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。

电解钴主要用途：精密仪表、硬质合金、焊接工业等。

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。

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％。

现在世界上钴的冶炼才能超越每年3万t，大部分来自铜－钴硫化矿及镍－铜－钴硫化矿，其间刚果（金）和赞比亚两个国家的产值约占60%。我国年产钴超越1000t，首要出产供应商是金川公司和赣州钴厂。 不同于铜和镍的提取以火法为主，钴的提取工艺大都选用湿法工艺，但是因矿石来历不同，各出产供应商选用的工艺流程有较大差异。        国外提钴首要流程可分为： 一、从铜－钴硫化矿中提钴 硫化矿硫酸化焙烧后和氧化矿一同进行硫酸浸出，浸出液除铁后电解提铜，电解母液除铁、铝后沉钴，钴渣重溶后电解提钴。         二、从镍铜硫化矿湿法进程的副产品中提钴 镍体系中以混合硫化物、氢氧化物或碳酸盐方式沉积的含钴副产品，经酸浸或加压酸浸取得含钴溶液，净化除杂，电解提钴；或用于出产其他钴产品。        三、从砷钴矿中提钴 鼓风炉熔炼→加压碱浸除砷→硫酸浸出→提钴； 加压酸浸→净化→电解。        四、从黄铁矿中提钴 硫酸化焙烧→浸出→净化除杂→氧化水解沉钴→复原熔炼→电解         五、从氧化矿（红土矿）中提钴 红土矿加压酸浸液硫化沉积得到镍钴混合硫化物→浸→镍钴别离→硫酸钴液高压氢复原→钴粉。         六、从转炉渣中收回钴 电炉贫化熔炼→钴冰铜转炉吹炼→富钴锍水淬→加压氧化酸浸→除铁→溶剂萃取别离→沉钴→煅烧出产氧化钴。根据我国钴出产的实际情况，首要出产工艺为： （一）以镍体系钴渣为质料，选用复原溶解→除铁→沉钴→煅烧→复原熔炼→钴阳极电解精粹出产电钴的工艺； 选用复原熔解→除铁→萃取除杂→镍钴别离→草酸沉钴→煅烧出产氧化钴的工艺； 选用复原熔解→除铁→萃取→电积出产电钴的工艺 （二）以钴硫精矿为质料，选用硫酸化焙烧→浸出→萃取→电积或氧化钴出产工艺。 （三）以砷钴矿为质料，选用氧焙烧脱砷→浸出→萃钴→草酸沉钴→煅烧出产氧化钴的工艺。 （四）以水淬富钴锍为质料，选用氧气加压浸出→除铁→萃取除杂→镍钴别离→草酸沉钴→煅烧出产氧化钴的工艺。 （五）以钴土为质料，选用电炉熔炼→转炉吹炼→水淬→浸出→除杂→沉钴→煅烧出产氧化钴的工艺； 选用细磨→钠酸浸→硫化沉积→硫化钴氧化浸出→除铁→萃取除杂、镍钴别离→氯化钴液草酸沉积→煅烧出产精制氧化钴的工艺。

国内将含钴的黄铁矿和磁黄铁矿精矿通称钴硫精矿，是国内主要炼钴原料之一。南京钢厂、葫芦岛锌厂、湖北光化磷肥厂和山东淄博钴厂四个厂家利用这种原料。其中葫芦岛锌厂的产品是二号电钴，采用硫酸化焙烧→浸出→脂肪酸脱铁铜→沉钴→还原铸阳极→阳极液净化→隔膜电解的方法，因生产成本高，现已停产。南京钢厂曾采用氧化焙烧——烧渣中温氯化焙烧工艺，湖北光化磷肥厂采用氧化焙烧——烧渣硫酸化焙烧工艺。但由于钴硫精矿含钴太低，一般都小于0.3％，加上回收钴的工艺流程复杂，普遍无利可图，所以，这些厂在生产一段时间后，又停止了生产。山东淄博钴厂利用钴硫精矿和含钴原料生产硫化钴、氧化钴、氯化钴、硫酸钴等产品。

加工生产金属钴和高纯度氧化钴的技术要求高，冶炼流程复杂，加上能耗高和污染等问题，一般不适合民间冶炼。根据不同炼钴原料主要有如下几种冶炼回收工艺。    1.钴土矿冶炼工艺    建国初期，钴土矿主要作为制取氧化钴的原料。工艺流程大体上是将钴土矿用鼓风炉或电弧炉还原熔炼成钴铁，经退火或焙烧后，用酸浸得到含钴溶液，再经净化处理，沉淀出亚硝酸钴钾，然后焙解和粉碎制得工业氧化钴粉。潮州冶炼厂和赣州钴冶炼厂等厂家曾采用此工艺回收过钴。现在已没有厂家利用这种原料生产钴产品了。    2.钴硫精矿的冶炼工艺    国内将含钴的黄铁矿和磁黄铁矿精矿通称钴硫精矿，是国内主要炼钴原料之一。南京钢厂、葫芦岛锌厂、湖北光化磷肥厂和山东淄博钴厂四个厂家利用这种原料。其中葫芦岛锌厂的产品是二号电钴，采用硫酸化焙烧→浸出→脂肪酸脱铁铜→沉钴→还原铸阳极→阳极液净化→隔膜电解的方法，因生产成本高，现已停产。南京钢厂曾采用氧化焙烧——烧渣中温氯化焙烧工艺，湖北光化磷肥厂采用氧化焙烧——烧渣硫酸化焙烧工艺。但由于钴硫精矿含钴太低，一般都小于0.3％，加上回收钴的工艺流程复杂，普遍无利可图，所以，这些厂在生产一段时间后，又停止了生产。山东淄博钴厂利用钴硫精矿和含钴原料生产硫化钴、氧化钴、氯化钴、硫酸钴等产品。    3.砷钴矿冶炼工艺    赣州钴冶炼厂是国内唯一使用这种原料的厂家，原料从摩洛哥进口，该厂采用电炉熔炼→脱砷焙烧→二段浸出除铁砷→Na2S2O3脱铜→沉钴→还原铸阳极→净化→隔膜电解法生产氧化钴和电钴。    4.冶炼副产品中提钴的冶炼工艺    镍电解液净化产出的钴渣为主要原料。甘肃金川有色金属公司的生产流程为钴渣→浸出除铁→二次沉钴→还原铸阳极→阳极液净化→隔膜电解。该公司在许多生产、设计和科研单位的协助下在大量试验研究基础上确定了转炉渣提钴新工艺，该工艺采用电炉贫化获得钴硫，转炉吹炼富钴硫，加压氧化浸出技术，镍、钴、铜的浸出率高，反应速度快，浸出渣沉降性能好，钴的冶炼回收率达50％左右。金川有色金属公司采用硫酸溶解法从镍电解系统净化钴渣中回收钴，钴的回收率达到85％以上，同时，硫酸溶解钴渣还生产纯氧化钴粉。    5.从含钴废料提钴的工艺    二次提钴的工艺较简单，原料便宜，又不一定非要产出金属钴，因此，国内一些厂家已经开始利用含钴废料生产钴产品了。镇江冶炼厂利用各种含钴工业废料及钴硫精矿生产各类钴盐，采用流程为钴原料→净化提纯→合成→各类钴盐。江苏阜宁化工厂利用磁钢熔渣和砂轮磨屑等废料生产钴盐，采用流程为钴原料→酸溶造液→除铁→萃取→结晶。另外，赣州钴冶炼厂处理过废触媒，葫芦岛锌厂处理过磁钢渣，上海和沈阳冶炼厂处理过高温合金。    目前，国内已能利用矿山生产的各种原料生产高纯度电解钴、氧化钴粉和钴盐，生产加工工艺也得到很大发展，溶剂萃取技术在湿法炼钴中普遍得到应用。

