,然后作为阴极新液返回电解。主要除杂作业为除镍、除铜、除铅和除铁。净化除杂的主要工艺条件列于表2。 表2  电解钴阳极液除杂主要工艺条件净化渣压滤除去,含钴铁渣返回与镍系统钴渣一起进行浆化、还原溶解。经过净化处理,溶液达到生产电钴的阴极液的要求,即:Co>100g∕L,Fe<0.001g∕L,Cu≤0.003g∕L,Pb≤0.0003g/L,Zn≤0.007g∕L。

电解氯化铝

2017-06-06 17:49:51

电解法炼铝有多种途径可得到,其中一种就是电解氯化铝。以下就简单做一下介绍。氯化铝融盐电解法以氯化铝为原料,以碱金属或碱土金属氯化物为电解质进行电解制取铝的方法。1973年美国铝业公司(Alcoa)宣称获得了氯化铝融盐电解的成功,在得克萨期州建立了一座年产1.5万t的试验厂,1976年投产,3年后停产。Alcoa的氯化铝融盐电解法包括3个主要步骤,见图1。和冰晶石-氧化铝电解一样,氯化铝融盐电解法需要拜耳法先制纯氧化铝。然后氧化铝和炭及电解得到的氯气在高温下反应生成氯化铝,氯化铝加到电解槽进行融盐电解得到金属铝和氯气,氯气返回制取氯化铝。氯化铝融盐电解的电解槽为多室槽,它的外面是一个钢壳,内部砌筑耐火耐侵蚀的非电导性材料,槽内留有储存铝液的空间,上部为耐火材料内衬砌的盖子。经过盖子上的孔洞供入原料氯入铝,并排出电解产物铝液和氯气。电解槽内有若干个双极性电极,上下配置,极间距约是1.3cm。据报道,电解槽日产铝13t,电耗为每千克铝9.5kW·h,电流效率为87%。电解质组成为:AlCl3=5%、NaCl=53%、LiCl=42%。电解质还含少量MgCl2、KCl、CaCl2。阳极上析出来的氯气从槽内上升时,引起电解液对流和循环运动,有助于把铝液从阴极上清扫掉并把供入的氯化铝带进各个电解室内。更多信息可资讯上海有色金属网查询。

镍电解净液钴渣提钴

2019-03-05 09:04:34

镍电解时,阳极中的镍与钴一同电化学溶解进入溶液,在阳极液净化除杂质时,溶液中钴以Co(OH)3方式沉积进入钴渣。钴渣含钴6%-7%,可用来出产氧化钴,也可产出金属钴。所用工艺由钴渣溶解、浸出液净化除杂质、镍钴别离以及制取氧化钴(或金属钴)四部分组成(见图)。    在65-75℃温度下,在硫酸溶液中,参加Na2SO3将Co3+还原成CO2+并溶解:                2Co(OH)3+Na2SO3+2H2SO4====2CoSO4+Na2SO4+5H2O    溶出液在95℃,参加NaClO3将Fe2+氧化水解沉积除掉。除铁液进萃取槽,用P204萃取剂除铜和剩下铁,除铜后液再以P507别离镍钴,含钴有机相用溶液反萃取得到含Co75g/L左右的COCl2溶液。此溶液既可以在不溶阳极电解槽中隔阂电解出产金属镍;也可以用草酸沉钴然后煅烧出产氧化钴粉。电解的技能条件是:电流密度400A/m2,槽电压3-4V,电解温度60℃,电流效率94%。

电解钴的用途

2018-12-10 14:19:47

电解钴主要用途:精密仪表、硬质合金、焊接工业等。

铋的氯化溶液电解

2019-03-04 11:11:26

铋的电解精粹是以经过开端火法精粹的铋铸成阳极,将电解分出铋铸成阴极,在和三氯化铋的电解液中电解,凭借直流电的效果,使阳极铋溶解,铋在阴极上分出。 铋的氯化溶液电解的工艺流程如图1所示。图1  铋的氯化溶液电解工艺流程 粗铋中杂质在电解时分为三类:一类在阴极分出;一类溶入电解液;一类不溶解而进入阳极泥。 一、铋电解的电极反响 铋电解示意图如图2。图2  铋电解示意图 在由和三氯化铋组成的电解液中的电离反响:在直流电效果下,阳极发作铋的溶解:阴极发作铋的堆积分出:跟着电解进程的进行,阳极铋逐步溶解,阴极上逐步分出铋而增厚。 二、杂质在电解中的行为 粗铋阳极板中含有多种杂质,这些杂质可分为三类: (一)较铋更负电性的金属:如铁、碲、铅、锡等,因为它们的标准电位比铋更负,所以先于铋进入电解液,生成氯化物盐类,其间氯化铅在溶液中溶解度小而沉积,其他氯化物进入电解液后,下降BiCl3浓度,使耗费添加,电耗添加,还会使阳极泥中海绵铋量添加,电流效率下降,使分出铋质量下降。 (二)较铋更正电性的杂质:如金、银等不溶解,进入阳极泥。少数银进入阴极铋是因为电解液循环机械夹藏所形成的。 (三)与铋电位挨近的杂质:如砷、锑、铜等,当这些杂质在溶液中浓度较大时,可能与铋一道在阴极分出。 所以要求电解运用的阳极质量好,主成分含量高,杂质含量低,特别是应严格控制砷、锑、铜的含量,以削减其在阴极分出的可能性。 三、铋电解造液法 因为铋离子在溶液中导电性差,因此铋阳极溶解的速度慢,而在阴极分出的速度快,从而使电解液中铋离子浓度不断下降,这种现象叫阳极钝化。所以在铋电解进程中,有必要制作部分含铋高的电解液弥补到已贫化的电解液中去。造液有两种办法:坩埚造液法与碱性造液法。 1、坩埚造液法。粗铋为阳极,铅条为阴极,铅条外用素烧的陶瓷坩埚作阴极隔阂。当新造液时,原液选用和食盐的混合液:而旧造液时,用电解后的溶液造液回来运用。在直流电效果下,氯离子移向阳极,使阳极铋溶解生成三氯化铋溶液,因为铋离子体积较大,不能透过阴极坩埚隔阂,而被留在电解液中,只要氢离子体积小,能经过隔阂在阴极放电。在不断对阴极弥补的情况下,电解液含铋量不断添加,其反响为:造液后的高铋溶液,经过电解液的循环,接连地弥补到电解出产中去,而含铋低的电解液,也经过循环不断回来造液。 坩埚造液法能够在不改变电解液量的情况下,进步电解液中铋离子浓度。 2、碱性造液法。阴极与阳极均用粗铋,不需阴极隔阂,造液运用食盐溶液,在直流电效果下,阳极铋溶解生成BiCl3,而在阴极表面分出并发生NaOH,其反响为:生成的氯化铋被水解为氯氧化铋,仅少数在阴极分出:阳极不断溶解,直至将溶液中氯离子耗费完毕。电解完毕后将碱液抽去,用将BiOCl浸出:因为浸出BiOCl的溶解度约束在100~120克/升铋左右,所以碱性造液法只能添加所需的电解液量,而不能进步电解液含铋量。 四、铋电解的技能条件 (一)电解液组成。电解液由与三氯化铋组成。在开槽制备电解液时,需配入一定量的食盐,其浓度为100千克食盐/1米3,以添加溶液中氯离子浓度。电解液中游离酸控制在80~100克/升,铋控制在120~150克/升。电解液密度1.2克/厘米3左右。电解液中酸量超越含铋量时,在阴极分出海绵铋,酸量过低则阳板溶解欠好,有片状物掉落,阳极泥含铋高,下降电流效率。当电解液中铋量过低时,阴极也分出海绵铋,而含铋过高时则需很多造液,使电耗添加。 2、阳极。阳极档次宜高,一般在90%~95%,最好大于95%,含硫要求不超越0.5%,含铅不超越3%。阳极中杂质含量对电解作业影响很大。某厂曾对表1所列阳极进行电解,技能条件控制为:电解液组成:Bi 90~115克/升,HCl 100~120克∕升,NaCl 80~100克/升,电流密度100安/米2。 表1  粗铋组成与电解作业联系由表1可见,粗铋含硫高时,阴极分出物呈混状,有一半的分出铋掉入阳极泥中,电流效率下降至50%左右,这是因为不溶的硫化铋薄膜阻止阳极铋溶解形成的。 粗铋中锑的含量直接影响阳极泥的附着情况,含锑高时,阳极泥不掉落,但含锑过高将引起槽压上升;当阳极含锑低时,阳极泥易掉落,添加了槽底阳极泥量,且电解液易污染。 粗铋含银与阴极分出铋含银间联系如图3所示。图3  粗铋含银与分出的铋含银间的联系 当粗铋含银低于1.5%时,电铋含银低于0.05%。 参加适量硫酸以除掉电解液中Pb2+。但参加硫酸也有利于银在阴极分出,所以当粗铋含银大于1%时,不宜加硫酸避免银分出。 阳极板的厚度与电解周期有关,当阳极厚5毫米,电流密度100安∕米2时,可饱尝24小时电解,残极率35%。 (三)电流密度。电流密度是每米2阴极表面上经过的电流安培数,单位为安/米2。电流密度直接影响电解的出产率、电耗和出产本钱,是至关重要的技能参数。选定电流密度时要考虑经济和技能条件。不引起阳极钝化又能确保阴极分出物质量的最大电流密度称答应电流密度,在答应电流密度范围内,经济上最合理的电流密度叫经济电流密度,也就是本钱最低的电流密度,能够确保较高的阴极质量、较高的电流效率和较低的电耗的高电流密度。铋电解的电流密度一般控制在100~150安/米2,造液的电流密度为200~300安/米2。 (四)电耗、槽电压及电流效率。电耗是电解出产的首要技能经济指标,是每出产一吨铋在电解时所耗费的直流电数量,以千瓦小时/吨铋或千瓦小时/吨分出铋表明,电耗(W)首要由槽电压(V)和电流效率(η)所断定,其核算式: 从上式可见,电耗与槽电压成正比,与电流效率成反比,而以槽电压影响最大。 槽电压可用下式核算:式中,Ea-由阳极浓差极化引起的阳极电位(伏);       Ek-由阴极浓差极化引起的阴极电位(伏);       I-经过电解槽的电流强度(安)即电流密度乘以一个电解槽内阴极总面积(米2);       R1-电解液电阻(欧);       R2-阴极、阳极与导电铜板和导电杆等的电阻(欧)。 槽电压随电流密度的进步及电解时刻的延伸而进步。开端电解时槽压为0.25伏左右,跟着电解的进行,阳极泥层加厚,浓差极化加重,至电解后期达0.5伏以上。造液则开端为3.5伏左右,后期升至5.5伏左右。 铋电解的电流效率在90%以上,一般在95%左右。核算电流效率的公式为:式中G-分出铋分量(克);     q-铋的电化当量,为2.6克/安·小时;     I-电流强度(安);     t-通电时刻(小时);     n-电解槽数目。 综上所述,列出铋电解技能条件如下: 电解液组成:游离80~100克/升;铋离子120~150克/升;NaCl 100~120克/升; 阳极档次:Bi高于90%;S低于0.5%; 电流密度:100~150安/米2;造液200~300安/米2; 槽电压:0.25~0.5伏:造液3.5~5.5伏; 电解液温度:25~30℃;造液时低于50℃; 电解液循环量:下进上出,5升/分; 极距:100~110毫米; 电解周期:2~3天;造液3~4天; 阳极泥率:10%左右;阳极泥含铋50%~70%; 残极率:35%~50%。 五、铋电解设备 某厂年产500吨电铋之电解设备为: 电解槽:2500×1050×1000毫米共30只,水泥槽体,内村沥青; 地下贮槽:2500×2000×1000毫米共2只,材料为混凝土槽体内衬沥青; 洗残极槽2个; 离心过滤机:φ600毫米(内衬胶)一台; 电动单樑桥式超重机(2吨)一台; 酸泵:φ'2"(内衬胶)2台。 六、分出铋的火法精粹 粗铋经电解精粹在阴极分出的电铋,含铋在99%左右,还含有铅、铜、砷、锑、碲、银等杂质,有必要再经火法精粹提纯。 将粉与分出铋分层装锅,每层分出铋厚度约300~400毫米,加硫份额为Bi∶S=200∶1。装锅后缓慢升温至600℃,拌和捞除铜浮渣,然后参加固体碱,拌和除硫。再进行加锌除银与氯化除锌、铅,其原理与操作办法如前述。

