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（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℃&mdash;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&ldquo;长径比&rdquo;（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％。

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。

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。

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

现在镍提取冶金的工业进程，以火法和湿法精粹进程相结合的工艺占干流。1996年国际镍产品的结构示于表1，其间只要和镍铁合金是完全由火法冶金出产的。 表1  1996年国际镍产品结构产品名称阴极镍镍块通用镍（粗镍）镍铁合金算计产值/万t38.510.67.3102793.5份额/%41.2911.347.8110.6928.88100.00     在镍的资源利用上，现在以硫化矿为主，约占55%。镍铁合金基本上来自氧化矿的加工。     1996年国际产钴2.8万t，从镍铜体系中提钴占了很大份额，其次是从钴硫精矿、砷钴矿和氧化矿。因为钴大都伴生在其他矿藏中，档次低，回收率一般都较低，尤其是选矿回收率。     湿法冶金是镍钴提取冶金的重要组成部分，一般包含三个进程：浸取进程、净化和分离地程、产品进程。

1735年，瑞典教授发现和分离出了金属钴，并指出钴能染蓝色，且描述了钴的性质。1802年，特纳尔德开始从化学和冶金方面，对钴的化合物进行了较多的研究。1912年，在加拿大德洛罗熔化和精炼公司的第一家重要的钴冶炼厂投产，至1940年加拿大一直是世界上领先的钴生产国家。1924年，加丹加（现属刚果（民））成了最大的钴生产地，加丹加矿业联合公司投产了潘达的电熔炼车间，1926年扎伊尔伊户的年产3500t的铜钴精炼厂投产。1926年，德国杜伊斯堡铜冶炼厂，用来源不同的黄铁矿灰渣生产3t钴，到1965年达到1400t，几乎占世界总产量的8%。1952年，首次在挪威的克里斯蒂安松生产出了电解钴。1956年，才由美国矿山局制得了纯度为99.99%的钴。钴可以提高钢的固相线温度，并能扩大γ相区。钴在高合金钢中可提高奥氏体的淬火稳定性。钴是含钨工具钢的一个重要成分，因为它可提供必要的热硬度，并可提高高温切削效率，经常采用的含钨快速切削钢含Co5%－15%。在磁性合金中，添加3%－40%Co可以提高饱和磁化强度，产生明显的晶体各向异性，并阻止残余奥氏体的形成。钴可提高AlNiCo合金的饱和磁化强度，且可改善剩磁感应。 　　无线电电子管中的灯丝，除必须具有良好的电阻外，耐热性能也要好，这种灯丝除含有镍铁钛外还含有钴。钴铬铁合金Co50Cr30Fe20在铸造状态下可不用热处理，因而可以用来作耐持久负荷，且还要受腐蚀影响的部件。可锻型的这种合金，在相同条件下可耐更大的负荷。 　　钴基合金是一些以无铁或低铁的钨镍钼钴合金。一种常用的司太特合金的成分为Cr25%,Ni11%,W7.5%及余量Co。生产钟表和精密仪表用发条，采用含Co40%，Cr20%，Ni15%,C7%及B0.04%的合金。必须在高温下工作的弹簧，用含Co52%,Cr20%,W15%,Fe2%及C0.15%的钴合金制造。要求导电性良好的弹簧，由含Be1%－3%和Co1%-2%的铜合金制成。 　　钴在硬质合金中用作添加剂。用H2还原的钴粉（3%－25%），在球磨机中用高熔点金属的碳化物或复合碳化物研磨，在研磨中得到的钴由于其晶体构造而要比镍或铁细得多。添加石蜡之类可使压制坯更密实，烧结时暂时生成富钴的碳化物混晶。钴根据温度而要溶解部分碳化物。冷却时碳化物再次析出。在形状相同的弥散碳化物相和钴基体间将发生紧密的聚结和良好的凝聚。添加TiC（即TiC-WC混晶）可显著改进钢的切削性能。再加例如8%TaC在负荷相同时可延长寿命一倍。从烧结温度迅速冷却到凝固点之下，可使硬度和密度达到最大值。 　　一般认为，钴和镍在铸铁中的应用相似，有轻微的石墨化作用。 钴可以提高钢的固相线温度，并能扩大γ相区。钴在高合金钢中可提高奥氏体的淬火稳定性。钴是含钨工具钢的一个重要成分，因为它可提供必要的热硬度，并可提高高温切削效率，经常采用的含钨快速切削钢含Co5%－15%。在磁性合金中，添加3%－40%Co可以提高饱和磁化强度，产生明显的晶体各向异性，并阻止残余奥氏体的形成。钴可提高AlNiCo合金的饱和磁化强度，且可改善剩磁感应。 　　无线电电子管中的灯丝，除必须具有良好的电阻外，耐热性能也要好，这种灯丝除含有镍铁钛外还含有钴。钴铬铁合金Co50Cr30Fe20在铸造状态下可不用热处理，因而可以用来作耐持久负荷，且还要受腐蚀影响的部件。可锻型的这种合金，在相同条件下可耐更大的负荷。 　　钴基合金是一些以无铁或低铁的钨镍钼钴合金。一种常用的司太特合金的成分为Cr25%,Ni11%,W7.5%及余量Co。生产钟表和精密仪表用发条，采用含Co40%，Cr20%，Ni15%,C7%及B0.04%的合金。必须在高温下工作的弹簧，用含Co52%,Cr20%,W15%,Fe2%及C0.15%的钴合金制造。要求导电性良好的弹簧，由含Be1%－3%和Co1%-2%的铜合金制成。 　　钴在硬质合金中用作添加剂。用H2还原的钴粉（3%－25%），在球磨机中用高熔点金属的碳化物或复合碳化物研磨，在研磨中得到的钴由于其晶体构造而要比镍或铁细得多。添加石蜡之类可使压制坯更密实，烧结时暂时生成富钴的碳化物混晶。钴根据温度而要溶解部分碳化物。冷却时碳化物再次析出。在形状相同的弥散碳化物相和钴基体间将发生紧密的聚结和良好的凝聚。添加TiC（即TiC-WC混晶）可显著改进钢的切削性能。再加例如8%TaC在负荷相同时可延长寿命一倍。从烧结温度迅速冷却到凝固点之下，可使硬度和密度达到最大值。 　　一般认为，钴和镍在铸铁中的应用相似，有轻微的石墨化作用。 钴铁的牌号及化学成分名称 牌号 化学成分% Co Fe Ni Cu Mn S C Ca ≤ 钴铁FeCo8518-818-80.80.020.050.010.02　金属钴Co9795-99＜1.52.50.020.020.010.01　纯钴Co99＞99＜0.20.60.04　0.040.06　钴粉Co99＞99＜0.050.30.0010.015　　0.015电解钴Co99.5＞99.5＜0.070.30.0030.0150.0050.01

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。 制取硫酸镍     在送来湿法冶金处理的溶液中，镍含量比估含量高出几倍。镍既可以从原生原料进入溶液，也可以从再生原料进入溶液。在钴沉淀后，它在溶液中的浓度为20～50克／分米3。为了在硫酸盐中以NiSO4·7H2O形式提出镍，这个浓度是不够的，因此先要用苏打(Na2CO3)从硫酸盐中沉淀镍。沉淀物清洗过滤后溶于浓硫酸中。这样可获得几乎是饱和的硫酸盐溶液，内含150～170克／分米3的镍。硫酸盐溶液用镍粉置换脱铜： Cu2＋＋Ni=Ni2＋＋Cu                  （1）     用所谓黑色氢氧化物理学----Ni(OH)3净化铁和钴。 Fe2＋(Co)＋Ni(OH)3=Fe(Co)(OH)3＋Ni2＋               (2) 溶液要净化到其中含镍10克／分米3、含钴不大于0.10～0.15克／分米3、含铁不大于0.002克／分米3。     将含160克／分米3镍、酸化至4～5克／分米3H2SO4的净化溶液送入真空结晶器内，在0.4兆帕压力、210～240℃的温度下，用蒸气蒸发。蒸发至含镍为195克／分米3时，符合比重1.64～1.65克／分米3。     NiSO4·7H2O的结晶不断地在真空结晶不断地在真空结晶槽内进行。所得矿浆送入离心机使晶体同母液分离。含120克／分米3镍的母液再次除去铁和铜并重新使其蒸发，当氯和镁的杂质积存起来时，送去生产黑色氢氧化物。硫酸镍经脱水后含2～3%的水分。将其在80℃的温度下通入蒸气干燥，符合技术规范的商品硫酸盐供应用户。

