钴镍
2017-06-06 17:50:12
钴镍钴镍作为战略资源在工业中的地位大大提高,在硬质合金、功能陶瓷、催化剂、军工
行业
、高能电池方面应用广泛,有工业味精之称。钴镍的生产以湿法冶金为主。钴镍在工业中的作用是相当重要的,在现代工业中,钴镍是不可替代的资。,主要分为以下四个步骤。 一、浸出。作为湿法冶金的第一步,浸出率的高低直接决定效率以及效益。原矿经过破碎、筛选、富集以及其他处理以后,将矿物里面的有价
金属
转移到溶液中的过程。在钴镍生产中浸出主要有酸性浸出、氯化浸出、氨浸出以及高压氧浸等等。主要用到的辅料有浓硫酸、浓盐酸、氯气,二氧化硫、氨水、空气、氯酸钠、双氧水、二氧化锰、亚硫酸钠等等。一般钴镍矿主要有硫化矿以及氧化矿,特别是硫化矿多半生有其他
金属
,所以在浸出时不仅要考虑钴镍的浸出,还要考虑其他有价
金属
的综合回收利用。 二、除杂。除杂是钴镍冶金中产品保障的重要过程。 对于一些大量的杂质离子,比如铁离子、铝离子,主要考虑化学除杂法,直接加碳酸钠或者氢氧化钠调节pH在3.5-4.0,由于二价铁沉淀pH比较高,所以一般会加氧化剂使得二价铁氧化成三价铁,对于除铁还有黄铁钠矾法。对于铅镉铜一般会采用硫化钠除杂,一般调节pH在1.8-2.0左右。当然由于考虑到综合回收,可以先用其他萃取剂在较低pH捞铜后再除其他杂质。对于锰、锌、少量的铁铝锰铬,可以用萃取法除去。常见的萃取剂有P204、P507、cyanex272。 三、前驱体的合成。萃取生产合格的钴镍溶液,需用沉淀剂生产前驱体,主要的前驱体是碳酸盐、草酸盐。如若生产晶体,如硫酸镍晶体、硫酸钴晶体等,则不需要这一,直接浓缩蒸发结晶。一般合成前驱体采用对加方式,控制一定的过程pH以及终点pH,反应温度,反应时间等。控制一定的形貌,粒径等。 四、还原。如果直接选用高压氢还原,则不需要合成这一步。如果用高温氢还原,则把前驱体破碎后,在还原炉中控制一定的温度和气流量,然后破碎,真空包装。钴镍
金属
广泛应用于电池、硬质合金、不锈钢、石油化工、汽车制造、机械工具等
行业
,钴镍粉体是现代工业不可缺少的
金属
材料。我国是贫钴国家,已探明的钴资源可开采储量是4.09万吨,仅占世界钴资源的1.03%,而钴资源的消耗却达到12000吨/年以上,占全球消耗量的25%;同时我国也是镍资源缺乏的国家,已探明的镍资源储量为232万吨,占世界的3.56%,而我国年消耗量约25万吨,每年缺口在10万吨以上。我国每年的锂离子、镍氢、镍镉等废电池超过30万吨,废旧电池保有量已超过100万吨,急需发展废旧电池的资源化利用技术。在锂离子、镍氢、镍镉等废电池中,存在丰富的钴、镍
金属
,是重要的可再生钴、镍资源。利用废旧电池生产出满足高端产品应用要求的钴、镍粉末,可形成资源回收利用的良性循环。
铝镍钴
2017-06-06 17:50:12
铝镍钴铝镍钴(AlNiCo)是最早开发出来的一种永磁材料,是由铝、镍、钴、铁和其它微量
金属
元素构成的一种合金。根据生产工艺不同分为烧结铝镍钴(Sintered AlNiCo)和铸造铝镍钴(Cast AlNiCo)。产品形状多为圆形和方形。铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状;与铸造工艺相比,烧结产品局限于小的尺寸,其生产出来的毛坯尺寸公差比铸造产品毛坯要好,磁性能要略低于铸造产品,但可加工性要好。在永磁材料中,铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数,工作温度可高达600摄氏度以上。铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。 铝镍钴磁铁,铝镍钴永磁是由
金属
铝,镍,钴,铁和其他微量
金属
元素构成的一种合金. 铸造工艺 其
金属