三氯化铁浸出-二氯化铅融盐电解

2019-02-14 10:39:59

方铅矿在酸性的饱满食盐水中浸出,生成二氯化铅和元素硫,二氯化铅溶于热的食盐水中,趁热过滤,滤液冷却后得到二氯化铅结晶;二氯化铅再进行融盐电解,得到金属铅和;用于氧化二,使之变成,循环运用。首要反响如下:    浸出:PbS+2FeC13 ==== PbCl2+2FeCl2+So    电解:负极:PbCl2+2e ==== Pb↓+2Cl-           正极:2Cl- -2e ==== Cl2    再生:2FeC12+Cl2 ==== 2FeC13    M. M. Wong 1980年报导了美国矿务局雷诺冶金研究中心进行的方铅矿浸出-二氯化铅融盐电解扩展实验的有关细节[1],此扩展实验规划为每次处理铅精矿50kg,连续操作,浸出槽是带有聚氯二乙烯面料和钛加热管的钢桶,容积为1.5m3。浸出液含73g/L的FeC13,254g/L的NaCl、pH=3。温度约100`C,反响30min,铅的浸出率达98%,铜和银的浸出率达80%,锌浸出率约为70%。    电解槽内壁用石英砖砌成,尺度为865mm x 635 mm x457mm,阴极为石墨板,阳极为石墨棒,下图为电解槽的示意图。    电解液由25% LiCl、32% KCl和45% PbCl2组成,电解时通入3000A电流,电解温度450℃,电解产出的液态金属铅用虹吸管放入置于真空室的铸模内,分出的C12经过纤维强化塑料管引至氯化塔底部,使FeCl2氧化为FeCl3,循环运用。此电解槽日产金属铅226.8 kg,电耗为每吨铅1168kW·h。此进程每吨铅的生产成本(包括除矿石外的食盐、、、石灰等原材料、人工、修理、税、稳妥、折旧等费用)为108美元,与火法附近。    此进程的长处是:完成了湿法炼铅,基本解决火法炼铅中的环境污染和铅中毒问题;可收回大部分伴生金属和硫;生产规划可大可小。    此进程的缺陷是:选用氯化物系统浸出和电解,对设备原料要求高PbCl2简单结晶,给矿浆运送、过滤等作业添加困难;电解温度450℃,又要发生,存在不安全要素;电解槽结构比较复杂;矿石中的金不能收回。    参考文献:    1  M. M. Wong,Paper Presented at the 109th AIME Annual Meeting at Lasvegas,Nevada,Feb. 24-28,1980

2018-04-19 17:41:48

钴是灰色硬质金属,它的居里点(失去磁性的临界温度点)为1150℃,熔点为1495℃,沸点为2900℃,具有磁性和耐高温性。在300℃以上发生氧化作用,极细粉末状钴会自动燃烧。钴能溶于稀酸,在浓硝酸中会形成氧化薄膜而被钝化;在加热时能与氧、硫、氯、发生剧烈反应。 

钴常识

2019-03-14 10:38:21

钴是灰色硬质金属,它的居里点(失掉磁性的临界温度点)为1150℃,熔点为1495℃,沸点为2900℃,具有磁性和耐高温性。在300℃以上发作氧化效果,极细粉末状钴会主动焚烧。钴能溶于稀酸,在浓硝酸中会构成氧化薄膜而被钝化;在加热时能与氧、硫、氯、发作剧烈反响。  自然界中已知含钴矿藏有近百种,大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌等矿床中,常见的用于提取钴的矿藏有辉砷钴矿、砷钴矿、硫钴矿、硫镍钴矿、含钴黄铁矿、硫铜钴矿、钴华、方硫镍钴矿等。钴矿藏的赋存状况杂乱,矿石档次低,所以提取工艺比较杂乱且收回率低。一般先用火法将砷钴精矿、含钴硫化镍精矿、铜钴矿、钴硫精矿中的钴富集或转化为可溶性状况,然后再用湿法使钴进一步富集和提纯,最终得到钴化合物或金属钴。  金属钴首要用于制作合金。钴基合金是钴和铬、钨、铁、镍中的一种或几种制成的合金的总称。含钴工具钢能够显著地进步钢的耐磨性和切削性能,含钴50%以上的司太立特硬质合金即便加热到1000℃也不会失掉其原有的硬度。航空航天技术中运用最广泛的合金是镍基合金,也能够运用钴基合金。含钛和铝的镍基合金强度高是因为构成组成为NiAl(Ti)的相强化剂,当运转温度高时,相强化剂颗粒就转入固溶体,这时合金很快失掉强度。钴基合金的耐热性是因为构成了难熔的碳化物,这些碳化物不易转为固体溶体,分散活动性小,温度在1038℃以上时,钴基合金的优越性就显现无遗,它可用于制作高效率的高温发动机。在航空涡轮机的结构材料运用含20%-27%铬的钴基合金,能够不要维护覆层就能使材料达高抗氧化性。钴是磁化一次就能坚持磁性的少量金属之一,在热效果下失掉磁性的温度叫居里点,铁的居里点为769℃,镍为358℃,钴可达1150℃。含有60%钴的磁性钢比一般磁性钢的矫顽磁力进步2.5倍。在振荡下,一般磁性钢失掉差不多1/3的磁性,而钴钢仅失掉2%-3.5%的磁性。因此钴在磁性材料上的优势就很显着。钴在电镀、玻璃、染色、医药医疗等方面也有广泛运用。  我国钴矿资源首要散布在甘肃、山东、云南、河北、青海和山西,其保有储量占全国保有储量的百分比依次为30.5%、10.4%、8.5%、7.3%、7.1%、6%,这六个省的储量之和占全国总储量的70%,其他30%的储量散布在新疆、四川、湖北、西藏、海南、安徽等省区。我国已探明的钴矿床绝大多数是伴生矿,档次较低,钴首要作为副产品加以收回。依据对全国钴储量大于1000吨的50多个矿床的统计分析得知,钴的均匀档次仅为0.02%,因此出产过程中金属收回率低,工艺杂乱,出产成本高。可利用的钴资源首要伴生在铜镍矿床中,其钴资源探明储量占全国总储量的50%左右。已开发的铜镍矿床有甘肃金川的白家嘴子、吉林磐石的红旗岭、新疆的喀拉通克等矿,甘肃金川为我国首要钴出产地。可利用的钴资源其次伴生在铜铁矿床中,现在现已开发的有山西中条山铜矿、湖北大冶铁矿、山东金岭铁矿、四川拉拉厂铜矿和海南石碌铁铜矿等。因为受资源条件约束,国内钴产值增加缓慢,不能满意国内市场需求,需经过进口补偿缺乏。

金属钴

2018-04-19 17:42:10

自然界中已知含钴矿物有近百种,大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌等矿床中,常见的用于提取钴的矿物有辉砷钴矿、砷钴矿、硫钴矿、硫镍钴矿、含钴黄铁矿、硫铜钴矿、钴华、方硫镍钴矿等。钴矿物的赋存状态复杂,矿石品位低,所以提取工艺比较复杂且回收率低。一般先用火法将砷钴精矿、含钴硫化镍精矿、铜钴矿、钴硫精矿中的钴富集或转化为可溶性状态,然后再用湿法使钴进一步富集和提纯,最后得到钴化合物或金属钴。   金属钴主要用于制造合金。钴基合金是钴和铬、钨、铁、镍中的一种或几种制成的合金的总称。含钴工具钢可以显著地提高钢的耐磨性和切削性能,含钴50%以上的司太立特硬质合金即使加热到1000℃也不会失去其原有的硬度。航空航天技术中应用最广泛的合金是镍基合金,也可以使用钴基合金。含钛和铝的镍基合金强度高是因为形成组成为NiAl(Ti)的相强化剂,当运行温度高时,相强化剂颗粒就转入固溶体,这时合金很快失去强度。钴基合金的耐热性是因为形成了难熔的碳化物,这些碳化物不易转为固体溶体,扩散活动性小,温度在1038℃以上时,钴基合金的优越性就显示无遗,它可用于制造高效率的高温发动机。在航空涡轮机的结构材料使用含20%-27%铬的钴基合金,可以不要保护覆层就能使材料达高抗氧化性。钴是磁化一次就能保持磁性的少数金属之一,在热作用下失去磁性的温度叫居里点,铁的居里点为769℃,镍为358℃,钴可达1150℃。含有60%钴的磁性钢比一般磁性钢的矫顽磁力提高2.5倍。在振动下,一般磁性钢失去差不多1/3的磁性,而钴钢仅失去2%-3.5%的磁性。因而钴在磁性材料上的优势就很明显。钴在电镀、玻璃、染色、医药医疗等方面也有广泛应用。   我国钴矿资源主要分布在甘肃、山东、云南、河北、青海和山西,其保有储量占全国保有储量的百分比依次为30.5%、10.4%、8.5%、7.3%、7.1%、6%,这六个省的储量之和占全国总储量的70%,其余30%的储量分布在新疆、四川、湖北、西藏、海南、安徽等省区。我国已探明的钴矿床绝大多数是伴生矿,品位较低,钴主要作为副产品加以回收。根据对全国钴储量大于1000吨的50多个矿床的统计分析得知,钴的平均品位仅为0.02%,因而生产过程中金属回收率低,工艺复杂,生产成本高。可利用的钴资源主要伴生在铜镍矿床中,其钴资源探明储量占全国总储量的50%左右。已开发的铜镍矿床有甘肃金川的白家嘴子、吉林磐石的红旗岭、新疆的喀拉通克等矿,甘肃金川为我国主要钴生产地。可利用的钴资源其次伴生在铜铁矿床中,目前已经开发的有山西中条山铜矿、湖北大冶铁矿、山东金岭铁矿、四川拉拉厂铜矿和海南石碌铁铜矿等。由于受资源条件限制,国内钴产量增长缓慢,不能满足国内市场需求,需通过进口弥补不足

