钴、镍萃取分离原理与方法
2019-01-31 11:05:59
现在，钴镍冶金质料已由曾经的硫化钴镍矿逐渐转为钴镍杂料、钴镍氧化矿（含钴、镍红土矿）等，处理工艺由传统的火法造锍、湿法别离相结合转为浸出、净化全湿法流程。钴镍质料来历纷歧，浸出液成分杂乱，沉积、离子交换工艺难以完成钻、镍及钴镍与钙、镁等其他杂质离子的别离。溶剂萃取法有挑选性好、金属收回率高、传质速度快等长处，特别依据离子性质差异及萃取理论研制的新萃取剂及萃取系统，更优化了萃取作用。所以，从根本上找出钴、镍性质的差异，分析现有钴、镍别离工艺原理，对新萃取剂和萃取工艺的开发有指导意义。
一、钴、镍性质差异
钴镍原子序数相邻，同为第四周期第Ⅷ族元素，仅外层d电子数不同，这种性质上的差异可用于萃取法别离。
（一）晶体场配位理论分析钴镍性质差异
1、钴镍轨迹简并
钴、镍比较常见的配位数为4和6。配位数为6时，配体呈八面体型。由于配体之间的方位不同，5个轨迹简并为2组，电子与配体顶头挨近的dz2、dx2－y2作用激烈，能量较高，为6Dq；而别的的dxy、dyz、dzx轨迹作用力弱得多，能量较低，为－4Dq。配位数为4时，配体能够构成平面四方形或正四面体构型。萃取剂的分子量较大，分子间存在较大的空间位阻，所以一般为正四面体构型。相同，四面体场亦发作简并，可是与八面体场完全相反，dxy、dyz、dzx轨迹能量较高，为1.78Dq，而dz2、dx2－y2的轨迹能量较低，为－2. 67Dq。
2、钴镍轨迹电子排布
电子在轨迹的排布遵从能量(CFSE)最低准则，其间成对的电子还需求战胜能量为P或P’的成对能。按这个规矩，电子排布与对应能量巨细如表1。
表1 钴镍离子不同配位数时对应的能量能够看出：6配位正八面体的安稳性大于4配位正四面体的安稳性。Ni(Ⅱ)的6配位八面体的安稳性远大于四配位四面体的安稳性，而Co(Ⅱ)的6配位八面体的安稳性仅略强于四配位四面体的安稳性，所以，溶液中Ni(Ⅱ)仅有6配位存在，而Co(Ⅱ)的6配位或4配位都能够存在。
（二）价键理论
价键理论是L．Pauling等于20世纪30年代提出的杂化轨迹理论在配位化学中的使用。按此理论，在构成共价键时，能级相差不远的各轨迹能够构成杂化轨迹，而原子轨迹杂化后可使成键才能增强，因而使生成的“分子”更安稳。构成配位键时，若中心离子供给的轨迹都是最外层轨迹，则构成的络离子称为外轨络离子；若中心离子供给部分次外层轨迹，则构成的络离子称为内轨络离子。
价键理论以为：中心离子与配位原子的电负性相差较大时，倾向于生成外轨型络离子；相差较小时，则倾向于生成内轨型络离子。一般来说，与电负性较大的配位原子，如F、O合作时，常构成外轨型络离子；与电负性较小的配位原子P、As等合作时则构成内轨型络离子；而与N、Cl等合作时，则即有或许构成外轨型络离子也有或许构成内轨型络离子。
Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)生成外轨型络离子时，假如为4配位，则为sp3杂化，四面体构型；假如是6配位，则为sp3d2杂化，八面体构型。所以，Co(Ⅱ)生成内轨型络离子时，易被氧化为Co(Ⅲ)，而Ni(Ⅱ)较安稳，难于氧化。
由上述配位理论可知：1）钴以外轨型配位时，溶液中安稳存在的为Co(Ⅱ)；以内轨型配位时，溶液中安稳存在的为Co(Ⅲ);2)不管哪种配位，溶液中Ni(Ⅱ)的安稳性高于Ni(Ⅲ)的安稳性；3）Co(Ⅱ)与电负性较大的配位原子结合易构成四配位合作物，安稳性高于Ni(Ⅱ)的合作物；4）Ni(Ⅱ)与电负性较小的配位原子结合易构成六配位合作物，安稳性高于Co(Ⅱ)对应的合作物。
二、钴、镍的萃取别离
（一）钴、镍的磷（膦）类萃取别离
溶剂萃取法是钴、镍别离的重要办法之一，其别离作用好，金属收率高，对料液适应性强，进程易于自动操控。跟着新萃取剂、萃取系统的开发和萃取理论的逐渐完善，溶剂萃取法在钴镍湿法冶金中的使用越来越广泛。
