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钒电池电解液回收百科

废电解液中的金回收

2019-02-14 10:39:59

废电解液中含有250~300克/升的金。常用的收回办法有置换法及复原法。    置换法:用锌粉置换,反响式为:                    2HAuCl4+3Zn=2Au↓+3ZnCl2+2HCl    选用锌粉置换前废电解液要煮沸,赶硝,避免金返溶。置换时pH=1~2,避免锌盐水~30克解,防碍金的沉积。    复原法:可用硫酸亚铁或钠复原,反响式分别为:                3FeSO4+HAuCl4= Au↓+FeCl3+Fe2(SO4)3+ HCl                      Na2SO3+2HCl=2NaCl+H2O+SO2↑                2HAuCl4+3SO2+6H2O=2Au↓+8HCl+3H2SO4    硫酸亚铁除贵金属外,对其他金属简直无复原作用,因而有利于进步复原金的纯度。可是硫酸亚铁复原反响缓慢,反响不完全,尾液还需用锌粉进一步处理。    废电解液中如含有硝酸,在复原前要加热煮沸,除尽游离的硝酸。复原时恰当加热可获得大颗粒海绵金。为增强海绵金的复原作用,国外有人主张向溶液中参加0.3克/升的聚乙稀醇作为凝聚剂。

电解铜电解液

2017-06-06 17:49:56

电解铜电解液作为电解铜时的重要原料也受到电解铜厂家的重视。电解铜电解液的成分以及含量、电解后的回收利用开始受到生产厂家的关注。中国是世界最大的铜材生产国、消费国、进口国,也是重要的出口国,铜材总产量己连续7年居世界首位。中国铜加工业所面临的新形势是:世界金融危机对铜加工的不利影响并未消除,出口形势并不乐观,节能减排和企业升级任务艰巨。    电解铜电解液一般以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混和液作为电解液。铜的电解提纯生产方式是:将粗铜(含铜99%)预先制成厚板作为阳极,纯铜制成薄片作阴极,以硫酸(H2SO4)和硫酸铜(CuSO4)的混和液作为电解液。通电后,铜从阳极溶解成铜离子(Cu)向阴极移动,到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜(亦称电解铜)。粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子(Zn和Fe)。由于这些离子与铜离子相比不易析出,所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阳极上析出。比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部。 这样生产出来的铜板,称为“电解铜”,质量极高,可以用来制作电气产品。沉淀在电解槽底部的称为“阳极泥”,里面富含金银,是十分贵重的,取出再加工有极高的经济价值。    铜火法精炼的产品叫火精铜,一般含铜99.5%以上。火精铜中常含有金、银等贵金属和少量杂质,通常要进行电解精炼。若金、银和有害杂质含量很少,可直接铸成商品铜锭。电解精炼是以火法精炼的铜为阳极,以电解铜片为阴极,在含硫酸铜的酸性溶液中进行。电解产出含铜99.95%以上的电铜,而金、银、硒、碲等富集在阳极泥中。电解铜电解液一般含铜40~50g/L,温度58℃~62℃,槽电压0.2~0.3V,电流密度200~300A/m2,电流效率95%~97%,残极率约为15%~20%,每吨电铜耗直流电220~300kwh。中国上海冶炼厂铜电解车间电流密度为330A/m2。    更多关于电解铜电解液的资讯,请登录上海有色网查询。 

叉车电池加电解液时,应该注意什么?

2018-12-18 11:17:20

在电动类叉车,如普通电动叉车、电动堆高车、电动搬运车等的日常维护保养过程中,电池的维护是必不可少的。电池维护保养的好坏将直接关系整台叉车的性能。目前国内主流的铅酸蓄电池都是需要增加电瓶液的,下面为大家介绍蓄电池加电解液的注意事项。注意事项: 1、电解液加注时的高度高过极板10至15毫米即可。有两条红线的电池,电解液不能超过上面标注的红线,否则溢出来的电解液会从蓄电池盖的小孔中溢出。众所周知电解液是导电的,一旦流到蓄电池正、负两极之间,就会形成电池回路自放电。遇这种情况就应将电解液擦掉,或用开水冲洗擦净。2、加电解液时如果不小心有东西掉入里面,切勿用金属物去捞,应该用木棒夹出杂质,如用铁丝或铜丝去捞,金属分子会在硫酸的腐蚀下进入蓄电池形成自放电,而损坏蓄电池。3、蓄电池在充放电过程中,电解液中的水会因为电解和蒸发而逐渐减少,导致电解液面下降。如果不及时补充的话,有可能缩短蓄电池的使用寿命,应及时补充蒸馏水,切忌用饮用纯净水代替。因为纯净水中含有多种微量元素,对蓄电池会造成不良影响。

金电解液的制备

2019-03-06 09:01:40

制备金电解液的最好办法是电解法,俗称电解造液。别的,还可运用法。 电解造液均运用隔阂电解法。这种办法是在与金电解相同的槽中,选用与金电解根本相同的技能条件进行的。其最大不同点是纯金阴极很小且装于未上釉的耐酸素瓷隔阂坩埚中(图1)。此法广泛应用于工业出产中,当运用25%~30%的液,在面积电流1000~1500A∕m2和槽电压不大于3~4V条件下,可制备出含金380~450g∕L的浓溶液。图1  金的隔阂造液 1-阳极;2-阴极;3-隔阂坩埚 某厂电解造液是在电解槽中参加稀(化学纯或蒸馏),槽中装入粗金阳极板,在素瓷隔阂坩埚中装入105mm×43mm×厚1.5mm的纯金阴极板。素瓷坩埚内径为115mm×55mm×深250mm,壁厚5~10mm。坩埚内的阴极液为1∶1的稀。阴极液面比电解槽阳极液面高5~10mm,以避免阳极液进入阴极区。 电解造液的条件一般选用面积电流2200~2300A∕m2,槽电压2.5~4.5V,分量沟通电为直流电的2.2~2.5倍,沟通电压5~7V,液温40~60℃,同极距100~120mm。当接通电流时,阴极上开端放出,而阳极则开端溶解。造液44~48h,即取得密度1.38~1.42g/m3、含金300~400g∕L(延伸周期最高可达450g∕L)、含250~300g/L的溶液,通过滤除掉阳极泥后,贮存在耐酸瓷缸中备用。作业停止后,取出坩埚,阴极液会集进行置换处理,以收回或许穿透坩埚进入阴极液中的金。 鉴于金价贵重,为进步金的直收率,使金不致积压于出产过程中,某些厂曾运用含金95~120g∕L、120~150g∕L的电解液。 造液,是将复原的金粉加溶解而制得。一份金粉参加一份,经溶解后过滤除掉杂质。为了除掉溶液中的硝酸一般在金粉悉数溶解后,持续加热赶硝以使其分解成氧化氮而被除掉。在苏联曩昔多运用造液,南非和日本如今仍多选用之。此法的长处是速度快,但溶液中的硝酸不或许彻底被扫除,用此溶液进行电解时,因为硝酸根离子的存在,会使电解过程中呈现阴极金反溶解的不利因素。 近代金电解工艺中,还有选用离子交换膜造液的。

镍电解液净化除铁方法

2019-02-13 10:12:44

在镍电解出产中,阳极液含铁量一般为100~500mg/L,净化后要求溶液含铁量降至0.5~4mg/L,一般选用水解沉积法除铁。       (一)湿法冶金常用的水解沉积除铁办法 工业出产上常用的水解沉积除铁办法有中和水解法、黄钠(钾)铁矾法、针铁矿法和赤铁矿法。           1)中和水解法       一般所说的中和水解法是用碱调理溶液PH值,在保证待提取的主金属离子不发作水解沉积时,杂质金属离子以氢氧化物M(OH)n形状分出,故也称为氢氧化物沉积法。 金属离子不解按下式进行: Mn++nOH-=M(OH)n↓        OH-离子来源于水的离解反响。假如发[Mn+]标明溶液中的金属离子在水解反响到达平衡时的浓度,则[Mn+]与PH的联系可用图2示出。当金属离子浓度一守时,Mn+发作水解沉积的PH见表1。 表1 氢氧化物沉积时,Mn+的平衡PH(25℃)Mn+Ca2+Mg2+Ni2+Fe2+Pb2+Zn2+Co2+Cu2+Fe3+Co3+平衡[Mn+]=lmol/L11.378.377.16.356.225.655.14.371.53-0.2PH值[Mn+]=10-6mol/L14.711.3710.19.359.228.658.17.373.531.8[next]        从图2和表1可得如下定论:       (1)在离子浓度相同的情况下,坐落图左面各种离子的平衡P敊,故它们在较小的P眄便可沉积,或者说它们的盐类简单水解,而碱土金属的盐类难于水解。         (2)对照Fe2+—Fe3+、Co2+—CO3+的水解平衡线可知,对变价金属而言,同一金属其高价离子比贱价离子简单水解。因而在镍电解液净化时,为使溶液中的Fe2+也优先水解沉积,则鼓入空气使Fe2+氧化成Fe3+,进而成Fe(OH)3沉积。相同的道理,用将Co2+氧化成Co3+,以Co(OH)3沉积。       氢氧化物沉积法为提取冶金中使用最广的除铁办法,可是这种办法的首要缺陷是Fe(OH)3具有胶体性质,不只沉积速度慢,弄清过滤困难,并且使金属和其他有价金属被吸附而丢失。因而,当Fe3+浓度较大时,从溶液 中别离Fe(OH)3是很困难的。出产实践标明,该法只适宜于用来净化处理低浓度(如铁离子浓度在/L左右)的溶液。        2)黄钠(钾)铁矾法、针铁矿和赤铁矿法        怎么从铁离子浓度较高的溶液中除掉F3+(或Fe2+),惯例的水解沉积法因生成很多Fe(OH)3胶状沉积导致沉铁进程液固别离困难。经长时间的研讨和实践,在20世纪六十年代,先后有黄钾(钠)铁矾法、针铁矿法和赤铁矿法三种新的除铁办法在湿法冶金中推广使用。三种办法的一同特点是操控必定的沉铁条件,使溶液中的铁离子以人工矿藏(如铁矾、针铁矿和赤铁矿等)沉积,这些人工矿藏沉降物呈结晶状,易于沉降、过滤和洗刷。       (1)黄钠(钾)铁矾沉铁法       在自然界有些矿藏具有类似的组成、相同的结构和相同的结晶形状,这就是地球化学上所称的类质同晶。所谓矾就是一系列类质同晶矿藏的总称,而一价金属离子(如K+、Na+、Ag+、NH4+等)和三价金属离子(如Al3+、Fe3+、Cr3+等)的硫酸盐最简单一同构成矾。       黄钾铁矾类的铁矾,如钾铁矾、钠铁矾、铵铁矾等,其化学通式为MFe3(SO4)2(OH)6。M可所以K+、Na+、NH4+等一价金属离子,其顔色均为黄色。在湿法冶金上,考虑试剂的经济本钱(其间含K+的碱或盐报价贵重),常以纯碱或液作沉铁试剂,以供给构成铁矾所需的一价金属离子。[next]       处理镍电解阳极液中和水免除铁所产出的高镍铁渣时,选用硫酸溶解一氧化一黄钠铁矾法除铁。沉铁进程是在溶液中有满足的Na+和SO42-存在时,在高温(90~95℃)下,操控恰当的P上.5~1.8),就能生成黄钠铁矾沉积。 3Fe2(SO4)3+Na2SO4+12H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6H2SO4       铁矾类复盐呈黄色或淡黄色斜方结晶,成分安稳,在酸性溶液中溶解度小,沉降、过滤和洗刷性能好,液固别离易于进行,所以除铁作用好。      (2)针铁矿沉铁法       针铁矿沉铁法又称空气氧化除铁法。它是在高温(~90℃)和低酸浓度的硫酸盐溶液中,通入涣散空气使溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,并表成与天然针铁矿(如纤铁矿,化学式为γ-FeOOH)在晶形与化学成分上类似的化合物沉积:        该反响构成的针铁矿为a-FeOOH,系棕色针状结晶。针铁矿法除铁的重要条件是溶液中Fe3+浓度应小于1g/L,因而需求增高一道复原工序,将Fe3+复原成Fe2+。      (3)赤铁矿沉铁法       赤铁矿是一种炼铁质料。人们研讨发现,在高温、高压条件下,当硫酸浓度不高时,溶液中的Fe3+便会发作加水分化反响,得到a-Fe2O3沉积:        从化学式所标明的化学成分可知,赤铁矿沉积渣中铁的含量(~60%Fe)比黄钠(钾)铁矾法和针铁法铁渣中铁的含量都高,因而该法的铁渣量少,可作炼铁质料,但需求贵重的高压釜作沉铁设备,模块样要预先将Fe3+复原成Fe2+,该法的建造出资大。现在该办法还只有在国外湿法炼锌工厂有出产使用。 湿法冶金中的氧化水免除铁办法比较见表2。表2  氧化水免除铁办法比较办法适用铁的 浓度规模开始铁 离子形状沉积物形状进程条件PH值温度/℃压力预处理惯例低铁溶液 (Fe﹤1g/L)Fe3+Fe(OH)33.5~4.560~80常压Fe2+需氧化铁矾法高铁溶液Fe3+M2Fe6(SO4)4(OH)121.5~1.890~95常压Fe2+需氧化针铁矿法高铁溶液Fe2+FeOOH3~3.580~90常压Fe3+需复原赤铁矿法高铁溶液Fe2+a-Fe2O340~50g/L H2SO4180~200高压Fe3+需复原

硝酸银电解液的制备

2019-03-06 09:01:40

制造电解液,一般是运用含银99.86~99.88%以上的电解银粉或附近纯度的化学精粹银。将银粉置于耐酸瓷缸中,先加适量水湿润后,再分次参加硝酸和水,在自热条件下使其溶解而制得。某厂生产中,每批造液运用银粉40kg,配入工业纯硝酸40~45kg,水25~30kg。因为硝酸的激烈氧化,会放出很多的氧化氮和热,为防止氧化过火激烈形成溶液的外溢,硝酸应选用小流量接连参加或连续小批量参加的方法。当或许呈现外溢时,便参加适量自来水冷却之。待加完硝酸和水,反响逐步缓慢后,用不锈钢管刺进缸内,直接通蒸汽加热并拌和以加快溶解。银粉彻底溶解后,持续通入蒸汽以赶除过量的硝酸。一次造液进程约需4~4.5h。最终加水弥补至60L,溶液含银约600~700g∕L,硝酸小于50g∕L。再加水稀释至所需浓度供作电解渡用,或直接将浓液按核算量弥补于电解进程中。 造液作业通常在硬塑料的通风柜中进行,产出的很多氧化氮气体,经过塑料烟囱经洗气后排出。 国内外的一些工厂,也有用含银较低的银粉或许租银合金板及各种不纯银质料造液的。但因杂质含量高,需常常替换电解液。