1735年，瑞典教授发现和分离出了金属钴，并指出钴能染蓝色，且描述了钴的性质。1802年，特纳尔德开始从化学和冶金方面，对钴的化合物进行了较多的研究。1912年，在加拿大德洛罗熔化和精炼公司的第一家重要的钴冶炼厂投产，至1940年加拿大一直是世界上领先的钴生产国家。1924年，加丹加（现属刚果（民））成了最大的钴生产地，加丹加矿业联合公司投产了潘达的电熔炼车间，1926年扎伊尔伊户的年产3500t的铜钴精炼厂投产。1926年，德国杜伊斯堡铜冶炼厂，用来源不同的黄铁矿灰渣生产3t钴，到1965年达到1400t，几乎占世界总产量的8%。1952年，首次在挪威的克里斯蒂安松生产出了电解钴。1956年，才由美国矿山局制得了纯度为99.99%的钴。钴可以提高钢的固相线温度，并能扩大γ相区。钴在高合金钢中可提高奥氏体的淬火稳定性。钴是含钨工具钢的一个重要成分，因为它可提供必要的热硬度，并可提高高温切削效率，经常采用的含钨快速切削钢含Co5%－15%。在磁性合金中，添加3%－40%Co可以提高饱和磁化强度，产生明显的晶体各向异性，并阻止残余奥氏体的形成。钴可提高AlNiCo合金的饱和磁化强度，且可改善剩磁感应。 　　无线电电子管中的灯丝，除必须具有良好的电阻外，耐热性能也要好，这种灯丝除含有镍铁钛外还含有钴。钴铬铁合金Co50Cr30Fe20在铸造状态下可不用热处理，因而可以用来作耐持久负荷，且还要受腐蚀影响的部件。可锻型的这种合金，在相同条件下可耐更大的负荷。 　　钴基合金是一些以无铁或低铁的钨镍钼钴合金。一种常用的司太特合金的成分为Cr25%,Ni11%,W7.5%及余量Co。生产钟表和精密仪表用发条，采用含Co40%，Cr20%，Ni15%,C7%及B0.04%的合金。必须在高温下工作的弹簧，用含Co52%,Cr20%,W15%,Fe2%及C0.15%的钴合金制造。要求导电性良好的弹簧，由含Be1%－3%和Co1%-2%的铜合金制成。 　　钴在硬质合金中用作添加剂。用H2还原的钴粉（3%－25%），在球磨机中用高熔点金属的碳化物或复合碳化物研磨，在研磨中得到的钴由于其晶体构造而要比镍或铁细得多。添加石蜡之类可使压制坯更密实，烧结时暂时生成富钴的碳化物混晶。钴根据温度而要溶解部分碳化物。冷却时碳化物再次析出。在形状相同的弥散碳化物相和钴基体间将发生紧密的聚结和良好的凝聚。添加TiC（即TiC-WC混晶）可显著改进钢的切削性能。再加例如8%TaC在负荷相同时可延长寿命一倍。从烧结温度迅速冷却到凝固点之下，可使硬度和密度达到最大值。 　　一般认为，钴和镍在铸铁中的应用相似，有轻微的石墨化作用。 钴可以提高钢的固相线温度，并能扩大γ相区。钴在高合金钢中可提高奥氏体的淬火稳定性。钴是含钨工具钢的一个重要成分，因为它可提供必要的热硬度，并可提高高温切削效率，经常采用的含钨快速切削钢含Co5%－15%。在磁性合金中，添加3%－40%Co可以提高饱和磁化强度，产生明显的晶体各向异性，并阻止残余奥氏体的形成。钴可提高AlNiCo合金的饱和磁化强度，且可改善剩磁感应。 　　无线电电子管中的灯丝，除必须具有良好的电阻外，耐热性能也要好，这种灯丝除含有镍铁钛外还含有钴。钴铬铁合金Co50Cr30Fe20在铸造状态下可不用热处理，因而可以用来作耐持久负荷，且还要受腐蚀影响的部件。可锻型的这种合金，在相同条件下可耐更大的负荷。 　　钴基合金是一些以无铁或低铁的钨镍钼钴合金。一种常用的司太特合金的成分为Cr25%,Ni11%,W7.5%及余量Co。生产钟表和精密仪表用发条，采用含Co40%，Cr20%，Ni15%,C7%及B0.04%的合金。必须在高温下工作的弹簧，用含Co52%,Cr20%,W15%,Fe2%及C0.15%的钴合金制造。要求导电性良好的弹簧，由含Be1%－3%和Co1%-2%的铜合金制成。 　　钴在硬质合金中用作添加剂。用H2还原的钴粉（3%－25%），在球磨机中用高熔点金属的碳化物或复合碳化物研磨，在研磨中得到的钴由于其晶体构造而要比镍或铁细得多。添加石蜡之类可使压制坯更密实，烧结时暂时生成富钴的碳化物混晶。钴根据温度而要溶解部分碳化物。冷却时碳化物再次析出。在形状相同的弥散碳化物相和钴基体间将发生紧密的聚结和良好的凝聚。添加TiC（即TiC-WC混晶）可显著改进钢的切削性能。再加例如8%TaC在负荷相同时可延长寿命一倍。从烧结温度迅速冷却到凝固点之下，可使硬度和密度达到最大值。 　　一般认为，钴和镍在铸铁中的应用相似，有轻微的石墨化作用。 钴铁的牌号及化学成分名称牌号化学成分%CoFeNiCuMnSCCa≤钴铁FeCo8518-818-80.80.020.050.010.02 金属钴Co9795-99＜1.52.50.020.020.010.01 纯钴Co99＞99＜0.20.60.04 0.040.06 钴粉Co99＞99＜0.050.30.0010.015  0.015电解钴Co99.5＞99.5＜0.070.30.0030.0150.0050.01

一、概述       金属磁性材料广泛应用于国防和国民经济各部门，如雷达、电表、电机、自动化外表及医疗器械等，特别是含有镍、钴14％～34％合金的永磁材料。冶炼、浇涛、加工过程中产出的废渣、废品和磨屑是很好的提钴、镍的质料。处理这些质料与处理原矿比较，冶炼办法简略，加工成本低，金属收回率高。       现在处理含钴、镍磁钢废料的工艺如下：       （一）硫酸溶解、参加硝酸以进步溶解速度，溶后液用黄铁矾法除铁，深化除铝等杂质、或次法沉钴，完成钴镍别离。能够出产相应的镍、钴氧化物、碳酸盐，或深加工成相应的镍钴盐类。磁钢渣处理工艺流程图见图1。    图1  磁钢渣处理工艺流程       （二）选用萃取法替代沉钴工艺，如P204－Na盐萃取除杂质，P204－Na盐萃取别离镍、钴。亦可选用脂肪酸萃取除铁、铝、P204－Na盐萃取别离工艺。因为萃取工艺有价金属收回率高，劳动条件好，产品质量优秀，操作技能条件易把握等特色，越来越得到出产供应商注重。       P204－Na盐萃取除杂质，P204－Na萃取别离镍、钴以及制取相应的镍钴制品的工艺类同于可伐合金处理工艺，请拜见本网站的（从废可伐合金中制取钴镍制品）。       镍钴含量低的废磁钢渣可与镍磷铁一重用火法冶炼，经吹炼制成镍阳极板后再电解精粹，请拜见本网站的（用镍磷铁出产电解镍）。       二、质料       （一）五号磁钢废料、坩埚皮等成分如下（％）：  CoNiFeCu其它～201350215      （二）磁钢磨屑成分如下（％）  CoNiFeCu15～179～1625～502～3SiO2CaOAl2O3H2O40.57～821       三、技能操作条件       （一）酸溶       磁钢渣磨屑含有砂轮碎屑及少数油污，处理前须先行除油，经过磁选机去掉磨屑中非磁成分。       1、除油       将磨屑置于炉中直火加热，直到无油烟冒出即为合格。       温度   300℃±    时刻1～2h       2、磁选       磁钢磨屑为钴、镍、铁等永磁体细末，具有磁性，其间搀杂着少数砂轮磨屑碳化硅和机械搀杂的其它非磁性物质。磁选机的磁场强度为95493A/m，依据状况可磁选1～2次，选后磁性物质组成实例如下（％）：  CoNiFeCuAl2O3SiO22012452153       磁选后磁性部分钴、镍含量与磁钢品种有关。       3、酸浸       液固比，一般操控溶后液金属离子浓度总和为120g/L，液固比取（8～10）∶1。       配酸，硫酸、用量为理论量的1.2倍。       温度，反应是放热反应，温度操控在90～95℃。       硝酸参加量，在酸溶温度下，硝酸分解成Nox（即黄烟），硝酸参加量和参加速度一般取决于物料性质及硝酸收回回来溶解的量，一般每吨磁钢废料参加95％浓硝酸100～200kg。       反应时刻，视磁钢废料粒度及硝酸用量为4～8h。       终占pH值，1.0～1.5。       氮氧化物吸收一般办法如下：       （1）水吸收，空气氧化，Nox气体经过多段吸收，操作妥当，烟囟排气看不见黄色。吸收后稀硝酸回来溶解。既消除环境污染又节省了硝酸。       （2）用稀碱液吸收，生成亚，可减轻Nox损害，但吸收后液不能回来重用。       一般酸溶时镍、钴收回率右到达95％～98％。       （二）黄钠铁矾法除铁       用量，为含铁量的0.35～0.4倍。       氧化温度   85℃       氧化时刻   1h，坚持2h。       沉矾操控温度  ≥95℃       沉矾pH值    1.5～2       沉矾时刻     3～4h       中和剂Na2CO3浓度  7％～10％       矾渣过滤速度   0.5m3/（m2·h）       热水洗刷次数   2次       热水∶矾渣  2L∶1kg       钴镍收回率   97％～98％       （三）归纳除杂质       操控pH值  4～5。       温度   70～80℃       Na2CO3中和剂浓度   80g/L       过滤速度0.3～0.5m3/（m2·h）       （四）镍钴制品出产       1、沉积氢氧化钴       选用次法氧化沉积钴，镍别离，次沉钴条件如下：       酸度   开端   pH＝1.5～2.5              过程中pH＝2.0              结尾pH＝2～2.5       温度，50～60℃，结尾进步至60～70℃（驱氯）       时刻  4～6h       产品  Co（OH）3，经过滤、洗刷后Co/Ni≥7∶1，沉钴后液含Co，0.4～0.5g/L。       钴渣枯燥后其成分实例如下（％）：  CoNiFeCuAl45≤4.5≤0.5≤1≤1       2、沉积碱式碳酸镍       沉钴后液用Na2CO3直接沉积碱式碳酸镍。       温度，85℃       结尾pH值，8～9       Na2CO3浓度150g/L       时刻   4h       趁热过滤，热水洗刷2次，洗水∶碱式碳酸镍2L∶1kg       枯燥后碱式碳酸镍成分实例如下（％）  NiCoFeAlCu45≤1≤0.1≤1≤1       四、产品       （一）粗氢氧化钴       实例，Co   45％   Ni≤4.5％       （二）粗氢氧化镍       实例，Ni   45％   Co≤1％       五、技能经济指标       （一）收回率，Ni   86.35％    Co   85.17％       （二）首要材料耗费（以处理每吨磁钢渣计）       H2SO4（93％）1t       HCL（35%）1.5t       HNO3（65%）0.25t       Na2CO3  0.32t       NaOH    0.5t       NaClO3  0.1t           0.1t       （三）水、电、汽耗费       水     200t       电     2000kW·h       蒸气   70t

（一）镍矿    1、储量及分布     截止至1996年，菲律宾镍矿总储量达到11亿公吨。其中，已探明储量10亿吨，占总储量的93.72％。平均品质范围在0.23％-2.47％。可期储量5630万吨，占5.17％，品质范围在0.36％-1.24％。还有1210万吨为可能储量，品质范围在0.23％-2.27%（注：总储量为探明的储量、可期储量和可能储量之和）。按地质分类，菲镍矿多为红土带（占99％）。由于大部分镍矿处在浅土层，易于开采且成本低。 从地区分布看，集中在Davao Oriental和Palawan，储量分别为4.757亿吨（占总储量43.69％）和4.071亿吨（占总储量37.38％）。其它有较大规模镍矿藏的省还有Surigao del Norte和Zambales。    2、产量     1998年镍矿生产创近10年新高，产量约96万吨，产值7.93亿比索；1993年为低谷，产量只有34.68万吨，产值3.5亿比索。 由于不利天气因素，1990、1991两年镍矿生产的产量、产值出现下降。虽然1992年镍矿产量增加了6.6％，但随后的一年生产非常消极，产量和产值分别下降了41.6％和41.14％，这主要是因为Taganito矿业公司生产暂时停止，以及Rio tuba镍矿公司、Hinatuan矿业公司产量不足。从1994年至1998年，生产开始恢复，并保持了增长势头。1995年增长最快，产量和产值分别增长50.88％和59.00％，主要是Taganito矿业公司、Rio tuba镍矿公司的生产有所改善。 www.metal114.cn     3、出口     镍矿出口在1995年取得最快的增长，出口数量达到65.69万吨，较1994年增长45.07％。当年出口收入达到6.92亿比索，即2630万美元。这主要是由于对日本出口的快速增长。     4、价格    1994年镍矿价格最低，平均价格为795比索/吨。1989年镍矿价格最高，平均价格为1420比索，较1988年的917比索增长54.85％。     5、主要生产商     从1986年Nonoc镍矿公司停产以来，只有Rio Tuba镍矿公司，Hinatuan矿业公司和Taganito矿业公司三家镍矿生产商维持到现在。去年，Cagdianao矿业公司镍矿正式投产。此外，Philnico工业公司在Surigao del Norte省，Hinatuan在Manicani岛的镍矿项目正在筹划中。     6、开采方法、产量和加工技术     这些公司采用露天开采，日产量为1200吨。Nonoc镍矿精炼厂曾是菲律宾唯一的镍矿精炼厂，采用铵基碳酸盐浸出法，用于处理350万吨含1.2％镍、0.12％钴和37％铁的红土层和蛇纹石矿石。现在正在引进一种低能耗,低污染和高产出的新技术，压力酸浸出法。   （二）钴矿    据菲矿产和地质科学局的官员介绍，钴矿是一种伴生矿，只有1986年以前数据可供参考。在1979年至1986年的八年间，菲钴矿产量总计5400吨。