处理硫化铜镍矿，一般采用选矿、熔炼和吹炼获得高冰镍，然后再用浮选法使铜镍分离，铜、镍精矿再分别送冶炼产出金属铜和金属镍，在冶炼过程中综合回收钴和铂族元素，某铜镍硫化矿的原则工艺流程如下：详见流程图：          品位较高的铜镍矿可以直接送去冶炼获得高冰镍，只有贫的铜镍矿才进行选矿。浮选获得的铜镍混合精矿经过冶炼得出的高冰镍，其分离方法有熔炼法、水冶法和浮选法，而浮选法是较经济且有效的方法之一，我国某铜镍矿系采用浮选法分离高冰镍。该厂的高冰镍的物相组成是硫化镍（Ni3S2）、硫化铜〔（Cu2S2）2FeS+Cu2S〕、合金（Cu—Ni—Fe）、金属铜（Cu）以及少量的磁铁矿（Fe3O4）和残渣。其中硫化镍和硫化铜的含量占90%以上。因此，铜镍分离的关键是硫化镍和硫化铜的分离。高冰镍经磨碎后，铜镍硫化物的粒子互相解离，在强碱性溶液中（PH12~12.5），加入丁黄药进行浮选。此时硫化镍被抑制，硫化铜上浮，达到分离的目的。这一新工艺成功的被应用，使我国铜镍分离技术达到了国际先进水平。

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。 

电解铝工艺技术有自从70年代末引进160KA中间下料预焙槽技术之后，带领中国电解铝工艺达到了一个新的发展阶段。电解铝就是通过电解得到的铝。现代电解铝工艺工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。电解铝工艺流程：现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为电解铝生产溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。化学反应主要通过这个方程进行：2Al2O3==4Al 3O2。 阳极：2O2ˉ-4eˉ=O2↑阴极:Al3 3eˉ=Al。阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体，其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理，除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯，型材等。电解铝工艺行业的购买方即铝消费商，在中国经济的快速发展，中国城市化进程中基础设施、公共事业、住房和汽车等消费品，极大地带动中国电解铝消费需求。电解铝行业处于高速发展成长期阶段，行业优胜劣汰，行业集中度不断提升。更多电解铝工艺流程可参考上海有色网的铝专区查找。

电解锰工艺，目前，我国电解金属锰生产主要以99.7％的产品为主（现大部分厂家实际已达到99.8％以上），只有少数几个厂家生产99.9％的产品（因99.9％的产品市场需求量较小，但很多企业在作可行性研究报告时都号称生产99.9%的），主要原材料－锰矿为氧化锰矿和碳酸锰矿两大类，除前工序制液方式不尽相同外，电解生产工艺基本相同。    电解二氧化锰　　电解二氧化锰分为普通型,碱锰型及无汞碱锰型,普通型适用于锌锰电池类；碱锰型适用于碱性锌锰电池类,无汞碱锰型适用于碱性锌一二氧化锰电池。    电池材料比表面积研究是非常重要的，电池材料比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测，现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的，请参看我国国家标准（GB/T 19587-2004）-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作，由于样品吸附能力的不同，有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间，如果测试过程没有实现完全自动化，那测试人员就时刻都不能离开，并且要高度集中，观察仪表盘，操控旋钮，稍不留神就会导致测试过程的失败，这会浪费测试人员很多的宝贵时间。F-Sorb 2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器（兼备直接对比法），更重要的F-Sorb 2400比表面积测试仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备，其测试结果与国际一致性很高，稳定性也很好，同时减少人为误差，提高测试结果精确性。　　主要用途：电解二氧化锰是优良的电池的去极化剂，它与天然放电二氧化锰生产的干电池相比，具有放电容量大、活性强、体积小、寿命长等特点，掺用 20－30%EMD 做成的干电池比全用天然 MnO2 做成的干电池其放电容量可提高 50－100% ，在高性能氯化锌电池中掺用 50－70%EMD ，其放电容量可提高 2－3 倍，全部用 EMD 做成的碱锰电池，其放电容量可提高 5－7 倍，因此电解二氧化锰成为电池工业的一种非常重要的原料。　　物理状态电解二氧化锰除作为电池的主要原料外，其它领域也得到广泛应用，如：精细化工生产过程中作氧化剂、锰锌铁氧体软磁材料中的原料。电解二氧化锰由于具有很强的催化、氧化 / 还原，离子交换和吸附能力，在经处理与成型后，是一种性能全面的优良净水滤料，与平常用的活性碳、沸石等净水滤料相比，具有更强的脱色和去除金属的能力。　　生产工艺：电解二氧化锰生产的整个工艺流程可分为制液、电解、成品处理三大部分。具体分为：浸出、氧化除铁、中和、固液分离、硫化除重金属、电解、剥离、粉碎、漂洗脱酸、干燥、计量包装。    碳酸锰矿是直接利用硫酸与碳酸锰化合反应制取硫酸锰溶液，再通过中和、净化、过滤等一系列工艺制备为电解液，经加入添加剂如二氧化硒、亚硫酸铵等即可进入电解槽进行电解；利用二氧化锰生产电解锰的工艺与用碳酸锰生产工艺有所差别，主要是二氧化锰在一般条件下不与硫酸反应，必须经处理为二价锰后再与硫酸反应制备硫酸锰溶液，其处理方法一般为焙烧法，是将二氧化锰与还原性物质（一般为煤炭）共同混合后密闭加热，在一定温度下C将四价锰还原为二价锰，粉碎后与硫酸反应，这种方法称为焙烧法；另一种方法是称为两矿法的，即是用二氧化锰矿粉和硫铁矿在硫酸作用下发生氧化还原反应来制备硫酸锰。不过这两种方法由于成本较高，业内基本不与采用，其中，焙烧法较之于两矿法更为普遍，但由于很多的焙烧生产厂使用的焙烧炉是简单易制但能耗较高污染较大的反射炉，前几年，国家发改委已明令取缔反射炉用于生产电解锰生产工艺。更多关于电解锰工艺的信息和资讯，请你关注我站锰频道！

从黄铁矿中提钴常采用脱硫烧渣的氧化焙烧－酸浸法或精矿的硫酸化焙烧－酸浸法。 芬兰奥托昆普公司的科科拉钴厂（Kokkola Cobalt plant）从含镍、铜和锌的钴黄铁矿精矿中生产钴，年产约1400t，采用硫酸化焙烧－浸出－氢还原工艺生产超细钴粉。流程简图示于图1。图1  钴黄铁矿生产钴粉的流程简图 主要技术参数： 过程固体物料的元素成分    （%）过程溶液的元素成分    （g∕）硫酸化焙烧        680℃ 浸出和浓密        二段逆流 浸出液除铜、锌    常压搅拌通H2S，pH＝1.4～1.5 镍钴硫化物浸出    高压釜，140℃，1013kPa，通空气 浸出液除镍        高压釜，709kPa，70℃ 氢还原            高压釜，4053kPa，180℃ 主要设备 矩形沸腾焙烧炉    2台，每台4室，每室分布板面积15m2，炉高7.5m 高压釜            5台

对许多材料的表面进行电解镍工艺是明显提高材料表面性质的沿用已久的一种方法。所以，在航空业、汽车业、化工业、电子业、石油、天然气、采矿业和纺织业进行电解镍有着广泛的应用。镍镀层通过化学还原作用生成，并不是通过电镀形成（例如在电镀镍方法中）。化学镀镍形成的镍层厚度均匀，即使在结构复杂的物体表面的镀镍层也一样均匀。非电镀镍工艺通常采用次磷酸盐离子作为还原剂，因此镀层为镍-磷合金而不是纯镍。这使得镀层的化学成分可以控制（通常磷含量可控制在2 ～ 13%之间），因此镍镀层使得材料具有不同的性质，包括极大的硬度，良好的耐腐蚀性及美丽的外观。但是，电解镍工艺已经表现出其不利的一面：由于反应中镍和次磷酸盐离子会不断地被消耗，为反应能够连续进行，必须不断地补充新的反应物，通常为硫酸镍和次磷酸钠，反应中会产生不可避免的副产品，因此该工艺下生产通常运行时间并不长。即使在现代的设计工艺下，当镍离子补充了4到6次之后，反应液就必须排放掉。该工艺除了工艺上对环境产生不利的影响，随着化学废物排放成本的增大，运用该工艺的成本也越来越高。人们已经通过尝试各种技术例如离子交换、沉淀、阴极直接还原法及加入和排除法等来延长溶液寿命。最近Atotech新开发了一种名为EDEN的工艺，该工艺表现出巨大的潜力，其通过运用连续不断的在线电渗析将无用的和有用的阴阳离子进行分离，并将无用的阴阳离子从该工艺中排除掉。在德国生产企业，该工艺已可成功地对原硫酸盐含量进行130次补充，极大地降低了排放废液的成本，对环境影响较小。在该工艺技术下，当加入补充反应物时生产溶液可达到稳定平衡的状态，但是在传统工艺下溶液则出现一定的波动。在新型工艺下溶液的稳定性为关键沉淀性质提供了更连续的控制，例如对磷含量、沉淀速度及内部压力和光泽度的控制等。另外，尽管工艺中不可避免地会产生一些废物，但是相对传统的工艺方法废物量已经减少很多，而且从化学上角度分析，新型工艺下废物排放量是可接受的。新型工艺不但在德国全面应用于生产而且在澳大利亚、英国、日本、西班牙和美国也已应用。电解镍工艺的重大进步表明：为保证工业中的关键技术在环境上可行,同时在可接受的成本范围内提供高质量技术，镍行业中表面工程领域对新观念和新技术方面进行了巨大投入。 