金电解阳极泥和废电解液的处理

2019-03-06 09:01:40

金电解阳极泥中,约含90%AgCl、1%~10%金,一般将其回来再铸金银合金阳极板供银电解。因为氯化银的熔点低(452℃),熔炼时简单蒸发丢失,为此某厂将金电解阳极泥于地炉中熔化后用倾析法别离金。氯化银渣参加碳酸钠和碳进行复原熔炼,铸成粗银阳极送银电解。金回来铸金阳极。 当金阳极泥中含有锇铱矿时、应先筛分阳极泥,选出锇化铱后,再收回金、银。 替换电解槽中的金电解液,是先将废液抽出,并将阳极泥清出,洗净电解槽参加新液。废液和洗液悉数过滤,取得的阳极泥洗净烘干。 废液和洗液,一般先用二氧化硫或亚铁复原其间的金后,再加锌块置换铂旅金属至溶液弄清停止。经过滤,滤液弃去。滤渣含铂族金属较高,用1∶1的稀浸洗除掉铁、锌后,送精制铂族金属。 当电解废液含铂、钯很高时,也可先用氯化亚铁复原其间的金,再别离铂、钯等。处理这种金电解废液,也有先参加氯化铵使铂呈铵沉积后,再用中和溶液至pH8~10,使贱金属水解除掉,再加酸化至pH1,钯即生成二氯二络亚钯沉积。余液用铁或锌置换收回剩余贵金属后弃去。 金电解进程中,如电解液中含铂、钯过高,有可能与金一道分出时,也可采用上述办法净化电解液。除掉铂、钯后,溶液可回来电解运用。 某厂在进行含金49.85g∕L、钯4.74g/L、铂0.68g∕L的金电解废液实验时,别离运用硫酸亚铁、二氧化硫和草酸复原金,金的沉出率和精液中铂、钯的散布率如下表。 表  金铂钯的收回率(%)复原剂金钯铂硫酸亚铁99.1395.99100.00二氧化硫99.9351.3995.60草酸96.0197.0592.53 从上表中能够看出:亚铁复原金的复原率高,铂、钯的丢失少;草酸最低;二氧化硫复原金的复原率虽最高,但钯的丢失过大,可能是生成不溶性的钯络盐之故。复原金后的溶液,尚含有少数金,再参加锌块置换,贵金属的收回率别离为(%):Au99.77,Pd98.93,Pt约100。当把溶液酸度提高到2mol时,用锌复原作用会更好。如将草酸复原金的滤液不加锌置换改用复原,先将溶液调pH至6,再参加,贵金属的收回率别离为(%):Au99.70,Pd99.97,Pt96.09。 又据某公司十多年运用锌置换法处理各种贵金属氯化液和精粹进程废液的经历证明:锌置换法是一种具有进程敏捷、置换完全、操作简洁以及不需特殊设备的简洁易行的牢靠办法。经鼓风拌和,并终究加锌粉置换后的残液中,金、铂、钯在0.0005g∕L以下,达到了出产抛弃的标准。金、铂、钯的置换收回率在99~99.9%之间,作用是令人满意的。为了取得更好的作用,还能够采纳下列办法: (1)可适当添加置换液的酸度,并鼓风拌和,防止贵金属精矿中含锌粉过高。如锌粉过高,可于3mol/L液中加热至80~90℃拌和除锌。 (2)溶液含铜等贱金属过高时,改用铜置换。用锌或铜置换所得的贵金属精矿,均运用60g∕L的硫酸高铁液浸出除铜。 (3)含有硝酸和亚硝酸介质的溶液,锌置换法不能完全收回其间的贵金属,应防止运用。 前苏联曾运用电解法处理金电解废液。废法是在金电解造液时,将电解废液注入阴极隔阂内,在阳极区溶解阳极的一起,废电解液中的金则于阴极上分出。分出的阳极金供铸阳极用。 某矿曾用从金电解废液中萃取金,再经置换复原后供铸金阳极。

镍电解液净化除微量铅锌的方法

2019-02-13 10:12:44

在硫化镍阳极电解时,阳极所含的微量铅、锌也会随镍一同溶解进入溶液。例如,依据金川公司的实测,硫化镍阳极含Pb0.03%~0.05%时,阳极电解液含Pb4.5~8.0mg/L。       镍电免除掉微量铅锌的工艺有沉积法、离子交流法及溶剂萃取法。     1、共沉积法除铅锌     在沉积进程中,某些未饱满组分随难溶化合物的沉积物而发作沉积,这种现象称为“共沉积”。其沉积分为吸附共沉积和结晶共沉积两种类型。结晶共沉积也叫共晶沉积法。在电解质溶液中,当有两种物质能与电解质共存,并且它们的晶格结构又相一起,则在恰当的条件下,它们能够构成晶形结构相同的沉积从溶液中一同沉积下来,这种现象称为共晶共沉,选用共晶共沉积法除杂质要考虑所加试剂对下道工序的影响。镍钴冶炼中多选用吸附沉积除杂质。     在氧化中和水免除钴进程中,钴被氧化的一起,铅和部分镍也被氧化,发作PbO2和Ni(OH)3并构成共沉积。这是因为PbO2被Ni(OH)3沉积吸附而除掉。别的,在除钴进程中,将除钴结尾PH进步,锌也能与镍的水合物以同晶形共沉积的办法人溶液中除掉。共沉积除铅锌工艺的长处是不添加工序,除铅、锌与除锌与除钴一个工序内完结。缺陷是渣量大,渣含镍高。     2、离子交流法除铅锌    离子交流法是从含有有价金属的电解质溶液中提取金属的办法之一。在料液与离子交流剂(固态物质)触摸进程中,离子交流剂上的离子以离子交流的方式,从溶液中吸附同符号(同性)的离子。附了离子的离子交流剂经水洗、淋洗剂洗刷扣,吸附在离子交流剂上的欲提取的离子转入淋洗液中,离子交流剂经再生扣供循环运用。     离子交流与吸附有某些相似之处,而其差异在于:离子交流是按化学计量的置换,即离子交流剂对每个换剂有无机离子要还给溶液一个等量的同符号的离子,而吸附则仅仅吸收溶质。离子交流剂有无机离子交流剂、离子交流树脂两大类。离子交流树脂是人工组成的、具有活性基因的三维交联不溶性有机高分子聚合物,一般由高分子部分、交联剂和官能团是决议树脂化学活性的首要组成部分,它是由固定基因(如-SO3-、-COO-等)和带相反电荷的活动离子(即可交流离子,也称反离子,如H+)组成的。固定基因牢牢地固定于慵懒骨架上,不能活动。活动离子使树脂自身呈电中性,在发作离子反响时,可进行定向移动。     各种离子交流树脂都具有必定的交流容量,所以交流到必定的时刻,树脂就到达了“饱满”而不能再进行交流,此刻树脂就必须进行洗脱“再生”。所谓再生是将它吸附的离子的暂时储藏所,而树脂康复其本来状况,回来运用。不难看出,l交流树脂在交流进程中反作用某些离子的暂时储藏所,而树脂自身不起改变。[next]     离子交流树脂的交流容量是离子交流树脂的一个重要特性。它是由制取树脂时引进的官能团数量决议的。通常以单位数量(或单位体积)的树脂所以交流吸附离子的数量来表明。     离子交流嗀程首要包含两个阶段,即吸附(或交流)和解吸(洗脱再生)。     (1)吸附(交流吸附)     吸附是离子交流进程的首要工序 ,待交流的原液以必定的流量进入交流柱,在柱内与树脂进行离子交流作用经过交流后的溶液从交流柱出口流出,其出口液为被交流后的溶液,应守时取样分析。当出口液中需交流的离子到达饱满时,中止进液,树脂将预备洗脱再生。     树脂在洗脱再生前必须用清水或其他淋洗剂淋洗洁净,以除掉柱内树脂间夹藏的溶液。淋洗剂只能淋洗柱内树脂夹的剩余溶液,而不会使已被 树脂吸附的金属离子洗脱下业。淋洗剂一般选用清水。     (2)洗脱再生     “饱满”树脂淋洗洁净后,从柱内的时液处往往内通入少数洗脱剂,将被树脂交流吸附上去的金属离子洗脱下业,待悉数树脂得到再生后,再用纯水洗去柱中树脂间的剩余洗脱剂,此刻树脂又可进行下一轮的离子交流操作。     洗脱下来的金属,按其交流的意图和金属的价值收回或弃去。     离子交流法是一种无渣新工艺,它不仅能较彻底地别离、提纯和定集金属,并且操作简略,易完成自动化,为简化操作、改进劳动条件、进步金属收回率供给了条件,但它只适合于处理离子浓度小于10-6mol/L的稀溶液。当金属离子浓度大于1%时,用这种办法别离作用欠好。     高氯根溶液中,铅、锌能与Cl-结组成ZnCl42-、PbCl42-络合阴离子,而镍不构成络合阴离子,选用阴离子交流树脂可交杂质铅、锌除掉。在镍的生产中我国某些厂选用离子交流除铅、锌的净化工艺,选用701树脂除铅、717树脂除锌。     701树脂是带有伯胺基团RNH3+的弱碱性阴离子交流树脂,Pb2+在高Cl-溶液中,构成PbCl42-络阴离子,这种络阴离子和转型后的701树脂上的阴离子Cl-发作交流反响: 2RNH3Cl+PbCl42-=(RNH3)2PbCl4+2Cl-     而Ni2+和Cl-不构成PbCl42-存在的条件,即可将树脂吸附的铅洗脱下业,然后到达除铅的意图。树脂再生后可持续运用。     701树脂也能除锌,但酸度要求较高,其除锌的交流容量比717树脂小。     717树脂是带季胺基团(-R4N)+的强碱性阴离子交流树脂,它能吸赞同交流溶液中带负电荷的离子,Zn2+在高Cl-溶液中极易构成ZnCl42-络阴离子,这种络阴离子和转型后的717树脂上的阴离子Cl-发作交流反响而被吸附在树脂上,然后下降溶液中的锌含量,用水或酸反洗饱满的树脂,到达除锌的意图。其反响为: 2R4NCl-+ZnCl42-=(R4N)2ZnCl4+2Cl-     吸附ZnCl42-的树脂经水或稀再生后可持续运用。     离子交流除锌扣液含锌可降至0.3mg/L以下。717阴离子交流树脂除锌工艺对溶液中的微量铜和铅的除掉也有必定作用。

镍电解液净化除铜的原理与方法

2019-02-13 10:12:44

在镍电解阳极液中,铜是首要杂质之一,其含量一般在0.1~1g/L之间。阳极液净化进程要求除铜降至0.0003~0.003g/L。根据铜在镍电解液中的许多金属元素中,铜属较典型的慵懒金属,且铜的硫化物在一般弱酸性溶液中其间溶度积很小,化学性质很安稳,因而在出产上一般都选用置换法或硫化沉积法除铜。       1、置换沉积法除铜       置换沉积的原理是在金属盐水溶液中,用较生动金属(电位较负)将较慵懒的金属(电位较正)复原成金属而沉积的溶液净化办法。在由硫酸盐和氯化物组成的镍电解阳极液中,Ni2+的标准电极电位(-0.25V)较待净化除掉的杂质Cu2+(+0.34V)更负,因而可用金属镍粉交铜从溶液中置换出来,发作如下反响: Ni+Cu2+=Ni2++Cu↓       但是,铁粉的电位(-0.44V)比铜更负,为什么不必铁粉作置换剂呢?这是由于用镍粉置换铜,既除铜,又补镍,且不会给溶液再带入杂质铁。       在出产上,当镍粉生动性较差,则添加来加速除铜进程: Cu2++Ni+S=CuS+Ni2+       国镍电解厂较多选用加镍粉除铜。为了得到满足的除铜效果,操作时应遵从下列要求:       (1)镍粉应具有较高的活性。通常在比较低的温度下,用氢复原氧化镍粉的办法能得到合适这种要求的镍粉。       (2)阳极液的温度应保持在80℃,PH应低于3.5。进步液温度可加速镍粉的置换反响速度,保持溶液的PH值低于Fe3+的水解值,可消除胶状的氢氧化铁沉积包裹镍粉的损害。       (3)设备应密封,削减空气进入净化槽,避免现已置换出来的海绵铜氧化重溶。       20世纪50年代末,前苏联北方镍公司研制成功用流态化置换槽替代机械拌和槽除铜。实践证明,当阳极电解液含Cu0.40~0.56g/L,流量为160m3/h,经流态化置换槽处理后,溶液中残留铜为1.2~4.0mg/L。与机械拌和槽比较,流态化槽的除铜后液残铜浓度低,镍粉利用率高。该厂用两个容积为25m3的流态化置换槽可替代56个容积为80m3的机械拌和槽。       加拿大汤普森厂为了加还镍粉除铜反响,在参加镍粉的一起,还添加粉。反响沉积产品为CuS。该法的长处是对镍粉的活性无严厉的要求。       我国某研讨院曾选用液相压氢复原所得到的镍粉进行降铜研讨,所用镍粉含镍大于99.8%,粒度﹤0.074mm。研讨结果表明,当镍粉用量为理论量的1.4倍时,除铜后液含铜呆降至0.4mg/L以下,除铜率达99%以上。下降镍粉用量即便降至理论量,也能够获得较好的除铜效果。       2、硫化沉积法除铜      1、 硫化物沉积法的基本原理       硫化物沉积法是根据许多元素的硫化物难溶于水,因而,当溶液中有Mn+存在,参加S2-,则将发作以下沉积反响: 2Mn++nS2-=M2Sn↓       其溶度积KSP=[Mn+]2[S2-]n。某些硫化物的溶度积如表1所示。[next]表1 某些硫化物的溶度积硫化物温度/℃KsplgKsp硫化物温度/℃KsplgKspMnS252.8×10-13-12.25CdS257.1×10-27-26.15FeS254.9×10-18-17.31PbS259.3×10-28-27.03NiS(a)252.8×10-21-20.55As2S3184×10-29-28.4CoS(a)251.8×10-22-21.74Sb2S3181×10-30-30SnS251×10-23-23CuS258.9×10-36-35.05ZnS258.9×10-25-24.05Cu2S182×10-47-46.7       常用的硫化剂有H2S和Na2S。       气体在水中的溶解度不大,在通常情况下每一体积水中能溶解4.7体积的H2S气体,浓度约为0.1lmol.L-1。H2S在水溶液中有如下电离效果:        许多金属离子能和H2S或S2-效果,生成溶解度很小的硫化物(见表9—5)。溶液中氢离子浓度和硫离子之间的联系是[H+]2[S2-]=6.8×10-24,在酸性([H2S]=0.1mol.L-1时)溶液中通入H2S只能供应低浓度的S2-只能从溶液中沉积那些溶度积小的金属硫化物;而在碱性溶液中通入H2S(生成碱金属硫化物),则能供应较高浓度的S2-离子,能够把溶度积大或小的金属硫化物都沉积出来。所以在操控的酸度下,能够用H2S把溶液中不同金属离子别离沉积下来。       关于同一种金属离子,溶液P佱添加,则金属离子的残留浓度下降。25℃时,S2-浓度为0.1mol/L,某些金属离子的残留浓度与P值的联系如图1所示。 [next]         从表1和图1可知,在镍电解液的各种元素中,以铜的硫化物溶度积为最9小,且与镍、钴等主金属硫化物的不同较大,故选用硫化沉积法来别离铜镍,是比较牢靠的办法。       2、硫化沉积法除铅的出产实践。       硫化沉积法一般以H2S作沉积剂,进程的PH为1.8~2.5,其反响式为: Cu2++H2S=CuS+2H+       在反响进程中,应使气体高度均匀地涣散溶解于除Fe后液中,使S2-与Cu2+充沛触摸生成很多的CuS沉积晶核,这些晶核在反响进程中经过本身的运动和分散、磕碰、吸附而长大,终究沉积于底部到达渣液别离的意图。       我国成都电冶厂和重庆冶炼厂均选用H2S除铜。其净化进程是首先将Na2S溶液与稀H2SO4溶液反响发生H2S气体,并通入阳极溶液中,溶液中的Cu2+与H2S反响成CuS沉积。经嗀滤,铜便从溶液中除掉。为避免溢出,除铜应在负压下操作,并操控PH值在2以下,可抑制Ni2+和Co2+因沉积而进入除铜渣中。除铜Cu进程技能条件如表2所示。       从硫化物溶积来看,用H2S除铜有较好的选择性。通H2S气体时,操控好溶液氧化复原电位为-50~-80mV,可得到铜镍比高达10:1的铅渣,但H2S有剧毒,若有走漏,易形成人身事故;H2S通入量也有必要严厉操控,不然不能得到高品们铜渣。       Na2S也可作沉铜剂,其反响机理与H2S相同,但因会引起出产体系Na+升高,故一般不选用。表2 用H2S除Cu进程技能条件项目操控条件除Cu进程溶液温度﹥60℃H2S发作器负压佱0~3×10-2M Pa反响室负压佱0~2.5×10-2MPaH2S发作器温度33~55℃除Cu前液含Cu﹤1g/L除Cu后液含Cu≤0.005g/LNa2S溶液200~240g/LH2SO4浓度55%~57%