由于Fe2＋／Fe的标准电位（－0.14lV）远较Cu2＋／Cu的标准电位（0.330V）为低，所以，铁能较彻底地从溶液中把Cu2＋置换成Cu。需要说明的是：此置换反应的理论耗铁量仅为0.88kg∕kgCu，与实际相差很大，其原因在于： 一、浸出液中的剩余酸消耗铁 Fe＋2H＋ Fe2＋＋H2 二、浸出液中的溶解氧， 使置换反应生成的 Fe2＋ 继续氧化成Fe3＋，  Fe3＋又被Fe还原成Fe2＋，因而要消耗一部分铁 2H＋＋2Fe2＋＋O2  2Fe3＋＋H2O 2Fe3＋＋Fe  3Fe2＋ 三、Fe3＋还可能使已生成的Cu氧化成Cu2＋，增加了铁的耗量 2Fe3＋＋Cu  2Fe2＋＋Cu2＋ 由上述讨论可以看到，铁置换铜的方法的主要影响因素有溶液的酸度、溶液中含氧量等；此外，由于置换反应是在液固相界面上进行，因而，接触面积（即铁的比表面），接触时间等也是其重要的影响因素。

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。

一、工艺流程简述 按着浸出工艺的要求对镍钴矿石进行破碎、磨细，然后进行浸出，镍、钴、铜、镁被溶解进入浸出液，杂质铁、硅基本上不被溶解仍留在渣中，经过浸出使方针金属镍、钴、铜、镁与杂质铁、硅等别离，使浸出液得到开始净化，浸出渣经洗刷，一洗液送净化，二洗液、三洗液回来洗渣。浸出液经净化除杂获净化液和净化渣，方针金属保留在溶液中，杂质入渣，经过净化，使方针金属与杂质进一步别离，浸出液纯度进一步进步。操控必定条件，往净化液中参加硫化剂，使硫酸铜转化为不溶于硫酸溶液的硫化铜入沉积固相，镍、钴、镁不构成硫化沉积仍留在沉铜母液中。往沉铜母液中参加硫化剂，可溶的镍、钴硫酸盐转化为不溶的硫化物入沉积固相，硫酸镁不与硫化剂效果，仍留在镍钴母液中。往沉积镍钴母液中加碳酸氢铵（或碳酸钠）可溶的硫酸镁与碳酸氢铵效果生成不溶的碱式碳酸镁。 简言之，首要进行酸浸出，在浸出过程中，镍、钴矿中镍、钴、镁均被溶解以二价离子状况进入浸出液。杂质铁、二氧化硅不溶或少溶留在浸出渣中，经过酸浸使镍、钴、镁与杂质铁、硅等开始别离，然后将浸出液净化除杂，使镍、钴、镁与杂质别离，纯真浸出液，往净化液中参加硫化剂，使可溶的镍、钴、硫酸盐转变为不溶解的硫化物入沉积固相，硫酸镁不与硫化剂效果，仍留在溶液中，经过硫化沉镍、钴，使镍、钴与镁别离，最终在镍、钴沉积母液中参加碳酸盐，使可溶的硫酸镁转变为不溶的碳酸镁。 选用湿法冶金（或称化学选矿）办法归纳收回镍、钴、镁，实验证实是可行的，一般选用酸浸—硫化沉镍钴—碳化沉镁工艺流程。      二、浸出基本原理       浸出基本原理根据镍、钴、镁硅酸盐中镍、钴、镁能溶解于酸溶液中，浸出首要化学反应为： H2（Ni.Mg）SiO4·H2O+H2SO4=（Ni.Mg）SO4+H2SiO3+H2O (Mg.Fe)3[Si2O5](OH)4+3H2SO4=3(Mg.Fe)SO4+2H2SiO3+3H2O        1.硫化沉镍钴基本原理 硫化沉镍、钴的基本原理根据可溶镍钴硫酸盐或盐与硫化剂效果生成不溶的硫化物入沉积固相，首要化学反应为： NiSO4+Na2S=NiS+Na2SO4 NiCl2+Na2S=NiCl2+2NaCl CoSO4+Na2S=CoS+Na2SO4 CoCl+Na2S=CoS+2NaCl       2.碳化沉镁的基本原理 碳化沉镁的基本原理根据镁硫酸盐与碳酸盐效果，生成不溶的碳酸镁入沉积固相，首要化学反应为： MgSO4+Na2CO3=MgCO3+Na2SO4 MgCl2+Na2CO3=MgCO3+2NaCl       3.浸出液的净化 浸出液的净化选用氧化中和水免除杂或许黄钾铁矾法除杂均能到达除杂要求，但中和渣中镍钴含量较黄钾铁矾渣高，镍钴在渣中丢失较黄钾铁矾法高。浸出液中含铁较低时选用氧化中和水解法除杂，浸出液中含铁较高时，选用黄钾铁矾法除杂。       4.硫化沉镍钴  硫化沉镍钴可在室温下弱酸性溶液中进行，取得的化学镍钴（或称钴镍）精矿，可经过调整硫化沉镍、钴条件来调整，化学镍钴矿中镍、钴档次        5. 碳化沉镁 碳化沉镁在加温弱碱性溶液中进行，取得的化学菱镁矿。 三、首要试剂耗费        硫酸（98%）、 碳酸钠（工业级）、 （含Na2S60%）、石灰  、  拌和、需用电 、   加热。 服务项目： 检测、判定检测事务品种地质及化探：普查样品、槽（坑）探样品、钻孔样品、涣散流样品、次生晕样品、原生晕样品等矿石矿藏：铜铅锌矿石、金矿石、钼矿石、钨矿石、钛矿石、锡矿石、锑矿石、铋矿石、矿石、钴矿石、镍矿石、铬矿石、铁矿石、锰矿石、磷矿石、萤石、铝土矿、硫铁矿及岩石全分析等精矿产品：铜精矿、铅精矿、锌精矿、金精矿、锡精矿、锑精矿、钨精矿、钼精矿等矿产品（交易）：各种精矿（有利、有害杂质成分）、进口质料及冶炼渣料等冶金产品：质料、辅料、中间产品、金属及合金等环境监测：矿山及选厂排放的废渣、废水、土壤及水质评价（砷、、重金属离子）检测元素金（Au）、银（Ag）、铜（Cu）、铬（Cr）、磷（P）、碳（C）、铅（Pb）、钨（W）、锂（Li）、硫（S）、锌（Zn）、锡（Sn）、钠（Na）、钼（Mo）、钾（K）、铌（Nb）、钒（V）、砷（As）、钽（Ta）、镉（Cd）、锰（Mn）、锑（Sb）、锆（Zr）、钙（Ca）、钛（Ti）、铋（Bi）、铍（Be）、镁（Mg）、铝（Al）、（Hg）、铂（Pt）、镍（Ni）、铁（Fe）、氟（F）、钯（Pd）、钴（Co）、硅（Si）等。矿石物相岩矿判定

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&darr;［１＋ｚ］Ｍ&darr;［１－ｘ－ｙ］Ｎｉ&darr;［ｘ］Ｃｏ&darr;［ｙ］Ｏ&darr;［２］，其中０．０５&le;ｚ&le;０．２，０．１＜ｘ&le;０．８０．１＜ｙ&le;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。&nbsp;

我国镍产品的出产相对来讲比较会集，以甘肃、吉林、新疆、云南、四川等区域为主。首要出产供应商有：金川集团有限公司，吉林吉恩镍业股份有限公司，新疆有色金属工业（集团）阜康冶炼厂。2004 年我国以矿产品为质料出产的镍量（金属量）约为 8 万 t，其间新疆为3000 t，吉林为5800t，甘肃为71000 t。甘肃（金川）的镍产值占我国镍出产值的88％以上，近年我国镍产值见图1。图1  近年我国镍产值 估计2005年我国的镍产值为10.7万t, 其间新疆为3500 t，吉林为6000 t，甘肃为 91000 t，其他区域为6500t 。见图2。图2  2005年我国镍产值猜测 2004年我国钴产值约7500t，其间金川钴产值为2200t，占29.3%。2005年我国钴产值将保持7500t 的水平，金川钴产值为4000t.  我国已成为全球首要钴出产国之一。