电解铜 工艺已有120多年的发展历史。世界上第一家电解铜工艺厂是英国于1869年建成的埃尔金顿(。Elkington)工厂。到20世纪80年代，全世界铜电解精炼能力已达1200万t／a，年产量和消费量在1000万t左右。自20世纪50年代以来，由于大功率可控硅整流器和始极片加工机组的开发，以及自动控制和电子计算机等技术在电解铜 工艺过程中的推广应用，铜电解精炼向大型化、机械化和自动化方向发展的步伐加快，现世界年产电解铜能力达到40万t的工厂有5家，年生产电解铜能力超过15万t的工厂也有30多家。    电解铜 工艺流程包括电解精炼蜘电解液净化两部分。以铜阳极板为阳极，纯铜始极片或不锈钢板为阴极，以硫酸铜和硫酸溶液为电解液，将极板按一定的极距相间排列于电解槽内，通入直流电，阳极不断溶解，便在阴极上析出电解铜。电解铜 工艺流程过程中，阳极铜中的贵金属和硒、碲等有价元素进入阳极泥，沉积于电解槽底，定期排出，送阳极泥车间提取贵金属。镍、砷、锑、铋等杂质大部分进入电解液，需从循环液中抽取一部分进行净化处理。    电解铜 工艺即铜的电解提纯：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。    纯铜是玫瑰红色金属，表面形成氧化铜膜后呈紫色，故工业纯铜常称紫铜或电解铜。 更多关于电解铜 工艺的资讯，请登录上海有色网查询。 

电解铜工艺也就是铜的电解提纯的生产工艺：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。把电解铜再进一步加工，可制作成为极细的电解铜粉。铜电解精炼的原理如下： 　阳极反应： Cu — 2e = Cu2+ 　         　Me — 2e = Me2+ 　         　H2O — 2e = 2H+ ＋ 1/2O2 　         　SO4 2- — 2e = SO3 ＋ 1/2O2 　式中Me代表Fe、Ni、Pb、As、Sb等比Cu更负电性的金属，它们从阳极上溶解进入溶液。H2O和SO4 2-失去电子的反应由于其电位比铜正，故在正常情况下不会发生。贵金属的电位更正，不溶解，而进入阳极泥。阴极反应： Cu2+ ＋ 2e = Cu 　         　2H+ ＋ 2e = H2 　         　Me2+ ＋ 2e = Me 　在这些反应中，具有标准电位比铜正、浓度高的金属离子才可能在阴极上被还原，但它们在阳极不溶解，因此只有铜离子还原是阴极反应的主要反应。在自然界中自然铜存量极少，一般多以金属共生矿的形态存在。铜矿石中常伴生有多种重金属和稀有金属，如金、银、砷、锑、铋、硒、铅、碲、钴、镍、钼等。根据铜化合物的性质，铜矿物可分为自然铜、硫化矿和氧化矿三种类型，主要以硫化矿和氧化矿，特别是硫化矿分布最广，目前世界钢产量的90％左右来自硫化矿。因此，利用电解铜的工艺即铜的提纯获得高纯度的电解铜具有非常的意义。更多关于电解铜工艺的资讯，请登录上海有色网查询。

上海有色网为您介绍有关电解铅工艺方面的知识供您参考。铅冶金是白银生产的最佳载体：一般铅对金银的捕集回收率都在95%以上，因此金银的回收是与铅的生产状况直接相关的。现在世界上约有80%的原生粗铅是采用传统的烧结一鼓风炉熔炼工艺方法生产的。传统法技术成熟，较完善可靠，其不足之处在于脱硫造块的烧结过程中，烧结烟气的SO2浓度较低，硫的回收利用尚有一定难度，鼓风炉熔炼需要较昂贵的冶金焦炭。为了解决上述问题，冶金工作者进行了炼铅新工艺的研究。八十年代以来，相继出现了QSL法、闪速熔炼法、TBRC转炉顶吹法、基夫赛特汉和艾萨熔炼法等新的炼铅方法。其中，QSL法是德国鲁奇公司七十年代开发的直接炼铅新工艺，加拿大、韩国和我国虽然先后购买了此专利建厂，但生产效果不甚理想；闪速熔炼法尚未实现工业化生产；TBRC法是瑞典波里顿公司所创，但此法作业为间断性的，且炉衬腐蚀严重；基夫赛特法由原苏联有色金属研究院研究成功，现已有多个厂家实现了工业化生产，是一种各项指标先进、技术成熟可靠的炼铅新工艺，但采用该法单位投资大，只有用于较大生产规模的工厂时，才能充分发挥其效益。  艾萨炼铅技术基于由上方插入的赛罗浸没喷枪将氧气喷射入熔体。产生涡动熔池，让强烈的氧化反应或者还原反应迅速发生。在第一段，熔炼炉产出的高铅渣经过流槽送还原炉，氧化脱硫所产的烟气经除尘后送制酸系统。在第二段还原炉中，所产粗铅和弃渣从排放口连续放出，并在传统的前床中分离，所产烟气进行除尘处理后经烟囱排放。  艾萨法熔炼流程。该工艺流程先进，对原料适应性广、生产规模可大可小，比较灵活、指标先进、SO2烟气浓度高，可解决生产过程中烟气污染问题；同时冶炼过程得到强化，金银捕集率高，余热利用好，能耗低。它不仅适应308厂铅银冶炼的改建要求，而且能够对我国的银铅冶金生产和技术进步起到推动作用，故推荐引进艾萨法作为本项目粗铅冶炼生产工艺的第一方案。此外对于电解铅工艺中常规方法处理铅阳极泥是采用火法——电解法流程获得金、银，渣进行还原熔炼，精炼得精铋等，流程简单、技术成熟，工人易操作，但有价金属回收率不高，锑、铅呈氧化物形态挥发进入烟尘，不但不便于综合回收，而且造成第二次污染。

电解锡工艺是电解锡的一种发展。，电解锡的方法：把锡渣等放入电镀槽中接负极，正极接锡板，打开电镀电源电流通过锡渣，槽液，锡板。锡渣中的纯锡就会电解成带电粒子流到正极，并且吸附在正极锡板上还原成金属锡。正极板上的锡块也会越来越厚，就是这样提纯锡块的。电解锡怎么溶化：买个电烙铁，如果你的锡很少的话，酒精灯的火焰温度就能让它融化了，锡的熔点很低。但要注意空气的流畅，我熬“锡汤”的时候问到一种很特别的香味，不知道是什么蒸汽，不过基本可以肯定是没什么好处了，小心点就行了。阿法电解镀锡介绍美国专利。 第6217738提供了使用一个或多个氨基酸获得通过修改硫磺酸（phenolsulfonic，对甲苯磺酸，氨基磺酸，烷基磺酸等）和一个或多个此外agentsthat包括迪和三酚类化合物的取代基包括一中学，大专或第四纪氮原子。 在上述方法的缺点是使用不当的环保产品和复杂成分的混合物inmany情况下都包括两酸两此外代理人提出申请的这个过程中商业镀锡线十分困难的。另一种方法是电解镀锡又称并描述了在射频帕特。 没有 SU1678094。 使用这种方法提供了一种氨基磺酸基聚乙二醇电解质进一步含有硫酸盐和磺基水杨酸作为 additionagents。 极为狭窄限制了工艺参数的变化，特别是电解液温度使这一进程不适合实际的执行情况。 此外，在场的磺基酸组成的badeffects对环境所实施的障碍。 更多相关于电解锡工艺的小常识，尽在上海有色网——锡专区，你可以进行查找。