碱性湿法炼锑废电解液的处理

2019-03-05 09:04:34

一、工业的提取 电解进程中,不光不耗费Na2S,并且还副产Na2S,电积耗费而需求弥补的仅仅作为阳极液的NaOH溶渣。依据电积进程总反应式:核算分出1kg锑,溶液中将有1.92kg的Na2S生成,在浸出进程中溶解1kg锑只需耗费0.96kg的Na2S,故浸出-电解进程中有0.96kg的Na2S增生。可是,在浸出-电积循环进程中,因为部分Na2S氧化生成Na2S2、Na2S2O3等多,所以实际上增生了Na2S30.4~0.8kg。 为了综合利用原猜中的硫和NaOH中的钠,应当提取增生的Na2S,以利于碱性浸出进程。即从电积的阴极液冷冻结晶Na2S·9H2O,进一步浓缩产出。 电积后阴极液中Na2S的浓度为170~190g∕L,温度降至15~18℃,增生的便以Na2S·9H2O形状结晶出来,经离心机过滤,得Na2S·9H2O和母液,母液含Na2S 130~140g∕L,再回来浸出,晶体再经浓缩和脱水产出工业。 二、结晶母液的净化 在浸出-电积进程中,因为受空气氧化和阳极进程的氧化,溶液中硫代硫酸钠、硫酸钠、钠等慵懒盐逐步堆集。隔阂电积的阴极液中Na2SO4堆集到45g∕L时,即时电积有晦气影响,因此常以Na2SO4浓度到达45g∕L作为溶液净化的起点。 溶液净化的办法,主要有电积贫化法、复原净化法和低温两次结晶净化法。 三、阳极液的净化 电解进程中堆集的慵懒盐主要由阳极氧化发生。外国湿法炼锑厂选用BaS处理、以生成溶解度很小的盐沉积除掉,其反应为:因为BaS溶液的参加,阳极液体积胀大,晦气于净化;再生的Na2S大部分留在阳极液内循环,晦气于电积操作,一起所产渣又需处理收回,使工艺流程复杂化。我国选用真空蒸腾和结晶净化法,其原理是将阳极液水分蒸腾后,Na2SO4在NaOH溶液中到达饱满,可结晶出来,溶液放出过滤,滤液回来阳极液循环,滤渣是以结晶硫酸钠为主的混合钠盐,可用于制取工业的质料。

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

镍电解液净化除铁的生产实践

2019-02-13 10:12:44

镍电解液净化除铁的出产实践镍电解厂一般都选用空气中的氧伯化剂,使阳极电解液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后水解沉积。除铁反响进程受Fe2+氧化反响速度操控,溶液中存在有少数铜离子时,对Fe2+的氧化有催化效果。因而,一般都将除铁进程安排在除铜之前。       镍电解阳极液水解沉积所得的含镍铁渣经酸溶和用氧化后,用黄钠铁矾法除铁。       一、 阳极电解液净化除铁       除铁作业有接连和接连两种作业方法。大型镍电解厂选用接连作业;小型工厂则多选用接连作业。接连净化方法质量安稳,设备出产能力大,是这一工艺开展的方向。       除铁进程包含亚铁离子氧化和三价铁水解沉积反响:         除铁进程有H+生成,须在鼓风一起参加中和剂。为了防止过多的钠离子进入出产系统常以NiCO3作除铁中和剂: 4H++2NiCO3=2Ni2++2CO2↑+2H2O       进步反响P能够加快除铁反响,但PH值过高会引起渣含镍升高。       溶液中铜离子的存在,能够加快Fe2+的氧化反响。这是因为铜离子在Fe2+的氧化进程中起传递电子效果: Cu+-e=Cu2+ Cu2++Fe2+=Cu++Fe3+       净化水解铁渣还呆带走溶液中1/3~2/5的铜,减轻了除铜担负。       在除铁进程中,因为运用空气作氧化剂所构成的溶液电位缺乏以使Ni2+、Co2+氧化成高价态,但部分Ni2+会以碱式盐的方式水解沉积: 3NiSO4+4NiCO3+4H2O=3NiSO4.4Ni(OH)2↓+4CO2↑       Fe(OH)3具有很强的吸附性,在除铁进程中,一定量的锌能与Fe(OH)3发生共沉积而被除掉,一起部分铜也会水解沉积: 3CuSO4+2NiCO3+2H2O=CuSo4.2Cu(OH)2↓+2NiSO4+2CO2↑       某工厂的除铁进程,是将阳极电解液经钛管换热器加热至65~75℃后,再接连经过5个75m3帕秋卡式空气拌和槽。往槽内鼓入空气,既作氧化剂,又为拌和用。在第一个拌和槽入口处,参加碳酸镍,中和除铁反响所分出的酸,使除铁反响操控PH为3.5~4的规模。以过5个槽子的接连沉铁反响,最终将除铁液泵入管式过滤器内进行液固别离,得到含~10%Fe、~20%Ni的铁渣和Fe﹤0.01g/L的除铁后液。[next]       二、水解沉铁渣酸浸液的净化除铁       在镍电解阳极液用NiCO3中和水解沉铁工艺中,按理论核算,三价铁离子在PH≤3.5时水解沉积,可将铁彻底脱除,不丢失镍,但实际上中和沉积时操控PH较高,因而有部分Ni2+呈复盐与铁共沉积,所以工业出产中产出的铁渣都含有较高的镍。为了下降铁渣含镍,某厂将铁渣酸溶后,用黄钠铁矾法除铁,以收回酸浸液中的镍,其工艺流程示于图1。铁渣浆化后在酸溶槽内用工业硫酸溶解,得到酸溶后液。酸溶后液在黄钠铁矾除铁槽内加热至90℃,用作氧化剂,将溶液中的亚铁离子氧化成三价铁离子,槽内留有少数黄钠铁矾渣作晶种,氯可不可能钠效果氧化剂,将溶液中的亚铁离子氧化成三价铁离子,槽内留有少数黄钠铁反响所生成的酸,经过黄钠铁矾再振奋结晶进程,能够收回净化铁渣中90%~95%的镍。       某厂用酸溶-黄钠铁矾除铁法处理电解液净化渣的工艺流程和技能操作条件如表1所示。   表1   黄钠铁矾法处理铁渣技能操作条件项           目单    位技能操作条件铁渣酸溶 温度 风压 结尾PH值 酸溶后液组成        ℃ kPa   g/L  38~50 196 1.5~1.7 Ni55~70  Fe总6~18 Co0.1~0.25  Fe2+0.2~1.5 Cu3~8  Na+32~43黄钠铁矾沉铁 反响温度 氧化进程PH值 参加量 沉铁进程PH值 沉铁后液组成      ℃       g/L  ﹥90 1.5~1.7 NaClO3:Fe2+=(0.3~0.4):1 2.0~2.4 Ni55~67   Fe0.5~1 Cu2~6  Co0.15~0.2 Na30~42

活性炭从电解液中吸附铂、钯

2019-02-20 15:16:12

据某厂的生产实践,电解银时,阳极板中约有40%~50%的铂、钯进入电解液,并不断堆集。运用活性炭挑选吸附涣散于电解液中的铂、钯,然后用硝酸解吸收回。引荐的流程如图1。图1  活性炭吸附、解吸铂钯流程 该厂运用的活性炭为药用活性炭。经筛分,取40~60意图备图用。活性炭及炭柱的制备,是将1∶1的工业稀硝酸加热至90~100℃,按固液比1∶10,向热稀硝酸中缓慢参加活性炭氧化至不再放出棕色气体停止(一般需6~12h),经倾析弃去硝酸,用等量蒸馏水洗3次装柱。装柱后,再用蒸馏水冼至出液pH4~5待用。炭柱为直径70mm的玻璃管,共8根,7柱串联,1柱备用。各柱定量装活性炭1kg,高位槽高出炭柱5~6m。 电解液先于80~90℃加热浓缩4h,再边拌和边参加10%NaOH调整pH至1.5~1.8(游离硝酸1~2g∕L)后,以100~150mL/min的流速接连通过串联的7根炭柱。待榜首柱吸附铂钯饱满后取出,将第二柱改为一往,备用桂串联于尾端作第七柱。依此类推。 饱满了铂、钯的炭柱,用1∶1工业硝酸解吸。解吸液以75~100mL/min的流速通过炭柱,每次取出铂钯富液2.5L收回铂钯。一次和二次解吸贫液及新弥补的1∶1工业硝酸,以逆流方法回来供下一次解吸用。解吸进程每住通过总液量25~30L。 实验结果表明,铂、钯的吸附解吸总收回率为:Pt1027%,Pd96.5%。经吸附后的溶液,含铂、钯多小于1mg/L。可考虑除铜、铅后回来电解进程。 活性炭的吸附容量,按第2柱解吸液中的铂、钯含量核算,钯的全功吸附容最大于72.5mg∕g,铂大于6.9mg∕g。 经解吸后的炭柱用蒸馏水洗至中性后,即可再生运用。经再生4次实验,其吸附容量并未下降。 解吸取得的铂钯富液,铂与钯的含量比为1∶6~7。先用12mol∕L处理使银呈氯化银沉积,过滤后用3mol/L的洗刷氯化银。除银富液与洗液兼并,加固体氯化铵使钯呈粗氯钯酸铵沉出,钯盐用二氯二氢络亚钯法提纯两次后煅烧或用10%复原,可制得含钯大于99.9%的海绵钯。 沉出钯后的母液,经加热浓缩赶硝,用氯化铵沉出铂,再直接水解提纯,并用10%复原,以取得含铂大于99%的海绵铂。 上述工业实验还证明: (1)40~60日的活性炭比20~40意图吸附容量大,运用前者钯添加71%,铂添加32%。 (2)经80~90℃加热浓缩4h的电解液,比不加热处理的电解液,所吸附的钯约添加1倍,铂添加近4倍。 (3)活性炭对铅的吸附差,但可以吸附铋。当电解液中含铋0.26g∕L时,解吸液中铋的浓度可达10.03g∕L。 (4)用调pH值时,带人电解液中的Na+虽有堆集,但通过一段时间运用,未发现对电解银的质量有影响。

钒浸取液的净化

2019-02-21 15:27:24

若浸取液为碱性,则杂质含量较低;若为中性,特别是酸性,则杂质含量较高。净化除杂质的惯例手法是水解沉积,或加沉积剂。某些情况下也运用萃取剂或离子交流树脂。 一、沉积除杂质 沉积除杂质是根据溶度积原理。金属阳离子如铁、镁、锰等大多可水解发生沉积后去除。阴离子如 等则可参加沉积剂去除。净化作用首要取决于pH值及沉积剂的品种及用量。杂质Fe2-Mn2+水解pH值10~1210~129~109~109.5~118~9沉积剂Mg2+Mg2+Mg2+,Ca2+温度/℃9090沉积物Fe(OH)2Mn(OH)2MgCrO4MgSiO3MgNH4PO4Ca3(PO4)3①Mg2+沉积剂过量,会生成Mg(VO3)2; ②pH值低于8, 易水解生成 ;pH值大于9,Ca2+易水解生成Ca(OH)2,均会使净化功率下降。 二、溶剂萃取法 用溶剂萃取剂能够有用的将钒萃取到有机相,最终经反萃取而得含钒溶液。一起能够使原始低钒溶液得到浓缩富集。开始萃取提钒首要是用于从含铀溶液中提取钒。有许多萃取剂可用以提取钒,如硫酸三丁酯(TBP)、二(2-乙基已基磷酸)(D2EHPA)、胺类化合物等。其代表性反响如下: 对四价钒  nVO2++m[(HA)2]=(VO)nA2n(HA)2(m-n)+2nh+ 对五价钒 式中[HA]代表D2EHPA,萃取剂浓度一般在0.4mol/L,pH值=2。因D2EHPA对四价钒选择性更高,故可在萃取前加复原剂如铁粉、Na2S、NaSH等,使五价钒复原为四价。反萃剂则运用稀硫酸或10%的Na2CO3溶液。 运用醋酸戊酯从、硫酸混合液中萃取别离钒、铀,具有很高的功率。当HCl/V的浓度比为3或6 mol/1mol时,对萃取前液配加等体积的浓硫酸,则钒对铀的别离因子可别离到达150/1、1000/1,因而可优先萃取钒,然后使铀、钒得以高效别离。 当运用胺类萃取剂时,可运用仲胺、叔胺、季胺类萃取剂。水相介质为HCl、H2SO4,酸浓度0.5 mol/L,pH=3,金属1g/L,有机相0.1 mol/L,稀释剂为,此刻钒的分配系数大于200,故极易被萃取。 当运用阴离子型胺类萃取剂时,它只能萃取阴离子型的钒酸根,即五价钒离子。为此萃取前应运用将贱价钒悉数氧化成五价钒。胺类萃取剂能够在较宽的pH值范围内萃取钒,反萃能够运用 的性溶液,反萃后 在较高的pH值下会转变成结晶而分出。工业上常用的胺类萃取剂有叔胺(N235)、季胺(N263),它们萃取钒的功能如图1。从图中能够看出,叔胺的萃取率在pH=2~3时最高,而季胺盐在pH=5~9.5时坚持较高的萃取率。图1  胺类萃取剂钒的萃取率与pH的联系 三、离子交流法 运用阴离子交流树脂能够有用地吸附钒酸根。常用的树脂有Amberlite、IRA-400、IRA-401、IRA-402、IRA-410、IRA-420以及DOWEX-1、DOWEX-2等。都归于强碱性、含氯离子的高交流容量树脂。其交流反响如下:式中R代表树脂。上述反响是可逆的。当溶液中Cl-浓度较低时(例如低于1 mol/L),pH为6~7.2有利于反响向右进行。当Cl-离子浓度足够高时(例如达4 mol/L),上述反响将使树脂解吸, 将被淋洗而回来溶液。上述反响的平衡式如下: K=[RV] [Cl]4/[S-RV] [V] 式中  K-平衡常数,对Amberlite IRA-402,K=86;      RV-树脂上钒离子浓度;       S-树脂总交流容量;     [V]-溶液中钒离子浓度;    [Cl]-溶液中氯离子浓度。 若溶液中的钒以四价态存在,因VO2+系阳离子,故不能被上述阴离子交流树脂吸附。为此需加氧化剂如NaClO3,使四价钒氧化成五价钒才干被吸附。然后含钒树脂的淋洗也能够使用复原剂如SO2水溶液淋洗,则五价钒被复原的一起,会从树脂上解吸下来。

