氧化钴
2017-12-27 15:30:03
氧化钴一种化学品的名称，通常是灰色粉末, 有时是绿棕色晶体。主要用作制取金属钴的原料，制取的金属钴用于生产钨钴硬质合金、钴磁合金、经过继续氧化成四氧化三钴用作钴锂电池的正极材料，在化工行业用作催化剂，还用作玻璃、搪瓷、陶瓷、磁性材料、密着剂、天蓝色、钴蓝色、钴绿色等色彩的着色剂，家畜微量元素营养剂。用作制取金属钴的原料，制取的金属钴用于生产钨钴硬质合金、钴磁合金、继续氧化成四氧化三钴用作钴锂电池的正极材料，用作玻璃、搪瓷、陶瓷、磁性材料、密着剂、天蓝色、钴蓝色、钴绿色等色彩的着色剂，家畜微量元素营养剂。化工行业用作催化剂。
氧化钴基础知识
2019-03-07 10:03:00
氧化钴粉首要包含CoO、Co2O3、Co3O4。含钴74%以上的高品位氧化钴为褐色，含钴74%以下的氧化钴为黑色。依照其用处和化学成分的不同，依据国家标准，精制氧化钴粉首要分为Y类和T类两大系列，而Y类产品又分为Y0、Y1、Y2三种牌号，T类产品分为T1、T2两种牌号。精制氧化钴粉的粒度一般在180~250目，其松装密度为0.4~0.61t/m3。氧化钴，主成分为CoO或Co2O3，黑灰色粉末，渐溶于热和热稀硫酸中，并别离放出氯和氧，不溶于水和醇。用作氧化剂，制作钴和不含镍的钴盐、钴催化剂、颜料、陶瓷的釉料、色素着色剂、硬质合金，用于电子及冶金工业等。精制氧化钴粉首要用于制作硬质合金，占用量的93%;部分用作颜料和釉料，4%用于陶瓷，3%用于珐琅职业。将草酸钴在650~7500C下进行煅烧，终究制得精美氧化钴产品。金川钴体系选用回转窑煅烧，钴的回收率可到达98%以上。
四氧化三钴(Co3O4)为灰黑色粉末状固体，广泛应用于制作硬质合金、磁性材料、珐琅颜料、陶瓷颜料及玻璃颜料、故触媒、油墨颜料、玻璃脱色剂，是制备催化剂和干燥剂的首要原料。现在首要用于出产锂离子电池材料钴酸锂。因为通讯、电子业的开展，我国对锂离子电池的需求也不断增加，估计从现在到2010年我国对锂离子电池的需求将以每年10%~20%的速度增。现在我国对四氧化三钴的需求量为2600t。
四氧化三钴传统的出产办法多选用灼烧或是热分解法。灼烧法就是将钴粉用红热蒸汽加热法生成CoO，在5000C下进一步氧化成Co3O4，可是这种办法产出的Co3O4粉末活性差，纯度低，粒度散布宽。热分解法是将纯洁的氧化钴或是硝酸钴溶液沉积出产草酸钴或是碳酸钴，经高温煅烧产出Co3O4。但该法相同存在粒度散布不均匀的问题，产品纯度较低。
近几年，我国对高浓度硝酸钴或氧化钴溶液直接组成Co3O4进行了实验研讨。将含钴溶液加热后，缓慢参加溶液，调理溶液的PH值，并缓慢参加H2O2，反响发生黑色沉积，沉积产品首要为钴的氧化物和水合物，含钴为65%~68%，沉积物经进一步煅烧，可得到纯度95%以上的Co3O4粉末。直接氧化法制得产品需求进一步煅烧，流程较长，并且参加量及参加速度对产品影响较大，进程较难于操控。
2004年北京矿冶研讨总院对加压浸出法直接出产Co3O4进行了实验研讨。产品含钴到达71.4%对产品进行x射线衍射分析断定，产品为纯度较高的四氧化三钴，谱线中未发现有其他物质。电子显微照片显现，加压浸出法产出四氧化三钴颗粒较煅烧法细，粒度较为均匀。
钴渣制取氧化钴的生产实践
2019-03-05 12:01:05
氧化钴是钴基合金、硬质合金及珐琅，陶瓷颜料的重要原材料，国内现在年产1000多吨。氧化钴有三种不同方式：CoO、Co2O3、Co3O4，色彩和含钴量都不同。因为各厂的质料和出产条件不同，在浸出、净化和钴沉积上各有特色。