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。

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。 

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。

目录 榜首章 文献总述 1.1 化学沉积别离镍钴 1.2 溶剂萃取法别离镍钴 1.2.1 胺类萃取剂 1.2.2 磷(膦)酸类萃取剂 1.2.3 酮肟类萃取剂 1.2.4 萃取剂组合及其他萃取别离技能 1.2.5 溶剂浮选 1.2.6 双水相系统溶剂别离技能 1.2.7 液膜萃取 1.3 离子交流树脂法别离镍钴 1.4 聚合物-盐-水液-固萃取(非有机溶剂液固萃取)法别离镍钴 1.5 电反萃取法别离镍钴 1.6 本研讨的含义与内容 1.6.1 本研讨的含义 1.6.2 本研讨的内容 第二章 P507萃取别离镍钴溶液工艺的研讨 2.1 试验部分 2.1.1 试验原理 2.1.2 试验质料与仪器 2.1.3 萃取试验办法与进程 2.1.4 反萃试验办法与进程 2.1.5 正交试验办法与进程 2.2 萃取单要素试验成果与评论 2.2.1 萃取时刻对镍钴萃取率的影响 2.2.2 水相pH对镍钴萃取率的影响 2.2.3 P507皂化率对镍钴萃取率的影响 2.2.4 比较O/A对镍钴萃取率的影响 2.3 反萃单要素试验成果与评论 2.3.1 反萃时刻对镍钴反萃率的影响 2.3.2 反萃比较A1/O1对镍钴反萃率的影响 2.4 正交试验成果与评论 2.4.1 萃取正交试验成果 2.4.2 萃取试验成果极差分析 2.5 本章小结 第三章 模仿三级逆流萃取工艺研讨 3.1 试验办法与进程 3.2 试验成果与评论 3.2.1 萃取率的改变 3.2.2 反萃率的改变 3.2.3 各级萃余液中镍钴比的改变 3.2.4 各级反萃液中钴镍比的改变 3.3 本章小结 第四章 定论与展望 4.1 定论 4.2 展望 参考文献 榜首章 文献述 因为钴、镍的化学性质十分类似，在矿床中常共生、伴生，因此在各种含钴废渣中常有镍，如镍冶炼转炉渣、铜冶炼含钴转炉渣、镍精粹含钴渣等;在各种特殊合金材料、电池材料、催化剂中，也都一起含有钴和镍;并且跟着钴与镍资源的日益干涸，对它们的别离与收回就显得十分重要。钴、镍别离首要有化学沉积法和溶剂萃取法，其他还有树脂法法、双水相法、聚合物-盐-水液-固萃取(非有机液固萃取)法、氧化复原法和电反萃取法。 1.1 化学沉积别离镍钴 依据钴、镍化合物的溶度积差异能够完结化学沉积别离。详细选用何种沉积办法首要取决于溶液中的镍钴比，对镍低钴高的溶液可用硫化沉积除掉镍，对镍高钴低的溶液可用氧化水解沉积除掉钴，沉积法不太合适钴、镍浓度大致适当的溶液[1]。 性硫酸盐溶液中的钴、镍别离能够选用络合物法，分为可溶钴络合物法和不溶钴络合物法。可溶钴络合物法别离钴、镍是运用三价钴五络合物在酸性溶液中比硫酸镍络合物安稳来完结的。在不溶钴络合物法中，钴以六络合物盐的办法从性硫酸镍的溶液中沉积，到达与镍别离的意图[2]。 因为Ni2 +与NH3构成合作物的安稳性比Co2+强，并且在NH3-NH4Cl介质中，Co2+更易构成Co(NH4)2Cl4难溶的蓝绿色复盐沉积与 Ni2+别离，所以在必定浓度下的 NH3-NH4Cl 系统中可到达Co2 +、Ni2 +别离的意图。岳松[3]用硫酸、和硝酸溶解废高磁合金钢，并将 Fe2 +氧化为 Fe3+，先用黄铁矾法除掉大部分铁 ，再用尿素除掉少数的铁及铝、钛、铜;终究在NH3-NH4Cl系统中别离钴、镍，并制成相应的盐，钴、镍的收回率别离为81.5 %、89.7 %。何显达等[4]探讨了用纯碱-混合液从人工金刚石催化剂酸洗废液中别离收回镍、钴和锰在纯碱0.1mol/L、2.5mol/L、pH=10的条件下,镍的收回率为99%以上，钴的收回率为95%左右，锰以碳酸锰办法收回。该办法反响速度快，金属归纳收回率高。 当溶液中钴高镍低时，如除掉CoCl2溶液中的少数镍时，可用Co粉加硫粉置换除镍。 别离了铁后的钴镍混合溶液可用氧化剂Co2+氧化成Co，Co3+敏捷水解发作Co(OH)3沉积，因其溶度积很小，在较低pH值及恰当的氧化剂作用下即可发作Co(OH)3沉积而在pH较低的条件下镍不发作类似的反响，然后到达别离钴、镍的意图。钴、镍别离的合适酸度应在pH=3以下，因为Co3+水解会使水相pH下降，不利于Co(OH)3的生成。选用碱性氧化剂可中和Co3+水解发作的H+，因此在氧化别离进程中pH值无显着改变，反响简略操控，pH值有显着升高即为反响结尾，合适的氧化剂为NaClO[5]。 可是，沉积法因在别离钴、镍时挑选性低，一般需求杂乱溶解和沉积作业，钴、镍产品纯度低且出产本钱高级缺陷 ，约束了其运用规模。 1.2 溶剂萃取法别离镍钴 溶剂萃取技能因为具有高挑选性、高收回率、流程简略、操作接连化和易于完结自动化等长处，已成为钴、镍别离的首要办法，但该法需求接连多级操作。现已完结工业运用的萃取剂有脂肪酸、季(叔)胺、磷(膦)类、螯合型萃取剂等。别的包含浮选、双水相萃取以及液膜萃取技能。 1.2.1 胺类萃取剂 在氯化物系统中，钴、镍的萃取别离首要运用胺类萃取剂，最常用的有叔胺和季铵盐。运用Co2+与Cl-生成的阴离子合作物比Ni2+与Cl-生成的阴离子合作物的安稳性高得多的特色，萃取钴氯络阴离子完结钴、镍别离。 包福毅等[6]挑选N235 (叔胺)-异辛醇-260#火油萃取系统，离心萃取器作为萃取设备，进行了萃取平衡试验、台架试验和半工业试验，得到的CoCl2溶液含Co量大于120g/ L，Co/ Ni>10000，钴收率大于97 %。周斌[7]等研讨用N235萃取别离废旧镉镍电池中的钴、镍，用水作为反萃取剂，经过二级反萃，能够使钴的反萃取率到达99.6 %。周学玺等[8]进行了与出产规模适当的出产性试验，成果标明，季胺氯化物可从含4～5 mol/ L 氯离子的溶液中有用地萃取钴，而几乎不萃取镍，可在常温下操作，与叔胺比较具有许多优越性。 1.2.2 磷(膦)酸类萃取剂 磷(膦)酸类萃取剂适用于硫酸盐溶液中钴、镍的别离，运用最广泛，现已开展到了第三代产品。20世纪60年代初，选用二 (2-乙基己基)磷酸(D2 EHPA或 P204)，70年代日本推出2-乙基己基磷酸-2乙基己基脂(PC288A或HEHEHP，P507)，80年代美国胺公司(现为CYTEC公司)组成新一代萃取剂二(2、4、4-三甲基戊基)(Cyanex272) ，这三种萃取剂酸性顺次削弱而别离钴、镍才能逐次增强。其他还有5709(基(1-甲基-庚基)酯)、PT5050等等。 张愈祖等[9]选用电化学溶解、P204萃取除杂、P204萃取别离镍、钴的工艺流程，对钴、铜、铁含量均高的合金废料块进行了归纳收回，制得了优质的氧化钴粉、铜粉及镍粉等。牛聪伟等[10]以P204作萃取剂，研讨了用非平衡溶剂萃取法从性硫酸盐溶液中别离钴、镍，在水相中添加适量的(NH4)2S2O8或让料液在空气中天然氧化，均可使钴(Ⅱ)氧化成动力学惰性合作物——钴(Ⅲ)配离子。此刻钴的萃取速率较慢，而镍的萃取速率较快，操控两相混合时刻，用非平衡溶剂萃取法可有用别离钴、镍。用稀硫酸溶液从负载有机相中反萃镍，镍反萃率可达99%以上。 江丽等[11]介绍了运用二次电池出产进程中发作的废泡沫式镍极板以P507作萃取剂出产硫酸镍的工艺技能，在料液pH值为4.0，P507体积分数为25%、皂化率为60%，比较1∶1，室温，平衡时刻1min，经一级萃取可完结钴、镉与镍的高效别离，工艺简略。李立元[12]等叙说 P507在光磷公司草酸钴分厂钴、镍别离系统中的运用，成果标明，工艺技能目标优于P204。曹南星[13]研讨了用P507萃取工艺别离硫酸钴、镍溶液中的钴与镍，经过箱式萃取槽扩展萃取试验证明 P507比P204具有更优秀的别离钴、镍的功能。