用D301树脂从含钒萃余液中回收钒的试验

2019-02-20 14:07:07

现在,提钒的首要原料是石煤和钒渣。石煤含钒量低,其浸出液需求经过除杂、浓缩后进一步沉积钒。离子交流法可用于稀溶液中物质的别离和富集。已有人研讨了用弱碱性阴离子交流树脂从石煤酸浸液中提取钒,调查了树脂类型、吸附触摸时刻,pH等要素对钒吸附率的影响;也有人研讨了不同类型树脂对钒(V)的离子交流功能,证明离子交流法能够很好地富集石煤浸出液中的钒。     从钒渣中浸出钒时,浸出液中钒浓度较高,一般不需求浓缩,可直接用萃取一反萃取法从净化后的浸出液中收回钒。但浸出液经溶剂萃取后,萃余液中仍含有少数钒。为了充沛收回这部分钒,选用D301大孔弱碱性阴离子交流树脂吸附,解吸液中钒浓度较高,可回来溶剂萃取工序。     一、实验部分     (一)实验原料及仪器     实验所用溶液为溶剂萃取后的含少数钒的萃余液,即钒渣经化焙烧一浸出一净化一萃取后得到的萃余水相,其间钒质量浓度1~2g/L。钒溶液取自承德新新钒钛股份有限公司,在实验室净化除杂和单级萃取后得到萃余液。     树脂:D301大孔弱碱性阴离子交流树脂,杭州争气树脂厂供给。运用前,用酸碱溶液处理,转型为HSO4-型。D301树脂是在大孔结构的乙烯-二共聚体上首要带有叔胺基[-N(CH3)2]的阴离子交流树脂,其碱性较弱,能在酸性近中性介质中有效地交流无机酸,并能吸附分子尺度较大的杂质以及在非水溶液中运用,具有再生效率高、交流容量大、抗污染能力强、机械强度好等长处。     离子交流柱:φ2cm×100cm。     (二)溶液中钒的分析办法     选用硫酸亚铁铵容量法测定溶液中钒的质量浓度。     (三)实验办法     1、静态吸附     取5mL湿树脂置于100ml三角瓶中,每次参加含钒萃余液50mL,在室温(26℃)下置于摇床上振动必定时刻之后,取样测定吸附量,核算吸附率。 吸附率= ×100%,     式中:分别为吸附前后钒的质量浓度,g/L。     2、柱吸附(动态吸附)     选用克己的离子交流柱,柱内填充必定量湿树脂。含钒萃余液以必定流速经过离子交流柱。隔一段时刻取流出液分析钒质量浓度,记载经过离子交流柱的溶液体积。吸附完成后,用去离子水洗刷交流柱内的树脂,然后用必定量、必定浓度的解吸剂解吸交流柱内的树脂。吸附宽和吸过程中溶液均自上而下流经离子交流柱。     二、实验成果及评论     (一)静态吸附     静态实验中,所用吸附原液有2种,分别为钒质量浓度1.99 g/L,pH=2.1和钒质量浓度1.67g/L,pH=5.1。实验共进行14次,每次30min,前8次用第1种溶液,第9次后用第2种溶液。14次实验成果如图1所示。图1   D301树脂中钒的累计浓度与实验次数的联系     从图1看出:第1次30 min离子交流处理后,溶液中钒质量浓度从1.99 g/L降为。0.191g/L,钒吸附率达90.4%;随实验次数增多,树脂中钒质量浓度升高,逐步挨近吸附原液,单次实验钒吸附率下降;第14次实验中,树脂中钒累积质量浓度在112.4mg/mL时趋于稳定。可知,树脂吸附钒的饱满容量为112.4mg/mL湿树脂。     (二)吸附时刻的影响     吸附原液:钒质量浓度1.67g/L,pH=5.1。选用静态吸附法,每隔10min取样一次,直到60min.分析离子交流后溶液中钒质量浓度,核算钒吸附率,求得最佳吸附时刻。实验成果见表1。 表1  吸附时刻对钒吸附率的影响序号触摸时刻/min交流后液钒质量浓度/(g·L-1)钒吸附率/%1100.35079.042200.14391.443300.07895.334400.02498.565600.02498.56     从表2看出:随吸附时刻延伸,钒吸附率逐步升高;经过40min吸附,钒吸附率根本保持稳定,进一步延伸吸附时刻,吸附率改变不明显。可知,树脂对钒的吸附现已饱满。所以,D301树脂吸附钒的最佳时刻为40min。     (三)柱吸附实验     在离子交流柱中加人HSO4-型D301树脂260mL,吸附原液钒质量浓度1.59 g/L,pH=7.0。设定溶液流速500mL/h,室温下进行柱吸附实验。实验设定经过离子交流柱的流出液钒质量浓度大于5mg/L为穿透点,流出液体积以床体积的倍数计。吸附原液量和钒质量浓度的改变联系如图2所示。图2  吸附原液处理量和钒质量浓度的改变联系     从图2看出:实验条件下,D301树脂吸附钒的穿透体积为48倍床体积,吸附原液处理量在48倍床体积之内时,处理后的溶液钒质量浓度小于5mg/L,吸附率大于99%;D301树脂吸附钒的饱满体积为88倍床体积,处理量超越88倍床体积后,树脂无法再吸附。     D301树脂穿透容量为76.32mg/mL湿树脂,饱满容量为108.7mg/mL湿树脂,与静态实验测得的饱满容量112.4mg/mL湿树脂根本共同。     (四)解吸实验     柱吸附实验之后,用解吸剂对柱中的负载树脂进行解吸。解吸剂为1mol/L NaOH溶液,操控流速260mL/h,解吸在室温(26℃)下进行。离子交流柱中载钒树脂的解吸状况如图3所示。能够看出:用1mol/L NaOH溶液可有效地将钒从树脂上解吸下来,解吸剂体积为2倍床体积时,解吸液中钒质量浓度最高(达56.2g/L),此刻解吸率为76%;解吸剂体积为3.6倍床体积时,钒解吸率达99%;解吸剂用量为4倍床体积时,可将悉数的钒解吸下来而解吸不呈现拖尾现象。图3  负载钒的离子交流树脂的解吸曲线     三、定论     (一)用D301大孔弱碱性阴离子交流树脂可从含钒萃余液中富集钒。含钒溶液钒质量浓度1.67g/L、pH=5.1,室温下,静态吸附,树脂对钒的饱满吸附容量为112.4 mg/mL湿树脂。     (二)D301树脂处理含钒萃余液的体积在48倍床体积时,吸附后的尾液钒质量浓度不超越5mg/L。     (三)用1mol/L NaOH溶液可有效地将钒从树脂上解吸下来,且解吸液钒质量浓度高,可回来萃取钒。

电解回收法:qing化废镀铜液中铜的回收技术介绍

2018-07-11 17:16:54

电解回收法是回收铜的一种很有效的方法,主要是通过从qing化废镀铜液中来回收铜,是一种最古老最有效的方法。用这种方法来回收有色金属,具有成本低、设备简单、电解液可回收、回收的金属纯度高、过程易自动化等优势。下面来详细介绍该电解回收法:qing化废镀铜液中铜回收技术。qing化物镀铜是指镀液以qing化Na作络合剂,络合铜离子,也就是铜qing络合物和一定量的游离qing化物组成,呈强碱性。在qing化镀铜废液中,铜以Cu(CN)3-4和Cu(CN)2-4等配位阴离子形态存在。电解法 回收金属铜 时,用石墨作阳极,钛板作电解阴极,以碱性铜水溶液为电解液,在阴极板上得到金属铜,同时伴随着H2的产生,在阳极上则有氧气产生,其电极反应如下。    阴极反应Cu(CN)3-4+e→Cu+4CN-    Cu(CN)2-4+2e→Cu+4CN-    同时,不同程度地伴随着H2的析出2H2O+2e→H2↑+2OH-    阳极反应40H--4e→O2+2H2O    此外,在一定条件下,CN-也可能有极少量氧化分解。    CN-+2OH--2e→CNO-+H2O    电解时,槽电压、电解温度、极间距等电解参数与qing化镀铜废液中的铜含量、其他金属元素的种类和含量等诸多因素有关,这些电解参数一般根据具体的电解设备和废液含量等,经过小试确定,不能一概而论。    在阴极上电解析铜后,余液的CN-浓度较高,不能随意排放。综合利用的方法是将这类电解残余液作为采矿矿或选冶过程中的qing化物来源。如果没有条件,可以把电解残余液作为含qing废液进行处理。

高钙含钒钢渣回收钒的方案

2019-02-19 12:00:26

含钒生铁在转炉炼钢过程中,将钒一同吹入渣中,得到含CaO巨大45%~60%的炉渣,称为高钙含钒渣。从这种渣中收回钒有两个计划: 第一个计划是回来高炉再炼,进一步在高炉内富集,到达生铁中含钒在2%左右,此含钒生铁经吹炼后能够制得30%~40% V2O5的高钒渣,可供直接炼制生铁或作为进一步提取V2O5的质料。 第二个计划是焙烧,高钙钒渣含V2O5 4.68%,钒渣/纯碱=100/18,造粒后在回转窑(外径1m,长10m,处理量2.5t/d)内1100℃下化焙烧2h;焙烧后熟料水淬,湿球磨,然后在机械拌和槽或气体拌和槽浸取,通入石灰窑气,60℃碳酸化浸取2h,液固比5/1,结尾pH=8.5。沉钒前液含V5g/L,加硫酸至游离酸H2SO4达2~3g/L,沸点下经1.5~2h后,清液中含V降至0.2g/L完毕,得红饼。钒浸取率76.3%,沉钒率达95%,从钢渣至红饼钒的实践收回率为64%。红饼中含V2O5 83.5%。此工艺技术可行,但碱耗量较高。钢渣中的V2O5含量低于5%时,效益会明显下降。 以上两个计划均未付诸实施。

定影液用于回收银

2019-02-22 15:05:31

定影液用于收回银 从定影液中收回银的办法有:沉积法、置换法、次氯酸盐法、法、连二硫酸钠法和电解法等。 废定影液中,银常以Ag(S2O3)23-等合作物方式存在,含银浓度0.5~9g/L。 一、沉积法 向定影液中参加,使Ag(S2O3)23-等离子与S2-反响生成硫化银沉积与溶液别离: 2Ag(S2O3)23-+S2-=Ag2S↓+4S2O32- 从硫化银黑色沉积中收回银的办法有以下几种: 硝酸溶解法 用稀硝酸(酸∶水=1∶2~3)将硫化银溶解,产出溶液与元素硫,过滤,得到溶液。 Ag2S+4HNO3=2AgNO3+S0+2H2O+2NO2↑ 焙烧溶炼法 将硫化银于700~800℃时进行氧化焙烧,使硫氧化成二氧化硫进入气相,银则生成并随后分化为金属银。 Ag2S+1.5O2=Ag2O+SO2↑ 2Ag2O=4Ag+O2↑ 置换法 在溶液中,常温下,用铁屑可将银从硫化银中置换出来: Ag2S+Fe+2HCl=2Ag+FeCl2+H2S↑ 硫化沉积简略易行,银收回彻底,适合于小规模运用,可是沉银后液有过量的,定影液不能再生。 二、置换法 可用粉铁、锌粉、铝粉作复原剂,使定影液中银复原成金属银。这种办法功率高,简略易行,但金属置换法的首要缺陷是置换金属溶解进入溶液中,使定影液不易再生。如铁置换是在酸性定影液中参加铁片或铁屑、铁粉,银即被置换复原沉积: 2Ag(S2O3)23-+Fe=2Ag↓+Fe2++4S2O32- 置换产品含银粉、铁粉和硫化银等,呈黑色。经进一步提纯,可得粗银粉。在酸性介质中,定影液中的S2O32-会发作分化,发作元素硫和二氧化硫。 三、次氯酸盐法 次氯酸盐能将废定影液中的银-硫代硫酸根合作物分化,而银构成氯化银沉积与溶液别离。 8ClO-+Ag(S2O3)23-+4OH-=AgCl↓+4SO42-+2H2O+7Cl- 例如,当处理含银6g/L的定影液时,用含10%~15%NaClO和1~1.5mol/LNaOH混合溶液处理。次法因要氧代很多的硫化硫酸根,药剂耗费较大。 四、法 该法对废定影液提银是一种简洁、有用的办法。先将溶液pH调整到挨近中性,可用冰乙酸和调整,也可用。 然后,将固态或液态的(Na2S2O4)添加到废定影液中,加热到60℃并激烈拌和,银即从溶液中分出。可是,pH值太低,或硫代硫酸钠会分化发作元素硫,当温度超越60℃时,也发作相同现象。此法工艺简略、功率高;定影液还可再生运用。 五、法 (NaBH4)是一种很强的复原剂,前期广泛用于化学分析范畴,后来被应用到贵金属的别离与提取工艺中。国外有些工厂用此法替代了传统的锌粉、铁粉置换法和沉积法,在处理小批量、低浓度的废液时更显示出其长处。用收回废定影液中的银,大多是在pH=6~7的条件下进行,的参加量应依据溶液中的银含量而定。一般为:Ag:NaBH4=1:0.45(质量比)。发作如下反响: 8Ag(S2O3)23-+NaBH4+8OH-=NaBO2+6H2O+16S2O32-+8Ag 可将和先配成含NaBH4 12%,NaOH40%的溶液,运用时稀释10倍,依据定影液中的含银量,缓慢参加废液中,生成银的黑色沉积。 六、电解法 电解法收回含银废液和定影液中的银,在技能上和经济上均显示出许多长处。各国进行过许多研讨、改善,并研制出许多方式的电解槽、电解设备或提银机。 依据设备结构,归纳起来,电解提银机能够分为两大类:开槽式电解提银机和闭槽循环式电解提银机。其间开槽式提银机,因功率低、占地面积大,产出有害气体,污染环境等缺陷已根本筛选,现遍及选用密闭机械拌和电解提银机提银。 我国结合国内实践,研制成一种闭槽高效提银机。它的外壳为塑料圆筒并有密封盖,内衬厚0.5~1mm不锈钢片作阴极,用空心石墨圆柱立于筒中心作阳极,阴阳极距为35~40mm,溶液在机内密闭循环。定影液从圆筒下部沿切线方向高速进入阴、阳极之间,螺旋式快速转上升,从上部沿切线方向流出,进入贮液槽。废定影液如此不断地用泵进行高速循环,能够选用较高的电流密度。 电解技能条件如下:槽电压2~2.2V;液温:20~35℃;电流密度175~193A/m2;循环液体积:510L;电解时刻:含银3~4g/L,需3~4h,含银5~6g/L,需5~6h;电解后液含银:原液含银2.5~9.3g/L,后液含银0.5~0.7g/L(当尾液不再生时,含银可降至0.15g/L);电银档次:90%~93%,通过溶铸可达98%~99%;银收回率95%左右。

贵液电解方法和条件

2019-03-06 09:01:40

贵液的电解办法有间歇循环作业法和接连流水作业法。 间歇循环法,是将一批贵液泵入高位槽,使它能自流一起进入电解槽的各阴极室中,各阴极室排出的溶液再经离心泵或空气进步器抽送高位槽。溶液在闭路循环中电积至规则的金、银浓度后,废液回来制造解吸液用,然后再进行第二批贵液的电积。故此进程属分批间歇性作业。 接连流水法是将贵液抽送高位槽,并自流从一个电解槽的阴极室进入另一槽的阴极室,经串联的各阴极室电积提取金、银后的溶液直接回来用于制造解吸液用。运用这种办法,贵液在电积进程中顺流经过,可完成接连作业。 间歇循环法和接连流水法所根据的原理根本相同。但因接连流水法能与树脂解吸进程贵液的接连排出相适应,故而得到广泛应用。 贵液电积提金的首要工艺参数有电流密度、溶液温度、流速和槽电压等。在正常条件下,电流密度决议阴极金属堆积速度和堆积量。一般运用的电流密度为20~50A∕m2。实践证明,电流密度由20A∕m2添加至60A/m2时,贵金属在阴极的堆积速度与电流密度的添加成正比联系。但当电流密度超越60A∕m2后,电流效率则呈现下降,并会大大添加电能和阴、阳极材料的耗费。 电积进程中,跟着电解液温度的进步,金在阴极的堆积速度加速。当液温由25℃上升至50℃时,金的堆积速度约添加1.9倍。 因为加大溶液流速,能进步电积进程的速度。在这方面,间歇循环法不受树脂解吸进程中贵液接连排出量的约束,它比接连流水法易于进步溶液的线速度。 出产实践证明,恰当进步电流密度、溶液温度和流速,可使金、银的堆积速度进步3~5倍。正常条件下,金在阴极分出的电位为+0.2V。