成份的构成不同,磁性能也不同,从而用途也不同.铝镍钴永磁有两种不同的生产工艺:铸造和烧结.铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状,与铸造工艺相比,烧结产品局限于小的尺寸,其生产出来的毛坯产品尺寸公差小,铸造可加工性好.在永磁材料中,铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数,工作温度可高达500摄氏度以上.铝镍钴磁能积高,温度稳定性好,
价格
与钕铁硼差不多,缺点是矫顽力极低,容易发生退磁,磁路设计不能采用薄片状磁体,且需要先装配再整体充磁。铝镍钴的用途十分广泛,在工业中有着很重要的作用。
铝镍钴
2017-06-06 17:49:59
铝镍钴(AlNiCo)是最早开发出来的一种永磁材料,是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。根据生产工艺不同分为烧结铝镍钴(Sintered AlNiCo)和铸造铝镍钴(Cast AlNiCo)。产品形状多为圆形和方形。铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状;与铸造工艺相比,烧结产品局限于小的尺寸,其生产出来的毛坯尺寸公差比铸造产品毛坯要好,磁性能要略低于铸造产品,但可加工性要好。在永磁材料中,铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数,工作温度可高达600摄氏度以上。铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。铝镍钴磁铁含有铝、镍、钴、铜、铁、钛等材料。按照加工工艺的不同,铝镍钴磁铁又分为铸造型铝镍钴磁铁和烧结型铝镍钴磁铁两类。铸造型的磁性能较高,烧结型的工艺简单,可直接压制成所需的产品。铝镍钴磁铁的优点是其温度系数小,因而受温度变化而引起的磁性能变化很小。铝镍钴磁铁最高工作温度可达450℃—650℃。故目前仍被广泛应用于仪器、仪表这类要求温度稳定性高的产品中。在开路的工作环境下,铝镍钴磁体的“长径比”(即长度与直径之比L/D)至少应为4:1。铝镍钴永磁材料的抗锈蚀能力较强,不需进行表面涂层处理。铸造铝镍钴磁性能表牌号剩磁Br矫顽力Hcb最大磁能积( BH )max最大工作温度美国标准IEC<span style="fo
制酸烧渣综合回收铜钴实验
2019-02-18 15:19:33
德尔尼铜矿是20世纪六七十年代发现的大型铜钴矿床,现已建成日处理原矿石8kt,年处理240万t的采选联合体系,每年将有100多万t的尾矿进入尾矿库。德尔尼尾矿含铁40.7%、硫38.5%、铜0.35%、锌0.81%、金0.44g/t、银7.6g/t、钴11.3g/t。铁、硫含量高,有价金属含量丰厚,具有极为可观的开发利用价值。硫铁矿制酸烧渣经处理后可制得合格铁精粉外售,一起烧渣中含有Cu、Co、Au、Ag等有价金属元素,因而硫铁制酸烧渣作为二次资源,是一种很好的归纳利用质料。 一、试验物料硫精矿首要用于欢腾焙烧制酸,一起余热发电,焙烧温度一般控制在800~900℃。为模仿实践出产状况,欢腾焙烧试验温度控制在850℃,产出的烧渣为后续试验供给试样。
硫精矿含Au0.32g/t、Ag6.47g/t、其他多元素化学分析成果(%):Cu0.31、Co0.073、Zn0.29、TFe44.9、TS47.9、MgO 0.25、CaO1.11、SiO21.22。硫精矿粒度很细,其间-0.074mm占90.67%,-0.038mm占55.37,对过滤及焙烧除尘发生晦气影响。硫精矿堆密度2.35g/cm3。
硫精矿经850℃欢腾焙烧后,烧渣含Au 0.22g/t、Ag 6.22 g/t,其他多元素化学分析成果(%):Cu0.45、Co0.11、TFe63.4、TS1.42。可见,烧渣中Fe、S、Cu元素均未到达合格铁精粉的要求;Cu、Co元素均得到富集。烧渣堆密度1.30g/cm3。