它能制取低镍的钴盐溶液和低钴的镍盐溶液。彭毅等[14]介绍了攀枝花硫钴精矿浸出溶液镍、钴别离及钴产品制备的试验研讨。钴、镍别离选用P507萃取，钴的萃取率大于99.5 %，镍的萃取率在 0.01%以下。 吴涛等[15]介绍了Cyanex272萃取剂在新疆阜康冶炼厂出产中的运用，实践证明，Cyanex272对镍、钴别离才能优于P204和 P507。它的化学安稳性好，水溶性小，能够适用于镍、钴改变规模较大的各种硫酸盐和氯化物溶液。 徐志昌等[16]介绍了5709对镍钴及其他杂质阳离子的溶剂萃取，引荐的萃取参数有平衡水相pH5.1，5709质量分数10%火油溶液，萃取温度为50～55℃。王成彦[17]选用PT5050萃取剂，别离和富集镍矿浸液中的铜、镍、钴，选用二级萃取，溶液中铜、镍的萃取率可达99.15 %以上，钴不被萃取，经三级低酸挑选性反萃镍，镍的反萃率达99%以上，用沉积萃余液中的钴，钴的沉积率大于96 %。 刘兴芝等[18]组成了二(2-乙基己基) 单硫代磷酸(D2 EHMTPA)，在试验条件下能够完结恣意酸度下的Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)别离，特别是关于高镍含量、低钴含量的硫酸混合溶液，在较低酸度下萃取Co(Ⅱ)，其萃取率达99%以上，较高酸度反萃取，升高温度别离作用更佳，其萃取Co(Ⅱ)的才能要高于P507和P204。 1.2.3 酮肟类萃取剂 蒋训雄等[19]用Lix84(2-羟基-5-壬基乙酮肟)的火油溶液作萃取剂，从大洋多金属结核的催化复原浸溶液中挑选性共萃铜和镍，而钴等留在萃余液中。      来雅文等[20]研讨了氧化钴矿石浸出液中钴、镍和铜的萃取别离，浸取液用Lix984(2-羟基-5-十二烷基肟与2-羟基-5-壬基乙酮肟的体积比为1∶1 的混合物)、三癸基甲基氯化铵和正痛苦别离萃取铜、钴和镍，萃取率别离为99.4 %、98.6%以及98.1 %。 李全民等[21]研讨发现在(NH4)2SO4存鄙人，丁二酮肟与镍生成的螯合物沉积能够被萃取浮选在乙醇与水两相之间，钴与丁二酮肟生成的螯合物被乙醇萃取，Fe(Ⅲ)留在水相中，完结了同一系统中三相别离Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)，成果满足。 1.2.4 萃取剂组合及其他萃取别离技能 为了进步别离功率、简化别离工艺等，许多研讨者采取了萃取剂组合的办法进行了研讨和工业运用。 Marek Majdan[22,23]研讨了基胺氯化物-磷酸三丁酯和三-正辛基甲基胺氯化物-磷酸三辛酯氧化物系统中的钴、镍离子萃取行为，也报导了钴、镍离子在硫酸盐-甲基三辛基胺-火油336(三-正辛基甲基胺氯化物)-系统中的别离作用，Co/ Ni达103～104。 于惠芬等[24]建立了用P204-N205-火油-HCl-H2SO4液膜系统别离富集高纯稀土氧化物中铜、钴、镍、钙、镁等杂质元素的办法。方成开等[25]研讨了从钴、镍废料电溶溶液中收回钴与镍，选用的流程为电溶溶液先用针铁矿法除铁，然后用P204萃取除杂，再用7401(季胺氯化物)萃取别离钴、镍，终究用碳酸盐沉积钴、镍，钴、镍收回率均达99%。 周炳珍【[26]选用硫酸溶解预先焙烧的钐钴粉，化学中和法除稀土、铁和钙、镁后用P204萃取铜、锰、锌等杂质，再用P507萃取别离镍和钴，制得的氯化钴溶液用来制备高纯氯化钴，钴收回率大于90%。谌可颂[27]用酸浸某厂抛弃炉渣后，浸出液选用铁粉置换法收回别离铜、黄钠铁矾法除铁、NaF法除钙镁、P204深度除杂和P507别离镍钴，除杂率达99.5%以上，浸出液中铜、镍、钴收回率均超越94%。张多默等[28]研讨了P204、P507、Cyanex272混合萃取剂别离镍、钴、铜，成果标明:选用P204与P507的混合萃取剂一步萃取循环别离镍、钴、铜溶液，技能及经济上均合理可行。李龙泉等[29]用EDTA(运用其对钴、镍同的配位才能)作为掩蔽剂，运用P507液将共存的微量钴、镍一步别脱离，一起富集了20min就能够收回95%以上的钴离子。 M.J.Barroso等[30]报导了以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基胺的化物与作为活动相在柱中用色层别离法进行了Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的别离与分析研讨。 1.2.5 溶剂浮选     浮选即泡沫浮选，是很共同的液固气三相别离办法。它是依据各种物料的表面性质的差异，在浮选剂的作用下，借助于气泡的浮力，从物料悬浊液平分选物料的进程。M.A.Kabil等[31]报导了用均油酸表面活性剂和 4-基基作为捕集剂对Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的混合物进行浮选别离。董慧茹等[32]以双硫腙为捕集剂，甲基异丁基酮(MIBK)为浮选溶剂，别离富集自来水和工业用水水中Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Co(Ⅱ)，金属离子的富集倍数为37。     1.2.6 双水相系统溶剂别离技能     双水相萃取是两种水溶性不同的聚合物或许一种聚合物和无机盐的混合溶液，在必定的浓度下，系统就会天然分红互不相容的两相。被别离物质进入双水相系统后因为表面性质、电荷间作用和各种作用力(如憎水键、氢键和离子键)等要素的影响，在两相间的分配系数不同，导致其在上下相的浓度不同到达别离的意图。     邓凡政等[33]用硫酸钾作萃取剂，探讨了在聚乙二醇(PEG)2000-硫酸钠-硫酸钾双水相系统中Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Mo(Ⅵ)等金属离子的萃取行为，操控必定条件，完结了Co(Ⅱ)与Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ)与Mo(Ⅵ)及Co(Ⅱ)与Ni(Ⅱ)、Mo(Ⅵ)混合离子的定量别离。     1.2.7 液膜萃取     液膜技能是20世纪60年代鼓起的一门别离技能，液膜具有比表面大、渗透性强、高挑选性和定向性、别离功率高级特色，既简洁又快速，是一种很好的别离办法。包含支撑液膜、 整体液膜和乳化液膜， 但支撑液膜不安稳及膜寿命短，乳化液需求制乳和破乳。国外研讨支撑液多些 ，处理的首要问题是避免液膜流失和延伸运用寿命，但用于镍、钴别离的研讨报导不多。C1audio P. Ribeiro Jr[34]用Cyanex 302作为载体选用液膜萃取法模仿工业浸出液进行了提取钴和镍、钴别离的研讨，钴的提取率为60%，挑选性为494。     1.3 离子交流树脂法别离镍钴 离子交流树脂法是运用离子交流剂-树脂与试液中的离子发作交流反响进行别离的办法。离子交流法可分为分批法(静态)和柱上法(动态)两种根本类型。离子交流树脂用于收回钴、镍具有如下长处:除杂作用好，腐蚀性小，操作环境较好，环境污染较少，操作简洁，易完结机械化、自动化，加工本钱低，一起，产品质量优秀。有螯合树脂、萃淋树脂、特种无机离子交流树脂、β-环糊精包结树脂构成的超分子系统、 阳离子交流树脂等。有的仅仅试验室研讨，还未完结工业化;有的已不同程度在工业上得到了运用[35]。现在，工业上收回、别离钴、镍离子，首要办法仍是选用溶剂萃取法，离子交流树脂法根本上用于分析。因此，研讨开发高效、可用于工业化的离子交流树脂，找到充分发挥离子交流树脂的最佳条件，是科研工作者往后尽力的方向。 刘扬中等[36]选用添加配位剂基乙酸于料液中，以替代传统的树脂转型办法，在pH=3.40时色谱柱中5g树脂能够将1600μg的钴、镍比为1～100的金属彻底别离。