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镍镉电池原理
镍镉电池原理
镍镉电池
2018-05-11 19:19:53
镍镉电池镍镉电池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池，其比能量可达55W•h/kg，比功率超过190W/kg。可快速充电，循环使用寿命较长，是铅酸蓄电池的两倍多，可达到2000多次，但价格为铅酸蓄电池的4～5倍。它的初期购置成本虽高，但由于其在能量和使用寿命方面的优势，因此其长期的实际使用成本并不高。缺点是有“记忆效应”，容易因为充放电不良而导致电池可用容量减小。须在使用十次左右后，作一次完全充放电，如果已经有了“记忆效应”，应连续作3～5次完全充放电，以释放记忆。另外镉有毒，使用中要注意做好回收工作，以免镉造成环境污染。
镉镍碱性电池
2017-06-06 17:50:02
镉镍碱性电池，镉镍碱性蓄电池，(nickel-cadmium battery) 是指采用
金属
镉作负极活性物质，氢氧化镍作正极活性物质的碱镍镉电池性蓄电池。正、负极材料分别填充在穿孔的附镍钢带（或镍带）中，经拉浆、滚压、烧结、化成或涂膏、烘干、压片等方法制成极板；用聚酰胺非织布等材料作隔离层；用氢氧化钾水溶液作电解质溶液；电极经卷绕或叠合组装在塑料或镀镍钢壳内。 镉镍电池标称电压为1.2V，有圆柱密封式（KR）、扣式（KB）、方形密封式（KC）等多种类型。具有使用温度范围宽、循环和贮存寿命长、能以较大电流放电等特点，但存在“记忆”效应，常因规律性的不正确使用造成电性能下降。 镉镍电池的电池表达式为：(-)Cd︱KOH(NaOH)︱NiOOH(+) 电池反应为： 放电时：Cd+NiOOH+H2O→Ni(OH)2+Cd(OH)2 充电时：Ni(OH)2+Cd(OH)2→Cd+NiOOH+H2O 大型袋式和开口式镉镍电池主要用于铁路机车、矿山、装甲车辆、飞机发动机等作起动或应急电源。圆柱密封式镉镍电池主要用于电动工具、剃须器等便携式电器。小型扣式镉镍电池主要用于小电流、低倍率放电的无绳电话、电动玩具等。由于废弃镉镍电池对环境的污染，该系列的电池将逐渐被性能更好的
金属
氢化物镍电池所取代。镉镍碱性电池的“记忆效应”，某些类型的电池在使用过程中，由于长期得不到完全的放电，导致电池的实际容量小于真实容量的现象。由于和人的记忆模式相似，故称为记忆效应。事实上，该现象是由于电池中的某些元素的特性引起的。镍镉电池存在很严重记忆效应。虽然普遍地认为镍氢电池不存记忆效应，但从实验的结果来看，镍氢电池的记忆效应仍然存在，只是没有镍镉电池那么严重。 消除记忆效应的方法：对电池进行几次完全的充放电，容量可以得到部分恢复。
处理镍镉电池厂的废料生产镉
2019-01-30 10:26:21
目前镉大量消费在Ni－Cd电池生产中，这种电池厂产生大量的含镉废料，从这种废料中回收镉的生产流程如图1所示。图1 从Ni－Cd电池生产废料中回收镉
瑞典某厂处理这种废料的生产数据如下：
处理废料量 365t/a
回收镉量 17t/a
回收镍量 44t/a
回收钴量 1t/a
产出浸出渣量 40t/a
产出铁渣量 55kg/a
渣中的总镉量 41kg/a
渣中可溶镉量 2.1kg/a
镉的回收率 99.76%
镉镍电池
2017-06-06 17:50:00