一、前言 在我国地下水除铁技术中，广泛采用曝气接触氧化的除铁方法。曝气接触氧气除铁法，是使曝气地下水中的亚铁离子不经氧化与溶解氧一同进入接触滤层，在滤层的接触催化作用下完成亚铁离子的氧化和截留。天然锰砂除铁是在我国已得到广泛应用的一种接触氧化除铁法；人造锈砂和自然形成的锈砂除铁法，是七十年代在我国实验成功的另一种接触氧化除铁法。 过去，笔者曾对天然锰砂除铁法进行过系统的实验和研究。近些年来，国内外又对以石英砂为载体的人造锈砂和自然形成的锈砂的除铁过程进行了研究。这些研究成果，发展了接触氧化除铁工艺，提高了接触氧化除铁工艺的效能，促进了接触氧化除铁工艺的推广和应用。 人们对于接触氧化除铁机理的认识有一个发展过程。本世纪三十年代开始将软锰矿砂用作地下水的接触氧化除铁滤料以来，人们一直把二氧化锰当作催化剂，这被称作经典理论。早在六十年代初，笔者在研究天然锰砂除铁过程中就发现了“活性滤膜”的接触催化作用，后又经多次模型及生产试验检验证实，终于于1974年正式提出了活性滤膜接触氧化除铁原理，这使认识又深化了一步。近几年，笔者对铁质活性滤膜接触氧化除铁的基本特征又进行了研究。实验表明，新滤料初期皆有一定的除铁能力，但并不持久经过一段时间除铁能力便开始衰竭。滤后水的含铁浓度相应升高；随着运行时间的增长，滤料的除铁能力又逐渐提高，滤后水水质变好，最终滤料具有了稳定的除铁能力。最终具有稳定的除铁能力。最终具有稳定除铁能力的滤料，称为“成熟”的滤料；由新滤料到“成熟”滤料的转化过程，称为滤料的“成熟”过程。事实上，滤料的成熟过程，正是滤料表面铁质活性滤膜的形成和积累的过程。本文将对新滤料的除铁作用、活性滤膜的形成及积累过程，以及成熟滤层中活性滤膜的除铁特征等方面的问题进行探讨。　　二、新滤料的除铁作用 用未经曝气的无氧含铁地下水经新滤料层过滤，发现滤层最初都有一定的去除亚铁离子的能力。图1为新天然锰砂去除水中亚铁离子的情况。新石英砂或无烟煤去除亚铁离子的情况，与天然锰砂类似。新滤料能在无氧条件下除铁，表明新滤料对水中的亚铁离子有吸附作用。 新滤料对水中亚铁离子的吸附能力，与滤料的品种有关，表1为几种新滤料在无氧条件下对水中亚铁离子的动态吸附容量。由表1可见，马山锰砂的吸附容量最大，石英矿砂最小。 　　　　　　　　　　　　　表1  新滤料对亚铁离子的动态吸附容量滤料品种名称滤料粒径mm水的含铁浓度　　mg/l水的pH水温(℃)吸附容量mg/l马山锰砂1.0～1.2514～186.165000锦西锰砂1.0～1.2514～186.161000阳泉无烟煤1.0～1.2514～186.16250黑龙江烟煤1.0～1.2514～186.16250松花江河砂1.0～1.2514～186.16250北戴河石英矿砂1.0～1.2514～186.1624 实验表明，吸附于新滤料表面的亚铁离子，在有溶解氧的情况下，能被氧化为高铁。但是，在新滤料表面生成的高铁氢氧化物，与在成熟滤料表面生成的具有强烈催化活性的铁质滤膜，在性质上有很大不同。首先，在新滤料表面生成的高铁氢氧化物具有非常密实的构造。新滤料层与成熟滤层的对比试验表明，在滤层都截留相同的铁量时（某次试验为2g），成熟滤层的水力阻抗竟比新滤层高40倍。所以，在新滤料表面生成的高铁氢氧化物比成熟滤料表面的活性滤膜要密实得多。其次，在新滤料表面生成的高铁氢氧化物并不具有强烈的接触催化活性。图2为三种新滤料成熟过程的对比试验。由图可见，由于新滤料具有一定的吸附能力，所以过滤初期都有一定的除铁效果，但当它们的吸附容量逐步耗尽，滤后水的含铁浓度便不断升高。随着过滤除铁过程的进行，在滤料表面开始生成具有接触催化活性的铁质滤膜，由于活性滤膜物质在滤料表面的积累，滤料渐趋成熟。滤层出水含铁浓度又开始降低，从而具有峰状特征。试验发现，虽然这三种新滤料的吸附容量有很大差别，但它们的成熟期却基本相同。如果新滤料表面生成的高铁氢氧化物具有接触催化活性。那么吸附容量大的新滤料截留下来的铁质较多，应该能较快地成熟，即具有较短的成熟期，但实际情况并非如此。所以，新滤料表面生成的高铁氢氧化物不具有强烈的接触催化活性，它与成熟滤料表面具有强烈接触催化活性的铁质滤膜物质的性质是不同的。 三、滤料的成熟过程 含铁地下水曝气充氧后，通过新滤料层过滤，由于新滤料具有吸附能力，所以具有一定的除铁能力。与此同时，滤料表面开始成生具有催化活性的铁质滤膜。所以，新滤料在成熟过程中，同时具有吸附除铁和接触氧化除铁两种作用。新滤料过滤初期，接触氧化除铁作用很小，所以以吸附除铁为主。随着滤料吸附能力的消耗，除铁能力降低，滤层出水含铁浓度逐渐增大。另一方面，在滤料表面生成的活性滤膜的除铁能力则不断增大，当活性滤膜除铁能力的增大速率超过了吸附除铁能力的减小速率时，滤层出水含铁浓度便开始出现下降趋势。由于活性滤膜的接触氧化除铁过程是一个自动催化过程，所以滤膜除铁能力的增大具有加速的特征，使滤层出水含铁浓度的变化过程线在峰值后略具上凸的形状，直至出水浓度降至要求值。之后，滤层出水的含铁浓度便稳定在很低的数值，它表明滤料已趋于成熟。这样，可以把滤料的成熟过程分为三个阶段，第一阶段为新滤料的吸附除铁作用占优势，称为吸附段；第二阶段为铁质活性滤膜的催化除铁作用占优势，并具有加速进行的特征，称为加速催化段；第三阶段表现为铁质活性滤膜的稳定催化除铁作用，称为稳定催化段，如图3。稳定催化除铁过程连续进行相当时间，滤料最终完全成熟。完全成熟的滤料表面被铁质活性滤膜覆盖而发黄，故常称为锈砂。滤料的吸附容量不同，它们的成熟过程也有差别；吸附容量小的滤料，吸附阶段比较短，且滤层出水浓度变化过程线的峰值也较大；吸附容量大的滤料，吸附阶段比较长，出水峰值也较小。当滤料的吸附容量较大，而地下水的含铁浓度又较小时，出水浓度峰值有可能降至水质标准要求值以下，这时滤池一投产便能供应合格的水质。 我们在图2所示条件下，还进行了北戴河石英矿砂、松花江河砂、黑龙江烟煤等滤料的成熟试验，试验结果与图2基本一致。上述六种滤料的吸附段和加速催化段的总长度，大致为4～5d，此时滤层出水含铁浓度都能降至0.3mg/l以下，但出水水质尚不够稳定，7d后则皆能稳定地除铁。 综上所述，滤料品种不同，只对除铁初期的出水水质有影响，基本上不影响滤料的成熟期和成熟滤料的除铁性能，即对成熟滤料而言，不同品种的滤料作为铁质活性滤膜的载体，其作用是没有区别的，这就为在接触氧化除铁工艺中采用石英砂、河砂、无烟煤等廉价滤料提供了理论依据，经济意义是很大的。但是，吸附容量大的滤料，如天然锰砂，在除铁初期出水水质较好，这在实用上是有重要意义的。石英砂、无烟煤等吸附容量小的滤料，投产初期出水水质差，需采取改善水质和加速滤料成熟的措施，是其缺点。 有人用滤料表面铁质的附着指数（附着于100mg滤料表面的铁质的mg数）作为滤料成熟的指标。前已述及，由于不同滤料具有不同的吸附容量，而在滤料表面吸附氧化的铁质并不具有催化活性。吸附容量大的滤料，在除铁初期就使附着指数达到相当数值，但这时滤料并不具有相应的“成熟”程度。所以，用附着指数作为滤料成熟的指标，对吸附容量不同的滤料不是普遍适用的。 人们习惯于以除铁滤层出水含铁浓度降至饮用水水质标准(0.3mg/l)以下作为滤料成熟的标志。由于滤层都是在一定的条件下进行工作的，这就使“成熟”与具体的工况有关，而不具有统一的标准，难于相互比较，所以也是不完善的。 我们认为，以单位滤料表面积所具有的接触氧化反应速度常数或滤层的接触催化活性系数作为滤料成熟的指标比较合理。 四、铁质活性滤膜的化学组成及其催化的基本特征 在去除亚铁离子的过程中，滤料表面上逐渐形成了铁质活性滤膜。在一个过滤周期里，如果滤膜在滤料表面上的附着量大于反冲洗中的剥落里，滤料表面上的铁质便增多，这使滤料颗粒逐渐变大。对含铁浓度较高的地下水除铁水厂，能观察到明显的滤层增厚和造粒现象，有的水厂，滤料使用一年，部分滤料的粒径可由0.6～2.0mm增大到5～6mm，体积增加几倍乃至几十倍，成为锈球。这种锈球湿时为棕黄色，表面上附着一层疏松的铁质氢氧化物（滤膜）。洗去滤膜，锈球表面光滑且有一定强度。剖开锈球，内部棕黑相间，为年轮状，比较密实。锈球内多有一个由细滤料构成的小的核心，但也有没有核心全由铁质组成的。 将由佳木斯水厂取来的锈球焙烧后，测得其中含Fe2O388%，SiO28%，此外还含有Ca、Mg、Mn等多种元素。锈球外部疏松的铁质滤膜的化学成分，与锈球相同。根据锈球形成的过程，可以断定内部那样密实的物质是由滤料表面这种疏松的铁质滤膜长期积累逐渐形成的。 我们还对新鲜滤膜和锈球内部物质进行了差热和热失重分析，测出它们的化学组成如表2。新鲜滤膜的试样为生产滤池反冲洗水沉淀下来的铁泥（测定前已存放一天）。由表2可见，铁质滤膜与锈球内部物质虽然化学成份相同，但化学组成却有不少差异。通过比较可以看出，由滤料表面铁质滤膜积累成锈球内部物质的过程，是结晶水逐渐脱离的过程，外观上则由疏松到密实。 为了了解滤膜与锈球内部物质催化活性的差别。进行了下面的对比试验。一支滤管装入附有新鲜滤膜的锈球作滤料，另一支滤管装入洗去滤膜的锈球作滤料，使它们在相同的条件下进行除铁试验。 表2  铁质活性滤膜的化学组成试样名称化学组成新鲜滤膜Fe2O3·5H2O或Fe(OH)3·H2O锈球内部物质Fe2O3·H2O或FeOOH新鲜滤膜Fe2O3·6H2O或Fe(OH)3·2H2O图4为试验结果。由图可见，有新鲜滤膜的锈球，降铁效果良好。而洗去滤膜的锈球则除铁效果很差，并且具有与新滤料相同的特征，它表明只有锈球表面疏松的滤膜物质才具有催化活性，而锈球内总密实的物质则没有催化活性。滤料表面这种具有催化活性的疏松的铁质滤膜，称为铁质活性滤膜。 地下水含铁浓度14mg/l；溶解氧浓度7～8mg/l；滤速10m/h。 实验表明，新鲜的铁质活性滤膜的催化活性最强，随着时间的延长，铁质滤膜逐渐老化，其催化活性也逐渐减退。实验是用成熟滤料进行的，实验结果如图5。由图可见，停运几天以后，成熟滤料的除铁效能已大大降低，表明铁质滤膜会随时间逐渐老化而丧失其催化活性。锈球内部的密实物质，正是由老化的铁质滤膜长期积累而成。所以，滤料表面铁质活性滤膜的催化作用只有在连续的除铁过程中才能实现。滤料表面的铁质活性滤膜在过滤除铁过程中得到新的补充，从而在原来的滤膜上不断覆盖上新的滤膜，这使滤膜始终保持新鲜而具有很高的催化活性。旧的滤膜则逐渐老化丧失催化活性，久之便成为滤料表面密实的附着物。滤料表面的铁质活性滤膜的不断更新，是锈砂接触氧化除铁过程正常进行的必要条件。已经明了，铁质活性滤膜接触氧化除铁的过程，首先是滤膜离子交换吸附水中的亚铁离子，可表示如下： Fe(OH)3·2H2O＋Fe2+= Fe(OH)2(OFe) ·2H2O++H+ 当水中有溶解氧时，被吸附的亚铁离子在活性滤膜的催化下迅速地水解和氧化，从而使催化剂得到再生，反应生成物又作为催化剂参与反应，所以铁质活性滤膜接触氧化除铁是一个自动催化过程。 Fe(OH)2(Ofe) ·2H2O+1/4·O2+9/2 ·H2O= 2Fe(OH)3·2H2O+ H+ 收集反冲洗水中的铁泥进行分析，发现其中基本上不含亚铁化合物。它表明被活性滤膜吸附的亚铁离子能被迅速地氧化为高铁。 按照铁质活性滤膜接触氧化除铁是一个自动催化过程的概念，在过滤除铁过程中被截留于滤层中的铁质由于具有催化作用，应能使滤层的接触氧化除铁能力得到提高。情况确实如此。图6为除铁过程中，水的含铁浓度沿滤层深度方向分布的变化情况。其中曲线1为滤层反冲洗后1小时的浓度分布情况，曲线2为反冲洗后36小时的情况。由图可见，曲线2较曲线1的位置上移，表明随着铁质在滤层中的积累，滤层的接触氧化除铁能力有明显的提高，它证实了铁质活性滤膜接触氧化除铁是自动催化过程的结论。 五、成熟滤层的接触氧化除铁速率 水中的亚铁离子在成熟滤层中被去除，经历以下诸步骤：亚铁离子由水中向滤料表面扩散；亚铁离子被滤料表面的活性滤膜吸附；被吸附的亚铁离子水解并被氧化，生成高铁氢氧化物——铁质活性滤膜。上述诸步骤中，反应速度最慢者将成为除铁速率的控制步骤。实验表明，亚铁离子向滤料表面扩散可能是除铁速率的控制因素。实验还表明，滤料上活性滤膜只以外表面吸附水中的亚铁离子。根据菲克定律，亚铁离子向滤膜表面扩散时，扩散速率与水中和滤膜表面的亚铁离子浓度差(C－C’)成正比，与滤膜表面的边界层厚度σ成反比。如果将扩散速率作为除铁速率，并认为C’很小可忽略不计，则 －dc/dt=DS/D(C－C’)≈DS/σ·C　　　　　　　　(1) 式中　t——时间，t=ml/u； l——滤层的厚度； m——滤层孔隙度； u——滤速； D——扩散系数； S——单位体积滤层中滤膜的外表面积，S=6a(1－m)/d； d——滤料粒径； a——滤料的形状系数； σ——边界层厚度； C’——滤膜表面上的亚铁离子浓度。 将上列各参数代入式(1)得 －dc/dι=βC　　　　　　　　　　　　　　　(2) β=6Dam(1－m)/ σdu　　　　　　　　　　　(3) 式中β称为滤层的接触催化活性系数。 当水在滤层中呈层流状态流动时，可以认为边界层厚度为一定值(σ=const)，由式(3)可知，这时滤层的催化活性系数与滤速的一次方成反比例关系。 当水在滤层中呈紊流状态流动时可近似地认为边界层厚度与滤速成反比例关系， σ=a/u　　　　　　　　　　　　　　　　　(4) 式中　a为比例系数。将式(4)代入式(3)，得 β=6Dam(1－m)/ad　　　　　　　　　　　　　(5) 即紊流时，除铁效果与滤速无关，这可以看作与滤速的零次方成反比。 当水在滤层中低于层流和紊流之间的过渡区时，可以认为滤层的催化活性系数与滤速的p次方成反比， β=6Dam(1－m)/bdup　　　　　　　　　　　　(6) 式中　b为比例系数；而0 由雷诺数可判别水在滤层中的流态。雷诺数按下式计算 Re=pdu/6μa(1－m)　　　　　　　　　　　　　(7) 则Re上述滤层除铁速率与滤料粒径以及滤速的关系，笔者早在天然锰砂除铁的研究中已经通过实验得到。现在，我们又从理论上作出了论证。 设亚铁离子在滤膜上的反应速率（吸附、氧化、水解）与表面上的亚铁离子浓度成正比，所以滤膜表面上的除铁速率为 －Dc/dt=KSC’　　　　　　　　　　　　　　　　(8) 式中　K——单位面积滤膜上的反应速度常数。 当除铁过程稳定时，表面反应速率与扩散速率相等，即 KSC’=DS/σ(C－C’)　　　　　　　　　　　　　　(9) 从而得　　C’=C/(1+Kσ/D)　　　　　　　　　　　　(10) 将式(10)代入式(8)，得 －Dc/dl=[K/(1+Kσ/D)]·[6am(1－m)/du·C]　　　(11) 比较式(11)和式(2)，可知 β=[K/(1+Kσ/D)]·[6am(1－m)/du]　　　　　　　(12) 由上式可知，β随K的增大而增大，所以两者都可用作判断滤料成熟程度的指标。 六、几点结论 1.通过对天然锰砂、石英砂、河砂、无烟煤等多种滤料的实验，发现新滤料对水中铁离子有吸附作用，吸附容量因滤料种类而异，但吸附于新滤料表面的铁质氧化后并不具有催化性能。新滤料的吸附容量大，过滤初期除铁水质较好。 2.实验表明，对亚铁离子氧化起催化作用的是除铁过程在滤料表面上自然形成的铁质活性滤膜，其形成速度一般与滤料种类无关。铁质活性滤膜的化学组成为Fe(OH)3·2H2O。实验证实，铁质活性滤膜接触氧化除铁过程是：水中亚铁离子先被滤膜吸附，然后被氧化和水解，生成新的活性滤膜，并作为新的催化剂参与反应，所以活性滤膜除铁是一个自动催化反应过程。实验表明，除铁过程中截留于滤层中的铁质，能使滤层的接触催化能力增大。 3.实验表明，新滤料的“成熟”过程，就是铁质活性滤膜在滤料表面逐步积累的过程。成熟滤料的除铁过程，实质上就是滤料表面铁质活性滤膜的除铁过程。对成熟滤料而言，不同品种的滤料作为铁质活性滤膜的载体，其作用基本上是没有区别的。滤料的成熟过程可分为吸附段、加速催化段和稳定催化段等三个区段。建议以单位滤料表面积上的反应速度常数K或滤层的接触催化活性系数β作为判别滤料成熟的指标。 4.实验研究表明，新鲜的铁质活性滤膜的催化活性最强，但随时间滤膜逐渐脱水老化，其催化活性也逐渐减弱，所以，滤料表面活性滤膜的催化作用只有在连续的过滤除铁过程中才能实现。 5.实验证实，滤层的接触氧化除铁速率由亚铁离子向滤膜表面的扩散速度控制。从扩散定律出发，理论推导出滤层除铁速率公式。