镍电解液净化除钴的原理与方法

2019-02-13 10:12:44

镍电解液中的杂制裁元素钴,其性质与镍附近,而金属镍中含必定量的钴对镍的性质并无太大的影响,因而,世界各国在核算金属镍的档次时,大多是把钴视同镍相同兼并起核算的。可是因为钴是一种比镍更贵重的稀疏金属,应尽或许独自收回作为产品。为了进步钴的收回率,一般在镍冶金中先将钴富集起业,为下一步提钴发明条件。       在镍电解系统中,除钴办法一般有中和水解法、溶剂萃取法及“黑镍”氧化水免除钴法等。       1、中和水解法除钴的基本原理       如前所述,在镍电解液中的杂质往往多以贱价存在,例如Fe2+、Co2+、Ni2+等离子,用简略水解的办法是不能将它们别离的,而必须将其氧化成高价离子而进行氧化水解净化。       Fe2+和Cu2+被氧化成三价的氧化复原电位为:          可见,中和水解法除Co的基本原理与除Fe尽管相似,但Co2+较Fe2+难氧化,而Co3+比Fe3+又难水解沉积,因而除Co比除Fe要困难,需要比空气更强的氧化剂,沉积PH值也较高。当选用氯化物电解质或氯化物-硫酸盐混合电解质时,常用作氧化剂。当选用纯硫酸盐系统为电解质,则常用黑镍(NiOOH)氧化除钴。       2、氧化中和水解法除钴       是一种强氧化剂,它比空气重2.5倍。氯在水中的溶解度很小,跟着温度的升高,其溶解度更小,例如,在25℃时,100g水溶解氯0.6411g;在80℃时,溶解氯仅0.2226g。       在湿法冶金中,氯和氧(空气)都常作为氧化剂运用,它们的氧化复原电位分别为:          可见的氧化性较氧气强,运用钴和镍的氧化复原电位和水解PH的差异,可运用将Co2+优先氧化成Co3+,并使Co3+水解生成难溶的Co(OH)3沉积,到达除钴意图,其反响式为: 2CoSO4+Cl2+6H2O=2Co(OH)3↓+2H2SO4+2HCl       为了促进反响向右进行,加碳酸镍(或Na2CO3)中和水解反响所发作的酸: 2HoSO4+2HCl+3NiCO3=2NiSO4+NiCl2+3H2O+3CO2↑       归纳上述丙个反响,则除钴守程总的反响为: 2CoSO4+Cl2+3NiCo3+3H2O=2Co(OH)3↓+2NISO4+2NiCl2+3CO2↑       在除钴的一起,残留在溶液中的铁也会发作相似反响: 2FeSO4+Cl2+3NiCo3+3H2O=2Fe(OH)3↓+2NiSO4+NiCl2+3Co2↑       在除钴后期,当P进步到4.5~5.0时,溶液中的其他杂质铜、锌、铅等也会水解沉积:[next] ZnSO4+2H2O=Zn(OH)2↓+H2SO4 CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+H2SO4 PbCl2+2H2O=Pb(OH)2↓+2HCl       此外,部他铅还会被氧化成嗀氧化铅沉积分出: PbCl2+2H2O+Cl2=PbO2↓+4HCl       在除钴进程中,尽管Ni2+的氧化复原电位比Co2+略高,但因为溶液中Ni2+的浓度远远大于Co2+的浓度,所以在Co2+水解的一起,部分Ni2+也相应地会发作与Co2+相相似的反响: 2NiSo4+Cl2+3NiCo3+3H2O=2Ni(OH)3↓+2NiSO4+NiCl2+3CO2↑       因而会构成镍的丢失,使钴渣含镍量升高,但又因为下列反响: Ni(OH)3+CoSO4=Co(OH)3↓+NiSO4       在必定程度上能削减镍的丢失。       影响除钴功率的要素较多,主要有通办法、进程PH值的操控以及和剂的运用。       镍电液中钴含量较低,一般为0.1~0.3g/L,所以用气态氯通入溶液中氧化钴时,的运用率较低。因而,在溶液中的涣散度必将影响除钴功率,在溶液中涣散愈好,则钴氧化得愈彻底。故挑选适合的通氯办法具有重要意义。通氯办法有以下几种:       (1)球室反响        此法是让和溶液经过文丘里管混合后当即进入球室再进行反响,球室体积依据流量巨细而定,为经过喷嘴的溶液充沛触摸发明了条件。       (2)缸体闭路循环       在缸体外侧独自设一台泵和一条管路,与缸体内溶液构成一闭路循环系统,从泵的出口处通入.泵的出管伸入到反响液面以下,通时将泵开动,使缸内溶液经过循环管不停地闭路循环,使与溶液得以充沛混合。       (3)管道反响        加长入中和除钴槽之间的管道,依据流量核算可加长至80~100m,使和溶液在这一段管道中进行充沛 混合,以进步的运用率,某厂正是选用此种办法,作用杰出。       在除钴进程中,高速好PH对高除钴功率也很重要。除钴前液P睛般操控为4.5~5.0,其意图在于中和其反响所发作的酸,使尽或许被溶液多吸收,使贱价钴被氧化彻底。净化前液假如PH过低,将影响的吸收,呈现溶液通不进的现象。通后的溶液,其PH一般维持在3.5~4.0。反响终了时,为了使Cu、Pb、Zn等杂质进一步发作水解,应尽量防止会集参加中和剂,以防溶液因部分PH过高而构成镍的丢失。       除钴是净化的最终一道工序,为了确保电解液的净化质量,溶液自管道反响器出来后,又进入4个串联的75m3的帕秋卡或空气拌和槽中持续反响。下表为净化除钴技能操作条件。下表  氧化中和水解净化除钴技能操作条件项目单位技能条件反响温度℃60~70通氯前溶液PH值 4.5~5.0氧化复原电位mV1050~1100除钴结尾PH值 4.5~5.0除钴后液含钴g/L产品牌号为Ni9990电镍时Co≤0.02                        Cu≤0.003                        Fe≤0.004 Zn≤0.00035 Pb≤0.0003 产品牌号为Ni9999电镍时Co≤0.001 Cu≤0.0003 Fe≤0.0003 zn≤0.0003 Pb≤0.00007

钴镍

2017-06-06 17:50:12

钴镍钴镍作为战略资源在工业中的地位大大提高,在硬质合金、功能陶瓷、催化剂、军工 行业 、高能电池方面应用广泛,有工业味精之称。钴镍的生产以湿法冶金为主。钴镍在工业中的作用是相当重要的,在现代工业中,钴镍是不可替代的资。,主要分为以下四个步骤。   一、浸出。作为湿法冶金的第一步,浸出率的高低直接决定效率以及效益。原矿经过破碎、筛选、富集以及其他处理以后,将矿物里面的有价 金属 转移到溶液中的过程。在钴镍生产中浸出主要有酸性浸出、氯化浸出、氨浸出以及高压氧浸等等。主要用到的辅料有浓硫酸、浓盐酸、氯气,二氧化硫、氨水、空气、氯酸钠、双氧水、二氧化锰、亚硫酸钠等等。一般钴镍矿主要有硫化矿以及氧化矿,特别是硫化矿多半生有其他 金属 ,所以在浸出时不仅要考虑钴镍的浸出,还要考虑其他有价 金属 的综合回收利用。   二、除杂。除杂是钴镍冶金中产品保障的重要过程。 对于一些大量的杂质离子,比如铁离子、铝离子,主要考虑化学除杂法,直接加碳酸钠或者氢氧化钠调节pH在3.5-4.0,由于二价铁沉淀pH比较高,所以一般会加氧化剂使得二价铁氧化成三价铁,对于除铁还有黄铁钠矾法。对于铅镉铜一般会采用硫化钠除杂,一般调节pH在1.8-2.0左右。当然由于考虑到综合回收,可以先用其他萃取剂在较低pH捞铜后再除其他杂质。对于锰、锌、少量的铁铝锰铬,可以用萃取法除去。常见的萃取剂有P204、P507、cyanex272。   三、前驱体的合成。萃取生产合格的钴镍溶液,需用沉淀剂生产前驱体,主要的前驱体是碳酸盐、草酸盐。如若生产晶体,如硫酸镍晶体、硫酸钴晶体等,则不需要这一,直接浓缩蒸发结晶。一般合成前驱体采用对加方式,控制一定的过程pH以及终点pH,反应温度,反应时间等。控制一定的形貌,粒径等。   四、还原。如果直接选用高压氢还原,则不需要合成这一步。如果用高温氢还原,则把前驱体破碎后,在还原炉中控制一定的温度和气流量,然后破碎,真空包装。钴镍 金属 广泛应用于电池、硬质合金、不锈钢、石油化工、汽车制造、机械工具等 行业 ,钴镍粉体是现代工业不可缺少的 金属 材料。我国是贫钴国家,已探明的钴资源可开采储量是4.09万吨,仅占世界钴资源的1.03%,而钴资源的消耗却达到12000吨/年以上,占全球消耗量的25%;同时我国也是镍资源缺乏的国家,已探明的镍资源储量为232万吨,占世界的3.56%,而我国年消耗量约25万吨,每年缺口在10万吨以上。我国每年的锂离子、镍氢、镍镉等废电池超过30万吨,废旧电池保有量已超过100万吨,急需发展废旧电池的资源化利用技术。在锂离子、镍氢、镍镉等废电池中,存在丰富的钴、镍 金属 ,是重要的可再生钴、镍资源。利用废旧电池生产出满足高端产品应用要求的钴、镍粉末,可形成资源回收利用的良性循环。 

含钴黄铁矿提钴

2019-03-05 09:04:34

因为Co原子占有FeS中Fe的晶格,构成类质同相,所以选矿别离富集钴困难,浮选产出的钴硫精矿含钴不超越0.5%。为从贫钴硫精矿中提取钴,先氧化焙烧将S氧化成气体SO2除掉,一起将钴转变成水溶或酸溶形状,再用酸浸出钴,并与很多的铁渣别离。我国使用的焙烧工艺有三种:硫酸化焙烧、氧化焙烧一烧渣硫酸化焙烧和氧化焙烧一烧渣化焙烧。焙烧设备均选用欢腾焙烧炉。    氧化焙烧一烧渣硫酸化焙烧是一种两段法工艺。钴硫精矿硫酸化动力学研讨标明,该焙烧进程是分段完结的,开端是脱硫氧化反响,当焙砂含S降到2%-3%时,钴才开端很多硫酸化。因而分段焙烧既提高了S的利用率和设备生产能力,又有利于钴的硫酸化和收回。    1.氧化焙烧    在欢腾焙烧炉中于840-860℃温度下焙烧钴硫精矿。当精矿成分为(%):Co 0.3-0.4、Fe 35-45、S 30-35时,可得到含Co 0.4%、Fe 45%、S 1.8%的焙砂和SO2浓度8%-10%的烟气。    2.硫酸化焙烧    焙砂配入含钴黄铁矿,使混合料含硫到达10%以上,一起参加3% Na2SO4,将铁酸盐中钴转变为CaSO4。酸化焙烧条件为:床能率5-6t/(m2·d),钴浸出率75%-80%。浸出液通过净化、沉积、缎烧等工序,即可得到产品氧化钴。