镀锡液的回收再生方法

2018-04-24 18:24:58

本发明涉及在镀锡液中、进而在镀锡后的水洗浴中除去累积的Fe离子以及其他有害的阳离子,来回收、再生使用镀锡液及电镀导电助剂、锡等有用资源的方法。以往,电镀锡大致可分碱性生产线和酸性生产线,酸性生产线的电镀浴常常使用卤素浴、费罗斯坦电镀锡钢板浴等。另外,最近,随着高电流密度化、不溶性阳极化也逐渐使用了有机酸(链烷磺酸、链烷醇磺酸)浴。可是近年来,环境污染问题愈加严重,对于废液处理的规定也就愈严格,另外由于有机酸浴价格昂贵,所以有必要采用将电镀生产线作成封闭系统以减少废液的方法。另外为了提高电流效率和改善镀层外观,往往向电镀液中加入各种高价的有机电镀添加剂。为了防止这些高价添加剂的损失,电镀液的回收也是不可缺少的。可是,这种通过密闭系统将回收的一部分或全部废液再返回电镀槽的操作连续进行下去时,则在开放系统下应与废液一同排出系统外的各种杂质会累积在电镀液中,这样会给电镀产品质量带来不良影响。特别是Fe离子,在电镀基板(钢板或钢带)进入酸性镀锡槽后,通电使其表面沉积金属锡之前的预浸期间发生溶解,或者由于预处理工序的酸洗水溶液的携带而累积在电镀液中。进而,如下式(1)所示,电镀液中的Fe2+由于空气氧化或者在不溶性阳极上阳极氧化而成为Fe3+离子。可是当电镀液中存在Sn离子时,Fe3+离子发生下式(2)的反应,使Sn离子氧化。这样生成的Sn4+离子成为淤渣(SnO2)沉淀下来。为此,可以认为镀锡液中几乎不存在Fe3+离子,全部是Fe2+离子。还可以认为仅存在少量Sn4+离子,几乎都是Sn2+离子。因此,在镀锡液中存在Fe3+离子时,会使Sn2+离子氧化而变成淤渣,所以贵重锡的损失很大。另外,本发明者通过实验发现,Sn2+的氧化速度与Fe3+浓度的平方成正比。电镀液中Fe离子浓度增大时,淤渣产生量急剧增加,带来锡的损失、污染电镀生产线以及由于与淤渣的接触而使镀层表面形状变差等严重问题。特别是在高速电镀生产线上,由于空气的卷入使得电镀液的氧化加剧,这些问题变得更为突出。因此,电镀液中Fe离子的除去、处理非常重要。如果使用象卤素浴那样廉价的电镀浴,由于其电镀液经常作为废液扔掉,这些问题也就不明显。可是近年来为提高电镀性能,逐渐使用成本高的有机浴等,若将这些电镀液作为废液扔掉,或更新这些电镀液,可以说决不是经济的事情,所以再生电镀液的方法是非常需要的。在镀锡液中,Sn离子和Fe离子等有害阳离子共存时,无论使用什么方法也只是优先捕集Sn离子,而不能除去其他的Fe离子等有害阳离子,它们仍留在电镀液中。因此,用任何一种预处理方法除去电镀液中的Sn离子后,再除去残留在电镀浴中的Fe离子等有害阳离子的方法是在此之前最一般的基本思想。基于这种思想,先有技术提出了以下方法。在特公昭57-53880号中提出了使用能够选择性地吸附镀锡液中Sn离子的螯合树脂进行回收后,再用强酸性阳离子交换树脂除Fe离子等阳离子的方法。可是从该专利中很明显地看出,当解吸吸附在螯合树脂上的Sn离子时,由于使用用螯合树脂处理而得到的回收酸(与电镀导电助剂相同的酸),所以为了充分地将吸附的离子解吸,使交换反应在解吸附近进行,需要使用回收量以上的酸(电镀导电助剂)。因此,最终得到的回收镀锡液中,由于为了稳定地从螯合树脂上解吸出Sn离子,需要通入大量的酸,所以与除铁处理前的电镀液相比含有过剩的酸。这样一来,该电镀液不能直接返回到电镀槽中,必须使用一些方法除去过剩的酸。再者,Sn离子解吸时必须使用高价的导电助剂,所以处理成本随之加大。另外由于需要2个树脂塔,设备成本也提高了。另外,特公昭61-17920号公开了通过电解镀锡液,经电析除去Sn离子后,将残液通过H型阳离子交换树脂除去Fe离子等阳离子的方法。可是使用此方法时,由于电解使得电镀液中的添加剂被阳极氧化。另外,在处理带出液时或者Sn离子浓度极低时,电解效率下降,成本随之增加。进而,对于电析了的阴极的维护等也是很麻烦的,并且必须向新的浴中补充由于电极而失去的Sn离子,很不经济。这样选择性地捕集Sn离子后,再除去Fe离子等阳离子的方法,不能有效地回收用螯合树脂法或者电析法捕集到的Sn离子。为此,这种工序中,不仅工艺的整体操作性、经济性不好,而且向再生电镀液中混入了过剩酸或者Sn离子在电析时失去,造成了物料的不平衡状态。结果在其反复操作时,电镀液的组成会与最初的组成偏离很大,因而使之不能连续操作。因此,连续操作再生酸性镀锡浴的方法目前尚未开发出来,迫切希望开发出一种经济性、操作性皆优的方法。本发明的目的在于当回收、再生镀锡液时改善其环境卫生、经济性及操作性。其目的特别在于提供除去镀锡液中累积的Fe离子及其他有害阳离子,在廉价地回收使用镀锡液的同时,回收、再生电镀导电助剂、锡等有用资源的方法。进而,其目的在于提供可连续地反复再生镀锡液的方法。也就是说,本发明的镀锡液的回收再生方法,其特征是按以下的工序回收、再生含有Sn离子、Fe离子和有害阳离子的镀锡液。A.将镀锡液或其稀释液通过强酸性阳离子交换树脂,除去Sn离子、Fe离子和有害阳离子后得到回收酸;B.在吸附了Sn离子、Fe离子和有害阳离子的强酸性阳离子交换树脂上通过酸液,再生上述交换树脂,同时把吸附了的Sn离子、Fe离子和有害阳离子解吸到含酸溶液中;C.从上述B工序得到的溶液中,沉淀Sn离子,以Sn化合物的沉淀物形式分离出去,同时把Fe离子和有害阳离子留在溶液中;D.将上述C工序得到的Sn化合物的沉淀物,直接或还原后,再混合、溶解到上述A工序中得到的回收酸中,作为镀锡液回收使用;E.将上述C工序得到的含Fe离子和有害阳离子的溶液排出到镀锡液系统外。对于其他目的,从本发明的说明书及权利要求可以一目了然。以下详细说明本发明。在本发明中,首先将镀锡液、镀锡后的带出液、水洗液或其混合液通过强酸性阳离子交换树脂。通过交换树脂的液体也可以是镀锡原液,但镀锡液是强酸性时,会使交换树脂的吸附性能降低,所以为了提高通过液体的PH值,希望能与带出液和水溶液混合使用。通过液体后得到的滤液,作为含有添加剂的回收酸用于调节电镀液以及其他用途。在吸附了Sn离子、Fe离子等阳离子的阳离子交换树脂上,通过通入酸液,解吸回收Sn离子、Fe离子等阳离子后,可以再生交换树脂。用于解吸的酸不一定与电镀导电助剂相同,可使用较便宜的硫酸。另外,酸的浓度以10~30w/V%左右为宜。进而,为防止电镀液中的悬浮物沉积在交换树脂上、防止交换树脂的性能劣化、提高交换树脂的寿命,在通入液体之前也可将液体进行适当的过滤。对离子交换树脂塔的操作方法没有特殊的限制,采用一般的方法即可。向阳离子交换树脂中通入酸液而得到的溶液中,含有Sn离子和Fe离子,有必要从此溶液中分离出Sn离子。本发明为了提供能够反复操作的工艺,再次探讨了以往方法中成为问题Sn离子的选择性捕集工序。结果发现了两种有力的解决方法。首先,其中的一个方法着眼于在此之前完全未曾研究过的Sn、Fe的氢氧化物的生成条件。也就是,发现了当提高Sn离子、Fe离子共存的酸性溶液的Ph值,PH值在3以上时,首先生成Sn的氢氧化物沉淀,进而当PH值达到6时,则开始生成Fe的氢氧化物沉淀。根据文献(M.PourbaixAtlasof Electrochemical Equibria,(1966),312页、478页)的报导,PH值在1以上时生成Sn的氢氧化物沉淀,PH值在6以上时生成Fe的氢氧化物沉淀。可是沉淀的溶解度向着Fe的氢氧化物的方向变小,在此之前不曾知道实际的共存溶液的这些情况。当分离出生成的Sn的氢氧化物沉淀后,加入酸降低PH值时,可以百分之百地溶解沉淀。这种通过控制PH值回收捕集Sn离子的方法,几乎可以百分之百地回收Sn离子,所以与以往的方法相比具有极大的优势。也就是在工艺过程的一个周期内保持了物料的平衡,所以即使反复操作也可以使电镀液的组成不变。另外,PH值的上升、下降只要添加碱或酸就可以,所以装置、操作都很简便,维护修养也可简单化进而在经济上也是优越的。可是这个方法不能直接照搬地用在以往的除Sn工序上。其理由在于当使电镀液的PH值上升时,由于中和反应会换失作为高价电镀导电助剂的酸。因此,重新考虑工艺构成,结果发现首先需要一个回收酸的工序。也就是在本发明的方法中,在发现通过调节PH值选择性地捕集Sn离子以及可以高效地回收锡的同时,为了适用这种方法,完全改变了以往技术的设想,其特征在于把同时捕集电镀液中的Sn离子及Fe离子等有害阳离子的工艺作为前处理工序。也就是,除去所有的阳离子并回收酸后,用PH调节法选择性地捕集Sn离子,进而向Sn沉淀中加入回收酸,这样可以几乎百分之百地回收Sn离子。而且,其优点在于再生电镀液的组成没有实质的变化,可以再次使用。对此方法没有特殊的限制,例如可以添加苛性钠。另外在PH值监控上可使用PH计。回收沉淀得到的锡的氢氧化物,可作为锡电镀浴用锡离子供给源再次利用。作为其再使用的方法,可向沉淀物中加入酸(可能的话加入电镀液导电助剂)使之溶解,得到再生电镀液。另外,当氢氧化物中的锡成为4价时,则生成不溶性的锡淤渣,在这种情况下也可还原沉淀物。作为还原的方法,例如在氢中加热就可以,在使其不完全还原,以氧化亚锡的形式回收时,可直接投入到电镀液中作为补充的锡离子。另外如特公昭61-46528上公开的那样,通过将淤渣保持在还原气氛中,也可以得到金属锡。由于金属锡不能直接溶解在电镀液中,所以使用另外的溶解装置使锡氧化成2价后,以Sn离子形式溶解在电镀液中。可是不限于上述方法,也可在电镀液中,通过还原装置将淤渣还原成金属锡、氧化亚锡或锡离子形式并加以溶解。以下,作为捕集Sn离子的第二种方法是将上述含有Sn离子的溶液通过氧化处理使Sn2+离子氧化生成SnO2淤渣。另一方面,Fe离子在酸性范围内由于不生成沉淀物,所以只有锡从滤液中分离出来。氧化方法,无论采用药剂、气体等任何方法都可以,例如,吹入空气、氧气,或者添加过氧化氢水的方法。用此氧化法生成的淤渣也可用与上述相同的方法还原。锡的沉淀分离不限于上述方法,分离出的锡淤渣可按与上述相同的方法还原,以氧化亚锡或者金属锡的形式回收、再生。含有Fe离子的酸,作为废液直接或进一步处理后,进行处置。图1是表示本发明的一个例子的流程图。混合镀锡槽1、2的电镀液、带出液槽3及水洗槽4的液体,通过过滤筒5过滤除去悬浮物后,首先通过强酸性阳离子交换树脂塔6。通过向交换树脂塔6通过液体,可以除去Sn离子和Fe离子等阳离子,得到含有添加剂的回收酸。接着向交换树脂塔6中通入来自硫酸槽7的硫酸溶液,使交换树脂再生,同时,吸附了的Sn离子和Fe离子都解吸到硫酸中。将此硫酸水溶液送到PH调节槽8中,在这里通过添加苛性钠进行处理,仅生成锡的氢氧化物并以沉淀形式除去。此时,溶液的PH值通过PH计(图中未示出)经常监测的同时,控制液体的投入量,将溶液的PH值大约维持在3~6的范围内,优选3.5~4.5。进而,分离出来的锡的氢氧化物在溶解槽9中与回收酸混合,使之溶解,作为电镀液再生。未能溶解的不溶性锡成分,在还原装置10中进行处理,再生为氧化亚锡或金属锡。氧化亚锡可直接地、而金属锡则要在溶解装置12中氧化至2价后,分别以Sn离子形式溶解、回收到电镀液中。另一方面,含铁离子的硫酸水溶液,直接地或者经过中和处理后弃掉。向阳离子交换树脂中通液的空间速度(SV)为1~10。通过一系列的工序,在从电镀液中除去Fe离子的同时,又可以回收高价的电镀导电助剂(酸)和锡。图2表示了本发明的另外一个例子的流程图。混合镀锡槽1、2的电镀液、带出液槽3及水洗槽4的液体,通过过滤筒5过滤除去悬浮物后,首先通过强酸性阳离子交换树脂塔6。通过向交换树脂塔6中通液,可除去Sn离子和Fe离子等阳离子,得到含有添加剂的回收酸。接着向交换树脂塔6中通入来自硫酸槽7的硫酸溶液,在再生交换树脂的同时,将吸附了的Sn离子和Fe离子解吸到硫酸中。将此硫酸水溶液送到氧化槽11进行氧化处理,仅沉淀除去生成的锡淤渣。进而将分离出的锡淤渣。进而将分离出的锡淤渣送到还原装置10中,通过还原处理,再生为氧化亚锡或者金属锡。得到的氧化亚锡在溶解槽9中与回收酸混合,使之溶解,作为电镀液再生。另外,金属锡通过与图1同样的溶解装置被氧化,以Sn离子形式溶解、回收到电镀液中。另一方面,含Fe离子的硫酸水溶液被中和后弃掉。向阳离子交换树脂通液的空间速度(SV)为1~10。通过这一系列工序可除去电镀液中的Fe离子,同时又可以几乎百分之百地回收高价的电镀导电助剂(酸)和离子形式的锡,所以可以保持物料平衡,并能连续操作。以下,通过实施例具体说明本发明。实施例1使用图1所示设备除去镀锡液中的Fe离子及其他阳离子。在发明例1~3中使用含有磺酸、Sn离子、Fe离子以及电镀添加剂的镀锡液,在发明例4和5中用磺酸代替磺酸。混合镀锡液和带出液,将0.1m3(酸浓度0.5kmol/M3,酸量(换算成硫酸)10kg)混合液通过过滤筒5后,以空间速度SV4通过强酸性阳离子交换树脂(三菱化成(株)制代雅(ダイヤ)离子SK1B)0.08m3,除去阳离子后,得到10kg回收酸。另一方面,向吸附了阳离子的树脂中通入0.2m310w/V%的硫酸溶液,使交换树脂再生。进而向得到的含有Sn离子和Fe离子的水溶液中逐渐添加约0.3m3的苛性钠(1当量水溶液),将溶液的PH值调到4,得到锡的氢氧化物沉淀。将其分离后,与回收酸混合,使之溶解,得到约0.1m3的再生电镀液。不能溶解的成为淤渣锡成分收集起来,在空气中、600℃下保持1小时,使杂质燃烧掉。继续在还原气氛中(10%氢,其余是氮)、850℃下保持50小时,结果回收了0.1kg氧化亚锡,进而将其制成粉末,再加入到镀锡液中,使之溶解,得到回收。处理液中Sn离子量、Fe离子量、酸量的变化如表1所示,本实施例中使用的交换树脂如表2所示。通过向发明例1及4的阳离子交换树脂中通入几乎与电镀原液浓度相近的液体,可有效地除去Sn离子、Fe离子及其他阳离子,而得到回收酸。另外,向此交换树脂中通过10%硫酸再生交换树脂的同时,得到含有Sn离子、Fe离子的硫酸水溶液。进而向此水溶液中添加苛性钠,Sn离子以锡的氢氧化物形式沉淀下来并分离出后,与回收酸混合,使之溶解,得到再生电镀液。不溶解的锡成分在空气中焙烧,燃烧掉杂质后,在还原气氛中还原,回收氧化亚锡0.1kg,进而将其制成粉末,加入到电镀浴中溶解回收。发明例5中,镀锡液中混入的Cr3+离子(Cr6+将Sn2+离子氧化,且被还原成Cr3+)与Fe2+离子同样被除去。另外,在发明例2及3中,分别向阳离子交换树脂中通入用纯水将电镀原液稀释成3倍及10倍的液体(液体量分别是0.3、1.0m3),结果在交换树脂上的阳离子吸附量比发明例1增大。再者,与发明例1相同,得到回收酸、再生电镀液及氧化亚锡。发明例2及3中,将回收酸分别浓缩到3倍及10倍,得到与电镀液组成相同浓度的液体后,用于锡的氢氧化物的溶解或者电镀液的调节。比较例1中,使用螯合树脂代替阳离子交换树脂,通过电镀液后,Fe离子不能被吸附而残留在回收酸中,因而不能除去Fe离子。在比较例2中,对再生阳离子交换树脂时得到的含有Sn离子、Fe离子的硫酸水溶液,用苛性钠调节其PH值时,由于将溶液的PH值调到8以上,所以不仅生成了锡的氢氧化物,也生成了铁的氢氧化物沉淀,所以不能达到分离锡、除去Fe离子的目的。实施例2使用图2所示的实验设备,除去镀锡液中的Fe离子及其他阳离子。镀锡液中含有磺酸、Sn离子、Fe离子及电镀添加剂。将电镀液和带出液混合后得到的0.1m3(酸浓度0.5kmol/M3,酸量(换算成硫酸)10kg)液体通过过滤筒5后,以SV4的空间速度通过0.08m3的强酸性阳离子交换树脂(三菱化成(株)制代雅离子SK1B),得到除去阳离子的回收酸(酸量10kg)。另一方面,向吸附了阳离子的交换树脂中通过0.2m310w/V%的硫酸溶液,使交换树脂再生。进而,向得到的含有Sn离子和Fe离子的硫酸水溶液中吹入氧气(流速3m3/小时,吹入时间50小时),得到锡淤渣(SnO2)的沉淀3.8kg。将其在空气中、600℃下保持1小时,燃烧掉杂质。继续在还原气氛(含氢10%,其他是氮)、850℃下保持50小时,回收得到氧化亚锡3.0kg、金属锡0.3kg,再将氧化亚锡制成粉末,与回收酸混合,使之溶解,得到再生电镀液0.1m3,金属锡铸造后,以锡阳极形式得到再生。处理液中的Sn离子量、Fe离子量、酸量的变化如表3所示,本实施例所使用的交换树脂如表4所示。发明例6、7中,通过向阳离子交换树脂中通入电镀液的稀释液,有效地除去Sn离子、Fe离子及其他阳离子,得到回收酸。另外,向此交换树脂中通入10%硫酸再生交换树脂的同时,得到含有Sn离子、Fe离子的硫酸水溶液。进而,向此水溶液中吹入氧气,或者添加过氧化氢水,Sn离子以锡淤渣(SnO2)形式沉淀下来并分离后,在空气中焙烧,燃烧掉杂质后,在还原气氛中还原,大部分以氧化亚锡形式回收。进而将其制成粉末,与回收酸混合,使之溶解,得到再生电镀液。比较例3中,用螯合树脂代替阳离子交换树脂,向其中通电镀液,Fe离子不能被吸附而残留在回收酸中,所以不能除去Fe离子。比较例4是将电镀液直接氧化,欲使之生成锡淤渣,但由于电镀液中的添加剂(防氧化剂)的作用而抑制了氧化,结果未生成淤渣。实施例3将先有技术(特公昭57-53 880及特公昭61-17920)公开的方法和本发明的方法反复连续操作10次,求出电镀液中的物料平衡。从镀锡槽(1m3)中取出0.1m3镀锡液,按照不同的方法除去Fe离子及其他阳离子后,将再生了的0.1m3电镀液返回到镀锡槽中的过程作为1个周期,如此反复操作10次时电镀槽中的组成如表5所示。本发明中,只是除去了电镀液中的Fe离子,使电镀液再生。而在比较例1(先有技术特公昭57-53880)中,虽然Fe离子被除去,可是当从螯合树脂回Sn离子时,使用的过剩的酸累积在电镀槽中,所以电镀槽4的物料不能达到平衡。在比较例2(先有技术特公昭61-17920)中,虽然Fe离子被除去,但Sn离子因电析全部损失。而且在电解时,电镀添加剂由于部分被氧化改变性质而减少。本发明提供了有效地除去镀锡液中Fe离子及其他阳离子,回收再生电镀导电助剂、锡等有用资源的方法。所以本发明非常有助于节约资源、节约能源,进而由于镀锡设备是密闭系统,所以在减少电镀液的更换、保护环境卫生方面也极其有效。权利要求1.镀锡液的回收再生方法,其特征是按以下的工序回收、再生含有Sn离子、Fe离子和有害阳离子的镀锡液;A.将镀锡液或其稀释液通过强酸性阳离子交换树脂,除去Sn离子、Fe离子和有害阳离子后得到回收酸;B.在吸附了Sn离子、Fe离子和有害阳离子的强酸性阳离子交换树脂上通过酸液,再生上述交换树脂的同时,把吸附的Sn离子、Fe离子和有害阳离子解吸到含酸溶液中;C.从上述B工序得到的溶液中,沉淀Sn离子,以Sn化合物的沉淀物形式分离,同时把Fe离子和有害阳离子留在溶液中;D.将上述C工序得到的Sn化合物的沉淀物,直接或还原后,再混合、溶解到上述A工序中得到的回收酸中,作为镀锡液回收使用;E.将上述C工序得到的含Fe离子和有害阳离子的溶液排出到镀锡液系统外。2.根据权利要求1记载的镀锡液的回收再生方法,其特征是上述B工序中通过强酸性阳离子交换树脂的酸液浓度是10~30w/V%。3.根据权利要求1记载的镀锡液的回收再生方法,其特征是向上述B工序中得到的溶液中加入碱,使Sn离子沉淀分离出来。4.根据权利要求3记载的镀锡液的回收再生方法,其特征是在向含有上述阳离子的溶液中加入碱时,控制溶液的PH值为3~6。5.根据权利要求3记载的镀锡液的回收再生方法,其特征是在混合上述回收酸和Sn化合物的沉淀物时,将未能溶解的锡成分通过还原处理,以氧化亚锡和/或金属锡的形式再生。6.根据权利要求1记载的镀锡液的回收再生方法,其特征是在上述C工序中,通过将得到的含有阳离子的溶液氧化,沉淀分离出Sn离子,还原得到的Sn化合物的沉淀物并回收,再向其中加入上述回收酸,使之溶解而作为镀锡液回收使用。