镉镍电池 (nickel-cadmium battery) 是指采用金属镉作负极活性物质，氢氧化镍作正极活性物质的碱镍镉电池性蓄电池。正、负极材料分别填充在穿孔的附镍钢带（或镍带）中，经拉浆、滚压、烧结、化成或涂膏、烘干、压片等方法制成极板；用聚酰胺非织布等材料作隔离层；用氢氧化钾水溶液作电解质溶液；电极经卷绕或叠合组装在塑料或镀镍钢壳内。 镉镍电池标称电压为1.2V，有圆柱密封式（KR）、扣式（KB）、方形密封式（KC）等多种类型。具有使用温度范围宽、循环和贮存寿命长、能以较大电流放电等特点，但存在“记忆”效应，常因规律性的不正确使用造成电性能下降。 镉镍电池的电池表达式为：(-)Cd︱KOH(NaOH)︱NiOOH(+) 电池反应为： 放电时：Cd+NiOOH+H2O→Ni(OH)2+Cd(OH)2 充电时：Ni(OH)2+Cd(OH)2→Cd+NiOOH+H2O 大型袋式和开口式镉镍电池主要用于铁路机车、矿山、装甲车辆、飞机发动机等作起动或应急电源。圆柱密封式镉镍电池主要用于电动工具、剃须器等便携式电器。小型扣式镉镍电池主要用于小电流、低倍率放电的无绳电话、电动玩具等。由于废弃镉镍电池对环境的污染，该系列的电池将逐渐被性能更好的金属氢化物镍电池所取代。
环保部：镍镉电池和铅蓄电池仍需集中处理
2019-03-13 09:04:48
近来，有多位市民反映，为了呼应环保召唤，素日里搜集了许多废旧电池，可最终送到哪去成了问题。环保部门表明，依照现在的规则，家用电池已达到国家低或无技能要求，可随日常日子废物涣散投进，无需会集统一收回。可是，记者随机问询50位市民发现，90%的人不知此规则。废旧电池收回点隐退“公司建立的废电池搜集箱，几年下来现已快堆满了，可是没有当地接纳，又欠好扔，只好这么放着。谁能给介绍个去向？”近来，有网友称搜集废电池今后陷入了“困境”。在网络上，以“废旧电池收回”为关键词进行查找，会发现这种声响很常见，有网友表明，拨打了市政热线、经过网络查询，都没有找到收回废旧电池的安排，市民就算有环保认识，也没当地去向理掉这废旧电池。多位市民称，前几年，关于电池收回的宣扬许多，环保安排和环保部门都在呼吁废旧电池不能随意丢掉，应会集统一收回处理。小区、公共场所等废物桶邻近，电池收回箱也随处可见。可是，昨日记者造访了多个小区、办公楼以及高校，发现小区内根本找不到电池收回点，仅在单个办公楼以及北大、人大等高校区有电池收回箱。记者还联系了多个抛弃物收回公司，均表明早就不收回家用电池了，能够直接丢掉。家用电池已完成低家用电池真的能够顺手丢进废物箱吗？昨日，记者随机采访50名市民，90%的市民表明惊奇，称一向以为电池仍需会集统一处理。“不是会污染土壤吗？啥时候能够直接丢废物箱了？”对此，北京市环保投诉告发咨询中心及北京市环保局污染防治处工作人员表明，现在我国关于日常家用碱性抛弃电池处理的方法，是随日子废物涣散投进，与日子废物一同进入正规日子废物填埋场处理。工作人员解说称，1997年12月31日，我国轻工总会、原国家环保总局等9个部委，联合发布了《关于约束电池产品含量的规则》，要求到2006年1月1日，制止在国内生产和经销含量大于电池分量0.0001%的碱性锌锰电池。现在运用的家用碱性锌锰电池，已达到国家低或无的技能要求。此外，在由原国家环境保护总局、国家发改委等多部门联合下发的《废电池污染防治技能方针》规则中也指出，在缺少有用收回的技能经济条件下，不鼓舞会集搜集已达到国家低或无要求的废一次性电池。■ 提示仍有两类电池需会集处理据专家介绍，现在常用电池，首要分为几种：锂电池、碱性电池（又叫锌锰电池）、镍镉或镍氢电池、铅蓄电池[ 有色商机:蓄电池 ]。其间，对环境影响最大的首要是铅蓄电池、镍镉电池以及含的碱性锌锰电池。据我国化学与物理电源行业协会数据计算，2011年，锌锰电池和碱性电池占有电池生产量近90%。但因其含量已契合国家技能要求，不会对环境和人体健康发生明显影响。而镍镉电池和铅蓄电池，因含有重金属镉和铅，需具有危险废物运营许可证的单位进行收回处理。环保部门工作人员称，扣子电池、电瓶车电瓶等铅蓄电池或其他含重金属电池就归于危险废物，应会集收回。市民能够在北京市环保局网站上查到北京市持有《危险废物运营许可证》单位一览表，挑选有资质的单位进行处理。
处理铜镉渣生产镉
2019-02-11 14:05:38