从镍体系钴渣出产氧化钴的典型出产工艺为金川公司流程，如图1所示。图1 金川公司用钴渣出产氧化钴的流程图
一、萃取除杂
黄钠铁矾除铁后液中的杂质总量仍还有约2g∕L，包含Cu、Fe、Ca、Mg、Pb、Zn、Mn等，为了得到合格的氧化钴产品，还必须进一步的净化。金川公司选用P204萃取工艺进行深度净化除杂。
P204主要成分为二－（2－乙基己基）磷酸，是一种烷基磷酸萃取剂，分子量323，无臭味，出厂规格为P204≥93%，密度0.9694～0.9700g∕cm3（25℃），黏度0.42cP（25℃），在水中溶解度0.012g∕L，10%碳酸钠溶液中溶解度为0.026g∕L，1moL硫酸溶液中溶解度为0.0017g∕L，平衡pH值时pKa＝3.5，酸性杂质为0.3%～0.4%，水分为0.3%～0.4%，其分子结构式为：萃取除杂在25级聚氯乙烯混合弄清箱中进行，溶液中的Cu、Fe、Zn、Mn、Ca等杂质进入有机相中，别离用1.2mol∕L、2.5mol∕L和6mol∕L洗Co、洗Cu、洗Fe。萃余液送P507别离镍钴。
25级别离为10级萃取，5级洗钴，4级洗铜，4级洗铁，2级弄清。
混合室：0.52m×0.52m×l.20m
弄清室：0.52m×2.60m×1.20m
萃取箱拌和桨为钛质六叶桨，直径200mm，由5台5.5kW电动机带动，转速470～500r∕min。流量由高位槽操控，转子流量计丈量。
萃取操作的技术参数为：
萃取剂： 10% P204，90%磺化火油
皂化剂： 8～9mol∕L NaOH溶液
皂化率： 60%～65%
物料流比： 有机相∶料液∶洗钴液＝0.6∶1.0∶0.06
皂化在φ2×2mPVC槽内进行。
反萃用的2.5mol∕L和6.0molL∕L溶掖内循环，别离降至0.1～0.2mol∕L或4～4.5mol∕L时更换新酸液。
除杂后液成分：二、萃钴
P507萃钴在34级萃取箱中进行，其间制锦皂5级，镍钴别离7级，洗镍5级，钴反萃6级，洗铁5级，弄清6级。萃取箱尺度、结构、拌和桨及转速等与萃取除杂相同。
萃钴操作的技术参数为：
萃取剂 25% P507，75%磺化火油
制镍皂溶液 35～40g／L硫酸镍溶液
制钠皂溶液 8～9mol∕L NaOH溶液
物科流比 有机相∶料液∶洗镍液∶反萃液＝1.0∶0.7∶0.07∶0.15
皂化在φ2×2mPVC槽内进行。
洗镍用1.2mol∕L溶液，反萃钴用2.5mol∕L溶液，冼铣用6.0mol∕L溶液（内循环）。
三、草酸钴沉积
运用沉积剂草酸铵，由草酸溶液通入自行沉积制备。运用φ2m×2m不锈钢槽，在60℃下溶解工业草酸，真空抽滤除掉残渣，溶液在机械拌和条件下通入气，至pH＝4.0～4.5时沉积结束，真空过滤得到草酸铵。
沉钴分两段进行，都在2m3珐琅釜内完结，操作条件见表1。
表1 两段沉钴技术参数四、煅烧制氧化钴
一段沉积草酸钴选用反转管电炉煅烧，电炉规格为φ0.5m×10m，转速0～2.07r∕min，倾角3°，总功率250kW，炉头温度700℃，炉中600℃，炉尾500℃。
二段沉积选用红外线炉煅烧热解，温度530℃。
硬质合金出产用的氧化钴要求松装比重在0.45～0.55g∕cm3之间，为此要求在沉钴过程中严格操控氯化钴的初始浓度、淀度及草酸铵的参加速度，以确保取得必定粒度的沉积；一起严格操控煅烧时的炉温，不致过烧或缺乏。
氧化钴的生产工艺流程介绍
2019-02-22 10:21:22