二、试验进程及试验成果与评论
(一)酸浸试验
1、浸出时刻对浸出率的影响
酸浸条件:850℃欢腾炉烧渣,初始酸浓度100g/t,液固比2∶1,酸浸温度80℃,酸浸渣水洗4次,试验成果见表1。
表1 浸出时刻对浸出率的影响酸浸时刻渣计浸出率/%CuCoFe170. 1762. 001. 97274. 4464. 721. 42374. 4465. 621. 44478. 7062. 000. 98676. 4963. 701. 35
由表1可见,铜、钴浸出率跟着酸浸时刻增加而,当浸出时刻超越4h,铜、钴浸出率不再进步;考虑到实践出产状况,挑选酸浸时刻2h。
2、初始酸浓度对浸出率的影响
酸浸条件:850℃的欢腾炉烧渣,液固比2:1,酸浸时刻2h,酸浸温度80℃,酸浸渣水洗4次,试验成果见表2。
表2 初始酸浓度对浸出率的影响酸浸时刻渣计浸出率/%CuCoFe2057.2647.371. 544061.5350.090. 446070.0858.261. 698076.4963.701. 7510070.0857.351. 7112067.9457.351. 9016076.4965.521. 7520074.3662.791. 46
由表2可见,当酸浓度在20~80 g/L时,跟着酸浓度的增加,铜、钴浸出率升高,酸浓度80 g/L时,浸出率最高;再持续增加酸浓度对铜、钴浸出率影响很小。归纳考虑出产本钱、设备要求及后续工艺等要素影响,取初始酸浸浓度40 g/L。
3、还原剂对浸出率的影响
别离选用钠与二氧化硫气体作为还原剂。酸浸条件:850℃的欢腾炉烧渣,初始酸浓度100 g/,液固比2:1,酸浸温度80℃,酸浸渣水洗4次,酸浸时刻2h。试验成果:钠作为还原剂时铜和钴的浸出率别离为74.36%和64.61%;二氧化硫气体作为还原剂时铜和钴的浸出率别离为80.77%和71.87%。
与表2成果比较可见,参加还原剂对铜、钴浸出率均有进步,且二氧化硫气体作为还原剂的铜、钴浸出率进步更显着。考虑到工业实践状况,主张通入二氧化硫作为还原剂。
4、水洗次数对脱硫的影响
酸浸、过滤后,增加新水拌和、过滤,每次拌和时刻为10 min,液固比1.5∶1。分析酸浸渣中硫元素,试验成果见表3。
从表3可见,对未通入S02酸浸得到的酸浸渣,拌和水洗5次均可将硫降低到0.1%以下;对通入S02酸浸得到的酸浸渣,拌和水洗6次硫含量仍在0.4%左右;考虑到工业出产实践状况,可选用稠密洗刷——过滤洗刷——1~2次拌和水洗。
表3 水洗次数对脱硫的影响初始酸浓度
/(g·L-1)酸浸渣S
含量/%水洗次数200. 264次(未通S02)200.0715次(未通S02)400.214次(未通S02)400.0625次(未通S02)1000.264次(未通S02)1 000. 105次(未通S02)400.565次(通入S02)400.386次(通人S02)
5、循环酸浸对浸出率的影响
酸浸条件:850℃欢腾炉烧渣,初始酸浓度40g/L,液固比1.5∶1,酸浸温度80℃,酸浸时刻2h,未通入S02,将过滤后的40%酸浸液量回来浸出,一起补加硫酸及水,酸浸条件同上。酸浸渣水洗2次,试验成果见表4。
由表4可见,从酸浸渣元素分析来看,循环酸浸基本上不影响铜、钴、铁的浸出率;从酸浸液分析来看,循环酸浸可进步溶液中铜、钴浓度。
(二)归纳酸浸
依据酸浸试验得到的最佳工艺参数进行归纳酸浸,酸浸条件:初始酸浓度40 g/L,液固比1.5:1,酸浸温度8 0℃,酸浸时刻2h,通入S02,酸浸渣水洗7次。成果标明,渣计铜、钴浸出率别离到达了70.08%、60. 07%,而液计铜、钴浸出率仅50.67%、49.65%。原因为试验及化学分析等存在累积差错,这儿以渣计为准。