浸出工艺是镍钴湿法冶金的第一步，使物猜中的有价金属元素进入溶液，经过别离和净化，并终究取得制品；浸出也是一种别离手法，有利于从浸液和浸渣平分别提取方针元素。含镍钴物料的工业浸出进程首要有三类： 一、常压酸浸（硫酸和）； 二、加压氧浸或酸浸； 三、浸。 无论是氧化物料仍是硫化物料都可以选用酸浸工艺处理。在不加氧化剂条件下的浸出，曾在挪威和加拿大使用于高镍锍，镍的浸出率可高达98%以上，铜和贵金属则留在浸渣中，别离效果很好。但是硫化矿藏的简略酸浸将发生，对金属材料有激烈腐蚀效果，工业施行的难度较大。所以硫化矿藏的酸浸一定量的铜离子或铁离子，可显着加速浸出进程。硫酸和介质的挑选对浸出进程有较大影响，尤其是浸出反响器结构原料的挑选。一起，介质的不同也影响出液的别离和净化进程，以及终究产品。读者将在以下不同工业生产实践的论说中体会到这一点。 加压浸出的首要意图是进步反响温度，以此进步浸出速度、缩短浸出周期，并进步浸出率，使常压下难以进行的反响进程可有效地进行。在有氧参加的浸出反响中，加压浸出关于进步反响速度有两层效果。但是，因为在设备出资和日常保护本钱上加压浸出显着高于常压浸出，选用何种工艺较适宜，需经技术经济分析和证明。 浸可直接用于镍钴硫化矿藏，用于氧化矿藏时先要进行复原焙烧，使镍钴呈金属状况。镍钴硫化矿的浸大多在氧压下进行，镍、钴、铜的硫化物氧化溶解，金属以络离子方式进入溶液，硫则生成硫酸，而铁则生成氧化物进入浸渣。 工业上使用的含镍物料的首要浸出进程包含： 1、高镍锍的硫酸氧压浸出； 2、高镍锍的浸出； 3、高镍锍的浸出； 4、镍锍氧压浸； 5、红土矿复原焙烧料的浸； 6、红土矿的高压酸浸。 这些工艺流程将在今后各节平分别论说。某些研讨者以为，硫化矿的直接浸出工艺是现在首要研讨开发方向，特别是某些不适于火法精粹的含砷或高镁精矿。这些新浸出工艺包含硝酸催化的加压浸出、生物浸出、Fe3＋、或Cu2＋催化的氧气或常压浸出、加压氧化浸出等。