钴矿用球磨机破坏到粒度约-100目巨细后，将矿浆打到溶解槽，用硫酸或溶解后压滤，将滤液加热，往热溶液中参加碳酸钠、、、硫代硫酸钠等化工原料作为除杂剂，除掉溶液中的很多的铜、铁、钙、镁、铅、锌等杂质。少数的杂质随溶液进入下一道工序，运用P204[磷酸二异辛酯]作萃取剂，将钴、镍与铜铁等杂质元素别离，萃取液用稀反萃(洗脱)，钴、镍进入水相中，将含钴、镍溶液送入含P507[2-乙基己基磷酸-2-乙基己基酯]的萃取槽进行钴镍别离。含镍溶液作为副产品出产硫酸镍，含钴溶液经浓缩到达规则的浓度后用反萃，生成氯化钴溶液，用草酸铵沉积钴，转化为草酸钴沉积，将沉积物枯燥后以草酸钴方式作为产品运用。草酸钴经高温锻烧后生成氧化钴，经复原后制成钴粉。经钴镍别离后的钴溶液，假如用硫酸溶液洗脱，可制成硫酸钴产品，用醋酸洗脱可制成醋酸钴，氯化钴溶液用碳酸钠沉积可制成碳酸钴，用于出产钴粉、氧化亚钴或四氧化三钴。
从氧化钴矿石中提取钴的工艺技术
2019-02-11 14:05:44
钴具有耐腐蚀、熔点高、强磁性等优秀功能，是各种特殊钢、耐热合金、抗腐蚀合金、磁性合金、硬质合金出产的重要质料，广泛用于航空、航天、机械制造、电气外表等范畴，因而，钴被誉为战略物资。
现在钴的出产基本上都是以钴土矿、钴硫精矿、硫化铜镍矿渣、砷钴矿等为质料。现已探明的钴矿资源均匀档次仅为0.02%，并且在出产过程中收回率低、工艺杂乱、出产成本较高。
一、矿石性质
实验所用钴矿石为非洲刚果氧化型水钴矿，呈灰黑色，密度2.780t/m3，化学分析成果见表1。水钴矿属成分杂乱的氧化物和氢氧化物，其杂质成分和结晶程度互不相同，X射线衍射成果表明可能是三价和二价的单水化合物变种，具有不稳定成分，如水钴铜矿（2Co2O3·CuO·6H2O），铜水钴矿（2Co2O3·CuO·3H2O）等。
表1 水钴矿化学分析成果 %CoCuFeMnNiMgCa9.2415.422.780.190.180.960.084
二、仪器、试剂及工艺流程
实验所用仪器有KS－Ⅱ康氏振荡器，78HW－1恒温磁力拌和器，LD2001电子秤，JJ－2型增力电动拌和器，2XZ－0.5旋片真空泵，F97－A矿石粉碎机，分液漏斗。
实验所用试剂有工业级硫代硫酸钠、碳酸钠、、P204、P507、硫酸、化学纯，草酸铵，分析纯。
实验工艺流程见图1。
图1 从氧化钴矿石中提取钴的工艺流程
三、成果与评论
（一）浸出
钴的贱价氧化物易在稀硫酸溶液中溶解，生成可溶性CoSO4，而高价氧化物必须在浓硫酸中才溶解。反响式为：
CoO＋H2SO4（稀）=CoSO4＋H2O，
Co2O3＋2H2SO4（浓）=2CoSO4＋2H2O＋1/2O2，
CoO·SiO2＋H2SO4（稀）=CoSO4＋H2SiO3，
CoO·Fe2O3＋4H2SO4（稀）=CoSO4＋Fe2（SO4）3＋4H2O。
1、一段浸出
将水钴矿磨细，浆化，用1mol/L H2SO4溶液浸出，首要调查矿石粒度、浸出时刻、浸出温度对钴浸出率的影响，实验成果见表2～4。
表2 矿石粒度对钴浸出率的影响序 号矿石粒度/目钴浸出率/%1
2
3－60
－120
－2009.8
25.5
41.18
浸出时刻12h；浸出温度90℃。
表3 浸出时刻对钴浸出率的影响序 号浸出时刻/h钴浸出率/%1
2
3
46
12
18
2428.1
40.9
41.0
43.6
矿石粒度－200目，浸出温度90℃。
表4 浸出温度对钴浸出率的影响序 号浸出温度/℃钴浸出率/%1
2
3
425
60
90
1004.3
11.7
42.3
42.6
矿石粒度－200目，浸出时刻12h。