姜传福等[37]用717型阴离子交流树脂别离钴、镍，在9mol/L中， Ni2 +不构成络阴离子，Co2 +生成络阴离子[CoCl4]2 -而被树脂吸附，Ni2 +不被吸附，使钴、镍别离。 1.4 聚合物-盐-水液-固萃取(非有机溶剂液固萃取)法别离镍钴     聚合物-盐-水液-固萃取系统又称为非有机溶剂液固萃取系统，是近十余年来发现并开宣布的一种新的萃取系统，与传统的有机溶剂液-液萃取比较，该系统不运用挥发性有机溶剂，具有安全、分相敏捷、操作简洁等特色，具有宽广的运用远景。 林秋月等[38]研讨了Tween 80水溶液在(NH4)2SO4存鄙人，水溶性螯合剂 1-(2-偶氮)-2-酚-磺酸与金属离子螯合物在该系统中两相间的分配行为;成果标明，Pd(Ⅱ)、Co(Ⅱ)在pH2.0～3.5缓冲溶液中可被 Tween 相彻底萃取，而Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、A1 (Ⅲ)根本上不被萃取。在不同pH条件下完结了Pd(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ) 、Mn(Ⅱ)、Al(Ⅲ) 混合离子的定量萃取别离。杜重麟等[39]研讨标明在pH 5.0～7.0的缓冲溶液中，Co(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)均与亚硝基R盐构成安稳的合作物，在Tween 80-硫酸钠液-固萃取系统中，都能被Tween 80 固相萃取，参加HCl进步溶液的酸度，Co(Ⅱ)进入Tween 80固相被萃取，而Ni(Ⅱ)留在水相不被萃取，然后完结两者的别离。 1.5 电反萃取法别离镍钴 电反萃技能是把离子交流、萃取、膜别离进程结合在一起的一种新的别离办法。弱酸性油相萃取剂经过吸附了金属离子的离子交流柱 ，油相顺次萃出树脂相中的各种金属离子，不同萃出部分的油相用充填床电渗析进行电反萃 ，收回金属离子，油相萃取剂可重复运用。 莫剑雄等[40]提出当低浓度混合金属离子的水溶液经过离子床后，用油相 Na型萃取剂把树脂床中金属离子进行“有机解吸”并开端别离，再经H型树脂床进一步别离，顺次流出E-H，E2-Me1，E2-Me2等油相液体。此油相液体再选用电反萃技能到达收回获得含酸量少而金属离子浓度高的水溶液，并使萃取剂再生，回复到E-H型。据此进行了试验，得到了相关数据。 1.6 本研讨的含义与内容 1.6.1 本研讨的含义     钴、镍是贵金属，重要的战略质料，但资源匮乏。其间钴多以伴生办法散布于硫化物，砷化物和氧化物等矿藏中，因此首要是从选别其它金属的副产品中归纳收回。钴是旨在高温合金、硬质合金、磁性合金和含钴化合物的重要质料，被广泛的运用于国防、原子能、航天、电子等工业以及高温磁性合金等高科技领域。镍是Ni-Cd，Ni-H电池、硬质合金的重要成分，是奥氏体不锈钢、超高轻度结构钢的重要组员，镍在合金中显着地添加材料的强度和抗蚀性，广泛运用于航空、化工及电讯等方面。镍不仅以金属态很多运用，并且以化合物态，广泛运用于国民经济的各个领域。 跟着现代工业的开展以及国内外市场对铜、钴、镍需求量的添加,促进人们对从各种废料中提取这些元素进行深化研讨。而经过净化除杂后的镍钴溶液的别离，亦是冶金工作者一向进行研讨的课题。本文经过试验,断定了镍钴溶液萃取别离的工艺流程,并断定了其工艺条件。 1.6.2 本研讨的内容 本研讨旨在探究以P507作为萃取剂，对硫酸镍钴溶液进行萃取别离的最佳工艺条件，首要研讨内容有; （1） 经过前期的探究试验和比照试验，断定镍钴溶液萃取别离的根本工艺流程，找出进程的首要影响要素。 （2）进行单要素试验调查镍钴萃取率的改变规则，断定较佳的反响条件。 （3）在单要素试验的根底上规划并进行正交试验，结合调查各要素对钴萃取率及镍钴比的影响，断定镍钴萃取别离的最优反响条件。 （4）在正交试验的根底上进行三级模仿逆流萃取试验，检测三级萃取后的镍钴别离率。 第二章 P507萃取别离镍钴溶液工艺的研讨 2.1 试验部分 2.1.1 试验原理 本试验选用磷酸类萃取剂P507对镍钴溶液进行萃取别离，P507 为2-乙基- 己基磷酸单(2-乙基-己基)脂,简称HL,是一种酸性磷型萃取剂,具有杰出的萃取功能,用于某些金属的萃取别离。P507对各种金属萃取才能不同,次序为:Fe3+> Zn2+>Cu2+≈Mn2+≈Ca2+>Co2+>Mg2+>Ni2+。因此在必定的pH值下可完结有用别离,除杂后液送至P507萃取别离Ni、Co。 P507酸性磷酸酯萃取剂是一种无色通明较粘稠液体，分子量为307，相对密度为0.973（室温下）,P507需求预先皂化并用260#火油稀释至必定份额，一起为了避免萃取进程中呈现乳化现象，有机相中还需参加必定量的TBP作为消乳化剂。 P507对镍钴溶液萃取别离的作用遭到萃取时刻、水相pH值、P507的预先皂化率及比较O/A等要素的影响。 2.1.2 试验质料与仪器 试验质料如表2.1所示。 表2.1 化学试剂一览表称号分子式等级出产商硫酸镍NiSO4.7H2OAR天津市试剂三厂硫酸钴CoSO4.6H2OAR天津市试剂三厂P507C14H34OPOOHAR洛阳中达化工有限公司TBP(C4H9O)3POAR洛阳中达化工有限公司260#溶剂油AR洛阳中达化工有限公司NaOHAR上海山甫化工有限公司硫酸H2SO4CP昆明腾跃化工试剂厂碳酸钠Na2CO3CP昆明腾跃化工试剂厂    试验仪器如表2.2所示。                     表2.2 试验仪器一览表设备称号设备类型出产单位PHB-1型pH计SK-II上海雷磁电子仪器厂恒温振荡器ZWKD-01江苏金坛仪器厂电子天平FC104上海金科天平仪器厂300ml锥形瓶成都蜀牛化学设备厂500ml分液漏斗成都蜀牛化学设备厂烧杯成都蜀牛化学设备厂量筒成都蜀牛化学设备厂移液管成都蜀牛化学设备厂洗耳球成都蜀牛化学设备厂 2.1.3 萃取试验办法与进程 （1）用2.79gNiSO4.7H2O 与1.19gCoSO4.6H2O试剂制造含镍5g/L，含钴2g/L的模仿溶液100ml。 （2）用30mlP507、5mlTBP以及65ml260#溶剂油制造100ml的有机相溶液。 （3）用10mol/L的NaOH溶液对有机相溶液中的P507进行皂化，皂化率为65%，皂化时刻为20min。 （4）皂化完结后，用少数清水洗刷有机相，洗刷后别离去掉水相，确保有机相溶液的pH坚持在7.0左右。 （5）将100ml P507与100ml模仿溶液参加300ml锥形瓶中放入恒温25oC的振荡器震动7min后取出。 （6）反响后的液体参加500ml分液漏斗中静置10min后开端萃取别离。 （7）别离完结后用100ml浓度为20g/L的H2SO4溶液对负载有机相进行洗刷。 （8）对萃余液和洗刷液中的镍钴含量进行分析，得出镍钴的萃取率。 为了断定水相pH、P507皂化率、比较O/A以及萃取时刻等四个要素对镍钴萃取率的影响，先进行单要素试验。为了得到牢靠的成果，每个要素取四个水平，表2.3为萃取单要素试验组织表。表2.3 萃取单要素试验组织表因子水平1234水相pH3.544.55P507皂化率（%）55606570比较（O/A）0.511.52萃取时刻（min）579102.1.4 反萃试验办法与进程 （1）用工业硫酸制造2.4mol/L的H2SO4溶液100ml。 （2）将100mlH2SO4溶液与100ml负载有机相溶液参加300ml锥形瓶中，放入恒温25oC 的振荡器中震动7min后取出。 （3）反响后的液体参加500ml分液漏斗中静置10min后开端萃取别离。 （4） 对萃余液中的镍钴含量进行分析，得到镍钴的反萃率。 为了断定反萃比较比较A1/O1以及反萃时刻两个要素对镍钴反萃率的影响，先进行单要素试验，每个要素取三个水平。表2.4为反萃单要素试验组织表。 