在镍钴湿法生产过程中，从含镍钴溶液到生产出符合一定标准的镍和钴产品，中间必须经过杂质去除（净化）及有价金属元素的分离富集等工序。目前镍钴提取冶金工业上应用的溶液净化和分离富集方法主要有化学沉淀、溶剂萃取和离子交换等三种。 一、化学沉淀法 化学沉淀法是最常用的溶液除杂和分离方法，镍钴提取冶金工业上主要应用水解沉淀、硫化物沉淀、难溶盐沉淀和置换分离等工艺。 （一）水解沉淀 水解沉淀 水解沉淀的原理是不同金属氢氧化物在水中具有不同溶解度或溶度积，因而具有不同的开始沉淀的pH值，通过控制溶液中沉淀pH值，则可将要求从溶液中除去的离子以氢氧化物的形式沉淀，有时需要辅之以氧化还原电位的控制。一些金属氢氧化物25℃的溶度积及根据Eh－pH图获得的开始沉淀的pH值列于表1，供设计水解沉淀净化方案时参考。工业常用的水解沉淀工艺包括氧化水解除铁、氧化水解分离镍和钴等。 表1  某些金属氢氧化物的PKSP及开始沉淀的最低pH值氢氧化物PKsp开始沉淀pH值氢氧化物PKsp开始沉淀pH值Co（OH）343.80.5Cu（OH）219.35.0Sn（OH）456.00.5Fe（OH）215.35.8Sn（OH）227.81.5Zn（OH）216.36.8Fe（OH）338.62.2Pb（OH）214.97.2Pt（OH）235.02.5Ni（OH）218.47.4Pd（OH）231.03.4Co（OH）215.77.5In（OH）333.23.5Ag2O7.718.0Ga（OH）335.23.5Cd（OH）25.268.3Al（OH）332.73.8Mn（OH）213.48.3Ni（OH）34.0Mg（OH）211.39.6 针铁矿法除铁也是一种水解沉淀工艺。形成针铁矿（FeOOH）晶体的主要条件是：低浓度Fe3＋、pH=3～5、高温（≥90℃）。常用方法是先将Fe3＋还原成Fe2＋，然后中和到要求pH值，高温下再使Fe2＋缓慢氧化。这样得到的沉淀是FeOOH而不是Fe（OH）3，易于过滤。在镍钴生产中，常用高镍锍作还原剂，空气作氧化剂。形成针铁矿的另一种方式是在大容量已除铁溶液中以喷淋方式加入欲净化除铁溶液，在充分搅拌下，Fe3＋总体浓度不高（＜1g/L），在空气氧化条件下加入中和剂可形成FeOOH。这样，溶液不用先还原，再氧化。 （二）硫化物沉淀 硫化物沉淀是分离镍、钴、铜等有价金属的常用方法，硫化剂多为Na2S、NaHS和H2S。一般金属硫化物在水中的溶解度都很小，常用于从镍钴溶液中沉淀分离铜，也用于从红土矿浸出液中沉淀分离铜、镍、钴。当用H2S作硫化沉淀时，形成硫化物的平衡pH值取决于该硫化物的活（浓）度积、溶液中金属离子浓度及离子价数。25℃及常压下，H2S沉淀硫化物时的平衡pH值列于表2。 表2  不同离子浓度时形成硫化物的平衡pH（25℃及常压）硫化物CMe=1mol/LCMe=10－4mol/L硫化物CMe=1mol/LCMe=10－4mol/LHgS－15.00－13.00CdS－2.50－0.25Ag2S－14.00－10.60ZnS－0.531.47Cu2S－12.35－8.35CoS0.852.85CuS－6.55－4.55NiS1.243.24SnS－3.00－1.00FeS2.304.30PbS－2.85－0.85MnS3.905.90 （三）难溶盐（化合物）沉淀法 最常用的难溶盐（化合物）沉淀法是黄钠铁矾工艺除铁。黄钠铁矾是两种以上硫酸盐的复盐，通试为Na2Fe6（SO4）4（OH）12或Me＋Fe3（SO4）2（OH）6、Me2＋Fe6（SO4）4（OH）12,具有结晶好，易过滤的优点。通式中，Me＋一般为Na＋、K＋、NH4＋或H3O＋,其中以钾钒最稳定，沉降性能最好。 （四）置换沉淀 通常的置换沉淀是电负性金属从溶液中置换出电正性离子，如镍粉除铜。广义上说，置换沉淀还包括固休物料与溶液反应，其中固体中某一元素与溶液中的金属离子交换位置，如利用Ni2S3从溶液中沉淀铜。 二、溶剂萃取分离 溶剂萃取是分离和富集金属离子的常用方法之一，在有色金属湿法冶金领域有着广泛的工业应用，在镍钴提取工业中的应用也正在走向成熟。 溶剂萃取是利用有机相从不相混的液相中把某种物质提取出来的一种分离方法。溶剂萃取法的工艺过程包括萃取、洗涤和反萃三个阶段。萃取是使水相中某些物质转移到有机相，洗涤是使进入有机相的杂质回到水相（洗涤液），反萃是使被萃物质（目标组元）从有机相转移到水相（反萃剂），以便进一步处理成产品。有些萃取剂在萃取前需要进行预处理（如皂化等），以保证萃取条件。 溶剂萃取工艺的关键是萃取剂的选择。除经济效益外，选择萃取剂的基本原则为： 1、选择性好，容易实现金属分离； 2、良好的萃取动力学性能，平衡速度快； 3、大萃取容量，萃取剂用量少； 4、在水相虽的溶解度小，且化学稳定性好； 5、易与稀释剂互溶，混合后具有良好的分相性能，不易产生第三相。 溶剂萃取在镍钴冶金中的应用主要有两方面：一是从主金属溶液中将杂质元素萃取除去，或相反，将主金属离子萃取出来；二是将性质相近的镍和钴分离。 在工业生产中，往往采取多级萃取流程。因有机相和水相流动方式不同，多级萃取又分为逆流萃取、错流萃取和分馏萃取等多种方式，如图1所示，分馏萃取是逆流萃取上加入有机相的洗涤段。图1  萃取流程 a－三级错流萃取；b－三级逆流萃取 F－料液；S－有机相；E－萃取液；R－萃余液 镍钴提取工业中，溶剂萃取主要用于镍和钴的分离，以及分离铜铁等杂质。硫酸介质中常用CYANEX272、P507或N235萃取分离钴和镍，CYANEX272是新开发的萃取剂，其分离系数比P507大－个数量级。杂质（铁、铜、锌）的萃取分离常采用P204。氯化介质中常用铵类萃取剂。一些用于镍钴分离的新萃取正在研究开发中。 三、离子交换 通过离子交换树脂的吸附和解吸，可从溶液中脱除特定的离子。离子交换法一般用来处理低浓度（如浓度小于10－6mol/L）的稀溶液，当溶液浓度较高时（如高于1%），采用这种方法的分离效果不大。离子交换的主要工业应用是微量杂质的深度净化，在镍钴湿法冶金中用于脱铅和锌，以及用于微量铜的脱除。 用于镍钴分离的离子交换工艺的研究也较活跃，提出了一些有潜在工业应用前景的新型离子交换树脂。

初始溶液中钴铁摩尔比对钴取代FE3O4中铁的影响.pdf

合格浸出液泵入φ2.0m×1.5m机械搅拌槽中，加入适量NaOH生成Ni（OH）2沉淀，使Ni（OH）2浆料液中Ni＝20g/L，pH＝10～12。然后，将浆液泵入氧化电解槽中，鼓入空气进行电解。阳极为镍始极片，阴极为不锈钢片，槽电压2.4～3.2V，槽电流2800～3000A，温度45～52℃，电解20～24h，颜色由绿转黑，黑镍转化率可达65%～75%。黑镍浆液转入φ3.0m×1.9m洗钠槽，洗钠后的黑镍即可用于除钴，洗水送污水处理站。     除钴在φ2.5m×3.0m空气搅拌槽中间段进行，温度70～80℃，停留时间1.5h，Ni（Ⅲ）∶Co＝1.2（mol比）。流出的除钴矿浆经二段压滤，滤液调pH至3.2～3.4后送镍电解工序，滤渣浆化后送钴系统处理。黑镍除钴的效果良好，钴的脱除率可达98%，并约有60%的铜和铁同时除去。除钴前后典型溶液成分和除钴效率列于表1。所得钴渣的化学成分列于表2。 表1  除钴前后溶液平均成分和除钴率元素除钴前液除钴后液钴脱除率/%NiCoCuFeNiCoCuFeg/L83.30.1910.00280.003781.7＜0.0020.00100.000998.31 表2  钴渣的典型化学成分组元NiCoCuFeMnSiO2CaOMgOH2O%33.722.120.980.350.0150.260.0660.2641.5