从表2～4能够看出，矿石粒度越细，浸出温度越高，保温时刻越长，钴浸出率越高。归纳考虑，一段浸出以矿石粒度200目以下、保温时刻12h、温度90℃为宜。
2、二段浸出
取一段浸出渣，按液固体积质量比2:1调浆，用4mol/L H2SO4溶液按液固体积质量比4:1拌和浸出，温度95℃以上，保温必定时刻，调查矿石粒度、保温时刻对钴浸出率的影响。实验成果见表5、表6。能够看出，矿石粒度减小、保温时刻延伸，钴浸出率进步。归纳考虑，矿石粒度以200目以下、保温时刻24h为宜。
表5 矿石粒度对钴浸出率的影响序 号矿石粒度/目钴浸出率/%1
2
3－60
－120
－20021.1
70.3
99.1
保温24h；温度95℃以上。
表6 保温时刻对钴浸出率的影响序 号保温时刻/h钴浸出率/%1
2
3
46
12
18
2456.3
86.9
94.2
99.03
（二）浸出液的净化
用硫酸经过二段浸出，矿石中大部分钴都进入溶液，一起其他共存元素也进入溶液。杂质元素的存在收回钴或钴化合物有很大影响，需预先去除。最优条件下取得的浸出液成分见表7。
表7 浸出液成分阶段 g/LCo2＋Zn2＋ΣFeNi2＋Cu2＋Ca2＋Mg2＋18.60.182.340.2841.80.601.99
（三）除铁
选用黄钠铁矾法除铁。黄钠铁矾[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]为淡黄色晶体，是一种过滤功能、洗刷功能都杰出的盐基性硫酸盐。除铁总反响式为：
3Fe2（SO4）3＋6H2O＋5Na2CO3=Na2Fe6（SO4）4 （OH）12↓＋5Na2SO4＋6CO2
取上述浸出液1000mL，调pH进行实验，成果见表8。能够看出，结尾pH对铁矾的构成有很大的影响。pH在4.0～4.5范围内，铁去除彻底，溶液中钴/铁质量浓度比到达18600。
表8 溶液pH对Fe沉积的影响pHρ（Fe）/（g·L－1）ρ（Co）/ρ（Fe）铁矾渣中
w（Co）/%铁矾渣中
w（Fe）/%2.0～2.5
2.5～3.0
3.0～3.5
3.5～4.0
4.0～4.50.39
0.146
0.04
0.026
＜0.00147.7
127.4
465
715.4
186000.3
0.04
0.5
0.9
0.3622.57
23.1
20.6
24.1
22.1
（四）除Ca2＋、Mg2＋、Cu2＋
使用Ca2＋、Mg2＋的氟化物溶解度低的特色，操控溶液pH，使Ca2＋、Mg2＋别离构成CaFe2、MgFe2沉积。 Na2S2O3与Cu2＋反响构成CuS沉积，Co2＋则留在溶液中，然后完成Ca2＋、Mg2＋、Cu2＋与Co2＋、Ni2＋的别离。反响方程式如下：
MgSO4＋2NaF=MgFe2↓＋Na2SO4，
CaSO4＋2NaF=CaF2↓＋Na2SO4，
2CuSO4＋2Na2S2O3＋2H2O=Cu2S＋S＋2Na2SO4＋2H2SO4。
对去除了铁的溶液，在必定温度下，先后参加必定量NaF和Na2S2O3，调查NaF对Ca2＋、Mg2＋杂质去除的影响及Na2S2O3对Cu2＋去除的影响。实验成果见表9和表10。能够看出，在必定温度下，操控NaF和Na2S2O3用量，能够将浸出液中的Ca2＋、Mg2＋及Cu2＋去除。
表9 NaF参加量对Ca2＋、Mg2＋去除的影响m（NaF）/
m（Ca2＋＋Mg2＋）溶液中ρ（Ca2＋）/
（g·L－1）溶液中ρ（Mg2＋）/
（g·L－1）ρ（Co2＋）/ρ