含钴铜镍硫化矿提钴

2019-03-05 09:04:34

我国钴产值的40%来自铜镍硫化矿的归纳收回。金川有色金属公司占去从铜镍硫化矿中收回钴产值的80%。金川公司原矿含钴一般为0.05%,主要以硫化物形状存在于镍黄铁矿中,选矿时进入硫化镍精矿。此种精矿在电炉熔炼过程中,有85%的钴进入产品低镍锍,转炉吹炼时又一次分流,钴量的1/3进入高镍锍,其他2/3散布于转炉渣中。因转炉吹炼前、中、后期氧化程度的不同,中后期转炉渣含钴可达前期渣的2倍,均为0.4%-0.7%。此中后期转炉渣不回来电炉处理,而是作为提钴质料送炼钴体系。镍高锍中的钴在电解时与镍一道进入阳极液,可采用将Co2+氧化成Co3+,然后调pH使之水解成Co(OH)3沉积从溶液中分出。过滤后所得钴渣含Co 10%、Ni 30%、Fe 2%-4%、SiO2 4%-9%,可用来出产氧化钴、钴盐和电解钴。

钴知识

2019-03-08 09:05:26

钴是灰色硬质金属,它的居里点(失掉磁性的临界温度点)为1150℃,熔点为1495℃,沸点为2900℃,具有磁性和耐高温性。在300℃以上发作氧化效果,极细粉末状钴会主动焚烧。钴能溶于稀酸,在浓硝酸中会构成氧化薄膜而被钝化;在加热时能与氧、硫、氯、发作剧烈反响。 自然界中已知含钴矿藏有近百种,大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌等矿床中,常见的用于提取钴的矿藏有辉砷钴矿、砷钴矿、硫钴矿、硫镍钴矿、含钴黄铁矿、硫铜钴矿、钴华、方硫镍钴矿等。钴矿藏的赋存状况杂乱,矿石档次低,所以提取工艺比较杂乱且收回率低。一般先用火法将砷钴精矿、含钴硫化镍精矿、铜钴矿、钴硫精矿中的钴富集或转化为可溶性状况,然后再用湿法使钴进一步富集和提纯,最终得到钴化合物或金属钴。 金属钴首要用于制作合金。钴基合金是钴和铬、钨、铁、镍中的一种或几种制成的合金的总称。含钴工具钢能够显著地进步钢的耐磨性和切削性能,含钴50%以上的司太立特硬质合金即便加热到1000℃也不会失掉其原有的硬度。航空航天技术中运用最广泛的合金是镍基合金,也能够运用钴基合金。含钛和铝的镍基合金强度高是因为构成组成为NiAl(Ti)的相强化剂,当运转温度高时,相强化剂颗粒就转入固溶体,这时合金很快失掉强度。钴基合金的耐热性是因为构成了难熔的碳化物,这些碳化物不易转为固体溶体,分散活动性小,温度在1038℃以上时,钴基合金的优越性就显现无遗,它可用于制作高效率的高温发动机。在航空涡轮机的结构材料运用含20%-27%铬的钴基合金,能够不要维护覆层就能使材料达高抗氧化性。钴是磁化一次就能坚持磁性的少量金属之一,在热效果下失掉磁性的温度叫居里点,铁的居里点为769℃,镍为358℃,钴可达1150℃。含有60%钴的磁性钢比一般磁性钢的矫顽磁力进步2.5倍。在振荡下,一般磁性钢失掉差不多1/3的磁性,而钴钢仅失掉2%-3.5%的磁性。因此钴在磁性材料上的优势就很显着。钴在电镀、玻璃、染色、医药医疗等方面也有广泛运用。 我国钴矿资源首要散布在甘肃、山东、云南、河北、青海和山西,其保有储量占全国保有储量的百分比依次为30.5%、10.4%、8.5%、7.3%、7.1%、6%,这六个省的储量之和占全国总储量的70%,其他30%的储量散布在新疆、四川、湖北、西藏、海南、安徽等省区。我国已探明的钴矿床绝大多数是伴生矿,档次较低,钴首要作为副产品加以收回。依据对全国钴储量大于1000吨的50多个矿床的统计分析得知,钴的均匀档次仅为0.02%,因此出产过程中金属收回率低,工艺杂乱,出产成本高。可利用的钴资源首要伴生在铜镍矿床中,其钴资源探明储量占全国总储量的50%左右。已开发的铜镍矿床有甘肃金川的白家嘴子、吉林磐石的红旗岭、新疆的喀拉通克等矿,甘肃金川为我国首要钴出产地。可利用的钴资源其次伴生在铜铁矿床中,现在现已开发的有山西中条山铜矿、湖北大冶铁矿、山东金岭铁矿、四川拉拉厂铜矿和海南石碌铁铜矿等。因为受资源条件约束,国内钴产值增加缓慢,不能满意国内市场需求,需经过进口补偿缺乏。

氯化铝融盐电解法(炼铝新技术)

2019-03-04 16:12:50

融盐电解法以为质料,以碱金属或碱土金属氯化物为电解质进行电解制取铝的办法。1973年美国铝业公司(Alcoa)声称获得了融盐电解的成功,在得克萨期州建立了一座年产1.5万t的实验厂,1976年投产,3年后停产。     Alcoa的融盐电解法包含3个首要进程,见图1。和冰晶石-氧化铝电解相同,融盐电解法需求拜耳法先制纯氧化铝。然后氧化铝和炭及电解得到的在高温下反响生成,加到电解槽进行融盐电解得到金属铝和,回来制取。  图1  Alcoa电解法简明流程     融盐电解的电解槽为多室槽,它的外面是一个钢壳,内部砌筑耐火耐腐蚀的非电导性材料,槽内留有贮存铝液的空间,上部为耐火材料内衬砌的盖子。通过盖子上的孔洞供入质料氯入铝,并排出电解产品铝液和。电解槽内有若干个双极性电极,上下装备,极距离约是1.3cm。据报导,电解槽日产铝13t,电耗为每千克铝9.5kW·h,电流功率为87%。电解质组成为:AlCl3=5%、NaCl=53%、LiCl=42%。电解质还含少数MgCl2、KCl、CaCl2。阳极上分出来的从槽内上升时,引起电解液对流和循环运动,有助于把铝液从阴极上打扫掉并把供入的带进各个电解室内。融盐电解槽如图2所示。    图2  融盐电解槽示意图 1-电解质;2-石墨电极;3-双极性电极;4-槽壳(带冷却水套); 5-绝缘内衬;6-阴极上堆积的铝;7-阳极上分出的气泡     由于不与石墨阳极发作反响,原则上阳极并不耗费。为确保石墨阳极有较长的运用寿命,需求严格控制电解槽内的氧化物含量,不得超量0.03%。由于氧化物会进行电解,在阳极上生成二氧化碳,然后耗费阳极石墨。这种电解质的电导率为4.0Ω·cm。的理论分化电压是1.8V。当电流密度为0.8~2.3A/cm2时,单槽电压为2.7V,其间阳极过电压为0.37V,电解质电压降是0.5V,其他是导线和电极中的压降。融盐电解法的能耗包含氯化进程和电解进程的能量耗费,前者未见报导。     从经济上来看,融盐电解法是吸引人的,与冰晶石-氧化铝电解法比较技能经济指标见表1,电解下列长处:(1)电解温度挨近铝的熔点,比冰晶石-氧化铝电解低得多,电流功率高;(2)炭阳极不耗费;(3)电流密度大,槽的产能高,由于氯化物熔体中发作阳极效应的临界电流密度大;(4)选用多室槽和小极距,下降槽电压,使电能功率明显提高;(5)可革除强磁场的影响。可是,它有以下缺陷:(1)需求一个额定的氯化进程,这是耗费能量的。理论上出产1t铝需求5t,的报价比氧化铝贵得多。这就需求把电解进程发生的循环运用。(2)吸水性强,易在电解槽中发生沉积。 表1  融盐电解法与冰晶石-电解法的比较项 目融盐电解法冰晶石-氧化铝电解法 电解质组成    理论分化电压/V  阳极过电压/V  阳极电流密度/A·cm-2  极距/cm  电解温度/℃  电解质密度/g·cm-3  电解质电导率/Ω·cm-3  单槽电压/V  电流功率/%  槽出产能力/t·d-1  电解直流电耗/kW·h·t-1NaCl-LiCl-AlCl3 (AlCl3约5%) 1.8 0.35 0.8~2.3 1~1.2 700 1.5 1.7~2.0 3 85 13 9000~10000Na3AlF6-AlF3-Al2O3 (2%~7% Al2O3) 1.2 0.5 0.6~1.0 4~5 950~970 2.1 2.3 4 89 1.0~1.8 13000~15000

氯化稀土

2017-06-06 17:50:03

氯化稀土中文名 氯化稀土   英文名 Rare earth chloride   分子式 RCl3·6H2O物化性质  微红色或灰色结晶或块状物,能溶于水,易潮解。遇碱生成氢氧化物或氯氧化物沉淀。水溶液与草酸反应生成草酸稀土沉淀,与硫酸钠或硫酸铵反应生成稀土硫酸钠复盐或稀土硫酸铵复盐沉淀。编辑本段主要用途  主要用于制取混合稀土 金属 和提取单一稀土,大量用于制备石油裂化催化剂,还用作玻璃研磨剂。用作电解混合稀土 金属 ,稀土合金和提取单一稀土元素的原料,也可作石油化工催化剂,助催化剂和稀土抛光粉原料。段运输防护  包装储运用内衬聚乙烯塑料袋的编织袋包装,每袋净重25kg;或用双层聚乙烯塑料袋密封、外套铁桶包装,每桶净重50kg或200kg。应贮存在通风、干燥的库房中。本品易吸水潮解,贮运中应防止包装破损,保持干燥。   物化性质微红色或灰色结晶或块状物,能溶于水,易潮解。遇碱生成氢氧化物或氯氧化物沉淀。水溶液与草酸反应生成草酸稀土沉淀,与硫酸钠或硫酸铵反应生成稀土硫酸钠复盐或稀土硫酸铵复盐沉淀。   毒性防护参见氧化铈。制备方法  由独居石经碱熔、除杂、沉淀后与盐酸反应而得;或由氟碳铈矿精矿经浓盐酸溶解、用碱转化,再经盐酸溶解而得;也可由氟碳铈矿经焙烧后用盐酸溶解而得。从而可以得到氯化稀土了。                                                                                               以上是氯化稀土的介绍,更多信息请详见上海 有色金属 网。