表4 循环酸浸对浸出的影响样品酸浸渣/%渣计浸出率/%酸浸液/(g·L-1)每吨烧渣耗酸量/tCuCoFeSCuCoFeCuCoFeH2So410.170.05165.691.0763.6753.722.991.260.35.4126.518.920.180.05464.630.8961.53514.562.040.57.9330.428.4
(三)调理PH
酸浸液中硫酸浓度20~30g/L,考虑到本钱及试剂特色,用石灰石调理PH= 1.5~2.0,然后过滤,过滤送人萃取。试验标明,石灰石用量大约为每立方酸浸液18kg。
(四)铜萃取试验
萃取齐选用选用Lix984N,稀释剂为火油。选用一段萃取,比较1:1,萃取剂浓度5%,拌和3~5min。成果标明,铜萃取率到达93.6%,钴、铁简直不被萃取。
负载有相机相选用180 g/L H2S04反萃,比较1:1,拌和3~5min。成果标明,铜反萃取率到达93.8%。
(五)化提金试验
取归纳样酸浸渣,液固比1.5∶1,用Ca(OH)2调理PH=10.5~11,活性炭用量20~30g/L,NaCN量别离为每吨酸浸渣3~10kg,浸出时刻24、48h。
成果标明,Au、Ag的浸出率别离仅为37.5%、26.7%。因为烧渣中金银含量过低,选用全泥化-炭浆法收回烧渣中金银经济上不可行。
(六)除铁、沉钴试验
除铁条件:80℃、石灰石调理PH5左右、参加H2O2氧化剂(或通人空气)、时刻2.5h。成果标明,除铁率>99.9%,石灰石消耗量每立方萃余液22kg。
用Na2C03沉钴,PH=8~8.5,80℃。成果标明,沉钴率>98.5%,Na2C03消耗量每立方萃余液3kg。
三、定论
(1)选用欢腾焙烧——酸浸——萃取——除铁沉钻工艺可得到合格的铁精粉(Fe>65%、S
(2)酸浸工艺参数:一段酸浸、初始酸浓度40g/L、酸浸温度80℃、浸出时刻2h、通入S02作为还原剂、酸浸渣拌和水洗7次。铜、钴渣计浸出率别离为70.08% .60.07%;
(3)铜萃取率93.6%,反萃率93.8%,萃余液除铁率>99.9%,沉钴率>9 8.5%;
(4)用全泥化——炭浆法收回烧渣中金银经济上不可行,Au、Ag化浸出率别离为37.5%、26.7%。
提高铁回收率的实验研究
2019-02-21 12:00:34
某选矿厂八系列是典型的接连磨矿-弱磁-反浮选工艺流程处理磁铁矿石的出产系列,但由于其矿石性质比较复杂,并存在磁铁矿与氧化矿的混矿现象,使该系列自投产以来铁的收回率一向比较低。在现在资源日趋严重的情况下,充分利用资源,进步铁的收回率,就显得特别重要。为此,针对选矿广详细出产方针情况,展开了进步铁收回率的实验研讨。
该系列经过多年的出产运转,磨矿工艺和弱磁选工艺流程及其设备装备比较合理,所以,该实验研讨矿样选为弱磁选精矿和弱磁选尾矿,其要点实验内容为弱磁选尾矿的分选。研讨意图是经过实验研讨,查明其铁收回率低的原因,并寻觅进步磁矿系列铁收回率的办法和途径。
一、实验矿样
(一)取样
实验矿样取自选矿厂八系列,矿样为弱磁精选精矿和弱磁粗选尾矿。接连取样一个星期,每天取样6次。一起,对系列处理原矿也进行取样考察,并进行分析化验。所取实验矿样的均匀方针这:原矿铁档次TFe32.47%、TFeO 11.13%原矿均匀氧化度2.92%;弱磁精矿铁档次TFe61.20%、理论产率37.41%、铁收回率70.51%;弱磁粗选尾矿铁档次15.30%、理论产率62.59%铁丢失率29.49%。实验所取矿样从取样时刻、取样点、所取矿样分量及方针,都具有必定代表性。
(二)矿样性质分析
1、矿样的物质组成及其分析
实验矿样的多元素分析及物相分析成果别见表1和表2。
表1 实验矿样的多元素分析成果名 称TFeTFeORxOyFPSiO2弱磁精矿61.3024.100.801.150.122.47弱磁尾矿15.203.706.258.701.1622.26名 称K2ONa2OCaOMgOAl2O3烧减弱磁精矿0.150.142.720.960.220.95弱磁尾矿1.121.1519.803.631.918.93