一、电积法出产金属镉
以铜镉渣为质料出产金属镉的电积法工艺流程如图1所示。图1 从铜镉渣出产金属镉电积法的工艺流程
铜镉渣的成分一般动摇规模为：2.5%～12%Cd，35%～60%Zn，4%～17%Cu，0.05%～2.0%Fe铜镉渣中还含有少数As，Sb，SiO2，Co，Ni，T1，In等杂质。
为了加快浸出进程，有的工厂在浸出前将铜镉渣堆积在空气中氧化。这样也增加了铜溶解的丢失，只要在处理含铜较低的铜镉渣时才适用这种处理。浸出进程得到的铜渣成分为：30%～50%Cu，10%～15%Zn，0.3%～1.0%Cd。
在浸出中，除了锌和铜的溶解外，还有一些Ni，Co，In，T1进入溶液，得到的浸出液成分为：120～130g/LZn，8～16g/LCd，0.3～0.8g/LCu，3～9g/LFe，0.05～0.1g/LCo，0.05～0.1g/LNi。浸出液经加锌粉净化除掉铜后，送去加锌粉置换沉积镉。置换沉积镉一般分两段操作。在榜首段坚持温度为333K，使溶液中的镉降到1g/L中止。过滤别离铜镉渣后的溶液再进行第二段操作，可进一步使镉的含量降到10～15mg/L。第二段得到的海绵镉（Ⅱ）含镉低，反回铜镉渣的浸出进程。第二段置换后的溶液中含有Co，T1，In等，用黄药除钴后去进一步收回T1与In。
榜首段置换沉积镉得到的海绵（Ⅰ）用镉电解液浸出。溶液中硫酸的浓度为200～250g/L，浸出温度353～363K，参加MnO2或KMnO4以加快镉海绵的溶解，浸出终了的pH值为4.8～5.2，铜水解进入渣中。
别离铜渣后的镉绵浸出液，加SrCO3除铅，加锌粉置换除铜，加KMnO4氧化T1与Fe，再水解沉积。
镉溶液的电积一般选用电解液不循环操作准则，其作业条件及技能指标：
参加电解液成分/（g·L－1） 160～220Cd，20～30Zn，12～15H2SO4
电积后废液成分/（g·L－1） 15～20Cd，150～180H2SO4
电解液温度/K 303～308
电流效率/% 70～92
槽电压/V 2.5～2.6
电积周期/h 24
电能耗费/（kW·h·t－1） 1400～1700
选用电解液循环的出产方式，能够得到较高的电流效率。
前苏联许多湿法炼锌厂选用电积法工艺流程。我国湿法炼锌厂选用电解液循环准则的电积法。例如株洲冶炼厂处理这种Cu－Cd渣的电积法流程见图2。Cu－Cd渣的化学分为：
5.64%Cu，14.31%Cd，40.26%Zn，1.27%Pb，0.076%Ni，0.0212%Co，0.0075%In，0.0024%Ge，0.0029%Ga，0.0329%T1，4.07%Fe。图2 株洲冶炼厂从Cu－Cd渣出产镉的工艺流程
株洲冶炼厂用铜镉渣出产镉的首要冶炼进程技能条件如下：
（一）Cu－Cd渣的浸出
用50m3的机械拌和浸出槽进行浸出。将硫酸缓慢地参加盛有Cu－Cd渣的浸出槽中，坚持浸出的最高酸度为10～15g/L，温度为353～363K。当酸度降至5～4g/L时，参加软锰矿，在pH值为4.8～5.0时，加石灰乳（现改用ZnO粉）中和至pH=5.2～5.4时便中止拌和。整个浸出进程连续6～8h。
经28m2的胶质压滤机压滤，所得压滤渣成分：20%～30%Cu，＜1%Cd，送铜冶炼处理收回铜。滤液成分：8～15g/LCd，80～140g/LZn，0.050g/LCu。
（二）置换
置换在50m3的机械拌和槽中进行。置换前加H2SO4将浸出的滤液酸化至pH=3～4，缓慢地参加锌粉进行置换反响，待分析溶液含镉小于100mg/L时即送压滤。
置换得到的海绵镉含60%～80%Cd，再堆积7～10天天然氧化后送去造液。置换后的贫液含有15～30g(T1)/m3时，可加锌粉置换出后再送湿法炼锌体系。
（三）造液
在9m3的机械拌和槽中造液。将海绵镉与浓硫酸参加槽中，坚持溶解85～90℃，经2～3h待溶液酸度降至0.5～1g/L，便参加KMnO4氧化除铁，然后参加镉绵使pH值降至3.8～4.0，再用石灰乳中和至pH=5.4，便送去过滤。