钴渣生产电钴的实例

2019-03-04 11:11:26

电解钴是最重要的钴产品之一。国内电钴的出产质料,一般是铜、镍、铅、锌等冶炼进程产出的含钴副产品,如镍电解净化进程产出的钴渣、含钴黄铁矿烧渣等。 从含钴副产品中出产电钴的准则流程首要有两种,一是选用化学沉积法去除杂质,两段氧化沉积别离镍和钴,火法煅烧后复原熔炼得到粗钴,铸成阳极电解精粹;另一种是选用萃取除杂,萃取别离镍和钴,得到氯化钴溶液,不溶阳极电解。 金川集团公司是我国镍钴的首要出产基地,钴的年产量到达500t以上,目条件钴已构成两大出产体系,别离出产电钴和氧化钴,并产出钴盐等其他产品。出产质料为镍体系的钴渣和富钴锍。 电钴的出产以镍体系电解流净化所产钴渣为厚料,选用钴渣球磨浆化→复原溶解→黄钠铁矾除铗→除铜→二段沉钴→氢氧化钴反射炉烧结→电炉复原熔炼→可溶阳极电解工艺出产电解钴,别离钴后的硫酸镍回来镍出产体系。这是一个火法和湿法相结合的出产流程。出产工艺的流程图示于图1和图2。图1  从钴渣出产氢氧化钴的工艺流程图图2  从氢氧化钴出产电钴的工艺流程图 选用与此相似流程出产电解钴的其他供应商还有前沈阳冶炼厂、重庆冶炼厂等。 选用N235萃取净化和别离、不溶阳极电解工艺出产电解钴的首要供应商是成都电冶厂。 一、钴渣的复原浸出 镍电解体系净化产出的钴渣,首要元素组成列于表1。 表1  钴渣的首要金属元素的含量Co、Ni、Cu、Fe等金属在钴渣中首要以氧氧化物方式存在,在液固比为(3~4)∶1及机械或鼓风拌和条件下,用硫酸调pH=1.5~1.7,通入SO2复原溶解。但在初期未通入SO2之前,因Cl-被氧化而放出氧气,复原浸出期间Ni、Co和Cu呈二价离于进入溶液,在鼓空气拌和浸出时部分Fe氧化成三价。首要化学反响可表示为:在鼓空气拌和情况下,可发作亚铁离子的部分氧化,如:复原浸出液的成分列于表2。 表2  钴渣复原浸出液首要成分二、钴浸出液的净化 浸出液中首要杂质元素是铁和铜,非有必要的有铅、锌、锰、砷等。铁选用黄钠铁矾法除掉,铜用硫化沉积法除掉,其他杂质用水解沉积法除掉。 (一)黄钠铁矾除铁 黄钠铁矾除铁的基率原理是生成难溶盐。黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]是一种淡黄色晶体沉积,具有杰出的过滤性和洗刷性,生成进程比较复杂,需求较严格操控生成条件,首要影响要素有碳酸钠溶液的浓度、温度和pH值、晶种的参加等。详细操控条件如下: 1、碳酸钠的浓度 7%~8%的浓度,且有必要均匀参加,常用办法是运用低压风使碱液呈雾状喷入铁矾生成槽内。碳酸钠浓度高时,易生成胶状氢氧化铁,形成渣含有价金属上升,且过滤困难:浓度过低则对整个体系的体积平衡晦气,下降溶液浓度。 2、温度、氧化和pH值 除铁前溶液需经氧化,使Fe2+氧化成Fe3+,氧化剂一般为NaClO3,氧化温度≥85℃,铁矾生成温度≥90℃时,呈颗粒状,具有杰出过滤功能;除铁前溶液的pH值操控在1.5~1.7,氧化时刻操控在1.5~2.0h,结尾pH值操控在2.5~3.0,除铁率可达99%,溶液中Fe≤0.05g∕L;终究pH值操控在4.0~4.5时,除铁后溶掖中Fe≤0.001g∕L。 3、晶种 湿铁矾渣作晶种参加,即在除铁压滤时,在反响罐底留必定渣量,可大大加速黄钠铁矾除铁速度。 洗后铁渣成分为:0.5%~1% Co,1%~3% Ni,0%~0.4% Cu,Fe≥24%。 (二)沉积除铜 除铜的根本原理是生成难溶的硫化铜沉积。除铜作业在机械拌和的珐琅釜中进行,用量为Cu2+∶Na2S=1∶5。先配成饱和溶液,常温下缓慢参加釜内,初始pH=2.0~3.0,终究pH=3.5~4.0,由于为碱性。除铜停留时刻约30min。溶液中的铜含量可降至0003g∕L以下,一同可除掉铅。除铜的缺陷是或许部分生成NiS和CoS沉积,形成铜渣含镍钴过高,且使溶液中带入钠离子。 三、氯化水免除砷、锑 氧化水免除砷、锑的首要原理,是运用铁水解产出的肢状Fe(OH)3具有较强吸附效果,使砷、锑等杂质一道沉积。因而,砷、锑从溶液中脱除的深度,在很大程度上取决于溶液中的含铁量,一般要求溶液中含铁量为砷、锑量的10~20倍。在水解沉积前参加氧化剂,如、次或,意图是使二价铁氧化为三价铁。 四、氧化水解别离钴 运用三价钴氢氧化物的低溶度积,使钴氧化水解沉积,是出产上别离溶液中镍和钴的常用办法。 在酸性溶液中,Co2+比Ni2+优先氧化,且Co(OH)3的溶度积及水解沉积的pH值显着低于Ni(OH)3,在强氧化剂效果下,Co2+被氧化而水解沉积。在氧化水解沉钴进程中,即便少置Ni2+氧化而生成Ni(OH)3沉积,也仍对Co2+具有氧化效果,发出发生Co(OH)3沉积的置换反响,Ni2+进入溶液。常用的强氧化剂为或次改。 水解沉积进程中有H+发生,有必要加碱进行中和。 在出产运用中,为了使钴和镍杰出别离,应遵照以下根本准则: (一)参加过量氧化剂和碱,如用次为氧化制,应使NaCl∶Na2CO3=(1.1~1.2)∶1。 (二)操控恰当的析钴率,溶液含钴高时析钴率可高些。 (三)用二次沉钴替代一次沉钴,以取得较高纯度的氢氧化钴。 沉钴作业在空气拌和槽中完结。NaClO作氧化剂时,二次沉钴的工艺进程为:一次沉钴→压滤→滤渣用二次沉钴母液淘洗→复原溶解→二次沉钴→压滤,如图2所示。二次沉钴的根本技能参数见表3。 表3  二次沉钴的首要技能参数沉钴进程中,溶液用空气拌和均匀,氧化剂有必要用压缩空气雾化均匀喷洒在液面上。一次沉钴得到的氢氧化钴中,Co∕Ni≥10;二次沉钴得到的氢氧化钴中,Ca∕Ni≥350,Co∕Cu≥200,Co∕Fe≥100。假如要求出产1号电钴,Co∕Ni比须大于600。 五、粗钴阳极板的制备 二次沉钴得到的氢氧化钴含水约50%,配入少数石油焦,在反射炉中烧结成多孔氧化钴团块,然后与脱硫剂CaO、复原剂(石油焦)及造渣剂SiO2一同装入电炉,在高温下熔炼,插湿木进行复原和拌和,使氧化钴复原成金属钴,并脱去杂质,浇铸得到含钴超越95%的粗钴阳极板,用于钴的电解精粹。 反射炉煅烧的意图有3个: (一)使氢氧化钴脱水、分化,转变为氧化钴,并烧结成多孔的团块; (二)参加石油焦,使氧化钴半复原; (三)脱除部分硫。 反射炉可用煤、煤气、液化、天然气或重油作燃料。金川公司用重油作燃料,选用低压喷嘴,具有能耗低、雾化好的特色。进料配比为石油焦∶水=100∶8,与氢氧化钴一同在拌和机内拌和均匀后参加炉内,炉温操控在1000~1100℃。 反射炉产出的氧化钴含钴76%左右,按要求配比:氧化钴∶石油焦∶石灰石=100∶(8~9)∶(5~7)配料后装入电炉,物料表面铺少数粗钴残极,以利于起弧熔炼。炉料熔化后,操控炉温在1550~1650℃,经造渣、扒渣操作,提温浇铸成阳极板。金川公司的阳极板规格为530mm×230mm×40mm。粗钴阳极板的化学成分为Co>95%、Ni<0.45%、Cu<0.65%、Fe<1%、Pb<0.003%、Zn<0.002%、S<0.6%、C<0.05%。 六、电解精粹 金川公司选用可溶阳极和阴极隔阂电解法出产电钴。出产运用12个电解槽,规格为2060mm×790mm×860mm,运用2个槽造液。电解液为氯化物体系,阴极新液的化学成分列于表4。 表4  钴电解新液的成分    (g∕L)钴电解时的首要技能条件如下: 阳极规格及片数:    500mm×230mm×40mm,每槽22块 同极中心距:        180mm 始极片规格及片数:     540mm×520mm,每槽10块 电解温度:              55~65℃ 电流密度              300~400A∕m2 槽电压:              1.6~2.2V 电解液循环量:        16~220ml∕(min·袋) 阴阳极区液面差:      30~50mm 阴极周期:            3天 钴电解阳极液的成分:阳极液和造液一同进行净化除杂,然后作为阴极新液回来电解。首要除杂作业为除镍、除铜、除铅和除铁。净化除杂的首要工艺条件列于表5。 表5  电解钴阳极液除杂首要工艺条件净化渣压滤除掉,含钴铁渣回来与镍体系钴渣一同进行浆化、复原溶解。通过净化处理,溶液到达出产电钴的阴极液的要求,即:Co>100g∕L,Fe<0.001g∕L,Cu≤0.003g∕L,Pb≤0.0003g/L,Zn≤0.007g∕L。

硫酸靠近性浸出-黑镍除钴-电解沉积法(一)