表2 实验矿样的铁物相分析成果矿样
称号成分
(%)铁物相磁铁矿中的铁赤铁矿中的铁硅酸盐中的铁硫化矿中的铁弱磁
精矿含量55.903.400.301.90占有率90.895.530.493.09弱磁
尾矿含量0.6011.701.901.10占有率3.9276.4712.427.19
分析成果标明,原矿经弱磁选别后,磁铁矿的收回率较高,阐明现场磁选流程对磁铁矿的选别作用很好。但氧化矿的收回率很低,大部分丢失在尾矿中。然后阐明,要进步磁矿系列的收回率,首要是收回丢失在尾矿中的氧化矿。
2、矿样的单体解离度及粒度分析
实验矿样的单体解离度分析成果见表3,粒度分析成果见表4。
表3 实验矿样中铁矿藏单体解离度测定成果实验矿样铁矿藏
单体(%)富连生体(%)贫连生体(%)铁与硅酸盐矿藏铁与萤石铁与其它矿藏铁与硅酸盐矿藏铁与萤石铁与其它矿藏弱磁精矿90.274.830.970.482.490.800.16弱磁尾矿64.3913.902.736.326.832.363.47
表4 实验矿样的粒度分析成果粒度(mm)+0.076-0.076+0.045-0.045+0.034-0.034+0.025-0.025+0.017-0.017+0.008-0.008弱磁给矿7.6014.4012.6016.8012.8010.0024.80弱磁精矿5.0819.7111.5920.1212.4012.2018.90弱磁尾矿7.8017.9312.8115.8712.8114.0818.70
实验矿样的组成和单体解离分析成果阐明,弱磁尾矿中铁矿藏的单体解离度低,从弱磁尾矿中收回铁矿藏,不管采纳什么办法,要得到较高铁档次的铁精矿,其铁的收回率都不会太高。
粒度分析成果标明,弱磁尾矿中细粒级矿藏含量高,其中铁的占有率也高。所以,要从弱磁尾矿中收回铁矿藏,首先要考虑微细粒级铁矿藏的有用收回。
二、选别实验及其成果
(一)实验工艺流程
依据矿石性质,本研讨选用的实验计划为:对选矿厂弱磁选的弱磁尾矿,进行直接反浮-正浮选实验研讨,讨论进步系列收回率的途径;并对选厂弱磁选的弱磁精矿进行现场的一粗二精反浮选工艺实验。
弱磁尾矿的浮选工艺流程为反浮-正浮选工艺流程。反浮选为一道作业,选用Na2CO3-水玻璃-白腊皂药剂组合;正浮选为一次粗选两次精选,选用明矾-钠-白腊皂药剂组合。实验流程及设备见图1。 (二)实验成果及分析
1、弱磁精矿反浮选实验成果
在原矿档次为32.71%及弱磁精矿档次为61.83%、产率37.41%的情况下,弱磁精矿经过一粗两精反浮选后,可获得反浮精矿档次为64.48%、产率为34.66%的分选成果。
2、弱磁尾矿正浮粗选条件实验
实验用水为清水,依据以往的研讨,并经探究实验,断定粗选的明矾用量为5kg/t,钠用量为1.77kg/t.在此条件下,进行捕收剂不同用量的条件实验。实验成果见图2、图3和图4。由实验成果断定,捕收剂用量为0.80kg/t。 3、弱磁尾矿正浮精选条件实验
经过探究实验,正浮精选实验的药剂用量断定为:一精抑制剂为1.Okg/t、捕收剂为0.lkg/t。用清水进行实验,其成果为:铁精矿作业产率10.94%、铁档次50.60%、作业收回率36.50%的选别方针。
4、弱磁尾矿反浮-正浮回水实验
在清水实验的基础上,考虑到该实验计划的现场可行性,用现场回水进行了开路实验。实验标明,回水实验的药剂用量与清水比较有必定变北。详细的药剂用量见表5。开路实验成果为:正浮精矿档次53.10%、作业产率11.04%、作业收回率38.71%的选别方针。选别成果较清水要好。
表5 反浮-正浮选回水实验药剂用量(kg/t)选别作业药剂及用量反浮选碳酸钠1.5水玻璃2.0白腊0.4正浮粗选明矾5.0钠1.75白腊皂1.2正浮-精/钠1.00白腊皂0.40正浮二精//白腊皂0.30
5、弱磁尾矿反浮—正浮回水闭路实验
