镍钴二次资源回收过程溶液深度净化及材料制备研究

摘要

由于我国镍钴资源匮乏，又是重要的战略资源，从经济效益、资源循环上讲，对钴镍废料的回收再利用有着深刻的意义。本文以镍钴二次资源回收过程溶液深度净化及材料制备研究为题，针对钴镍二次资源回收工艺中的典型原料成分，提出了采用化学预除杂-P204深度除杂-P507钴镍分离一钴镍材料制备的工艺。 采用黄钠铁矾法除铁工艺，铁渣中钴镍含量低，铁的除去率99.8﹪。采用亚硫酸钠法除铬工艺，通过单因素实验，确定了最优工艺，铬的除去率达到了99.3﹪。针对原料特点，通过化学预处理工艺，达到了铁、铬与钴镍的有效分离，且钴镍直收率高。 利用溶剂萃取法进行了溶液的深度除杂及钴镍深度分离。深度除杂选择萃取剂为P204，通过对温度、萃取剂浓度、皂化率、金属钴离子浓度、水相pH值等做单因素考察，确定了最优工艺条件，实验结果证明在最优工艺条件下，萃取剂P204对钴镍溶液的深度净化效果好。利用P507进行钴镍深度分离，通过实验，钴镍的分离系数超过99.8﹪，为钴、镍高纯材料制备提供了条件。 通过控制化学合成、还原分解，对加工钴、镍精细产品过程中的形貌、粒度等物理性能指标影响因素进行了对比实验，得出了不同类型产品所需要的控制条件。 本研究针对原料特点，对各处理工序确定了最优工艺条件，为工业化生产实践提供了技术方案。

目录

文摘

英文文摘

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第一章文献综述

第二章化学法预处理工艺研究

2.1化学法除铁工艺

2.1.1实验原料、辅料

2.1.2实验仪器、分析设备

2.1.3实验基本原理

2.1.4黄钠铁矾法除铁主要操作步骤

2.1.5对比实验分析

2.2化学法除铬工艺

2.2.1实验原料、辅料

2.2.2实验仪器、分析设备

2.2.3化学法除铬工艺基本原理

2.2.4化学法除铬工艺基本操作步骤

2.2.5化学法除铬实验方案设计

2.2.6化学法除铬实验结果与讨论

2.3本章小结

第三章萃取深度除杂及镍钴分离部分

3.1实验原料及仪器

3.1.1实验原料、辅料

3.1.2实验设备及分析仪器

3.2萃取剂的选择

3.2.1萃取深度除杂部分

3.2.2萃取镍钴分离部分

3.3实验计算

3.3.1 P204阳离子萃取剂

3.3.2 P507萃取分离Co、Ni的主要反应及计量

3.4实验步骤

3.5实验方案设计

3.5.1 P204溶剂萃取除杂部分

3.5.2 P507溶剂萃取分离部分

3.6实验数据分析及结果讨论

3.6.1 P204实验结果分析

3.6.2 P507实验结果分析

3.7本章小结

第四章草酸铵沉淀法制备镍钴粉前驱体

4.1草酸盐沉淀法的基本原理

4.2酸性水溶液中制备草酸镍和草酸钴的热力学

4.3草酸铵沉淀法制备草酸钴前驱体实验研究

4.3.1实验原料及仪器

4.3.2实验结果与分析

4.4草酸铵沉淀法制备草酸镍前驱体实验研究

4.4.1实验原料及仪器

4.4.2实验结果与分析

4.5小结

第五章草酸盐氢气还原热分解

5.1氢气还原热分解基本原理

5.2草酸盐氢气还原热分解实验研究

5.2.1实验方案

5.2.2分析检测仪器

5.3实验结果分析

5.3.1还原条件对镍粉性能的影响

5.3.2还原条件对钴粉性能的影响

5.4本章小结

第六章总结

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果