表2.4 反萃单要素试验组织表因子水平123反萃比较（A1/O1）11.52反萃时刻（min）5792.1.5 正交试验办法与进程 由单要素试验成果可知，用30%P507+5%TBP+ 65%260#溶剂混合有机相对含Ni为5g/L，含钴为2g/L的镍钴溶液进行萃取别离的较佳工艺条件为：反响时刻7min，料液pH为4.5，比较O/A为1.5，P507皂化率为65%。 为进一步优化P507对镍钴溶液萃取别离的工艺条件，在上述各要素的较佳水平邻近组织一个四要素三水平的正交试验[41]，选用L9(34)正交表，调查P507皂化率（D，%）、料液pH（B）、反响时刻（A，min）、比较O/A（C）对镍钴别离率的影响。正交试验的要素水平见表2.5。试验组织如表2.6所示。 表2.5 正交试验水平表水平因子  A 萃取时刻(min)B 水相pH C  比较（O/A）  D P507皂化率(%)1541.560274.52653952.570表2.6 正交试验组织表试验号因子A 萃取时刻(min）B 水相pHC 比较（O/A）D P507皂化率(%)1541.560254.52653552.570474270574.52.5606751.5657942.565894.51.570995260 2.2 萃取单要素试验成果与评论 2.2.1 萃取时刻对镍钴萃取率的影响  溶液体积100ml，萃取时刻别离取5min、7min、9min、10min，用H2SO4溶液与Na2CO3溶液调节水相pH至4.5，比较O/A=1：1,P507皂化率为65%，萃取完结后静置10min进行别离，别离完结后以体积比8：1的份额用20g/L的H2SO4溶液对有机相进行洗刷，成果如图2.1所示。 由图2.1可知，镍钴的萃取率均跟着萃取时刻的添加而添加，其间镍萃取率添加较快，钴萃取率添加较慢。在5min时，镍的萃取率最低，但钴的萃取率达不到90%；萃取时刻为7min时，镍的萃取率较低，而钴的萃取率也较高；9min和10min时，钴的萃取率无显着改变，而镍的萃取率却添加较大，为了确保杰出的别离率，可断定萃取时刻为7min。图2.1 萃取时刻对镍钴萃取率的影响     2.2.2 水相pH对镍钴萃取率的影响     溶液体积100ml，用H2SO4溶液与Na2CO3溶液调节水相pH别离至3.5、4.0、4.5、5，萃取时刻为7min，比较O/A=1：1，P507皂化率为65%，萃取完结后静置10min进行别离，别离完结后以体积比8：1的份额用20g/L的H2SO4溶液对有机相进行洗刷，成果如图2.2所示。    图2.2 水相pH对镍钴萃取率的影响     由图2.2可知，在pH=3.5时，镍萃取率偏高，而钴得萃取率偏低。钴的萃取率跟着pH的添加而添加，在pH=4.5左右时，镍的萃取率较低，而钴的萃取率已在90%以上，在pH=5时，镍的萃取率又添加，故开端断定反响合适的pH为4.5。     2.2.3 P507皂化率对镍钴萃取率的影响      溶液体积100ml，用10mol/L的NaOH溶液对P507进行皂化，皂化率别离为55%、60%、65%、70%，萃取时刻为7min，比较O/A=1：1,萃取完结后静置10min进行别离，试验成果如图2.3所示。  图2.3  P507皂化率对镍钴萃取率的影响      由图2.3可知，在55%-70%规模内，跟着皂化率的添加，镍钴的萃取率都跟着皂化率的添加而添加。在60%-70%规模内，钴萃取率添加较为缓慢，而镍的萃取率添加较快。在皂化率为65%左右时钴的萃取率挨近最高峰，而镍的萃取率继续添加，故断定P507皂化率为65%。     2.2.4 比较O/A对镍钴萃取率的影响     镍钴溶液体积坚持不变，改变有机相体积使比较别离为0.5、1、1.5、2。萃取时刻为7min，水相pH调至4.5，P507皂化率为65%，萃取完结后静置10min进行别离，别离完结后以体积比8：1的份额用20g/L的H2SO4溶液对有机相进行洗刷，试验成果如图2.4所示。  图2.4 比较O/A对镍钴萃取率的影响 由图2.4可知，在O/A=0.5时，钴的萃取率很低，而镍的萃取率较高，在比较为1时钴的萃取率到达了90%以上，跟着比较的添加，钴的萃取率无显着改变，而镍的萃取率逐步下降，此次试验阐明比较越高，镍钴别离率越好，因为O/A=1.5时镍钴别离作用现已到达了开端别离钴萃取率在90%以上、镍萃取率在10%以下的工艺要求，出于经济考虑，断定此工艺条件为O/A=1.5。 2.3 反萃单要素试验成果与评论 2.3.1 反萃时刻对镍钴反萃率的影响 影响镍钴反萃的要素有两个：反萃比较A1/O1（浓度为2.4mol/L的H2SO4溶液与萃余相体积之比）与反萃时刻。已知有机相中含Co量为1.96g/L,含Ni量为0.04g/L。开端断定反萃比较为1：1，别离取反萃时刻为5min、7min、9min、10min，成果如图2.5所示。    由图2.5可知，在反萃时刻为5min是，钴的反萃率较高而镍的反萃率较低，在5min-7min段内，镍的萃取率添加较快，在7min是镍钴的反萃率附近，之后钴的萃取率无显着改变而镍的萃取率经过缓慢添加后又缓慢下降，故断定次工艺的最佳反萃时刻为7min。 2.3.2 反萃比较A1/O1对镍钴反萃率的影响 取反萃时刻为7min，有机相体积坚持为100ml不变，在A1/O1别离为1、1.5、2的条件下，试验成果如图2.6所示。                             s图2.5 反萃时刻对镍钴反萃率的影响     由图2.6可知，镍钴的反萃率均跟着反萃比较A1/O1的添加而添加，但起伏并不显着，事实上在反萃比较A1/O1=1的时分镍钴的反萃率均在97%以上，到达了工艺要求，从经济要素考虑，断定最佳反萃比较A1/O1为1。  图2.6反萃比较A1/O1对镍钴反萃率的影响 2.4 正交试验成果与评论 2.4.1 萃取正交试验成果 本次正交试验的成果如表2.7所示。 表2.7 正交试验成果记载表试验号     萃取率（%）     反萃率（%）CoNiCoNi180.517.7098.7698.77291.508.2091.894.85392.659.7090.6694.85489.809.2292.9884.6593.707.6190.0794.74696.751.2098.7196.67792.658.4492.2894.79896.104.5898.8697.82991.509.2294.5497.61 2.4.2 萃取试验成果极差分析 本试验的极差分析表如表2.8所示。表中Y1为试验目标,0≤Y1≤1。Y1越大，标明镍的萃取率越低，钴的萃取率越高，镍钴别离作用越好。 由表2.8可知，各要素对镍钴萃取率的影响由大到小顺次是：水相pH（B）、萃取时刻（A）、P507皂化率（D）、比较O/A（C）。而最优试验条件则为A2B2C1D2。 表2.8 萃取正交试验成果分析表试验号因子Co萃取率(%)Ni萃取率(%)试验目标Y1ABCD萃取时刻（min）水相pH比较（O/A）P507皂化率(%)1541.56080.507.700.118254.526591.508.200.1273552.57092.659.700.37447427089.809.220.314574.52.56093.707.600.5306751.56596.101.200.9807942.56592.658.440.448894.51.57096.753.800.84799526091.509.220.367k10.3060.2930.6480.338k20.6080.6010.3690.618k30.5230.5730.4500.511R0.302　0.3070.2790.280　　　 2.5 本章小结 本章总结了本次试验的原理，质料和仪器设备，并对试验产品的首要技能指 标以及分析办法进行了描绘。 影响本试验作用的四个首要要素别离是反响时刻，料液pH值和比较O/A和P507的皂化率。 