由晶体场配位理论可知，溶液中Ni(Ⅱ)为6配位时较安稳，而Co(Ⅱ)为4或6配位时安稳性挨近，能够一起存在，在必定条件下还能够彼此转化。现在，广泛选用磷类萃取剂别离钴、镍就是使用此原理。
现在，使用于钴、镍别离的磷（膦）类萃取剂首要有P204、P507和Cyanex272，它们在萃取钴、镍时有较大差异。据报道，用P204、P507、Cyanex272萃取钴、镍时，半萃pH差值别离为0.53、1.43和1.93。明显，萃取别离钴、镍的才能逐渐增强。这种差异缘于3种萃取剂的萃取才能和空间结构，见表2。
表2 3种磷（膦）类萃取剂的比较pka表明萃取剂结合金属离子才能的强弱。明显，P204与金属离子结合才能最强。有机磷（膦）类萃取剂结构通式中的R－P－R’键角可用来衡量空间位阻的巨细。在生成八面体构型的配位化合物时，∠RPR’越大，不同磷酸替代基之间的空间位阻越大，越不利于八面体构型的构成。所以，当萃取剂结合才能下降、而空间位阻增大时，八面体构型难于构成，则其他小分子，如水分子易于参加配位。而四面体构型中，2个有机磷一起配坐落一个中心离子，4个O处于互为笔直的平面中，配体之间作用强度较低，∠RPR’对四面体构型影响不大。
有机磷类萃取别离钴、镍的总反应式可表明为：在萃取剂大大过量条件下，M为Co时，n＝2；M为Ni时，n=3。饱满萃取时，不管钴、镍，n=1。钴的萃合物包含四面体和八面体2种构型，而镍仅有八面体构型。四面体萃合物含水量低于八面体萃合物的含水量，有较高的亲油性，所以钴优先进入有机相。
从P204、P507到Cyanex272，酸性逐渐削弱，空间位阻逐渐增大。镍的萃合物一向要坚持八面体构型，而萃取剂与镍构成6配位的难度增大，所以镍的分配比下降。可是，钴萃合物能够转变为四面体构型，补偿了由于萃取剂酸性削弱和空间位阻增大对分配比减小的影响。镍的分配比减小，而钴的分配比根本不变，钴、镍别离作用越来越好。所以，用具有较弱萃取结合强度、较大空间位阻的萃取剂能够较好地完成钴、镍别离。
（二）Co(Ⅱ)的4配位阴离子挑选性合作
电负性较大的配离子配位才能较弱，优先构成外轨型4配位sp3杂化。又由于Co(Ⅱ)优先Ni(Ⅱ)构成4配位，所以挑选一种电负性适宜的配离子，操控适宜的浓度，可优先与Co(Ⅱ)合作，加大钴、镍的萃取别离。
1、SCN－的挑选性合作
SCN－的电负性较大，必定浓度下，与Co2+构成安稳的四面体阴离子合作物Co(SCN)42－，而简直不与Ni2+构成安稳合作物。所以，在该系统中，钴以络阴离子方式存在，镍以水合阳离子方式存在，用MIBK、胺类、季铵盐类萃取剂能够挑选性地从含镍溶液中萃取钴：季铵盐萃取钴的容量与有机相中SCN－的浓度成正比，适用于从低浓度钴溶液中萃取钴。但负载有机相中的钴需用NH3－NH4 HCO3溶液反萃取，而反萃取液中的钴、需求专门的设备收回，生产本钱较大。
2、Cl－的挑选性合作
当Cl－质量浓度为200～250 g/L时，90%左右的Co(Ⅱ)以CoCl42－方式存在，Cu2+、Fe3+、Zn2+等金属离子也构成合作阴离子CuCl42－、FeCl4－、ZnCl42－，而Ni2+仍然以水合阳离子[Ni(H2O)62+]方式存在。选用胺（铵）类萃取剂能够将合作阴离子萃取，完成与镍的别离。
该工艺别离作用好，萃取剂报价低廉，与硫化钴、镍矿氯化浸出联接顺畅，20世纪60～70年代树立的镍、钴厂多选用该系统。比较有代表性的有：加拿大鹰桥公司在挪威克里斯蒂安松的镍厂，使用叔胺从氯化物系统中别离钴、镍；国内的成都电冶厂、福州冶炼厂等都选用氯化物系统以N235萃取别离钴、镍。
（三）钴氧化为内轨络离子
依据价键理论，当Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)与电负性较低的配离子结合时，Co(Ⅱ)简单氧化，生成十分安稳的内轨型Co(Ⅲ)配离子，而该离子假如亲油则生成安稳的萃合物被优先萃取，假如亲水则不被萃取。
1、－铵系统