1 镍冶金的一般常识 1.1 概 述 镍在国际物质文明开展中十分重要的效果。人类发现镍的时刻不长，但运用镍的时刻可一向追溯到公元前300年左右。我国至迟在春秋战国时期就现已呈现了含镍成分的武器及合金器皿。古代云南出产的一种“白铜中，也含有很高的镍。1751年，瑞典科学家克朗斯塔特初次制取到了金属镍。直到十九世纪末，因为产值有限，镍被人们视为贵金属，用以制造首饰。二十世纪以来，人们发现了镍的多种用处及其在改进钢的功用方面所具有的共同功用，现代镍工业由此诞生并得到了敏捷开展。镍是一种银白色的金属。在公元前我国就知道运用镍锌，镍铜合金。 国外于1775年制得纯镍，在1825～1826年间瑞典开端了镍的工业出产。其时，因为技能条件等要素的约束，镍的出产长时间未得到明显的开展。直到发现将镍炼制成合金钢往后，镍工业才有了较快的开展，产值也敏捷上升。1910年国际镍产值只要2.3万吨，1960年为32.55万吨，1980年为74.28万吨，至2002年国际镍的年产值已到达117.59万吨，镍的消费量也将到达104.7万吨或更多.跟着我国经济开展速度的进一步加速和国民经济结构的调整，不锈钢职业，电池，电镀，触媒职业对镍的需求量将进一步添加。 1.1.1 国际镍资源 镍的矿藏资源首要有硫化镍矿和氧化镍矿，再就是贮存于深海底部的含镍锰结核。有关统计资料标明，至1990年，全国际已发现的陆地镍储量为5800万吨，储量根底为1.23亿吨，海洋锰结核矿的镍资源若以准鸿沟档次估量，约有689万吨.在全国际镍储量中，硫化镍矿占了30—40%，氧化硫矿占了60—70%。首要散布在古巴，加拿大，俄罗斯，新喀里多尼亚，印度尼西亚，南非，澳大利亚和我国，巴西，哥伦比亚，多米尼加，希腊，菲律宾等国。国际各国所产镍金属中，百分之七十左右来源于硫化镍矿。 1.1.2 国内镍资源 我国已探明的镍矿点有70余处，储量为800万吨，储量根底为1000万吨，在国际上占第八位.其间硫化镍矿占总储量的87%，氧化镍矿占13%。首要散布在甘肃，四川，云南，青海，新疆，陕西等15个省，自治区中，其间甘肃最多.金川镍矿已探明的镍储量为548万吨，占全国总储量的68.5%。其间次为云南，新疆，吉林和四川，其镍储量别离占全国总储量的9.1%，7.5%，5.2%和4.5%(见表1-2)。金川镍矿则因为镍金属储量会集，有价稀贵元素多等特色，成为国际同类矿床中稀有的，高等第的硫化镍矿床。 1.2 镍及其首要化合物的物理化学性质 镍是元素周期表中第Ⅷ族的元素，其在元素周期表中的方位决议了镍及其化合物的一系列物理化学特性，镍的许多物理化学特性与钴，铁近似;因为与铜比邻，因而在亲氧和亲硫性方面又较挨近铜。 1.2.1 金属镍的性质 1.2.1.1 物理性质 1.2.1.2 化学性质 1.2.1.1 物理性质 镍是一种银白色的金属，其物理性质与金属钴，铁有适当共同的当地，重要表现在： A.镍的比重：在20℃时为8.908，牢靠数值为8.9～8.908，熔点时液体镍的比重为7.9。 B.镍的比热：在0～1000℃的温度范围内改变于420～620焦耳/公斤.K，在居里点或其附连有一明显的顶峰，此温度下失掉铁磁性。 C.镍的电阻：在20℃时按其纯度99.99～99.8%改变于6.8～9.9微欧厘米(10-8Ωm)。镍基合金尽管广泛用于热电元件，但因为氧化联系纯镍实践上无此用处。 D.镍的热电性与铁，铜，银，金等金属不同，较铂为负，所以在冷端的电流由铂流向镍，因而，以镍作为热电元件时可发作高的电动势。 E.镍具有磁性，是许多磁性物料(由高导磁率的软磁合金至高矫顽力的永磁合金)的首要组成部分，其含量常为10~20%。 1.2.1.2 化学性质 金属镍是元素周期表第8副族铁磁金属之一，原子序数28，原子量58.71，熔点1453±1℃，沸点2800℃。天然生成的金属镍有五种安稳的同位素：Ni5867.7%，Ni6026.2%， Ni611.25%，Ni623.66%，Ni641.66% 。其首要化学性质有： A.在大气中不易生锈以及能反抗苛性碱的腐蚀。大气试验成果，99%纯度的镍在20年内不生锈痕，不管在水溶液或熔盐内镍反抗苛性碱的才能都很强，在50%欢腾苛性钠溶液中每年的腐蚀性速度不超越25微米，对盐类溶液只简单遭到氧化性盐类(如氯化高铁或次氯酸铁盐)的腐蚀.镍能反抗一切的有机化合物。 B.在空气中或氧气中，镍表面上构成一层NiO薄膜，可防止进一步氧化，含硫的气体对镍有严峻腐蚀，尤其在镍与硫化镍Ni3S2共晶温度在643℃以上时更是如此.在500℃以下时镍关于无明显效果。 C.20℃时镍的电极电位为-0.227伏，25℃镍的电极电位为-0.231伏，若溶液中有少数杂质，尤其是有硫存在时，镍即明显钝化。 1.2.2 镍的化合物及性质 在自然界里镍的化合物有三种根本形状 1：镍的氧化物 2：镍的硫化物 3：镍的砷化物. 1.2.2.1 镍的氧化物 镍有三种氧化物：即氧化亚镍(NiO)，四氧化三镍(Ni3O4)及三氧化二镍(Ni2O3)。三氧化二镍仅在低温时安稳，加热至400~450℃，即离解为四氧化三镍，进一步进步温度终究变成氧化亚镍.镍可构成多种盐类，但与钴不同，只生成两价镍盐，因而，不安稳的三氧化二镍常作为较负电金属(如Co，Fe)的氧化剂，用于镍电解液净化除Co之用。氧化亚镍的熔点为1650∽1660℃，很简单被C或CO所复原.氧化亚镍与CoO，FeO相同，可构成MeO SiO2和2MeO SiO2两类硅酸盐化合物，但NiOSiO2不安稳.氧化亚镍具有触煤效果，可使SO2转变为SO3，而SO3与NiO又能够构成安稳的硫酸盐，并较铜，铁的硫酸盐安稳，加热到750~800℃才明显离解.氧化亚镍能溶于硫酸，，和硝酸等溶液中构成绿色的两价镍盐.当与石灰乳发作反响时，即构成绿色的氢氧化镍(Ni(OH)2)沉积。 1.2.2.2 镍的硫化物 镍的硫化物有：NiS2，NiS5，Ni3S2，NiS.硫化亚镍(NiS)在高温下不安稳，在中性和复原气氛下受热时按下式离解：3NiS = Ni3S2 +1/2S2在冶炼温度下，低硫化镍( Ni3S2 )是安稳的，其离解压比FeS小，但比Cu2S大。 1.2.2.3 镍的砷化物 镍的砷化物有砷化镍(NiAs)和二砷化三镍(Ni3As2)。前者在自然界中为红砷镍矿，在中性气氛中可按下式离解：3NiAs =Ni3As2+As在氧化气氛中红砷镍矿的砷一部分构成蒸发性的As2O3，一部分则构成无蒸发性的盐(NiOAs2O3)。因而，为了更彻底地脱砷，在氧化焙烧后还必须再进行复原焙烧，使盐转变为砷化物，进一步氧化焙烧中再使砷呈As2O3形状蒸发，即进行替换的氧化复原焙烧以完结脱砷进程。 1.3 镍的用处及其消费量 1.3.1 镍的用处 1.3.2 镍的消费量 1.3.1 镍的用处 镍与铂，钯类似，具有高度的化学安稳性，加热到700～800℃时仍不氧化.镍在化学试剂(碱液和其它试剂)中安稳.镍系磁性金属，具有杰出的耐性，有满意的机械强度，能饱尝各种类型的机械加工(压延，压磨，焊接等).纯镍特别是镍合金在国民经济中取得广泛的应有.镍具有杰出的磨光功用，故纯镍用于镀镍技能中.特别值得指出的是纯镍还用在雷达，电视，原子工业，远距离操控等现代新技能中.在火箭技能中，超级的镍或镍合金用作高温结构材料.镍粉是粉末冶金中制造各种含镍零件的质料，在化学工业中广泛用作催化剂.镍的化合物也有重要用处.硫酸镍首要用于制备镀镍的电解液，镍则用于油脂的氢化，氢氧化亚镍用于制备碱性电池.硝酸镍还能够在陶瓷工业中用作棕色颜料.可是，纯镍金属和镍盐在现代工业用处中耗费不多，而首要是制成合金运用.全国际耗镍最多的国家是美国和英国，占总产值的60～70%。其间用于合金的镍量到达80%以上。跟着我国改革开放，工业技能飞速开展，电气工业，机械工业，建筑业，化学工业等对镍的需求也愈来愈大。近十年我国的镍的工业又有了很大的开展.归纳起来镍的用处可分为六类： a.作金属材料，包含制造不锈钢，耐热合金钢和各种合金等3000多种，占镍消费量的70%以上。 b. 用于电镀，其用量约占镍消费量的15%。首要用在钢材及其他金属材料的基体上掩盖一层经用，耐腐蚀的表面层，其防腐功用要比镀锌层高20~15%。 c. 在石油化工的氢化进程中作催化剂.在煤的气化进程中，当用CO和H2组成时发作下列反响：CO + 3H2 →CH4 +H2O(温度800℃，催化剂)常用的催化剂为高度涣散在氧化铝基体上的镍复合材料(Ni25~27%)。这种催化剂不易被H2S，SO2所毒化。 d.用于用作化学电源，是制造电池的材料.如工业上已出产的Cd-Ni，Fe-Ni，Zn-Ni电池和H2-Ni密封电池。 e.制造颜料和染料。其最首要的是组成黄橙色颜料。 f.制造陶瓷和铁素体。如陶瓷上常用NiO作着色剂添加还能添加料坯与铁素体间的粘结性，并使料坯表面光洁细密。铁素体是一种较新的陶瓷材料，首要用于高频电器设备。 1.3.2 镍的消费量 镍的消费相对比较单一，首要会集在不锈钢，合金钢，电镀，电池，触媒，军工等范畴，其间不锈钢职业耗镍量最大，约占整个镍消费的60—70%。2001年我国不锈钢产值为75万吨左右，耗镍量约4.5万吨.非钢职业近年来开展迅猛，2001年耗镍量约3万吨，其间电镀及镍网职业耗镍最大，约为2万吨，电池职业5000吨，触媒职业1500吨，军工职业2000吨，其它职业1500吨，使全国镍的消费量到达7.5万吨左右，消费量迅猛添加。 我国镍的消费按商场细分准则和区域区分呈五大商场区域： A.以上海为中心的华东商场：包含江，浙，沪，皖三省一市.在此区域内有全国首要的金属期货交易所和长江，华通两个现货商场.现在该区域内年消费镍3万吨左右。未来几年内宝钢集团所属上钢一厂，三厂，五厂合计有150万吨的不锈钢产能将连续构成，镍的潜在消费惊人。150万吨产能估量含镍不锈钢为100-120万吨，理论计算耗镍量为8-10万吨，考虑其运用废钢要素，不锈钢添加的产能至少要耗费5万吨原镍，再加上电镀，合金，镍网，铸造等职业镍的消费，使该区域对镍的需求在未来将到达8万吨以上。 B.以太钢为要点的华北商场：包含太原，天津，北京三地.现在该区域镍的消费量约2.8万吨，有80%会集在太原钢铁公司。太钢在未来将构成100万吨不锈钢出产才能，到时原镍耗费估计到达5.2万吨左右，从而使华北商场镍的消费量到达5.6万吨水平，是一个极为重要的区域，并且该区域对钴，铂族金属的需求量也较大。 C.以电镀为要点的珠江三角洲及周边商场：该区域经济兴旺，镍的年消费量在6000—8000吨，但在往后适当一段时期内生长潜力不大。 D.以沈阳为中心的东北商场：首要是冶金，军工，电池职业，年消费镍约6000吨.跟着宝钢，太钢不锈钢方案的施行，东北地区的不锈钢出产会逐渐萎缩，优势将会集在高温合金和军工钢方面，消费量呈递减趋势。 E.以重庆为要点的西南商场：包含云，贵，川三省，首要是冶金，电镀职业，年消费镍量约4000吨。重庆市把轿车，摩托车做为支柱产业来规划和开展，电镀用镍呈添加趋势，估计未来西南商场对镍的需求将到达5000吨/年水平。 1.4 镍的出产值及其改变 我国镍工业起步于1953年。在金川镍矿被发现前，我国一向被外国视为“贫镍国”，一些国家也趁机对我国施行镍封闭，以此限制我国现代工业的开展。五十年代初，上海冶炼厂，沈阳冶炼厂，重庆冶炼厂等首要在铜电解液中和处理杂铜的进程中提取镍金属，以满意国家对镍的需求。此外，也从吉巴进口的氧化镍中制取镍金属。我国运用国内矿产质料提取镍是从四川会理镍矿开端的。1959年，四川会理镍矿投入出产。1963年和1964年，金川镍矿和吉林磐石镍矿又相继投入出产.特别是金川镍矿的发现和建成投产，不光使我国的镍资源储量跃居国际前列，并且大大进步了我国国产镍的产值，为我国现代工业的开展奠定了根底.特别是进入新世纪以来，金川公司不断加大对矿山的投入，使用新的探矿，找矿办法，在自有矿山的深部和外围进一步勘探，仅2001年就在龙首矿深部发现一出中型矿体，含镍，铜金属量别离到达6万多吨和3万多吨。 截止2003年，全国精镍的年出产才能约6.8万吨，其间：金川公司6万吨，成都电冶厂5000吨，重庆冶炼厂1500吨，新疆阜康冶炼厂2000吨。但实践产值达不到，只要6.2万吨(不包含镍盐含镍量)，质料缺乏是限制达产的最首要要素。值得一提的是我国最大的镍出产厂商金川公司近几年通过技能改造和资源操控战略的施行，出产才能大为进步.依据该公司的开展方针，到2006年其产值将超越10万吨。

硅灰石除铁设备： 不仅用于弱磁性矿物的粗、精选，还可用于非磁性矿物的除铁工艺中，磁系多采用优质钕铁硼磁性材料，磁能稳定，磁力强，处理量大，回收率高等特点。分离出的铁粉品位较高，可直接出售，大大提高了硅灰石矿的综合利用率。 湿式磁选机工作原理： 矿浆经给矿箱给入磁选机槽体，呈松散状态进入给矿区。经磁场区时，其中磁性较强的矿粒在磁场的作用下，被吸附在圆筒表面上，圆筒转动过程中，磁性矿粒成链状进行翻动，同时夹杂在磁性矿物中一部分脉石矿粒及泥沙被水冲刷排出，磁性矿粒随圆筒旋转，被带出矿场区被水冲入清矿中，非磁矿物被甩掉，在槽内矿浆流的作用下，从尾矿槽排出，从而完成分选过程。 硅灰石除铁设备的优点： 1、磁系采用优质钕铁硼，磁能积高、顽力强及磁通密度高。2、使用多层感应纯铁导磁材料作为磁介质，磁场梯度高。3、工作面磁场性能优良，直接与矿物接触。4、设计了编程器控制系统，无需人工操作。 硅灰石除铁方法： 为了达到除去含铁矿物目的，硅灰石除铁设备作用于磁性矿粒上的磁力大于作用于磁性矿粒上的所有机械力的合力。其中磁选次数越多，硅灰石粒度越细，除铁效果越好。对含杂以弱磁性杂质矿物为主的硅灰石，利用湿式强磁选机在一千奥斯特以上可以选出，对含杂质以磁铁矿为主的强磁性矿物，则采用弱磁性或中磁选机进行选取效果比较好。