从贵液中回收金银的方法-钛网阳极电解法

2019-03-06 09:01:40

此法是前苏联广泛用于工业出产的办法,它运用钛网作阳极,片状或多孔石墨为阴极。其工艺流程示于图1。图1  电解法提取金、银流程 一、贵液电解时各组分的行为 来自再生工段的贵液是一种含硫酸的酸性溶液,其间的金、银以的络阳离子〔AuSC(NH2)2〕22+和〔AgSC(NH2)2〕22+方式存在。在电积进程中,金的络离子被复原而在阴极表面分出金。图2示出了从酸性液中电积金时,阴极电位与通过电解质溶液的电流强度的联系曲线。图中的极化曲线在研讨过的情况下,电坐落-0.1~0.25V区域内,因极化电流下降而呈现波形。当电位更负(至-0.3V)时,电流又添加。故溶液中金的电积须在阴极电位-0.3~-0.4V的条件下进行,才干到达极限分散电流。当阴极电位负至-0.5V时,氢和某些杂质金属会与金一道分出于阴极,而对电积金晦气。图2  阴极电位φk与电流强度Ik的联系 硫酸在溶液中以阴离子SO42-状况存在。在电积进程中,它在阳极发作氧化并分化: SO42-+2e=SO4 SO4→SO3+ O2 生成的氧或与其他原子化合,或从溶液中以气态逸出。而SO3又与水效果生成H2SO4。 电解进程中游离的会在阳极上激烈氧化并分化出元素硫,使电解突变混浊,并污染阴极堆积物和耗费很多。为消除这一有害反响,贵液的电积是在装有离子交换膜的隔阂电解槽阴极区进行。隔阂电解槽阳极区的阳极液运用2%硫酸液。离子交换膜具有杰出的导电性与低的流体渗透性和满足的机械强度。它可让SO42-通过进入阴极区。但分子不能穿透隔阂,而到不了阳极表面。 因为从贵液中提金一般运用不溶钛网或石墨阳极,故电解进程的条件、设备和操作办法等与可溶阳极电解法显着不同。 二、电解办法和条件 贵液的电解办法有间歇循环作业法和接连流水作业法。 间歇循环法,是将一批贵液泵入高位槽,使它能自流一起进入电解槽的各阴极室中,各阴极室排出的溶液再经离心泵或空气进步器抽送高位槽。溶液在闭路循环中电积至规则的金、银浓度后,废液回来制造解吸液用,然后再进行第二批贵液的电积。故此进程属分批间歇性作业。 接连流水法是将贵液抽送高位槽,并自流从一个电解槽的阴极室进入另一槽的阴极室,经串联的各阴极室电积提取金、银后的溶液直接回来用于制造解吸液用。运用这种办法,贵液在电积进程中顺流通过,可完成接连作业。 间歇循环法和接连流水法所根据的原理根本相同。但因接连流水法能与树脂解吸进程贵液的接连排出相适应,故而得到广泛应用。 贵液电积提金的首要工艺参数有电流密度、溶液温度、流速和槽电压等。在正常条件下,电流密度决议阴极金属堆积速度和堆积量。一般运用的电流密度为20~50A∕m2。实践证明,电流密度由20A∕m2添加至60A/m2时,贵金属在阴极的堆积速度与电流密度的添加成正比联系。但当电流密度超越60A∕m2后,电流功率则呈现下降,并会大大添加电能和阴、阳极材料的耗费。 电积进程中,跟着电解液温度的进步,金在阴极的堆积速度加速。当液温由25℃上升至50℃时,金的堆积速度约添加1.9倍。 因为加大溶液流速,能进步电积进程的速度。在这方面,间歇循环法不受树脂解吸进程中贵液接连排出量的约束,它比接连流水法易于进步溶液的线速度。 出产实践证明,恰当进步电流密度、溶液温度和流速,可使金、银的堆积速度进步3~5倍。正常条件下,金在阴极分出的电位为+0.2V。 三、电解设备的结构及操作 前苏联吸附提金厂都选用装有多孔右果阴极的ЭУ-1和ЭУ-1M型电解槽。 片状阳板〔图3a〕和多孔石墨阴极〔图3b〕是前苏联科学院西伯利亚分院冶金物理化学研讨所(I1ФХI1MC CO AHCCCP)研发的两种大表面积阴极,并据此电极研发成上述两种电解槽。图3  片状阴极(a)和多孔石墨阴极(b)的结构 1-电极本体;2-石墨材料;3-管接头;4-导电闸刀卡头;5-压紧格板 片状阴极是由很多笔直摆放的极板用垫片阻隔拼装于框架上而成,具有很大的总表面积。电积进程中,贵液从极板组下部供入,然后从各片极板间的空地流过而发作电积金的反响。实验证明,片状极板的高度最大可达极板距离的100倍。如再增大极板高度,则会下降极板的运用功率。当片状阴极的容积为3.4L时,阴极组的总表面积达5m2。如运用装有10个片状阴极组的电解槽,在金的回收率为95%时,则每昼夜可处理约5m3的贵液,它的功率比相同巨细的平板阴极电解槽进步9倍。 前苏联如今部选用多孔石墨阴极,因为它有比片状阳极更高的出产功率。多孔阴极有中心室结构,作为阴极导体的石墨材料由格板盖压紧在中心室旁边面的壁上。贵液经由管接头供入阴板内部,并在通过石墨纤维的孔隙时发作电积进程。多孔石墨阴极的外部尺度虽与片状阴极相同,但它的出产功率却比片状阴极高3~4倍,这是因为石墨材料有很大的表面积(1gВВП-66-95型石墨材料有0.3m2表面积),而能堆积更多的金属。在最佳电积条件下,1kg石墨能堆积50kg金属。堆积物中所含的石墨基体材料不到堆积物总重量的2%。 在前苏联,从贵液中提金选用如图4所示的ЭУ-1M型电解槽。槽体用钛材制成,并于两边壁上固定阴极和阳极的供电母板。壳体内有作业空间和外溢流室。外溢流室用于接纳脱除部分金的贵液。作业空间可装入10个阴极组和11个阳极室。阳极室由不导电的聚乙烯或有机玻璃制的“П”形框组成,框上设有阳极液的进出口,并将离子交换膜压紧在钛制框板阳极室的侧壁上。出产进程中往阳极室内注入1%~2%的硫酸液并放入钛网阳极。图4  ЭУ-1M型电解槽 1-导电闸刀;2-供电母极;3-槽体;4-导向设备;5-平板;6-阴极; 7-接收;8-阴、阳极液排出管;9-隔阂;10-阳极;11-聚乙烯框板 因为阳极室中阳极液的体积不大,作业的容积电流密度高达25A∕L,因此电解进程中阳极液的酸度添加很快,而影响阳极的寿数。为消除酸的影响,在电积进程中由高位槽向阳极室中不断供应低酸阳极液,并将高酸液送回高位槽,使其不断循环。 向电解槽供电运用ВАКГ-630A/6V的硅整流器。往阳极和阴极室中供电运用的导电闸刀,一端与电极上的绞链衔接,另一端嵌入焊在导电母板上的绷簧夹中。为了避免异性电荷间的电触摸,阴极组和阳极室用绝缘的固定梢子固定在电解槽壳的相应方位上。 贵液(阴极液)进入电解槽,是由高位槽经集流管进入阴极组的管接头,然后透过石墨电极充溢作业空间,最终溢流排出电解槽外。跟着电积的进行,贵液中的金、银不断堆积于石墨电极的空地中。当电极空地逐步为金所充溢时,通过阴极组的溶液流速也逐步下降。当阴极液的流速急剧下降时,阐明金在石墨上的堆积已达最大值。此刻应中止电积,从槽中取出阴极组卸下阴极堆积,然后给阴极拼装上新的石墨材料再电积。 从贵液中电积提金的典型设备衔接和工艺流程如图5。它包含贵液过滤、电解、阴极堆积物的卸出、洗刷、枯燥和灼烧等作业。图5  电解工段的设备衔接及准则流程 1-贵液贮槽;2-耐蚀泵;3-压滤机;4-高位槽;5-电解槽; 6-阳极液高位槽;7-空气分离器;8-空气进步器;9-阴极安装作业台; 10-卸阴极堆积物渠道;11-电阻炉;12-称量制品的工业天平 贮槽1中的贵液经泵2抽送压滤机3,以除掉悬浮的矿泥颗粒、木屑和碎树脂等,避免石墨阴极被矿泥等阻塞,而下降电解功率和阴极堆积物质量。过滤后的贵液溢流进入高位槽4,并从这儿自流入电解槽阴极室。电积提取部分金后的贫液由空气进步器进入高位槽再流入阴极室,经循环电积至溶液中残留的金含量达规则值停止。 高位槽6中的阳极液供入电解槽阳极室。阳极室排出的高酸液用空气进步器送回高位槽,经循环运用一段时间至含酸达必定浓度后,送去作树脂的酸处理用,并往高位槽中补加水。 堆积金量达最大值的阴极,于通入压缩空气和水的槽5中洗刷和枯燥。即先向已堆积金的阴极组中通5~10min的清水,停水后开压缩空气吹去堆积中的水分。经洗刷和枯燥的堆积物从阴极组中卸至渠道10上。再将堆积物置于钛盘内于电阻炉11中,在500~600℃进行灼烧,烧掉石墨材料后,金属块称重送熔炼或交库。

废旧电池回收的建议

2019-02-11 14:05:30

我国对废旧电池的处理不容乐观。一方面,我国公民对旧电池的危害性知道缺少,没有自觉收回废旧电池。另一方面,国家现在关于收回的电池还没有专门的处理计划和技能,导致许多收回的废电池终究仅仅会集堆积,不能进行有用处理,也就失去了电池收回的含义。所以,废电池污染及其处理现已成为现在社会最为重视的环保焦点之一。 怎么及时安全地收回和处理废电池,已日益突出地摆在人们面前。关于这个问题,国外的一些成功做法仍是值得学习。比方,美国是在废电池环境办理方面立法最多最细的一个国家,不只树立了完善的废电池收回系统,并且树立了多家废电池处理厂;德国要求顾客将运用完的电池送交商铺或废品收回站,商铺和废品收回站有必要无条件转送处理供应商进行收回处理。一起,他们还对有毒性的镍镉电池和含电池实施押金准则,即顾客购买每节电池中含有必定的押金,当顾客拿着废旧电池来换时,报价中能够主动扣除押金,等等。如此看来,我国也应当相应地出台相关职业方针及法律法规,并拟定契合我国实践的办理办法及详细的可操作的办理实施细则,使旧电池收回得以一直在准则的轨道上运转。 首要,关于一次性碱性电池,商场答应供应的一次性碱性电池基本上是无和低电池,在现在缺少有用收回的技能经济条件下,国家已不鼓舞会集搜集废旧一次性碱性电池。由于低电池中的含很少,将其涣散扔掉在垃圾堆中,不会对环境形成很大危害,假如将这类电池会集在一起处理,反而存在环境风险。可是跟着经济的开展和我国人民生活质量的进步,无电池干电池的开展是一个必然趋势。 其次,关于钮扣电池、手机电池、充电电池、铅酸蓄电池等四类含有重金属等有害物质的电池,风险极大,必需送到处置场会集处理。关于废旧电池特别是镍镉电池、铅蓄电池的收回处置难题,我国有必要向丹麦、英国、日本等发达国家学习,把电池收回作为一项公益事业,政府给予必定补助,并对电池收回处置厂商在方针、税收和出资方面给予扶持,一起加强电池收回的宣扬力度,使公民养成自觉收回电池的习气。 并主张尽早拟定出台相关法律法规,树立有用的废旧电池收回处理系统;对铅蓄电池实施以旧换新,新购电池时有必要交纳必定数额的押金,在换购电池时返还;强制收回镍镉电池,引导消费“环保型”电池。 最终,应该大力开展绿色环保电池。它是指已投入运用或正在研发、开发的一类高性能、无污染电池。现在现已很多运用的金属氢化物镍蓄电池、锂离子蓄电池和正在推行运用的无碱性锌锰原电池和可充电电池以及正在研发、开发的锂或锂离子塑料蓄电池和燃料电池等都归于这一领域。此外,已广泛应用并使用太阳能进行光电转化的太阳电池(又称光伏发电),也可列入这一领域。