2019-01-25 15:50:11

用硫酸溶液选择浸出高镍锍中的镍和钴,铅和贵金属抑制于浸出渣中。浸出一般由常压浸出和加压浸出两道以上工序组成,常压浸出段金属全部溶解,Ni3S2部分溶解,Cu2S不溶解;加压浸出时,在氧化条件下,Ni3S2和NiS几乎全部溶解,Cu2S部分溶解。经浸出高镍锍中绝大部分Ni和Co转入溶液,Cu大部分以CuS和Cu2S形态留存于浸出渣中。    控制常压浸出终点PH≥6.2,浸出液中的Cu、Fe发生水解沉淀除去。为了除去。为了除去Co,为镍电积提供成分合格电解液,本工艺采用黑镍(NiOOH)除钴法,使Co2+氧化成Co3+水解为Co(OH)3沉淀除去,同时深度净化除去其他杂质。    浸出、净化得到的纯净NiSO4溶液,采用不溶阳极电解提取电镍。铅银俣金为阳极,纯镍始极片为阴极,产出纯度(Ni+Co)为 99.99%左右的电积镍产品。    一、新疆阜康冶炼厂用硫酸选择性学浸出法处理高镍锍    1、高镍锍的化学成分及浸出前的原料准备    应用硫酸选择性浸出的高镍锍要求含硫较低,以利于镍的溶解。这种高镍锍主要由铜镍合金、Ni3S2和CuS三相级成。镍主要存在于合金相和Ni3S2相中,铜存在于Cu2S相和合金相中,铁和钴存在于俣金相中。高镍锍吹炼完成后,通常采用在水中骤冷的方法将其水淬制成粒状,再用球磨面磨细后送丰亨豫大 酸选择性浸出。    阜康冶炼厂的原料来自喀拉通克镍矿生产的水淬金属化高镍锍,在磨浸车间经两段球磨机湿磨、分级、脱水及过滤扣,得到粒度为-0.045mm95%以上、含水为8%~10%的高镍锍滤饼。其化学组成如表1所示。镍钴的化学物相分析如表2所示。 表1  阜康冶炼厂高镍硫的化学组成  主本成分NiCuCoFeSPbZnMnAs含量/%31.9648.50.1050.3316.040.280.0030.00330.0008贵金属元素AuPtPdAgOsIrRuRh 含量/g.t-14.11.791.812400.0370.0230.040.016 [next]     表2   阜康冶炼厂高镍硫所含镍钴的物相组成  物相Ni  Co 含量/%比例/%含量/%比例/%合金16.9654.730.02522.73硫化物12.5840.590.02320.91氧化物1.454.680.06256.36总量30.99100.000.11100.00     生产实践表明,高镍锍中的合金相及硫化物相中的镍可浸率约95.3%,而钴的可浸率仅43.6%,如在转炉中采取还原措施,可大幅度提高钴的浸出率和增加镍的浸出率。    2、高镍锍浸出过程的主要化学反应    用硫酸溶液选择性浸出高镍锍中的镍和钴,使有铜和贵金属抑制于浸出渣中。浸出一般由常压浸出和加压浸出两道以上工序组成,常压浸出段金属Ni全部溶解,Ni3S2部他溶解,Cu2S不溶解。 Ni+H2SO4=NiSo4+H2Ni+H2SO4+1/2O2=NiSo4+H2OCo+H2SO4+1/2O2=CoSO4+H2O     浸出时在鼓入空气的作用下,合金相中的铜被氧化并与Ni3S2发生反应: 2Cu+1/2O2=Cu2OCu2O+H2SO4=CuSO4+H2O+Cu2Ni3S2+2Cu2++1/2O2=4NiS+2Ni2++Cu2O     加压浸出时,在氧化条件下,发生以下化学反应: Cu2S+H2SO4+1/2O2=CuS+CSO+CuSO4+H2ONi3S2+H2SO4+Cu2O=NiSO4+2NiS+2NiS+2Cu+H2ONiS+CuSO4=NiSo4+CiS     经浸出高镍锍中绝大部分Ni和Co转入溶液(Ni浸出率94%,Co59%),Cu在部分以CuS和Cu2S形态留存于渣中。

钨钴合金

2017-06-06 17:50:12

钨钴合金钨钴合金又称碳化钨-钴硬质合金。碳化钨和 金属 钴组成的硬质合金。按钴含量,可分为高钴(20%~30%)、中钴(10%~15%)和低钴(3%~8%)三类。这类 金属 陶瓷可按通常特种陶瓷配料、成型等工艺制造,惟有烧成应根据坯料性质及成品质量采用控制烧结气氛为真空或还原气氛,一般在碳管电炉、通氢钼丝电炉、高频真空炉内进行。中国生产的这类硬质合金的牌号有YG2,YG3,YG3X,YG4C……等。字母“YG”表示“WC-Co”,“G”后面的数字表示Co的含量,“X”表示细晶粒,“C”表示粗晶粒。钨是属于 有色金属 ,也是重要的战略 金属 ,钨矿在古代被称为“重石”。1781年由瑞典化学家卡尔.威廉.舍耶尔发现白钨矿,并提取出新的元素酸-钨酸,1783年被西班牙人德普尔亚发现黑钨矿也从中提取出钨酸,同年,用碳还原三氧化钨第一次得到了钨粉,并命名该元素。钨在地壳中的含量为0.001%。已发现的含钨矿物有20种。钨矿床一般伴随着花岗质岩浆的活动而形成。经过冶炼后的钨是银白色有光泽的 金属 ,熔点极高,硬度很大。钨钴合金镀层的外观接近铬镀层,且镀液分散能力及覆盖能力好.在此研究了钨酸钠、硫酸钴、添加剂、电流密度及pH值对镀层钨含量及性能的影响.钨钴合金具有很好的耐蚀、耐热和耐磨性能,应用前景好. 售价70000元/千克 W含量83.36%,Co含量9.56%,C含量5.44%,硬度HRA为87。钨钴合金可用作刀具可加工铸铁、 有色金属 、非 金属 、耐热合金、钛合金和不锈钢等,还可作引伸模具、耐磨零件、冲压模具和钻头等。钨钴合金陶瓷通常抗弯强度和断裂韧性随钴含量的增加而提高,而硬度下降。钨钴合金具有较高的抗弯强度、抗压强度、冲击韧性、弹性模量和较小的热膨胀系数,是硬质合金中使用最广泛的一类。用作刀具可加工铸铁、 有色金属 、非 金属 、耐热合金、钛合金和不锈钢等,还可作引伸模具、耐磨零件、冲压模具和钻头等。钨和钴为主要成份的一种合金,多用于矿山开采的钎头制作。

铍钴铜

2017-06-06 17:50:12

铍钴铜铍钴铜的物理指标:硬度: >260HV,导电率:>52%IACS,软化温度:520℃,同时铍钴铜具有许多优秀的特性,在许多方面都具有很独特的性质。电阻焊电极: 铍钴铜力学性能比铬铜材料和铬锆铜材料要高,但导电率和热导性低于铬铜和铬锆铜,这类材料在作为焊和缝焊电极时,用于焊接高温下仍保持特性高强度的特性的不锈钢、高温合金等,因为焊接这类材料时需要施加较高的电极压力,要求电极材料的强度也较高。这类材料可以作为点焊不锈钢和耐热钢的电极、受力电极电极握杆、轴和电极臂, 也可以作成缝焊不锈钢和耐热钢的电极轮轴和衬套,模具、或是镶嵌电极。铍钴铜具有许多优良的特性。各种耐磨内套(如结晶器用内套以及机械设备中的耐磨内套)以及高强度电工引线等。高热传导性 ,优良的抗腐蚀性,优良的抛光性 ,优良的抗磨性 ,优良的抗粘着性 ,优良的机械加工性,高强度和高硬度,极优良的焊接性。铍钴铜广泛用于制造注塑模或钢模中的镶件和模芯。用作塑胶模具中的镶件时,可有效地降低热集中区的温度,简化或者省去冷却水道设计。铍钴铜现有出厂的规格包括;经锻轧成型的圆材和扁材,挤压成型的管材,经机械切削加工的芯棒(Core Pins),铸锭和各类铸造型材。铍钴铜的极优良热传导性比模具钢材优越约3~4倍。此特性可确保塑胶制品快速及均匀地冷却,减少制品的变形,外形细节不清晰及类似的缺陷,在多数情况下可显著地缩短产品的生产周期。铍钴铜的用途:铍钴铜可广泛地采用在需要快速均匀冷却的模具、模芯、嵌入件,特别是高的热传导性,抗腐蚀性及良好抛光性的要求。吹塑模:夹断部,劲圈和把手部位镶件。注塑模:模具、模芯、电视机外壳角落的镶件。注塑:喷咀和热流道系统的汇流腔。

铜钴合金

2017-06-06 17:50:09

      铜钴合金是铜和钴所组成的合金.其中钴是具有光泽的钢灰色 金属 ,熔点1493℃、比重8.9,比较硬而脆,钴是铁磁性的,在硬度、抗拉强度、机械加工性能、热力学性质、的电化学行为方面与铁和镍相类似。加热到1150℃时磁性消失。钴的化合价为2价和3价。在常温下不和水作用,在潮湿的空气中也很稳定。在空气中加热至300℃以上时氧化生成CoO,在白热时燃烧成Co3O4。氢还原法制成的细 金属 钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。     钴在地壳中的平均含量为0.001%(质量),海洋中钴总量约23亿吨,自然界已知含钴矿物近百种,但没有单独的钴矿物,大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌、银、锰、等硫化物矿床中,且含钴量较低。 全世界已探明钴 金属 储量148万吨,中国已探明钴 金属 储量仅47万吨。分布于全国24个省(区),其中主要有甘肃、青海、山东、云南、湖北、青海、河北和山西。这七个省的合计储量占全国总保有储量的71%,其中以甘肃储量最多,占全国的28%。此外,安徽、四川、新疆等省(区)也有一定的储量。 世界钴 产量 1986年达到顶峰3万吨,以后不断下降,到1989年只有2.5万吨左右。扎伊尔和赞比亚是最大的钴生产国,其 产量 约占世界总 产量 的70%。     钴在地壳中的平均含量为0.001%(质量),海洋中钴总量约23亿吨,自然界已知含钴矿物近百种,但没有单独的钴矿物,大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌、银、锰、等硫化物矿床中,且含钴量较低。 全世界已探明钴 金属 储量148万吨,中国已探明钴 金属 储量仅47万吨。分布于全国24个省(区),其中主要有甘肃、青海、山东、云南、湖北、青海、河北和山西。这七个省的合计储量占全国总保有储量的71%,其中以甘肃储量最多,占全国的28%。此外,安徽、四川、新疆等省(区)也有一定的储量。 世界钴 产量 1986年达到顶峰3万吨,以后不断下降,到1989年只有2.5万吨左右。扎伊尔和赞比亚是最大的钴生产国,其 产量 约占世界总 产量 的70%。有一种铜钴镍合金---白铜.呈白色.铜镍二元合金称简单白铜.三元以上合金称复杂白铜.含钴的白铜就属于复杂白铜.工业应用中常分为结构白铜和电工白铜.前者力学性能和耐腐蚀性能好.色泽美观.用于制造精密机械.化工机械和船舶构件,后者一般有良好的导热性和导电性.主要有锰铜.康铜和考铜等.用于制造精密电工仪器.变阻器.精密电阻.热电偶等.钴的主要用途是制造各种合金.钴合金的硬度很高.含钨78-88%.钴6-15%与碳5-6%的合金称为超硬合金.在1000℃时也不会失去原来的硬度.可用来制造切削工具,由钴35%.铬35%.钨15%.铁13%与碳2%组成的[钨铬钴合金".也是用来制造高速切削刀具.钻头的硬质合金.钴合金还具有磁性.所谓永久磁铁.便是由钴15%.铬 5-9%.钨1%和碳组成的钴钢.有些磁性合金中.钴的含量甚至高达49%.另外在一些耐热.耐酸的合金中.也常用到钴.      以钴为基加入其他合金元素形成的合金。铜钴合金是其中的一种。范围内具有较高的强度和良好的抗热疲劳性能,适用于制作喷气发动机、燃气轮机等高负荷的耐热部件。