据此规划了一个四要素的单要素试验，由单要素试验成果可知，用P507与TBP、206#溶剂油混合有机相对硫酸镍钴溶液进行萃取别离的较佳反响条件为反响时刻7min，料液pH为4.5，比较O/A为1.5，P507皂化率为65%。在此工艺条件下一级萃取后钴的萃取率可到达96.75%，镍的萃取率在1.2%以下，镍钴别离杰出。 而用浓度为2.4mol/L的H2SO4溶液对萃取后的含钴负载有机相进行反萃时，所断定的影响要素首要有两个：反萃时刻与反萃比较A1/O1。经过探究性试验后，规划了一个二要素的单要素试验，由单要素试验可知，用浓度为2.4mol/L的H2SO4 溶液对经过P507萃取后的含钴负载有机相进行反萃的较佳反响条件为反萃时刻7min，反萃比较为A1/O1=1。在此工艺条件下钴的反萃率为98.88%，镍的反萃率为98.75%，镍钴收回率高。 在单要素试验的根底上进行正交试验，对用P507萃取别离镍钴溶液的工艺进行了优化研讨，得到以下定论： （1）试验成果钴的最高萃取率为96.75%，镍的最低萃取率为1.2%。 （2）依据极差分析成果可知，各要素对镍钴别离率的影响由大到小顺次是：水相pH、萃取时刻、P507皂化率、比较O/A。 （3）经过对正交试验和比照验证试验成果的分析，并归纳考虑产品中镍钴比和H2SO4溶液以及有机相的消耗量等要素，终究断定P507萃取别离镍钴溶液的最优工艺条件为：水相pH为4.5、萃取时刻为7min、P507皂化率为65%、比较O/A为1.5。 第三章 模仿三级逆流萃取工艺研讨 在进行了正交优化试验，确立了最佳工艺条件之后，为了验证本工艺在工业上的可行性，规划了一个模仿三级逆流萃取试验。 模仿三级逆流萃取试验的理念是选用节省本钱，简化工艺流程的办法，查验本工艺在出产上的可行性与作用。 3.1 试验办法与进程 模仿三级逆流萃取试验的试验进程如下： （1）取6个分液漏斗，别离编号1，2，3，4，5，6。 （2）向1号分液漏斗中，参加萃取液（质料液）和萃取剂，摇匀，萃取7min后分相。萃取相为一级逆流萃取产品P1，萃余相移到2号分液漏斗中。 （3）向2号分液漏斗中参加新的萃取剂，萃取5min后分相。萃取相移到4号分液漏斗中，萃余相移到3号分液漏斗中。 （4）在3号和4号分液漏斗中别离参加新的萃取剂和萃取液进行萃取。 （5）3号分液漏斗分相后的萃取相移到5号分液漏斗中，萃余相为三级逆流萃取的萃余相E3。 （6）4号分液漏斗分相后的萃取相为二逆流萃取产品P2，萃余相移到5号分液漏斗中。 （7）5号分液漏斗萃取分相后的萃取相移到6号分液漏斗中，萃余相为二级逆流萃取的萃余相E2。在6号分液漏斗中参加新的萃取液进行萃取，分相后萃取相为三级逆流萃取产品P3，萃余相为一级逆流萃取的萃余相E1。 该流程的试验流程图如图4.1所示。 本试验所选用的工艺条件为：萃取进程中水相pH为4.5、萃取时刻为7min、P507皂化率为65%、比较O/A为1.5。反萃进程中反萃时刻为7min，反萃比较O1/A1=1。图3.1 模仿三级逆流萃取模型图     3.2 试验成果与评论     3.2.1 萃取率的改变     模仿三级逆流萃取各级中镍钴的萃取率如表4.1所示。 表3.1 三级逆流萃取进程中各萃取级对镍钴的萃取率萃取级数Co萃取率（%）Ni萃取率（%）1963.4298.30.4399.950.02 由表3.1可知，钴在榜首级的萃取率即到达了96%以上，三级萃取往后，钴的萃取率可到达99.95以上。 镍的萃取率在榜首级较高，到达了3%，而在三级萃取往后，也就降到了0.02%，故可知三级逆流萃取往后，镍钴得到了很大的别离。 3.2.2 反萃率的改变 模仿三级逆流萃取各级中镍钴的反萃率如表4.2所示。 表3.2 三级逆流萃取进程中各萃取级对镍钴的萃取率萃取级数Co反萃率（%）Ni反萃率（%）19899.84298.599.96310099.98 由表3.2可知，钴在榜首级的反萃率即到达了98%以上，三级萃取往后，钴的萃取率可到达100%。 而镍的反萃率一向较高，三级萃取往后，有99.9%以上的镍被反萃出来，镍的收回率添加。 3.2.3 各级萃余液中镍钴比的改变 别离对萃余相E1、E2、E3进行分析，检测其镍钴比（质量浓度之比）。成果如图3.2所示。 由图3.2可知，在经过三级萃取之后，萃余相中Ni/Co越来越大，三级萃余相E3中镍钴比到达了1600以上，镍钴别离杰出。  图3.2 模仿三级逆流萃取各级萃余相的镍钴比 3.2.4 各级反萃液中钴镍比的改变 别离对有机相P1、P2、P3进行分析，检测其钴镍浓度比。成果如图3.3所示。 由图3.3可知，在经过三级萃取之后，有机相中Co/Ni越来越大，三级负载有机相P3中钴镍比到达了2000，镍钴别离杰出。 图3.3 模仿三级逆流萃取各级有机相的钴镍比3.3 本章小结 本章依据第二章的单要素试验与正交试验成果，规划模仿了有工业参考价值的三级逆流萃取试验。试验成果如下： （1）三级逆流萃取产品萃余相中钴的萃取率为99.95%，而镍的萃取率为0.02%,钴镍别离杰出。 （2）经过三级反萃，钴的反萃率可到达100%，而镍的反萃率可到达99.95%。 终究产品中钴的收回率在99.95%×100%=99.95以上，镍的收回率在（100%-0.02%）+0.02%×99.98%=99.96%以上。 经过模仿三级逆流萃取，可知选用本工艺萃取别离镍钴溶液在工业上是可行的。 第四章 定论与展望 4.1 定论 本研讨探究了P507萃取别离镍钴溶液的工艺，得到以下首要定论： （1）经过单要素试验，断定了合适的萃取反响条件为：水相pH为4.5、萃取时刻为7min、P507皂化率为65%、比较O/A为1.5。在此条件下钴的萃取率可到达95.5%，镍的萃取率为1%。而合适的反萃条件为：比较O1/A1为1.72，反萃时刻为7min，钴的反萃率可到达98.88%，镍的反萃率可到达98.75%。 （2）以单要素试验为根底，进行正交试验，试验成果钴的最高萃取率为96.75%，镍的最低萃取率为1.2%。依据正交试验的极差分析成果可知，各要素对镍钴别离率的影响由大到小顺次是：水相pH、萃取时刻、P507皂化率、比较O/A。 （3）经过三级逆流萃取试验，钴的萃取率为99.95%，镍的萃取率为0.02%，钴镍别离杰出。经过三级逆流反萃试验，钴的反萃率为100%，镍的反萃率为99.95%。 （4）经过正交试验和模仿三级逆流萃取试验，并归纳考虑产品中镍钴比和H2SO4溶液以及有机相的消耗量等要素，终究断定P507萃取别离镍钴溶液的最优工艺条件为：水相pH为4.5、萃取时刻为7min、P507皂化率为65%、比较O/A为1.5。 4.2 展望 本文所探究的P507萃取别离镍钴溶液的工艺处理了镍钴等有价金属难以收回运用的的难题，该办法的首要特色如下： （1）运用溶剂萃取的办法，镍钴别离率大大进步，反响时刻仅7min左右，减少了能耗。并且本试验选用的有机相可再生运用，减轻了厂商的经济负担。 （2）工艺进程简略，无“三废”及副产品发作，且具有反响易于操控，可在常温下进行，完结了镍钴元素的高度别离。 （3）有机相可循环再生运用，洗刷与反萃所运用的H2SO4易于得到。 （4）流程简略，操作便利，易于进行自动化操控，能够进步劳动功率、节省人力本钱。     总归，P507萃取别离镍钴溶液的办法具有许多优秀的特性，是收回镍钴等有价金属的一种切实可行的办法，经过更深化的研讨之后必定能够获得很好的运用。但因为时刻有限，对工艺条件的研讨还不行深化，尤其是萃取进程中发作的乳化与泡沫的机理还不是很清楚。加强对萃取进程的机理研讨，有助于为萃取工艺的进一步优化指明方向。

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。

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。

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。