NH3能够与Co(Ⅱ)构成外轨型合作物Co(NH3)62+，由于1个3d电子跃迁到5s轨迹，该合作物很简单被氧化成愈加安稳的内轨型合作物Co(NH3)63+，见表3。
表3 钴、镍合作物的安稳常数(18～25℃，i=0.1)在－铵系统中，操控的浓度和溶液电位即可确保溶液中的钴、镍别离以Co(NH3)63+和Ni(NH3)62+方式存在。由于Co(NH3)63+的安稳常数为Ni(NH3)62+的1026.13倍，所以挑选一种与镍合作才能比NH3强的螯合萃取剂就能够替代Ni(NH3)62+中的NH3而挑选性萃取镍。
1987年，澳大利亚的昆士兰公司选用汉高公司的LIX84－I萃取剂直接从空气氧化后的含钴、镍的性溶液中挑选性萃取镍，然后选用硫酸盐溶液反萃取，得到的硫酸镍溶液通过电积得到高品质阴极镍。溶液中剩下的钴用H2S沉积得到CoS产品。
2、螯合萃取系统
用螯合萃取剂萃取钴、镍时，易呈现钴中毒现象，由于构成的Co2+螯合物很简单被氧化成Co3+螯合物。Co3+螯合物十分安稳，难于被酸直接反萃取，需求在复原条件下反萃取。但由于反萃取需求很多复原剂，并且Co3+对萃取剂有必定的分化作用，所以该办法没有得到大规模使用。
（四）Ni(Ⅱ)的6配位协同萃取
镍的6配位萃合物的安稳性和疏水性较高，但空间位阻较大，所以在萃取进程中需求参加某些替代结合水的协萃剂。
1、酸性萃取剂与非螯合肟类协同萃取
南非矿藏工艺协会研讨发现，在烷基磷酸类(DEH－PA)中参加非螯合性2－乙基己基肟(EHO)对镍有很大的协萃作用，可是对钴的影响要小得多。协萃机理为：EHO供给孤对电子的才能强于H2O或DEHPA，能够轻易地将它们替代，使镍到达安稳的6配位构型。环烷酸与异十三醛肟相同也有很强的协萃效应，使镍的pH0.5左移2.8，钴的pH0.5左移1.8，钴、镍的半萃pH值扩大到1.2，能够将钴、镍完全分隔。酸性萃取剂与非螯合性萃取剂协同萃取钴、镍，萃取速率快，不存在钴被氧化问题。
2、酸性萃取剂与螯合肟类协同萃取
磷酸类、羧酸类、磺酸类萃取剂中参加必定量的LIX63，对钴、镍的萃取有较强的协同作用，并且酸性萃取剂的酸性越强，E－pH线左移越多，协同作用就越强。该系统的不足之处在于镍的萃取、反萃取速率较慢，反萃取需求必定的酸度，而LIX63在强酸性条件下会降解。这2个问题一向没有得到本质上的处理，所以20世纪90年代后期，该系统仍未得到使用。然后开发的抗降解烷基甲基胺与DNNS协同萃取系统显现了优异的功能，仅仅本钱较高而未完成产业化。
澳大利亚开发出了羧酸萃取剂与螯合肟类萃取剂协同萃取工艺：选用酸性很弱的羧酸萃取剂与羟肟类萃取剂协同萃取，下降了羟肟降解速率；操控萃取剂浓度，可加速萃取和反萃取速率；萃取进程没有呈现钴中毒现象。但不足之处是钴、镍别离系数不算很大，别离进程需求较多级数的洗刷。萃取镍时，LIX63为萃取剂，羧酸为协萃剂；萃取钴时，羧酸为萃取剂，LIX63为协萃剂。
三、结束语
跟着优质钴镍硫化矿资源的逐渐干涸，钴镍氧化矿的开发使用越来越受注重，加压酸浸、硫酸堆浸技能已成为钴、镍湿法冶金的干流技能，所以亟需开发能直接从较高酸度系统中萃取钴镍的工艺(DSX)，并且最好对钙、镁等有抑萃作用。首要研讨方向为：1）开发新的萃取剂，特别是螯合萃取剂，这或许是未来直接从含钙镁溶液中萃取钴、镍的首选萃取剂；2）开发新的萃取系统，跟着萃取理论，特别是协萃理论的开展，研讨萃取剂的协同作用，使到达较好的别离作用；3）开发新的萃取设备，某些钴、镍萃取进程的热力学数值很好，可是动力学速率慢，需求新的萃取设备强化萃取进程。
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
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
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
硅片原理