富钴铁锰壳生成于全球大洋的海山、海脊、海台，那里数百万年来水流不断冲刷岩石，因而没有堆积物。这些富钴铁锰壳从周围严寒的海水中堆积到岩底上，构成最厚达250毫米厚的铺砌层。富钴铁锰壳之所以重要，首要是因为这或许是钴的来历，一起也因为其间含有钛、铈、镍、铂、锰、、碲、钨、铋、锆等其他金属。富钴铁锰壳生成于水深400至4000米处，最厚、含钴量最高的矿壳生成于水深800至2500米处。矿壳的散布和厚度受地崩等重力进程、堆积物外层、水下和水面礁石以及水流的影响。 矿壳在各式各样的底面岩石上生成，因而用遥感数据难以区别矿壳和底层，而遥感数据是开展勘探技能的一个重要方面。幸亏矿壳的伽马辐射高得多，因而据此能够将两者加以区别。矿壳的物理特征包含均匀孔隙度高（60%），均匀表面面积极大（每克300平方米），成长速度极慢（每一百万年1～6毫米）。这些特征有助于将许多有经济价值的金属从海水里吸到矿壳表面。 矿壳由水合软铁矿（氧化锰）和大方纤铁矿（氧化铁）构成，厚的矿壳还有一定量的碳酸氟磷灰石（CFA），大都矿壳都含有少数石英和长石。水合软铁矿一般吸收的元素包含钴、镍、锌和；氧化铁吸收的有铜、铅、钛、钼、砷、钒、钨、锆、铋和碲。 大块矿壳的钴含量最高为1.7%，镍含量最高为1.1%，铂含量最高为百万分之一点三。就大片海洋水域而言，矿壳的均匀含钴量达0.5%至1%，因而矿壳成为陆地和海岸外最丰厚的潜在钴矿。在大陆边际和接近西太平洋火山弓弧处，矿壳的钴、镍、钛和铂含量削减，而硅和铝含量添加。矿壳生成处的水越深，水合软铁矿相关元素削减，铁和铜添加。在矿壳中钴、铈、、钛、铅、碲和铂的高集度很高，高于其他金属之上，因为这些金属经氧化反响生成较为安稳、较不活动的化合物。稀土元素一般为0.1%至0.3%不等，连同其他水成元素、钴、锰、镍等等，均来自海水。铈是一种稀土元素，在矿壳中高集度很高，具有重要的经济潜力。 矿壳在其上成长的海山和海脊阻止海洋水体活动，然后发生许多由海山引发的水流，相对自海山向外的水流而言，这种水流的能量一般较强。在海山峰端外沿，这些水流的效应最强，那里的矿壳最厚。这种海山特有的水流还增强涡流混合，形成上升流，然后增强了初级生成率。这些物理进程对海山生物群落发生了影响，而不同的海山有不同的生物群落。海山群落的特征是，在矿壳最厚、含钴量高的当地，密度相对较低，差异相对较小，海山群落构成的决定因素是：水流形状、地势、底部堆积和岩石形状及掩盖规模、海山巨细、水深以及氧气最少区的巨细和规模。如要编写关于环境影响的文件，现有常识是不行的，需求更好地了解海山生态体系及群落。 约有40次研讨调查飞行是专门研讨富钴壳的，研讨工作首要由德国、日本、美国、大韩民国、俄罗斯联邦、我国和法国进行。所估量的40次调查不包含作者不知道的由苏联（后因由俄罗斯联邦）和我国进行的一些调查。但从1981年至2001年约42次调查飞行的状况来看，每艘调查船及实地科学研讨费用估量约为3 200万美元，陆上研讨费用估量约为4 200万美元，投资总额约为7 400万美元。 矿壳挖掘技能的研讨与开发刚刚起步。矿壳散布详图尚缺，对小型海山地势也尚无全面了解，但这些关于拟定最为恰当的采矿战略是不可或缺的。实地勘探作业一般是制作海束水深图、衍生反向散射和斜角图，编制地震概略，同时用以挑选采样点。进行调查时，在每一海山挖泥取样和抽取岩心15～20份。随后，用摄像机进行调查，判定壳、岩和堆积类型和散布状况，如有或许，还判定壳厚度。因为底部声测信标许多，需有大型拖曳设备，搜集的样品也许多，因而这些勘探活动需求用大型、设备精巧的研讨船舶。在勘探的高级阶段进行定点调查时，拟运用深水拖曳侧扫描声纳，包含宽带测深技能，并可运用系联线遥控车，借以制作和标划小规模的地势。可采用挖泥取样，抽取岩心，用遥控车勘察，并用一种尚待研发的用具进行短距离取样等办法对堆积物进行广泛的取样。伽玛放射丈量将判定壳厚度，并判定薄堆积层下有无矿壳存在。要了解海山环境，需求运用流量仪系泊设备，需求进行生物抽样和调查。 现己制定的12条矿壳勘探挖掘原则如下： 一、“区域”原则： （一）浅于1000～1500米的大火山机体； （二）2000万年以上的火山机体； （三）顶部没有大型环礁或礁石的火山结构； （四）底部水流强、且不断的区域； （五）开展完善的浅海氧气最少区； （六）不受许多河蚀岩屑和风成岩屑影响的区域。 二、定点原则： （七）平整小规模地势； （八）峰端平顶、峰脊线低点和斜道； （九）斜坡安稳； （十）当地无火山活动； （十一）均匀含钴量≥0.8%； （十二）壳均匀厚度≥40毫米。 从技能上来说，矿壳挖掘比锰结核挖掘更为困难。挖掘锰结核之所以相对简单，是因为锰结核下面是软质堆积层，而矿壳则与基底岩石或紧或松连在一起。为了挖掘成功，有必要使壳脱离基底岩石，因为基底岩石会大大下降矿石等级。矿壳挖掘或许有五种作业办法：碎裂、破坏、进步、接取和别离。拟议的矿壳挖掘办法是运用海底爬行车，用液压管升降体系和电缆与水面的采矿船联合。采矿机自行推动，速度每秒钟约20厘米。在根本采矿状况下，物料经过量为1000000t∕y。在这种状况下，合理的采矿才能为碎裂功率80%，基底岩石在矿壳中的掺混率25%。提议用于挖掘矿壳的一些具有创造性的新体系包含：用喷水器使壳脱离基底；现场过滤技能；用声波使壳脱离基底。这些主张给人带来期望，但有待进一步研讨。 矿壳所含金属对世界经济的重要性从其消费办法中清楚明了。锰、钴和镍的首要用处是制作钢，这些金属使钢具有特性。钴还用于电力、通讯、航空、发动机和东西制作工业。镍也用于化工厂、炼油厂、电器和机动车。钴是铜矿挖掘的副产品，因而，钴的直销与对铜的需求密切相关。碲的景象也相同，碲是铜和金挖掘的副产品。因为直销不安稳，厂商只得寻求钴和碲的替代品，成果曩昔十年中钴和碲的商场添加很有限，因而报价较低。假如这些金属的其他丰厚的来历得到开发，在产品中从头运用这两种金属的积极性就会随之添加，商场就会扩展。 最近经判定，矿壳除含有锰、钴、镍、铜和铂以外，还含有或许使人们更有积极性挖掘的其他金属。例如，钛的价值仅次于钴，铈的价值高于镍，锆的价值与镍适当，碲的价值近乎是铜的两倍。上述分析假定对每种金属都能研讨出经济上可行的冶金提炼办法。 依据等第、总吨数和海洋条件，中赤道太平洋区域矿壳挖掘潜力最大，约翰斯顿岛专属经济区（美国）、马绍尔群岛和中太平洋山的国际水域特别如此，但法属波利尼西亚、基里巴斯和密克罗尼西亚联邦的专属经济区也应予以考虑。 在矿壳中发现的许多金属对保持现代工业社会功率、进步21世纪生活水平至关重要。人们日益认识到，富钴壳是重要的潜在资源。因而需求经过研讨、勘探和技能开发，添补关于矿壳挖掘各方面问题的信息距离。

在铁族元素（包含Fe、Co和Ni）的三价氢氧化物中，其间以Ni(OH)3的氧化性最强，Co(OH)3次之，Fe(OH)3的氧化性最弱。用Ni(OH)3可使Co2+氧化成Co3+。      在工业生产上，黑镍（FeOOH）是Ni(OH)3的安稳形状。因为氢氧化亚镍[Ni(OH)2]的顔色为暗绿色，而氢氧化镍[Ni(OH)3和NiOOH]为黑色，故得名“黑镍”。黑镍像Cl2相同，它可作氧化剂用于中和水免除钴。其反响如下： NiOOH+Co2++H2O=Ni2++Co(OH)3      作为电解液净化沉钴所需的黑镍是用电解法制取的。电解阳极氧化Ni(OH)2法的根本进程是,从电解液净化系统抽出部分净化后液，参加沉积出Ni(OH)2,将Ni(OH)2矿浆放入电解槽内通入直流电，Ni(OH)2在阳极上发作氧化反响： Ni(OH)2-e=NiOOH+H+      Ni(OH)2电解氧化成NiOOH的机理现在还不彻底清楚。但一般以为氧化进程发作在固相即Ni2+无需进入溶液能够发作氧化,也就是说在Ni(OH)2颗粒触摸到阳极时才干氧化。电解氧化槽必须加强拌和,促进Ni(OH)2颗粒与阳极磕碰。电解氧化槽的阳极材料为外长始极片,阴极材料可用镍铬丝或不锈钢网,用鼓入空气的办法拌和电解氧化槽中的矿浆。下表为电解氧化槽技能操作条件。 下表“黑镍”电解氧化槽技能操作条件项目单位 电解液成分 NaOH0.1～0.15mol/L Ni30g/L电解液温度℃50槽电压V2.3阳极电流密度A/m220电流效率%～50     芬兰哈贾伐尔塔精粹厂选用“黑镍”氧化水免除钴是在两个容积为120m3的空气拌和槽中以两段逆流方法进行的。在榜首段净化除钴的进程中，溶液与现已部分起反响的NiOOH触摸,溶液中50%左右的钴发作沉积。矿浆送主动压滤机过滤，滤渣经酸洗后送另外厂收回钴，滤液送第二段净化除钴。在第二段反响槽内参加新的NiOOH。      用NiOH除钴，因为它的反就产品是镍离子，与电解液主成分共同,不会污染所处理的溶液。此外，用NiOOH除钴,因为它的氧化能力强，因而能一起除净溶液中残留的微量杂制质，如铜、铁、锰、砷等，起到深度净化的意图。