（Ca2＋）ρ（Co2＋）/ρ
（Mg2＋）5
10
120.44
0.0144
0.01020.75
0.0113
0.007842.3
1291.7
1823.524.8
1646
2384.6
保温时刻4h。
表10 Na2S2O3参加量对Cu2＋去除的影响m（Na2S2O3）/
m（Cu2＋）溶液中ρ（Cu2＋）/
（g·L－1）溶液中ρ（Co2＋）/
（Cu2＋）渣中w（Co）/%渣中w（Cu）/%4
6
8
105.3
0.065
0.01
＜0.0135
286
1860
＜18600.015
0.03
0.02
0.0155.9
57.9
67.2
60.3
溶液调pH后，参加Na2S2O3，在必定温度下保温30min。
（五）P204萃取深度除杂质
以化学法除杂后的溶液中还含有少数杂质（表11），还须进行深度净化。操控溶液pH、流量等，经过串级萃取能够使杂质进一步去除。由串级萃取理论核算萃取段为8级，洗刷段为7级。流量比:V（有机相）:V（洗刷液）=8:3:1。溶液pH=4.5，成分见表12。
表11 化学除杂后溶液成分 g/LCo2＋Ni2＋Cu2＋ΣFeCa2＋Mg2＋Mn2＋Zn2＋As3＋Pb2＋24.20.512.020.00720.01210.00621.360.220.00290.0146
表12 除杂质后萃余液成分 g/LCo2＋Ni2＋Cu2＋Mn2＋Zn2＋Ca2＋Mg2＋ΣFeNa＋17.20.320.00860.0104＜0.0010.00350.0056＜0.00146.4
（六）P507萃取别离钴、镍
去除杂质后的萃余液（组成见表12）进行钴镍别离。操控pH、流量、萃取级数进行萃取，萃余液中ρ（Ni2＋）=0.056g/L，ρ（Co2＋）=0.154g/L；有机相中ρ（Ni2＋）＜0.001g/L，ρ（Co2＋）=0.154g/L。
从有机相中6级反萃取钴，洗刷液为2.5mol/L HCl，操控流量比为：V（有机相）:V（洗刷液）=6:1。反萃取后的CoCl2溶液组成见表13。
表13 反萃取后的CoCl2溶液组成 g/LCo2＋Ni2＋Cu2＋Mn2＋Ca2＋Mg2＋Zn2＋Na＋pH68.20.0410.0030.010.030.0025＜0.00110.51～2
（七）沉积、烘干
去除杂质后的溶液中，钴以CoCl2方式存在，选用草酸铵沉积法沉积草酸钴，反响式如下：
Co2＋＋（NH4）2C2O4=CoC2O4＋2NH4－
草酸钴沉积中含有必定量可溶性离子（如NH4＋、Na＋、SO42－、Cl－等），用热水洗刷可得到精制草酸钴产品。二价钴的草酸盐一般为桃红色，难溶于水，微溶于酸，在空气中加热即变成无水盐。洗刷后的草酸钴在箱式炉中进行烘干，炉温90～110℃，操控草酸钴色彩为桃红色，水分小于0.65%。所得草酸钴产品松装密度为0.29g/cm3，化学成分见表14。
表14 草酸钴产品的化学成分阶段 %CoNiCuMnCaMgZnNaH2O31.20.080.0940.020.10.0090.0090.080.085
四、定论
（一）氧化钴型水钴经过硫酸两段浸出，浸出液中Co2＋质量浓度达15～20g/L，钴浸出率达99%。
（二）选用化学法去除溶液中的Fe、Ca、Mg、Cu杂质，能够操控杂质含量到达要求。
（三）对化学除杂后的浸出液，选用204串级萃取进一步除杂，P507萃取别离钴、镍，可得到合格的CoCl2溶液。
（四）用草酸铵沉积得草酸钴，洗刷后在必定温度下烘干即得草酸钴产品。
氧化水解分离钴