钴铜合金

2017-06-06 17:50:08

    铍钴铜合金(Beryllium cobalt copper ) 型号:ANK-2 Mogel:ANK 标准:ASTM-C17500 Standard :ASTM-C17500 产品应用:各种滚焊机 、点焊机 、对焊机等焊接用电极。    铍钴铜合金 ,加工性良好 , 可锻造成各种形狀的零件 , 铍钴铜的強度.耐磨性比鉻锆銅合金物理性能更佳 , 可做焊接机 器零部件及焊接嘴及点焊焊接材料 。    铍钴铜合金技术参数:电导率(%IACS)≈55 ,硬度(HV) ≈210, 软化温度(℃)≈610 可以提供棒材、板材,超大件及各类异型件需客户提供图纸。主要参数(Main Date ) 密度:g/cm3(8.9) 抗拉强度:MPa(650) 硬度HV(≥250) 延伸率%(55) 导电率%IACS(55) 導熱率W/m.k(195) 软化温度℃(≥700)

铍钴铜

2017-06-06 17:50:02

铍钴铜物理指标:硬度: >260HV,导电率:>52%IACS,软化温度:520℃电阻焊电极:铍钴铜力学性能比铬铜材料和铬锆铜材料要高,但导电率和热导性低于铬铜和铬锆铜,这类材料在作为焊和缝焊电极时,用于焊接高温下仍保持特性高强度的特性的不锈钢、高温合金等,因为焊接这类材料时需要施加较高的电极压力,要求电极材料的强度也较高。这类材料可以作为点焊不锈钢和耐热钢的电极、受力电极电极握杆、轴和电极臂, 也可以作成缝焊不锈钢和耐热钢的电极轮轴和衬套,模具、或是镶嵌电极。铍钴铜广泛用于制造注塑模或钢模中的镶件和模芯。用作塑胶模具中的镶件时,可有效地降低热集中区的温度,简化或者省去冷却水道设计。   铍钴铜现有出厂的规格包括;经锻轧成型的圆材和扁材,挤压成型的管材,经机械切削加工的芯棒(Core Pins),铸锭和各类铸造型材。   铍钴铜的极优良热传导性比模具钢材优越约3~4倍。此特性可确保塑胶制品快速及均匀地冷却,减少制品的变形,外形细节不清晰及类似的缺陷,在多数情况下可显著地缩短产品的生产周期。   铍钴铜的用途: 铍钴铜可广泛地采用在需要快速均匀冷却的模具、模芯、嵌入件,特别是高的热传导性,抗腐蚀性及良好抛光性的要求。   吹塑模:夹断部,劲圈和把手部位镶件。   注塑模:模具、模芯、电视机外壳角落的镶件。   注塑:喷咀和热流道系统的汇流腔。铍钴铜的其它相关信息查询您可以登入上海 有色 网,在我们 有色 网的主页还有其它详细的 金属 资讯。 

三氯化锑

2017-06-06 17:50:12

三氯化锑   1英文名称 Antimony trichloride   别 名 氯化亚锑   分子式 SbCl3 外观与性状 白色易潮解的透明斜方结晶体,在空气中发烟   分子量 228.11 蒸汽压 0.13kPa(49.2℃)   熔 点 73.4℃ 沸点:223.5℃ 溶解性 溶于醇、苯、丙酮等   密 度 相对密度(水=1)3.14 稳定性 稳定   危险标记 20(酸性腐蚀品) 主要用途 用作分析试剂、催化剂及用于有机合成三氯化锑 对环境的影响:一、健康危害  侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。   健康危害:吸入、摄入或经皮肤吸收对身体有害。高浓度的三氯化锑对眼睛、皮肤、粘膜和呼吸道有强烈的刺激作用。可引起支气管炎、肺水肿。   慢性影响:实验表明有诱变作用。二、毒理学资料及环境行为  急性毒性:LD50525mg/kg(大鼠经口)   危险特性:受热或遇水分解放热,放出有毒的腐蚀性烟气。具有较强的腐蚀性。   燃烧(分解)产物:氯化物。三氯化锑 应急处理处置方法:一、泄漏应急处理  隔离泄漏污染区,周围设警告标志,建议应急处理人员戴自给式呼吸器,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,用沙土、干燥石灰或苏打灰混合,转移到安全场所。如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃。二、防护措施  呼吸系统防护:可能接触其粉尘时,应该佩带防尘口罩。必要时佩带防毒面具。   眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。   防护服:穿工作服(防腐材料制作)。   手防护:戴橡皮手套。   其它:工作后,淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服,洗后再用。保持良好的卫生习惯。三、急救措施  皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水彻底冲洗。若有灼伤,就医治疗。   眼睛接触:立即提起眼睑,用流动清水冲洗10分钟或用2%碳酸氢钠溶液冲洗。   吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。注意保暖,保持呼吸道通畅。必要时进行人工呼吸。就医。   食入:患者清醒时立即漱口,给饮牛奶或蛋清。立即就医。   灭火方法:干粉、砂土。

从含钴废料及铜钴合金中提取钴的方法

2019-02-11 14:05:44

国际钴资源比较丰富,2005年国际钴储量为700万t,储量根底为1300万t。国际钴储量会集散布于刚果(金)、澳大利亚、古巴、赞比亚、新喀里多尼亚、俄罗斯和加拿大等,储量总和约占国际总储量的95%以上。我国钴资源贫乏,钴矿档次均匀仅0.02%,单个高的为0.05%~0.08%,而刚果(金)和赞比亚的铜钴矿,钴档次为0.1%~0.5%,高的到达2%~3%。因为钴矿档次偏低,矿石组成杂乱,所以收回工艺比较杂乱,出产本钱高,钴收回率低。近年来,我国镍、铜、钴的消费大幅增加,但受矿产资源条件限制,我国铜、钴矿石的出产增加缓慢,铜、钴矿产品进口量逐渐上升,供求矛盾日益突出。       铜钴合金是现在刚果(金)钴铜矿石深加工产品的首要方式之一,也是我国往后从非洲进口的首要钴质料之一,因而,研讨从铜钴合金或含钴废猜中收回钴、铜有着重要意义。       钴废料品种许多,首要有废高温合金、废硬质合金、废磁性合金、废可伐合金、废催化剂和废二次电池材料等。钴废料成分比较杂乱,一般含有铜、新、猛、镍、镉等有价金属。       铜钴合金有2种,一种是在铜冶炼进程中经转炉吹炼得到的转炉渣再经电炉复原熔炼水淬而得到的合金,其间含Cu、Co、Fe、Mn、Si等元素(现在,作为钴质料的铜钴合金许多从刚果(金)、赞比亚、扎伊尔输入),另一种是熔炼氧化钴矿和钴精矿的富铜产品。在电炉内,用焦炭复原氧化钴矿产出2种合金,密度较大的为红合金(铜质量分数约为89%,钴质量分数4%~15%),较轻的为铜钴合金(铜质量分数约15%,钴质量分数约42%,铁质量分数约34%)。2种铜钴合金中其他元素含量均较低。       一、火法工艺       依据含钴质猜中各元素与氧的亲和力的巨细,可选用火法别离有关元素。有关元素对氧亲和力的巨细次序为A1>Si>V>Mo>Cr>C>P>Fe>Co>Ni>Cu,因而,将钴含量低的物料在电弧炉中高温熔化,再鼓风吹炼造渣,使与氧亲和力比Co大的杂质不同程度地氧化而进入炉渣,一起取得含Ni和Co的镍阳极。镍阳极经隔阂电解得电镍,钴进入阳极液。此办法适合于处理含镍、钴的合金废料。       彭忠东,等选用造渣熔炼-浸出工艺处理Cu-Co-Fe合金,在1300℃下增加10%CaCO3造渣焙烧,然后用硫酸溶液恒温90℃拌和浸出5h,钴浸出率为95%;而削减CaCO3用量一半,一起增加5%Na2SO3,在相同温度下造渣焙烧后,用浓硫酸浸出,钴浸出率可进步到97%。火法工艺比较繁琐。       二、湿法工艺       (一)浸出       关于富钴合金,可选用酸法浸出、氧化浸出、电化学溶解法和微生物浸出法浸出。       1、酸法浸出。用硫酸、硝酸、均可将钴合金中的金属转入溶液,化学反响为:   2H++Me=Me2++H2↑       (Me表明Co、Fe等金属)。       当有氧存在时,金属铜和其他生动金属与酸反响生成金属离子,进入溶液:   2H++Me+O2=Me2++H2O       (Me表明Cu等金属)。       当硫酸初始浓度为6mol/L,浸出温度为100℃,浸出时刻为6h,液固体积质量比为5∶1时,钴、镍浸出率别离到达95.37%和96.73%。       2、氧化浸出。在用稀硫酸浸出时,往溶液中通入可强化浸出进程,进步金属浸出率,但简略溢出,构成环境污染,并且在各种物料氯化浸出液中都含有3~5g/L的钴需求收回。       3、电化学溶解法。以硫酸介质作电解液,合金作阳极、铜板作阴极,当电流通过期,阳极中的金属和金属硫化物按下式反响,钴转入溶液:   Me(Co,Fe,Cu)-2e=Me2+(Co,Fe,Cu)   CoS-2e=CO2++S。       4、微生物浸出法。微生物浸出是运用某些微生物或其代谢产品对某些矿藏进行氧化、复原、溶解、吸附等,使钴转入溶液。微生物浸出法适用于处理贫矿、尾矿、炉渣等,其出资少,金属提取率高,无污染。选用氧化亚铁硫杆菌浸出首要矿藏为水钴锰矿(钴质量分数0.0054%)的矿石,在pH=2.5、铁总质量浓度3g/L、m(Fe3+)/m(Fe2+)=1∶1、液固体积质量比4∶1、温度26℃条件下,钴、锰浸出率别离是88.6%和67.2%。再针对细菌浸出液含锰高的特色,用Na2CO3调pH至4左右沉积铁,选用沉积钴即可较好地别离钴锰,终究得到硫酸钴溶液。       (二)从含钴溶液中除铁(锰)       钴浸出液中含有铁、锰等金属离子,一般选用氧化中和法、黄钠铁矾法、针铁矿法等去除。       1、氧化中和法。调整溶液pH并增加C12、NaC1O3、HNO3等强氧化剂,将铁、锰等贱价态离子氧化成高价态离子,使构成沉积。化学反响为:   2Fe2++Cl2+6H2O=2Fe(OH)3 ↓+6H++2C1-   3Mn2++Cl2+4H2O=Mn3O4↓+8H++2C1-。       2、黄钠铁矾法。黄钠铁矾法是使三价铁从含有K+、Na+、NH4+等离子的硫酸盐溶液中以淡黄色的结晶化合物,即M2Fe6(SO4)4 (OH)12方式沉积(M表明K+、Na+、NH4+、Pb(I)、Ag+、H3O+等)。此法适用于从含有硫酸根离子的溶液中净化除铁。       3、针铁矿法。将溶液pH调至2.0左右,参加复原剂将其间的Fe3+复原为Fe2+,然后缓慢参加氧化剂,坚持必定的pH,使Fe2+渐渐氧化成Fe3+,构成针铁矿沉积。所构成的针铁矿为棕色针状晶体,其组成为α-FeOOH,属斜方晶系,溶解度很小,并且不带结晶水,过滤功能杰出。       (三)溶液的净化及镍、钴别离       1、萃取法。溶剂萃取法因为具有高选择性、直收率高、流程简略、操作接连、易于完成自动化等长处,已成为提取钴的首要办法。萃取剂的品种许多,我国前期用于镍、钴别离的萃取剂是P204,后改用P507。但P204关于从硫酸镍溶液中去除钙、铁、铜等杂质元素的作用均优于P507,因而二者可合作运用,前者用于除杂,后者用于镍、钴别离,作用很好。P204和P507的一起缺陷是三价铁的反萃取比较困难,加拿大鹰桥公司和法国勒阿弗尔厂都选用TBP(磷酸三丁酯)萃取除铁工艺。5709是核工业北京化工冶金研讨院研讨组成的膦类萃取剂,其功能与P507类似,但其对钙的适应才能优于P507,并且有必定的萃取铅的才能,报价低于P507,是一种功能优秀的萃取剂。       在介质中,可选用N235萃取 FeC13,再用P204萃取除杂P507萃取别离钴、镍,得到的镍、钴溶液既能够出产相应的盐或化合物,也能够出产电镍和电钴。       在协同萃取研讨中,羧酸酯和烷基是最有期望的萃取钴的萃取剂。实验证明,以Versaticl0+10%+Cl2+脂肪族稀释剂为萃取剂,在镍、钴和其他金属混合系统中,可显着改进镍、钴的萃取选择性。       2、液。文献[1]介绍,以P507为活动载体的Span-80表面活性剂膜,在pH为4.2~5.3范围内,能够从含钴、镍的工业废水中提取别离钴、镍,别离作用较好。文献[2]介绍,用EDTA、NH4F和巯基丁二酸等掩蔽搅扰离子,以HDTHP、L113B,液体白腊、磺化火油和内相为2.5 mol/L HCl的水溶液等液膜别离黄铁矿、烟灰、炉渣和含钴废催化剂中的钴,钴提取率均在91%以上。       (四)脱硅       因为合金中含有许多硅,酸性条件下氧化浸出时,许多硅会进入溶液,构成硅酸。当硅酸含量到达必守时则构成硅胶。硅胶一旦构成,即对出产构成严重影响,使溶液无法过滤,乃至导致整个出产中止。       现在的惯例做法是将钴、铜等有价金属转入溶液,将硅等杂质留在浸出渣中;别的一种做法是在强碱性溶液中,钴、铜、镍等金属以氢氧化物方式彻底沉积,硅则以硅酸钠方式进入溶液,完成金属与硅的别离。将别离得到的金属氢氧化物用酸溶解,则溶液中简直不含硅。这种办法的缺陷是本钱较高,不引荐直接选用。       注释:       [1] 李玉萍,王献科。液提取氯化钴[J]。我国钼业,2002,26(2):28-30。       [2] 包福毅。溶剂萃取在镍钴湿法冶金中使用的发展[J]。有色金属:冶炼部分,1995(2):12-6。