用溶剂萃取法从含钒浸出液中直接沉淀钒

2019-02-20 11:59:20

钒首要存在于钒钛磁铁矿、石煤、铝矾土等中,含量很低。传统的钒渣提钒工艺为钒渣化焙烧-水浸-净化-铵盐沉钒-钒酸铵热解,传统的石煤提钒工艺为钠盐焙烧-水浸-酸沉积-碱溶-铵盐沉积-热解,终究都得到五氧化二钒产品,其间从溶液中沉积钒均选用铵盐作沉积剂。 铵盐沉钒分酸性铵盐沉钒、弱酸性铵盐沉钒和碱性铵盐沉钒,其间运用最广泛的是酸性铵盐沉钒。酸性铵盐沉钒的特点是操作简略、沉钒结晶速度快、铵盐消耗量少、产品纯度高,但能耗高,废水排放量大,V2O5纯度无法进一步进步。为此,研讨了选用溶剂萃取法沉积钒,在反萃取进程中完成油相、水相、沉积物三相共存,直接别离得到钒酸铵沉积。 一、实验质料 实验所用含钒浸出液为承钢钒渣通化焙烧、硫酸浸出和净化之后的含钒溶液,其组成为:ρ(V) =17.3g/L,ρ(Na+) =12.8~16.7g/L,ρ(P) =0.01~0.016g/L,ρ(∑Cr)=0.076~0.058 g/L,p(SO42-)=2.35g/L,ρ(Cl-)=9.33~10.96g/L,pH=7.75~8.74。 实验所用化学试剂:仲碳伯胺(N1923)、仲辛醇、磺化火油、TPB、浓硫酸(98%)、(固)、碳酸铵、。 二、实验进程及原理 (一)实验办法与原理 实验前预先将制造好的萃取剂用硫酸溶液转型;按份额参加净化后的含钒溶液,拌和,一起滴加硫酸,确保水相溶液pH值为2±0.5;拌和至规则时刻后静置分相,此刻的油相为含钒有机相;洗刷含钒有机相中夹藏的萃余水相,按要求参加反萃取剂进行反萃取;拌和至规则时刻后,得到水、油和沉积物混合的浆体料液;过滤浆体料液得到滤饼;滤饼洗刷后置于马弗炉中于400~500℃下分化脱,得粉状五氧化二钒产品。(二)实验进程中的首要化学反应 钒溶液中的钒在必定条件下以含氧酸根阴离子被仲碳伯胺(N1923)挑选性萃取,与钠、铬等阳离子别离。负载有机相中的钒用碳酸铵溶液反萃取,转化成钒酸铵沉积,过滤洗刷后经热分化(熔化)得粉(片)状五氧化二钒产品。 (三)分析办法 钒、铁选用容量法测定;硅、磷选用比色法测定;其他元素选用原子吸收光谱法测定。 三、成果与评论 (一)萃取 1、萃取系统的挑选 溶液中的首要离子为钒的含氧酸阴离子和钠离子,挑选胺类萃取系统挑选性萃取钒的含氧酸阴离子可完成与钠离子的别离。伯胺在胺类物质中萃取作用最好,在水中溶解度小,对金属离子具有挑选性高,且简单反萃取,实验挑选伯胺N1923作为萃取剂,以火油为稀释剂,合作相调理剂。 萃取原液体积100mL,ρ(V) =17.3g/L,温度为室温(28℃),混合时刻4min,第1和3组的Va∶Vo=2∶1,第2和4组Va∶Vo=1∶1。实验进程中补加2.2 mL硫酸溶液(1+1)。不同萃取系统的萃取实验成果见表1。 表1  不同萃取系统对钒溶液的萃取实验成果 从表1看出,萃余水相平衡pH在1~2之间,钒可被有用萃取,单次萃取率为86.9%~99.9%。 在萃取剂的组成中,醇类和脂类可有用地改进操作功能,增伯父胺N19 23萃钒后的萃合物在火油中的溶解度。萃取系统为N1923+仲辛醇+火油时,萃取进程分相快,界面明晰,萃取率可达90%左右。去掉仲辛醇后,萃取率下降,有机相黏稠,界面不明晰,不利于水油两相别离。用TPB替代仲辛醇时,具有最好的萃取作用,萃取率可达99.9%,但TPB含P,P元素和V元素本家,化学性质类似,会影响V的萃取及沉积,一般不在提钒中运用。 2、萃取剂饱满容量的测定 选用1份转型后的贫有机相与多份原液进行错流萃取,测定10%N1923+10%仲辛醇+80%火油萃取系统萃取钒的饱满容量。萃原液中ρ(V)=17.3g/L,温度为室温(28℃),Va∶Vo=1∶1,混合时刻5 min。萃取进程中,每100 mL原液补加2 mL硫酸溶液(1+1)。 错流萃取实验进程中,两相混合液分相快,清亮,界面明晰。每级错流萃取得到的含钒有机相,用100g/L NaOH溶液按Va∶Vo=1∶1反萃取10 min后测定钒质量浓度。实验成果见表2。 表2  10%N1923+10%仲辛醇+80%火油系统萃取钒的饱满容量测定成果从表2看出:通过3次错流萃取后,萃余水相中钒质量浓度与原液的共同,阐明有机相已饱满。实验条件下,10%N1923+10%仲辛醇+80%火油萃取系统萃钒的饱满容量为29.5g/L。 3、萃取动力学实验 用转型后的萃取剂与原液直接萃取,萃取进程中补加必定量硫酸溶液以确保萃余水相pH在1.5~2.0之间。因为钒在酸性条件下会发生水解反应生成水合五氧化二钒: 因而,钒的萃取与其他有色金属如钼的萃取不同,不能先对原液加酸调理pH值,而只能在萃取进程中补加酸,先使一部分钒萃取到有机相中,削减水相中钒的质量浓度,确保操作顺利进行。 萃原液ρ(V)=17.3g/L,pH=1.75,温度为室温(28℃),Va∶Vo=1∶1,每100 mL原液补加硫酸溶液4 mL(1+1)。实验调查了混合时刻对钒萃取率的影响,成果如图1所示。图1  混合时刻与钒萃取率的联系 萃取进程中观察到:水油两相分相快,清亮,界面明晰。水相中钒浓度为过滤钒酸铵沉积后测定的成果。从图1看出:随混合拌和时刻延伸,平衡水相中钒质量浓度从1.01g/L降低到0.95g/L,然后又回升到1.05g/L。混合时刻4 min时,平衡水相中钒的质量浓度最低,而钒萃取率最高,为95.4%。可知,伯胺N1923系统萃取钒的速度较快,在4 min左右即达萃取平衡。 (二)反萃取 1、反萃取剂的挑选 胺类萃取钒后一般用碱反萃取。可作为反萃取剂的有NaOH、Na2CO3、和铵盐。为了不引进额定的金属阳离子,选用、(NH4)2CO3进行反萃取实验。负载有机相中ρ(V)=17.0g/L,不同反萃取剂和不同反萃取条件下的反萃取实验成果见表3。 表3  不同组成反萃取剂对钒有反萃取实验成果 从表3看出:溶液,碳酸铵溶液及2者混合溶液均能有用地反萃取钒,钒单级反萃取率均大于99%,反萃取进程一起得到不溶于水的钒酸铵盐。恰当进步反萃取温度,得到的钒酸铵盐结晶颗粒粗大、易沉积,过滤洗刷快,产品质量好。从操作环境考虑,选用170g/L (NH4)2CO3溶液为反萃取剂。 2、反萃取动力学实验 负载有机相ρ(V)=16.0g/L,反萃取剂为170g/L碳酸铵溶液,比较Va∶Vo=1∶1,温度40℃。混合时刻对钒反萃取率的影响实验成果如图2所示。实验中观察到:混合5min时,水油相界面呈现絮状物,水相中沉积物少;混合时刻延伸到10 min时,界面变明晰,水相中沉积物变多;持续延伸混合时刻,则界面明晰,水相中沉积物多。图2  混合时刻与钒反萃取的联系 从图2看出:用170g/L碳酸铵溶液反萃取钒,两相混合10 min后,钒反萃取率达99%以上。从节约能耗及进步设备产能视点考虑,反萃取混合时刻确定为10~15min。单级逆流反萃取即可。 (三)五氧化二钒产品的制取 将反萃取进程中得到的浆体料过滤,用水洗去滤饼中夹藏的油相后,置于马弗炉中于400~500℃下分化脱,得到棕黄色或橙红色粉状五氧化二钒产品。产品质量分析见表4,到达了GB3283-1987冶金99级标准。 表4  五氧化二钒产品质量分析成果    %四、定论 (一)对钒渣浸出液选用溶剂萃取法沉积钒。挑选伯胺N1923为萃取剂,碳酸铵溶液为反萃取剂,可在反萃取进程中直接得到钒酸铵沉积。 (二)钒溶液在N1923萃取系统中通过4min的单级萃取,萃取率可达95%;在碳酸铵溶液中通过10min反萃取,反萃取率达99%以上;得到的五氧化二钒产品质量到达GB3283-1987冶金99级标准。

阴离子膜矿浆电解回收干电池正极材料中的锰

2019-02-21 10:13:28

我国的电池工业起源于20世纪20年代,发展到今日,电池年产量现已到达140亿只,占国际电池总产量的1/3。但因为办理和技能的两层原因,废旧电池的污染操控却严峻滞后,形成绝大多数废旧电池到处乱扔或随日子废物一同填埋,其间的重金属和酸碱等污染物,经过各种途径进入人的食物链。还有一部分废1日电池与日子废物一同燃烧填埋,对大气有严峻的污染。 电池中含有很多的有用金属。据有关资料核算,全国废干电池中每年可收回的有价金属数量可观,其间锰粉达109200t、锌皮38200t、铜600t、铁皮29600t、2.48t。度旧锌锰干电池中含有很多未发作反响的MnO2,和以其他形状存在的Mn。锰不只是电源重要的正极材料之一,也有恰当广泛的非电池用处。近年来,锰的非电池用处也在逐渐扩展,除在传统的冶金、精细化工、电池等领域外,在环境保护、先进电池材料、锰锌铁氧体、陶瓷材料等方面有了新的用处。因为锰具有很强的催化氧化/复原、离子交换和吸附才能,在经过恰当化学处理与成型后,是一种功能全面的优秀清水滤料,与常用的活性炭、沸石等清水滤料比较,具有更强的脱色和去除重金属的才能。因而从废1日锌锰干电池中将各种形状的锰收回运用,有着重要的环保含义和杰出的经济远景。 现在,许多发达国家已树立完好的废电池收回处理系统,处理办法首要有火法冶金收回法和湿法冶金收回法。国内一些研究者在此基础上,经过对传统办法的改善,并与实践出产相结合,提出一些具有发展远景的废电池综合运用新技能与工艺。从环保视点动身,现在的火法简单形成严峻的大气污染,湿法运用很多酸,本钱高,处理后的废液废渣简单对环境形成污染。针对现有办法的缺乏,提出运用离子膜矿浆电解的办法,将废旧干电池的正极材料在阴极室复原,制备出硫酸锰溶液,在阳极室将硫酸锰转化成二氧化锰或四氧化三锰。在此要点介绍废旧干电池的正极材料在阴极室复原浸出的工艺技能条件和浸出机理。 一、试验 (一)试剂与仪器 试验所需试剂硫酸锰(MnSO4),(AgNO3),硫酸( HgSO4),硝酸(HNO3)等均为分析纯。精细超级恒温水槽DF-03,南京舫奥科技有限公司;数显电流表MB4206,陕西协力光电仪器有限公司:紫外可见分光光度计IU-1810,北京普析通用仪器有限责任公司。离子交换膜电解槽克己,阴阳极室体积均为800mL,运用钛镀钌作阳极,石墨作阴极,阴阳电极面积均为0.008m2。试验所用废旧干电池为华太牌5号电池,运用1.2中办法,测得其间的锰含量为35.0%。 (二)分析办法 称取0.5490g硫酸锰溶于约200mL去离子水中,加1.5mL浓硝酸,再定容至1000mL容量瓶中,则此溶液中锰离子浓度为0.2g/L。别离取标准试液0、1.5、2.5、5、7.5mL,硫酸锰于100mL锥形瓶中,向5个锥形瓶中各参加1mL-硫酸溶液,别离参加约50mL去离子水,1g过硫酸铵,在电炉上加热至有大气泡呈现,并持续1min,取下,放置1min后用冷水冷却。别离转移至100mL容量瓶中,摇匀,定容至刻度线,则5个容量瓶中锰离子的浓度别离为0、3.0、5.0、10.0、15.0mgL。用1cm比色皿于530nm波利益测定标准系列溶液的吸光度,得标准曲线如图1。 图1  硫酸锰标准曲线(三)试验办法 将若干废旧华太牌5号电池竖向剪开,剥掉外层锌皮,称取必定量研磨好的正极部分,按必定液固比,加到硫酸溶液中,对阴极室中电解液进行匀速拌和,在各要素条件下进行恒流电解,电解时刻90min,每隔15min取样3mL过滤,从中取样1mL,用去离子水稀释至100mL容量瓶中,测其吸光度,核算锰离子浓度。 二价锰离子浓度的校对公式如下:   式中  Cn'-为校对的浓度;          Cn -为n时刻点的测得浓度;          V-为取样体积:          V0-承受池中承受液的总体积。          则M=Cn'×V 二、成果与评论 (一)电流密度的影响 别离在0.8、1.0、1.26、1.5 A下电解,锰离子浓度随电解时刻的改变、锰离子收回率和表观电流效率如图2、3。从图2能够看出,电流越低,浸出液中锰离 子浓度越小。在1.26A与1.5A电流条件下,锰离子浓度随浸出时刻的两条曲线根本重合,标明在1.26A条件下,锰离子的浸呈现已到达最大值,持续进步电流不能加速浸出速率,但使阴极过电位升高,析氢加剧,槽电压升高,故在后面的试验中电流均为1.26A。一起能够发现在电解的前15min,Mn2+浓度快速添加,标明此阶段Mn2+的浸出除电化学复原外,有化学浸出,并且化学浸出起到首要作用。随后锰离子浓度随电流密度和电解时刻简直按线性联系添加。在浸出15min后,能够以为化学浸出根本完毕,电化学反响开端起到主导作用。图2  不同电流下浓度随时刻的改变图3  不同电流密度下的表观电效与收回率 从表观电流效率与电流密度的联系能够看出,电解90min时,收回率随电流密度的升高增大,但表观电流效率随电流密度升高而下降,在119、150A/m2时,表观电流效率根本相同,如图3。当电流为0.8A时,电流效率>100%。因为运用废旧电池,一部分Mn以MnOOH、Mn(OH)2等方式存在,溶液中浸出的Mn2+。并不都是由电解复原发作,恰当一部分是酸溶所造成的,假定化学浸出进行15 min完毕,随后以电化学复原为主,因而进行近似处理,即核算电流效率时,减去前15min浸出的锰量。0.8A时表观电流效率为128.3%,阐明很大一部分由酸浸出,而不是电化学复原。当电流到达1.5A时,因为阴极发作严峻析氢反响,表观电流效率开端下降。在电流为1.26A时,表观电流效率和收回率最高,因而在后续试验中电流均在1.26A条件下进行。 (二)硫酸浓度的影响 硫酸浓度影响化学浸出速率,添加电解液电导,下降槽电压,并对电流效率发作影响。 按液固比10∶1将磨细的正极部分参加不同浓度的硫酸溶液中,在1.26A恒流下进行电解试验,硫酸锰浓度随电解时刻改变的规则如图4。图4  不同酸度下锰浓度随时刻的改变 与图2类似,在电解15min时,锰离子浓度快速添加,且随酸度添加而增大,随后根本依照线性进步。由此阐明,酸度不只影响化学浸出速率,也能够进步电化学浸出速率。当电流密度相同,酸度由0.5mol/L增大到1.0mol/L,硫酸锰浓度逐渐增大并到达最大值,酸度持续增大时,浓度开端下降。一起能够得出,当反响进行15min后,因为电流相同,在不同硫酸浓度时浓度添加的速率根本相同,再次阐明化学浸出可溶性锰离子的反响根本能够在15min内完结。当酸度为1.0 mol/L时,复原浸出作用最佳。从电流效率和90min时的收回率也能够得到相同的定论,如图5。图5  不同酸度下的表观电效与收回率 从图5能够看出当酸度为1.0mol/L时,电流效率最大。酸度过高会发作较严峻的析氢反响,酸度过低也缺乏以浸出贱价锰氧化物,上述两种条件均可导致电流效率的下降。故挑选硫酸浓度1.0mol/L为阴极电解液。 (三)液固比的影响 别离称取67、80、100、133g混合均匀的磨细的正极部分,参加到1.0mol/L的硫酸溶液中,在1.26A恒流下进行电解,Mn2+浓度随电解时刻的改变规则如图6。图6  不同液固比时浓度随时刻的改变 从图中能够得出,当液固比太小时,因为化学浸出耗费的酸添加,使电解液中酸度下降,MnO2的复原速率下降,因而液固比6∶1时锰离子浓度最低,液固比太大时也不利于复原浸出,适宜的液固比为8∶1。图7  液固比不同的表观电流效率 图7为不同液固比条件下,表观电流效率随液固比大小的改变。在液固比为6∶1时,电流效率运高于100%,首要因为矿样量的添加,使化学浸出量大起伏进步,电化学浸出量相对下降。液固比8∶1与10∶1时的电流效率根本相同。液固比持续增大到12∶1时,电流效率快速下降,标明太大的液固比不利于电解复原。 (四)温度的影响 按液固比为8∶1,将磨细的正极部分参加浓度为1.0mol/L的硫酸溶液中,用恒温水槽保持电解液温度别离在20、35℃和40℃,在1.26A恒流下进行电解,试验成果如图8。从图中能够看出,在本试验的温度范围内,温度对浸出速率影响较小。图8  不同温度时锰浓度随时刻的改变 (五)浸出机理 依据一般固体浸出遵从的“未反响核减缩模型”,将不同电流、酸度的浸出率代入1-(1-α)1/3中,做1-(1-α)1/3与时刻的曲线,成果见图9与图10。图9  不同电流时浸出时刻与1-(1-α)1/3的联系图10  不同酸浓度时浸出时刻与1-(1-α)1/3的联系 由图9、10可得该浸出反响遵从“未反响核减缩模型”,生成物硫酸锰溶于水,固相二氧化锰的外形尺寸随反响的进行而减小直到消失。 若反响速度受化学反响操控,应契合:k't=1-(1-α)1/3,若反响速度受界面扩散操控,应契合: K〃t=1-2/3α-(1-α)2/3 。  将20℃和40℃浸出前1h的浸出率别离代入式1-(1-α)1/3和1-2/3α-(1-α)2/3中,对浸出时刻别离做曲线,成果标明均非线性联系。这阐明既不是界面扩散操控,也不是化学反响操控,估测应为混合操控。 将上述2个温度下浸出1h后的浸出率代入1-(1-α)1/3,与时刻有杰出线性联系,如图11所示,标明浸出速率应为化学反响操控。核算得两直线的斜率为0.0002、5 E-05,即为表观速度常数,将之代入Arrhenius公式: 1nK=1nA-Ea/RT 式中K-表观速度常数:     Ea-浸出活化能;     T-反响绝对温度:     R-普适常数,8.314。 求出反响的活化能为52.5kJ/mol,这就进一步阐明浸出反响速率为化学反响操控。图11 不同浸出温度时浸出时刻与1-(1-α)1/3的联系 三、定论 (一)废旧干电池正极材料的离子膜矿浆电解浸出反响速率可由“未反响核减缩模型”来解说,浸出能够大致分为3个阶段:第一阶段根本在15min内完结,首要为可溶性锰化合物的硫酸浸出;第二阶段发作在浸出开端15min至1h之间,浸出反响的操控过程为混合操控;第三阶段发作在浸出反响1h后,浸出速率由化学反响操控,表观活化能为52.85 kJ/mol。 (二)经过单要素试验成果标明较佳条件为:电流密度150 A/m2,即电流1.26A,硫酸浓度1.0mol/L,液固比8∶1,温度20℃。在此条件下恒定电流通电90min,收回率为25.77%,表观电流效率为101.1%。