2019-01-31 11:06:04
使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，发作发生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。
在出产使用中，为了使钴和镍杰出别离，应遵照以下根本原则：
（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1所示。二次沉钴的根本技术参数见表1。图1 从氢氧化钴出产电钴的工艺流程图
表1 二次沉钴的首要技术参数沉钴进程中，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。
钴的冶炼回收工艺
2019-01-07 17:37:56
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。
氧化钴矿的选矿工艺流程
2019-01-18 11:39:40
某含大量矿泥氧化钴矿工艺矿物学研究表明,原矿中的主要有用矿物为裼铁矿和杂水钴矿及少量的水钴矿,杂水钴矿普遍含铁、锰,钴主要存在于钴的独立矿物杂水钴矿中,褐铁矿中亦含有少量钴,褐铁矿及水钴矿、杂水钴矿类矿物约占10%,以风化产物充填在石英颗粒间。主要脉石矿物为石英及其风化产物,占有量约65%～70%,少量浸染褐铁矿的黏土矿类矿物,占有量约15%～20%。未见独立的铜矿物,铜主要存在于含钴矿物及褐铁矿中,铜、钴关系密切,不可能分别富集,铜将在选钴的过程中得到富集,获得含铜钴精矿;本研究推荐工艺流程为:原矿预脱原生泥后磨矿,强磁选脱次生矿泥再抛尾,采用浮选得到最终产品,并控制产品质量,使铜钴精矿钴品。。。。。。
从低品位氧化锰矿中综合回收镍钴
2019-02-21 10:13:28
在电解金属锰的出产中，质料锰矿所含镍钴对电解锰的质量影响很大，是电解锰出产过程有必要脱除的有害元素。而另一方面，跟着不锈钢及电池工业的展开，对镍钴的需求在日积月累。2000年以来，镍钴价一路攀升，镍价曾一度超越18万元／t，钴价在50万元／t以上。2005年钴镍报价有所下降，但进入2006年后全球不锈钢商场开端转暖，欧洲、美国和亚洲的不锈钢厂纷繁调高不锈钢产品的出厂价，导致镍价再度上升并居高不下。我国特钢协会不锈钢分会的数据显现，因为我国太钢、宝钢、酒钢和张家港不锈钢冶炼项目的扩建和新建，估计2007年我国不锈钢粗钢产量将添加150万t，因而国内对镍的需求也会添加。
我国锰资源总量占国际的第4位，但93%的储量为钢铁工业尚无法直接运用的低档次锰矿。跟着钢铁工业展开对锰矿资源需求量的剧增，锰矿需求很多进口，2004年以来进口量在400万t以上。为了充分运用我国的低档次锰矿资源，我国着力展开电解锰工业，2006年我国电解锰产能到达100万t，并开端运用低档次氧化锰出产电解锰。而大多数氧化锰矿中伴生有钴镍，有的乃至含量高达0.1%以上。因而，展开从低档次锰矿中收回钴镍，不但可减缓我国镍钴产品严重的局势，一起也有利于资源的综合运用。
现在收回镍钴的办法很多，首要以湿法为主，但从低档次氧化锰矿中收回钴镍未见报导。本研讨针对广西某地低档次氧化锰矿，选用焙烧－浸出－硫化物沉积法富集其间的镍钴，获得较好作用。此法简洁方便，且本钱低价，适于工业化出产。
一、实验矿样
实验所用矿样为广西某地的低档次氧化锰矿。矿样中首要化学成分的分析成果如表1所示，可见：其间镍含量为3‰，钴含量为0.8‰。
表1 矿样首要化学成分分析成果 %二、实验办法