湿法炼镍(钴)-钴溶液的处理

2019-01-24 11:10:25

应当归属于再生钴原料来源的有含Co50~60%和Ni10~30%的超合金,含Co8~24的磁性合金,含Co5~12%的高速切削合金,用于石化工业的催化剂以及其它钴含量偏高的废料等。不久前,国外还有认为再生原料中生产钴是无利可图的,后来这种观点就改变了。早在1979年就有近2000吨钴从再生原料中生产出来。     美国的例子在这方面是最好的标志。美国是消费钴的基本用户,1980年这个国家钴的消费量为7260吨,其中从再生料中生产的有544吨。     在(前)苏联,钴镍废料是用湿法冶金方法在现代化的镍企业中处理的。 钴溶液的处理     硫化钴溶液是镍企业湿法冶金车间的原料。这种溶液中含(克/分米3):Co3~50(Ni含量大致在这个范围内变化)、Fe3~20、Cu0.2~0.5。再生含钴废料也溶解于硫酸溶液。过滤后的溶液中,各种金属的浓度同上述浓度相似,取决于原料中的金属含量。     硫酸溶液净除杂后,以氢氧化物形式析出。     某些氢氧化物生成的pH平衡值列于表1。 表1  不同作者的资料提供的金属氢氧化物生成的pH平衡值化合物布里顿费阿尔科夫赫菲茨和罗景扬Co(OH)3 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Co(OH)2 Fe(OH)2 Ni(OH)2— 2.0 5.3 6.8 5.5 6.7— 1.63 4.4 6.78 5.62 6.70.9 2.6 4.5 6.4 6.7 7.1     根据表1的资料,高价金属从溶液中析出比低价金属简单得多。这一原理在湿法冶金中得到广泛应用。氧化剂可以是固态、液态和气态。重要的是,氧化剂的氧化电位要比溶液中的金属离子的氧化还原电位高。氧化还原电位可按下式计算:φMe3+/Me2+=φ°Me3+/Me2++RTlnaMe3+(1)NfaMe2+ 式中,aMe3+----氧化离子的活度;aMe2+----还原离子的活度;φ°Me3+/Me2+----25℃温度下的标准电极电位。 表2  氧化还原反应的电极电位反应参加反应的离子活度介质电位(伏)Co3+e←→Co2+Aco3+=aco2+=1—+1.84NiO2+4H++2e←→Ni2++2H2O——+1.77HClO+H++e←→Cl-+H2O—酸性+1.491/2 Cl2←→Cl-acl-=1—+1.35O2+4H++4e←→H2OaH+=1—+1.23ClO-+H2O+2e←→Cl-+2OH-Aclo-=1,aoH-=1碱性+0.94Fe3++e←→Fe2+aFe3+=3.8×10-8酸性+0.771Fe2++3OH+←→Fe(OH)3aFe2+=4×10-4pH=2.5+0.44     某些氧化还原反应的电极电位列于表2。从表2的资料可以看出,氧的作用是可以把Fe2+氧化为为Fe3+。为了使钴、镍、锰变为高化合价,需要采用更强的氧化剂,如气态氯或次氯酸盐等,介质应是酸性的。     氢氧化物的水解分步沉淀,反应如下: 2FeSO4+3Na2CO3+6H2O=2Fe(OH)3+2NaCl+3Na2CO3+2Na2CO3        (2)     此反应在pH=4.0~4.5(溶度积Fe(OH)2=4×10-38)时,随实际生成铁的不溶氢氧化物同时进行: 2CuSO4+2Na2CO3+2H2O=CuCO3·Cu(OH)2+Na2SO4+H2CO3       (3)     铜的碱式碳酸盐沉淀的pH值为5.5。       2CoSO4+Cl2+3Na2CO3+6H2O=2Co(OH)3+2NaCl+2Na2SO4+3H2CO3       (4) pH沉淀=3.0~3.5,溶度积Co(OH)3=2.5×10-43         2MnSO4+2Cl2+4Na2CO3+4H2O=2Mn(OH)4+2Na2SO4+4NaCl+4CO2          (5) Mn(OH)4r pH沉淀=2.5。锰是最难排除的杂质。     为了正确评价从溶液中分步除杂,不仅需要有热力学数据,而且还要了解生成氢氧化物的动力学。     沉淀可在帕秋克浸出槽内进行(配有压缩空气搅拌)或在带有机械搅拌的装置内进行,用孔状过滤器进行固一液分离。

氯化锌

2017-06-06 17:50:04

氯化锌氯化锌是无机盐工业的重要产品之一,它应用范围极广.氯化锌易溶于水,溶于甲醇、乙醇、甘油、丙酮、乙醚,不溶于液氨。潮解性强,能自空气中吸收水分而潮解。具有溶解 金属 氧化物和纤维素的特性。熔融氯化锌有很好的导电性能。灼热时有浓厚的白烟生成。氯化锌有腐蚀性,有毒。中文名称:氯化锌   英文名称: Zinc Chloride   CAS号:7646-85-7   分子式:ZnCl2氯化锌的化学反应  在化学合成中,氯化锌作为一种中强路易斯酸,用途广泛。它可以做费舍尔吲哚环合反应(A)的催  氯化锌化剂,也可以催化活化芳香环上的傅-克酰基化反应(B)。(见右图,点击放大。)   在普通的无机化学中,氯化锌可以用盐酸和锌粒反应制备氯化锌:Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑,而制备的氯化锌通常含有水和主要的水解产物:氯氧化锌(zinc oxychloride)。一般通过以下步骤来提纯:将100g的氯化锌加入800mL的二恶烷中加热,进行分馏。趁热进行过滤,除去锌粉,冷却后氯化锌变为白色沉淀。而无水的氯化锌则可以先在氯化氢气流中加热升华,然后在干燥的氮气流中加热到400°C。也可以将样品通过二氯亚砜处理。若要制备无水氯化锌,可以通过氯化氢气体和锌反应,锌在氯气中燃烧也能得到氯化锌。   氯化锌可以和氢氧化钠反应:ZnCl2+2NaOH==2Zn(OH)2↓+2NaCl;氢氧化钠过量时,氢氧化锌溶解:Zn(OH)2+NaOH==NaZnO2+2H2O,产物是锌酸钠和水。   无水氯化锌水解放热氯化锌主要用途  可以用作有机合成工业的脱水剂、催化剂,以及染织工业的媒染剂、上浆剂和增重剂,也用作石油净化剂和活性炭活化剂,由于氯化锌与丝绸、纤维素等材料的亲和性,它可用作衣料的防火物质,也可用在织物气味洁净剂,氯化锌可以攻击 金属 氧化物(MO)生成MZnOCl2,这就是它作为 金属 焊剂的原理。还用于电池、硬纸板、电镀、医药、木材防腐、农药和焊接等方面。近年来随着小型电器的不断增多,同时石油、有机合成等工业发展迅猛,需要量也在大量地增加,从而促进了氯化锌工业生产的发展。         以上是氯化锌的介绍,更多信息请详见上海 有色金属 网。