回水闭路实验的药剂用量,在条件实验的基础上略有调整。弱磁尾矿经反浮—正浮选工艺流程闭路实验后,可获得:正浮铁精矿档次55.06%、作业产率11.20%、作业收回率40.73%的选别成果,实验成果到达预期方针。
弱磁精矿经反浮选、弱磁尾矿经反浮—正浮选工艺实验后,可获终究归纳铁精矿,其产率41.69%、铁档次62.96%、铁的收回率80.13%、杂质氟0.53%的选别方针。比现选厂的实践收回率方针进步10个百分点以上。
三、产品成果分析
对弱磁尾矿反浮—正浮选工艺实验的正浮铁精矿产口和尾矿产品,进行了物相分析和粒度组成分析,成果标明:1、正浮铁精矿中,首要矿藏为赤铁矿,其占有率为91.90%;脉石矿藏首要为角闪石和钠辉石,占脉石矿残酷的48.95%。弱磁尾矿经反浮—正浮选后,非磁性铁矿藏铁的收回率为45.04%,含铁硅酸盐矿藏铁的抛出率为88.37%,阐明该工艺及其药剂组合的挑选,对收回弱磁尾矿中铁对错常有用的。2、依据单体解离度的测定成果来看,从弱磁尾矿中收回铁矿藏,要得到较高口位的铁精矿,就要丢失很大的收率,不然,铁精矿档次就不会太高。3、弱磁尾矿经反浮—正滔后,反浮选抛出的—20μm的量为69.02%,该粒级铁的丢失率为50.84%。收回细粒级铁矿藏仍是进步铁矿藏收回率的重要研本分从。
四、结语
由实验成果可知,弱磁尾矿直接反浮—正浮选工艺流程,不管从收回细粒级铁矿藏来说,仍是从收回非磁性铁矿藏来说,都优于已进行的弱磁尾矿经强磁选后再反浮—正滔选工艺流程的成果。在不改动现选矿厂磁矿系列出产工艺的情况下,经过添加浮选作业,即可完成进步铁收回率的方针,工艺流程相对简略。该研讨成果,为选矿厂往后进步磁矿系列收回率,供给了一个重要的参阅计划。
铝镍钴磁铁
2017-06-06 17:50:12
铝镍钴磁铁铝镍钴磁铁也叫做磁钢磁钢最原始的定义即是铝镍钴合金(磁钢在英文中AlNiCo即铝镍钴的缩写),磁钢是由几种硬的强
金属
,如铁与铝、镍、钴等合成,有时是铜、铌、钽合成,用来制作超硬度永磁合金。磁钢最原始的定义即是铝镍钴合金(磁钢在英文中AlNiCo即铝镍钴的缩写),磁钢是由几种硬的强
金属
,如铁与铝、镍、钴等合成,有时是铜、铌、钽合成,用来制作超硬度永磁合金(Any of several hard, strong alloys of iron, aluminum, nickel, cobalt and sometimes copper, niobium, or tantalum, used to make strong permanent magnets.)。其
金属
成分的构成不同,磁性能不同,从而用途也不同,主要用于各种传感器、仪表、电子、机电、医疗、教学、汽车、航空、军事技术等领域。铝镍钴磁铁是最古老的一种磁钢, 被人们称为天然磁体, 虽然他最古老, 但他出色的对高温的适应性, 使其至今仍是最重要的磁钢之一.铝镍钴可以在500℃以上的高温下正常工作, 这是他最大的特点, 另外抗腐蚀性能也比其他的磁体强。铝镍钴磁铁的应用也越来越广泛,从高科技产品到最简单的包装磁,目前应用最为广泛的还是钕铁硼强磁和铁氧体磁铁。 而矫顽力的提高,主要得益于对其本质的认识和高磁晶各向异性化合物的发现,以及制备技术的进步。二十世纪初,人们主要使用碳钢、钨钢、铬钢和钴钢作永磁材料。二十世纪三十年代末,AlNiCo永磁材料开发成功,才使永磁材料的大规模应用成为可能。五十年代,钡铁氧体的出现,既降低了永磁体成本,又将永磁材料的应用范围拓宽到高频领域。到六十年代,稀土钴永磁的出现,则为永磁体的应用开辟了一个新时代。1967年,美国Dayton大学的Strnat等,用粉末粘结法成功地制成SmCo5永磁体,标志着稀土永磁时代的到来。迄今为止,稀十永磁已经历第一代SmCo5,第二代沉淀硬化型Sm2Co17,发展到第三代Nd-Fe-B永磁材料。此外,在历史上被用作永磁材料的还有Cu-Ni-Fe、Fe-Co-Mo、Fe-Co-V、MnBi、A1MnC合金等。这些合金由于性能不高、成本不低,在大多数场合已很少采用。而AlNiCo、FeCrCo、PtCo等合金在一些特殊场合还得到应用。目前Ba、Sr铁氧体仍然是用量最大的永磁材料,但其许多应用正在逐渐被Nd-Fe-B类材料取代。并且,当前稀土类永磁材料的产值已大大超过铁氧体永磁材料,稀土永磁材料的生产已发展成一大