先选用复原焙烧的办法使氧化锰矿（首要以MnO2方法存在）复原为MnO，再用浓H2SO4在酸、矿质量比＝0.55，浸出温度为60℃，液固比为5∶1条件下浸出1h，将过滤得到的滤液作为实验用质料液。
用氧化钙调理质料液的pH值，别离参加Na2S，BaS及MnS，使其间的Ni、Co构成硫化物沉积而得到富集。经过分析质料液及沉积后滤液的Ni、Co含量核算沉积率。
MnS沉积剂是用硫酸锰与反响后，将反响沉积滤出，洗刷，枯燥而制得。
实验过程中运用的均为去离子水。氧化钙、Na2S、BaS均为化学纯。质料液及沉积后滤液的Ni、Co含量选用分光光度法进行分析。
三、实验成果与评论
镍钴在必定pH值规模本身可构成氢氧化物沉积而丢失。因而，在调查用硫化物沉积镍钴之前，首要调查了pH值对镍钴构成氢氧化物丢失的影响，然后用不同的硫化物沉积剂（Na2S，BaS及MnS）来沉积锰矿浸出液中的镍钴，比较各沉积剂的沉积作用，进而断定适宜的沉积剂。
（一）pH值对镍钴构成氢氧化物丢失的影响
用氧化钙将锰矿经复原焙烧－硫酸浸出后得到的质料液调至不同的pH值，测定质料液中的剩下镍、钴含量，以断定各pH值下镍、钴的丢失量。实验成果见图1。图1 pH值对Ni，Co丢失量的影响
■－Ni；○－Co
由图1可知：在不同的pH值下，Ni、Co的丢失量不同。pH值越高，镍、钴的丢失量越大，其间钴的丢失愈加显着。一起，实验还发现，在pH值高于4时，质料液中的锰也构成丢失。这首要是因为镍、钴及锰在碱性条件生成了Ni（OH）2、Co（OH）2及Mn（OH）2沉积。因而，在用硫化物收回镍钴之前，应尽量将pH值调理在2以下的规模内，以削减钴镍及锰的丢失。
（二）硫化物沉积剂的挑选
1、Na2S对镍钴的沉积作用
用氧化钙将质料液调至不同pH值，然后参加Na2S溶液沉积钴镍（参加的Na2S的摩尔量等于钴镍的总摩尔量）。拌和沉积1h后过滤，测定滤液中的镍钴含量，核算镍钴的沉积率，得到图2所示的实验成果。图2 不同pH值下Na2S对Ni，Co的沉积率
■－Ni；○－Co
从图2成果可知：用Na2S沉积镍钴时，镍钴的沉积率与质料液的pH值有相当大的联系，酸性很强时镍钴的沉积作用很差。在pH＝1～3的规模内，跟着pH值的升高，钴镍的沉积率明显添加；当pH≥4时，质料液中的钴镍简直彻底沉积。所以，以Na2S作为沉积剂沉积镍钴时，应操控pH在3～4之间为宜。可是，3.1的实验成果现已标明，pH值高于3时，钴的丢失率高于30%，镍的丢失率高于20%。此外，Na2S会向溶液中引进钠离子，关于锰质料液的运用晦气。因而，选用Na2S作为沉积剂收回钴镍是不适宜的。
2、BaS对镍钴的沉积作用
用氧化钙将质料液调至不同pH值，然后参加BaS固体沉积钴镍（力口入的BaS的摩尔量等于钴镍的总摩尔量）。拌和沉积1h后过滤，测定滤液中的镍钴含量，核算镍钴的沉积率，得到图3所示的实验成果。图3 不同pH值下BaS对Ni，Co的沉积率
■－Ni；○－Co
从图3成果可知：用BaS沉积镍钴时，沉积作用与质料液的pH值也有很大的联系。在pH＝1～3的规模内，跟着pH值的升高，钴镍的沉积率明显添加；当pH值升高至3～5之间时，钴镍的沉积率均可到达90%左右。
选用硫化作为沉积剂，溶液中不会引进钠离子，但会与硫酸根构成硫酸沉积而与钴镍一起富集于沉积渣中，在后续收回钴镍的过程中还须将硫酸别离。另一方面，依据图3成果，用BaS沉积镍钴时有必要操控质料液的pH值大于4，而3.1的实验成果显现这将引起很大的钴镍及锰的丢失。因而，BaS作为收回钴镍的沉积剂同样是不适宜的。