从含金贵液中回收金

2019-03-06 10:10:51

其惯例办法为锌置换法,也能够使用电解堆积的办法。   1、锌置换法   1.1、锌置换金的原理   在浸出作业中,金与效果,生成金络李合物溶解于溶液中,当向溶液中参加锌后,金被锌置换转化成为金属状况而分出,一起锌溶解于的溶液中。   锌置换进程是电化学反响进程,金的堆积是因为生成电偶的成果,该电偶为锌——铅电偶,锌为阳极,铅为阴极。铅的来历除矿石含有外,主要是向锌的产品中参加的铅或许置换进程中参加可溶性铅盐。金络离子在电偶电流的效果下,必定向阳极移动与锌效果,使锌以锌络离子状况进入溶液中,而金被复原堆积出来。   1.2、锌置换金的工艺条件   榜首、根离子浓度不能低于0.02%,出产中控制在0.03~0.06而碱的浓度控制在0.01%左右;   第二、氧的浓度有必要控制在0.5毫克/升以下,不然有害于置换;   第三、锌的用有必要恰当,其用量在出产中有必要经过试验来定,过少满意不了置换要求,过多则会使本钱大增;   第四、铅盐的效果是构成锌——铅电偶,使金被置换出来,但过量的铅对金的置换晦气,它会覆盖于锌的表面,减慢置换速度;   第五、温度及溶液中杂质的影响。温度低,置换速度下降,温度高,置换速度加速,出产中一般控制在15~30℃之间,溶液中的杂质如铜、、镍及可溶性硫化物等都是置换金的有害杂质;   第六、贵液清洁度的影响甚大,进入置换的贵液有必要明澈通明,不容许带有超越要求的悬浮物和油类。出产中要求贵液中悬浮物含量为5毫克/升以下。   1.3、锌丝置换法   1.4、 锌粉置换法   1.5、锌置换金的出产实践   2、金的电解堆积   所谓金的电解堆积就是把溶液中的金属在电流效果下,使之在阴极堆积,然后到达收回的意图。   电解堆积时的根本反响分为阳极反响和阴极反响。   在阳极上,氢氧离子变成H2O和氧气  在阴极上则是:   总的电解堆积反响方程为:   金电积的条件;温度为40~50℃,有时可达90℃,槽电压3伏特,贵液在槽内逗留的时刻可由试验断定,一般为0.5~1小时,循环时刻10~20小时,贵液的活动速度约3升/分,电积的距离15毫米,电流速度一般为20~30安/米2。

废旧铅酸电池回收利用方法

2018-12-12 13:51:05

自从19世纪五十年代由法国人发明以来,在汽车等方面得到了广泛应用,鉴于铅的毒害和它体大而易回收,故较早即再生利用。经不断改进和完善后,九十年代初采用的再生工艺技术如下:    解体,将硫酸放出后单独回收,将机壳用破碎机解体,用比重法选出塑料后,再分为极板、板柱、电池槽和盖等。    分类,将除去塑料的含铅部件破碎至(60mm的小块后分为4类:(a)铅粉,占重量的64%,含Pb占总量的约70%;(b)铅泥,占5%,含pb约3%;©小块铅合金,占7%,含Pb约26.5%;(d)铅渣,占14%,含Pb约0.5%。    再生,将(a)和制铅厂的烟尘一并处理,制成含锑1.7%~1.9%的电池用软铅再生利用;将(b)供转炉处理;将©作金属配料;将(d)填埋处理。   目前回收利用率已达90%~95%,主要原因如下:   结构单一,含铅量大易回收;耐蚀性能好,易作为金属再生利用;已建立起完善的回收和再生处理系统;治烟容易,即使混入锑亦可作电池用软铅利用。下一步是稳定提高回收率和改善回收过程中硫酸和铅尘的污染。

贵液中金(银)的回收

2019-02-15 14:21:01

运用一硫酸溶液解吸载金树脂的作业中,取得金(银)含量高的贵液。从贵液中收回金,曩昔多选用置换堆积法或化学堆积法,现在电解法已成为提金厂取得制品金的根本办法。    1.置换堆积法    它是用较贱的金属锌、铅和铝来置换堆积收回贵金属金和银。例如用锌置换: 2Au(ThiO)2++Zn=====Zn(ThiO)22++2ThiO+2Au     该法的首要缺陷是:金属堆积剂耗费量大,并且在液中很多堆集,致使在回来运用脱金液时,金和银的解吸速度下降,有必要定时地用新更新,导致耗费量添加。    2.化学堆积法    它是用碱液堆积收回金。此进程在加温(50~60℃)条件下进行。此刻络合物中的金转为氢氧化物而分出堆积。将此堆积物过滤,然后进行灼烧,灼烧后的堆积物含35%50%贵金属。再选用一系列进程处理堆积物可进步贵金属的含量,但在工厂条件下,这些处理进程未必总是有利的。该法虽简略,且能确保金和银彻底堆积,但堆积产品贵金属含量不高,且在碱性介质中部分分化,酸和的耗量添加,并且由于溶液中硫酸钠的累积,使回来运用的溶液解吸才能下降。    3.电解堆积法    电堆积法是现在广泛运用而有用的从贵液中收回金的办法。其长处是能够得到档次高的贵金属,而不必冗长的金泥富集工序;大大下降试剂(特别是)的耗费,避免了杂质对循环溶液的污染,然后改进树脂再生进程的目标。它是根据贵液中以络阳离子Au[SC(NH2)2]2+形状存在的金,于电解进程中在阴极上被复原、金堆积于阴极表面而加以收回:                    Au[SC(NH2)2]2++e-=====Au+2SC(NH2)2    电堆积进程中,在阳极剧烈氧化分化为元素硫,使溶液混浊和污染阴极堆积物,并耗费很多的,更重要的是,阳极氧化产品对阴极上金的分出速度有不良影响,为消除上述有害现象,电积在特殊的电解槽中进行。阴极用炭纤维或片状石墨组成;阳极用钦网。阴极室和阳极室用阳离子交流膜离隔、阴极液为贵液(解吸液);阳极液为2%的H2SO4溶液。[next]    电解槽中金、银的浓度不高,虽在大表面阴极上电解,除金、银分出之外,还有H+一起放电:                                     2H++2e-=====H2    因此,电流功率按金计不超越10%-15%。    在阳极,水分子氧化并分出气体氧:                                  2H2O=====4H++O2+4e-    所生成的H+离子会穿过阳离子隔阂,进入阴极液(见下图)。处于阴液中的,由于受隔阂的阻挠,不能进入阳极区,因此不会在阳极氧化。SO42-也留于阴极液中(由于阳离子膜不能透过阴离子)。这样,阴极液发作金贫化和、硫酸的堆集,每堆积1mol金,将堆集2mol和0.5mol硫酸,而阳极液成分不改动。因此,这种膜使分子不能通过,因此不可能到达阳极表面,但阴离子SO42-可通过此隔阂而进入阴极区。所以这种装有离子交流隔阂的电解槽,确保了电解进程的正常进行。    电解是在串联的电解槽内进行的。在阴极堆积金后,贫液回来用于制造硫脉解吸液。正常操作下,电流密度为20~60A/m2。为了进步电解时金的堆积速度,增大阴极表面积具有重要意义。如今俄罗斯运用的就是带有离子交流隔阂,由多孔石墨作阴极、钦网作阳极,型号为3Y-1和3Y-1M的高效电解槽。在最佳条件下,石墨材料做成的阴极,1kg石墨基体能堆积高达5Okg的金,而基体自身仅占堆积物总重的2%。    出产实践证明,恰当进步电流密度、溶液流速和温度,可使金和银的堆积速度添加3~5倍。如单使电解液温度从20℃升至50℃,金堆积速度约添加1.9倍。    金的电解堆积进程由几个工艺进程组成:贵液的过滤、电解、阴极堆积物的洗刷、枯燥和卸出、堆积物焙烧和熔炼。电解前贵液须过滤除掉溶液中的悬浮物、木屑及细碎的树脂,避免阻塞多孔石墨阴极,形成电解功率及堆积物的质量下降。当贵液中的含量降至规定值后,即可中止电解作业。

回收电解镍

2017-06-06 17:49:57

国内回收电解镍价格调整后,电解镍价格的反弹,但镍市涨幅一直未能拉大,而此小幅的回升根本不足以带动废不锈钢市场,但总体而言对市场人士信心和市场成交具有一定的促进的作用。废镍的回收利用更大程度上加强了镍的供应度,镍是具有铁磁性的金属元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。主要用于合金(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如拉内镍,尤指用作氢化的催化剂) ,可用来制造货币等,镀在其他金属上可以防止生锈。国内废镍的价格市场:2009年我国进口精炼镍10.5万吨,同比增长8.2%,进口镍精矿1556.3万吨,同比增长311.9%。金川集团电解镍出厂价格上调,其中电解镍(板状)出厂价为23.8万元/吨,电解镍(块状)出厂价为23.42万元/吨。金川公司将出资1550万美元购买澳大利亚FOX资源公司11%的股份。该公司将利用此笔资金开发镍矿。此前金川公司已经购买了澳大利亚ALLEGIANCE镍矿公司的部分股权,并同意出资2.13亿美元收购墨西哥最大的未开发铜锌矿。由中冶东方工程技术有限公司设计的金川公司5000吨镍及镍合金板带材生产线通过初步设计审查。上海有色网给您及时提供最新回收电解镍价格走势图。更多详情请登入 www.smm.cn

镍电解阳极液净化的概述

2019-01-25 15:50:07

硫化镍直接电解阳极化学成分是复杂的,由于熔铸阳极的原料是二次镍精矿和,因此不可避免含有大量的杂质,如铁、铜、钴、铅、锌等。杂质在硫酸盐和氯化物体系的电解液中,与外长一道溶解进入溶液。由于镍电解的阴极过程本身脱除杂质的能力有限,为了防止杂质元素在阴极上析出,产出合格电镍,在生产上采用隔膜电解槽,将阴极液和阳极液分开,同时,阳极液必须经过净化处理,除去杂质,得到相当纯净的电解液(阴极液)才能送去电解。硫化镍阳极电解精炼的阳极液和阴极液的化学成分如下表所列。   表9—1   硫化镍直接电解的阳极液和阴极液的化学成分(g/L)工厂电解液NiCuFeCoZnPbPHⅠ工厂阳极液 阴极液﹥70 ﹥700.4~0.8 ≤0.0030.2~0.6 ≤0.0040.1~0.25 ≤0.0020.001~0.0015 ≤0.000350.001~0.002 ≤0.00031.5~2 4.6~5.0Ⅱ工厂阳极液 阴极液﹥60 60~650.9~1.0 0.00030.1~0.3 0.00060.1~0.6 0.0015﹤0.0015 0.00030.002~0.004 0.000082.5~3 2~2.5Ⅲ工厂阳极液 阴极液﹥60 60~700.4~0.6 ﹤0.00030.06~0.1 ﹤0.00050.06 ﹤0.0010.0004~0.0006 ﹤0.00030.007~0.008 ﹤0.000051.5~2 2~2.5     工业上使用的电解液净化方法有离子沉淀法、置换法、有机溶剂萃取和离子交换法等。

电解铜回收

2017-06-06 17:49:55

电解铜回收对于电解铜工业的发展具有非常重要的意义,符合社会的可持续发展理念,对当代具有非常深远的价值。    废电解铜的种类繁多,回收利用技术和工艺也有所不同,但一般都将其分为预处理和再生利用两部分。所谓预处理就是对混杂的废杂电解铜进行分类、挑选出机械夹杂的其它废弃物,除去废电解铜表面的油污等,最终得到品种单一,相对纯净的废电解铜,为熔炼提供优良的原料,从而简化了熔炼过程。废杂电解铜再生利用的方法很多,主要可分为两大类,即废杂电解铜的直接利用和间接利用。直接利用是将高质量的废电解铜直接熔炼成精铜或铜合金,间接利用是通过冶炼除去废杂电解铜中的杂质金属,并将其铸成阳极板,再经过电解得到电解铜。    电解铜回收第一步废电线、电缆的预处理目的主要使电解铜线和绝缘层分离,方法主要有四种:    1.机械分离法,该法又可分为两种。 (1)滚筒式剥皮机加工法。该法适合处理直径相同的废电线和电缆。我国已有这种设备。(2)剖割式剥皮机加工法。该法适合处理粗大的电缆和电线。    2.低温冷冻法:美国专利3990641号提出用低温冷冻法使废电线的电解铜与绝缘层分离。 低温冷冻法适合处理各种规格的电线和电缆。废电线电缆先经冷冻使绝缘层变脆,然后经震荡破碎使绝缘层与铜线分离。      3.化学剥离法:该方法采用一种有机溶剂将废电线的绝缘层溶解,达到铜线与绝缘层分离之目的。此法的优点是能得到优质铜线,但缺点是溶液的处理比较困难,而且溶剂的价格较高,该技术的发展方向是研究一种廉价实用的有效溶剂。     4.热分解法:美国专利4040865号提出了用热分解法烧掉绝缘层,然后得到电解铜线。    以铜作为内芯的导线铜是与人类关系非常密切的有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大,占总消费量一半以上。用于各种电缆和导线,电机和变压器的绕阻,开关以及印刷线路板等。    更多关于电解铜回收的资讯,请登录上海有色网查询。