产业
。
镍电解净液钴渣提钴
2019-03-05 09:04:34
镍电解时,阳极中的镍与钴一同电化学溶解进入溶液,在阳极液净化除杂质时,溶液中钴以Co(OH)3方式沉积进入钴渣。钴渣含钴6%-7%,可用来出产氧化钴,也可产出金属钴。所用工艺由钴渣溶解、浸出液净化除杂质、镍钴别离以及制取氧化钴(或金属钴)四部分组成(见图)。 在65-75℃温度下,在硫酸溶液中,参加Na2SO3将Co3+还原成CO2+并溶解: 2Co(OH)3+Na2SO3+2H2SO4====2CoSO4+Na2SO4+5H2O 溶出液在95℃,参加NaClO3将Fe2+氧化水解沉积除掉。除铁液进萃取槽,用P204萃取剂除铜和剩下铁,除铜后液再以P507别离镍钴,含钴有机相用溶液反萃取得到含Co75g/L左右的COCl2溶液。此溶液既可以在不溶阳极电解槽中隔阂电解出产金属镍;也可以用草酸沉钴然后煅烧出产氧化钴粉。电解的技能条件是:电流密度400A/m2,槽电压3-4V,电解温度60℃,电流效率94%。
湿法炼镍(钴)-钴溶液的处理
2019-01-24 11:10:25
应当归属于再生钴原料来源的有含Co50~60%和Ni10~30%的超合金,含Co8~24的磁性合金,含Co5~12%的高速切削合金,用于石化工业的催化剂以及其它钴含量偏高的废料等。不久前,国外还有认为再生原料中生产钴是无利可图的,后来这种观点就改变了。早在1979年就有近2000吨钴从再生原料中生产出来。
美国的例子在这方面是最好的标志。美国是消费钴的基本用户,1980年这个国家钴的消费量为7260吨,其中从再生料中生产的有544吨。
在(前)苏联,钴镍废料是用湿法冶金方法在现代化的镍企业中处理的。
钴溶液的处理
硫化钴溶液是镍企业湿法冶金车间的原料。这种溶液中含(克/分米3):Co3~50(Ni含量大致在这个范围内变化)、Fe3~20、Cu0.2~0.5。再生含钴废料也溶解于硫酸溶液。过滤后的溶液中,各种金属的浓度同上述浓度相似,取决于原料中的金属含量。
硫酸溶液净除杂后,以氢氧化物形式析出。
某些氢氧化物生成的pH平衡值列于表1。
表1 不同作者的资料提供的金属氢氧化物生成的pH平衡值化合物布里顿费阿尔科夫赫菲茨和罗景扬Co(OH)3
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Co(OH)2
Fe(OH)2
Ni(OH)2—
2.0
5.3
6.8
5.5
6.7—
1.63
4.4
6.78
5.62
6.70.9
2.6
4.5
6.4
6.7
7.1
根据表1的资料,高价金属从溶液中析出比低价金属简单得多。这一原理在湿法冶金中得到广泛应用。氧化剂可以是固态、液态和气态。重要的是,氧化剂的氧化电位要比溶液中的金属离子的氧化还原电位高。氧化还原电位可按下式计算:φMe3+/Me2+=φ°Me3+/Me2++RTlnaMe3+(1)NfaMe2+
式中,aMe3+----氧化离子的活度;aMe2+----还原离子的活度;φ°Me3+/Me2+----25℃温度下的标准电极电位。
表2 氧化还原反应的电极电位反应参加反应的离子活度介质电位(伏)Co3+e←→Co2+Aco3+=aco2+=1—+1.84NiO2+4H++2e←→Ni2++2H2O——+1.77HClO+H++e←→Cl-+H2O—酸性+1.491/2 Cl2←→Cl-acl-=1—+1.35O2+4H++4e←→H2OaH+=1—+1.23ClO-+H2O+2e←→Cl-+2OH-Aclo-=1,aoH-=1碱性+0.94Fe3++e←→Fe2+aFe3+=3.8×10-8酸性+0.771Fe2++3OH+←→Fe(OH)3aFe2+=4×10-4pH=2.5+0.44