3、MnS对镍钴的沉积作用
用氧化钙将质料液调至不同pH值，然后参加克己的MnS固体沉积钴镍（力口入的MnS摩尔量等于钴镍的总摩尔量）。拌和沉积1h后过滤，测定滤液中的镍钴含量，核算镍钴的沉积率，得到图4所示的实验成果。图4 不同pH值下MnS对Ni，Co的沉积率
■－Ni；○－Co
从图4成果可知：选用MnS沉积镍钴时，在pH值小于2的条件下，可将质料液中98%以上的钴镍沉积富集，溶液及沉积渣中均不会引进新的杂质离子或其他沉积物。一起，依据3.1的实验成果，在这样低的pH值规模内，不会构成溶液中钴镍及锰的丢失。因而，MnS是从含锰溶液中收回钴镍的较适宜的沉积剂。
四、定论
（一）用硫化物从低档次氧化锰矿经复原焙烧硫酸浸出得到的质料液中沉积富集钴镍时，质料液的初始pH值低于2有利于避免钴镍及锰构成氢氧化物沉积而丢失。
（二）别离以Na2S、BaS、MnS沉积剂沉积镍、钴，在pH值别离大于3.5、4、2时，钴镍的沉积率别离到达97%、86%、99%以上。但Na2S，BaS会在质料液或沉积渣中引进杂质，一起会因需求的溶液初始pH值较高而构成钴镍及锰的丢失，因而不适宜作为收回钴镍的沉积剂。
（三）选用MnS沉积镍钴时，在pH值小于2的条件下，可将质料液中98%以上的钴镍沉积富集，溶液及沉积渣中均不会引进新的杂质，并且不会构成溶液中钴镍及锰的丢失，因而MnS是从含锰溶液中收回钴镍的较适宜的沉积剂。
氧化镍钴锰锂
2017-06-06 17:49:58
一种新型高比能量锂离子电池正极用氧化镍钴锰锂材料，日前由天津电源研究所研制成功。并获得了信息产业部电子基金的资金支持，随即建成年产200吨氧化镍钴锰锂生产线，在国内率先实现了产业化生产。目前市场上的锂离子电池大多以氧化钴锂为正极，其材料的稳定性和产品的安全性比较差。天津电源研究所针对氧化钴锂存在的突出问题，采用价格相对低廉的镍、锰替代钴，并研发独特的烧结工艺，仅用了一年多时间就成功解决了这一难题。据了解，这种新型材料具有容量高、寿命长、安全系数高、无污染等优点。与氧化钴锂相比，制造成本降低了10%至15%，每克容量由140毫安时可提升到220毫安时，由此不仅提高了产品的安全性能，而且增大了电池容量，一举突破了锂离子电池发展的瓶颈制约。该产品现已得到多家用户的认可，并实现了为出口欧盟的高端电池产品生产厂家供货。为了研制在电性能、安全性和成本价格等三方面均能较好地满足电动汽车需求的锂离子电池,选择了在氧化钴锂中掺杂氧化镍锰钴锂三元材料的方法,研制了新的50Ah动力型锂离子电池。通过对研制电池进行电性能和安全性试验,各项性能均满足电动汽车的技术要求,加上氧化镍锰钴锂三元材料的价格仅为氧化钴锂的50%左右,所以掺杂氧化镍锰钴锂三元材料是解决电动汽车对动力型锂离子电池严格需求的理想途径之一。近期有一种锂离子电池正极材料氧化镍钴锰锂及其制备方法。本发明属于锂离子电池技术领域。锂离子电池正极材料氧化镍钴锰锂为富锂型层状结构，化学成分Ｌｉ↓［１＋ｚ］Ｍ↓［１－ｘ－ｙ］Ｎｉ↓［ｘ］Ｃｏ↓［ｙ］Ｏ↓［２］，其中０．０５≤ｚ≤０．２，０．１＜ｘ≤０．８０．１＜ｙ≤０．５。制备方法：镍、钴、锰的可溶性盐为原料；氨水或铵盐为络合剂，氢氧化钠为沉淀剂；加水溶性分散剂，加水溶性抗氧化剂或用惰性气体控制和保护；将溶液并流方式加到反应釜反应；碱性处理，陈化，固液分离，洗涤干燥；氧化镍钴锰和锂原材料混合均匀；将混合粉体分三温区烧结得到氧化镍钴锰锂粉体。本发明比容量高，循环特性好，晶体结构理想，生产周期短，功耗低，适合产业化生产等。