某些氧化还原反应的电极电位列于表2。从表2的资料可以看出,氧的作用是可以把Fe2+氧化为为Fe3+。为了使钴、镍、锰变为高化合价,需要采用更强的氧化剂,如气态氯或次氯酸盐等,介质应是酸性的。
氢氧化物的水解分步沉淀,反应如下:
2FeSO4+3Na2CO3+6H2O=2Fe(OH)3+2NaCl+3Na2CO3+2Na2CO3 (2)
此反应在pH=4.0~4.5(溶度积Fe(OH)2=4×10-38)时,随实际生成铁的不溶氢氧化物同时进行:
2CuSO4+2Na2CO3+2H2O=CuCO3·Cu(OH)2+Na2SO4+H2CO3 (3)
铜的碱式碳酸盐沉淀的pH值为5.5。
2CoSO4+Cl2+3Na2CO3+6H2O=2Co(OH)3+2NaCl+2Na2SO4+3H2CO3 (4)
pH沉淀=3.0~3.5,溶度积Co(OH)3=2.5×10-43
2MnSO4+2Cl2+4Na2CO3+4H2O=2Mn(OH)4+2Na2SO4+4NaCl+4CO2 (5)
Mn(OH)4r pH沉淀=2.5。锰是最难排除的杂质。
为了正确评价从溶液中分步除杂,不仅需要有热力学数据,而且还要了解生成氢氧化物的动力学。
沉淀可在帕秋克浸出槽内进行(配有压缩空气搅拌)或在带有机械搅拌的装置内进行,用孔状过滤器进行固一液分离。
褐铁型红土镍矿提取镍钴新工艺
2019-02-20 15:16:12
该项目针对褐铁型红土镍矿含镍低、含铁高,并富含铬、铝的详细特色,以及高值、综合利用难题,在国际上初次研宣布碱、酸双循环清洁出产新工艺,完成了褐铁型红土镍矿中镍、铁、铬、钴等的综合利用,并从出产源头削减了废弃物的产出和排放,完成了进程的清洁出产。
首要技能特色和立异点如下:(1)初次开宣布红土镍矿碱法焙烧——溶液高效复原提铬新工艺;(2)初次开宣布褐铁型红土镍矿和碱浸提铬渣的高效提取镍钴新工艺,并完成了浸出机理研讨;(3)初次开宣布氢氧化镍钴的均相沉积和浸出剂再生耦合出产硫酸钙晶须新工艺。
实验取得了镍总回收率大于93%,铁精矿含铁大于62%、铁总回收率大于97%,铬总回收率大于94%,钴总回收率大于90%,碱酸再生循环利用率大于90%的成果。具有质料习惯规模广,资源综合利用好,试剂耗费少,设备老练、牢靠等长处。
由院士和闻名教授组成的专家组对该工艺给予了高度评价,共同以为:褐铁型红土镍矿高效综合利用清洁出产新工艺属严重原始立异,碱、酸双循环清洁出产工艺流程构思新颖,镍、铁、铬、钴首要技能指标到达国际领先水平。
中国镍钴消费现状
2019-01-03 10:44:18
2004 年中国镍消费量突破 14 万吨,见表 1。近几年镍的消费量变化情况见图1。表1 2004年中国的镍消费量(吨)图1 1998年~2004年中国镍的消费量
2005年,中国镍的消费量预计达到17万吨。在中国镍消费结构中,不锈钢占51.3%,电池占8.4%,电镀占26%,有色合金占8.5%,其他占5.8%。而根据 Barclay的数据,在国际市场上,不锈钢占镍消费量约为 65%,有色合金占12%,电镀占8%,化学品和其他5%,其他占10%。中国及世界镍的消费结构见图2。图2 中国及世界(右)镍的消费结构
中国镍消费结构与世界镍消费结构存在差异的主要原因是中国制造业耗镍量高于世界其他国家和地区,在未来几年,这种差异会仍然存在。
1998 年至 2003 年中国钴消费量的年均增长速度约为 20.7%。近年中国电子产业的迅猛发展,带动了钴的消费量的增加,2004年中国钴的消费量接近9000t,预计2005年钴的消费量接近10000t。中国钴的消费结构见图3。图3 中国钴的消费结构