（四）净化
在17m3机械拌和槽中净化。在50℃条件下，参加新鲜镉绵置换除铜后，再加KMnO4氧化除铁。净化后溶液的成分：200～250g/LCd，20～30g/LZn，低于0.05g/LFe，低于0.0005g/LCu，低于0.001g/L（As＋Sb）。
（五）电积
在钢筋混凝土内衬铅皮的电解槽中进行电解液循环。槽的尺度为2800×850×1250mm，每槽可装阳极26片，阴极25片。用一台2000A与0～36V的硒整流器供电。
电积进程的技能条件如下：
同名极距 10mm
电解液循环量 0.103m3/min
电解液温度 298～305K
电流密度 45～75A/m2
槽电压 2.4～2.5V
电解周期 24h
电解液成分分/(g·L-1) 60～70Cd，
120～145H2SO4
（六）精粹熔铸
在容量1t的铸铁锅中进行精粹。
熔铸温度为723～823K，表面掩盖一层NaOH，铸成7.5kg的镉锭，其成分：镉99.99%以上，铅低于0.004%，锌低于0.002%，铜低于0.001%，铁低于0.002%。镉的一级品率，均到达100%。
二、置换法出产金属镉
因为电积法出产镉的电耗大，许多工厂将电积法改为置换法。
美国熔炼与精粹公司的电锌厂，原选用电积法处理来自锌出产第二段净化的镉渣出产镉，现改为置换法，其工艺流程见图3。图3 美国熔炼与精粹公司从镉渣出产镉的工艺流程
芬兰科科拉电锌厂使用第二段净化产出的镉渣出产镉，也是选用置换法出产流程连续作业。科科拉电锌厂处理镉渣成分如下：1号15%～25%Cd，约1%Cu，0.05%Co，0.005%～0.05%Ni，60%Zn；2号22.4%Cd，0.7%Cu，54.5%Zn。
前苏联乌斯基－卡敏诺哥尔斯克铅锌联合厂商的电锌厂是在离心反响器中以置换沉积法处理Cu－Cd渣，其出产流程见图4。图4 钨斯基－卡敏诺哥尔斯克电锌厂处理铜镉渣出产工艺流程
离心反响别离器外形为圆柱体，中心装有空心轴，轴上装有特殊结构的别离盘，空心轴的转速到达3000r/min。
在离心反响器中置换沉积的速度超越一般置换沉积槽的沉积速度300倍，每升容积的出产率到达200L/h。在第二段离心反响器中所得的低镉绵用锌废电解液溶解，加热到343K，反响终了的pH=4.5～5.5，然后用KMnO4净化除，再送往离心反响器中置换沉镉。
镍锌蓄电池
2018-05-11 19:20:54
镍锌蓄电池新型密封镍锌电池具有高质量能、高质量功率和大电流放电的优势。这种优势使得镍锌电池能够满足电动车辆在一次充电行程、爬坡和加速等方面对能量的需求。镍锌电池是美国国家能源研究公司(ERC)开发和生产的产品，厦门电池总厂已与其合作引进了此产品。镍锌电池是极具竞争力的电池。其优点：是其比能量达到50Wh/k以上，体积能量已超过镍镉电池，小于镍氢电池。大电流放电，电池的电压将在宽广的范围是平衡的，且具很长的使用寿命，循环寿命≥500次。充电时间≤3.5h，快速充电≤1h。特别值得一提的是自放电抗电荷量衰减性十分好，在室温下一个月，自放电量不到30%额定电荷量。在50℃高温，以C/3放电，电池电荷量衰减≤10%额定电荷量，而在－15℃，C/3放电≤30%。镍锌电池与铅酸电池外廓上具有很好的兼容性，凡现在应用铅酸电池的车辆，均可换用镍锌电池。从现在的价格看，镍锌还显稍贵些，但相信待其应用量上去后，价格自然会降下来。与铅酸电池外形轮廓的兼容性，使镍锌电池更方便替代铅酸电池而成为电动车的理想动力电源。
什么是镍锌电池？
2017-12-28 11:54:35
镍锌电池的负极材料采用金属锌，比镍氢电池中的负极材料金属氢化物容易获得且价格便宜它的前景不亚于镍氢电池，而且寿命应当比金属氢化物长，在性能上，它可以完全放电，它的额定容量就是电池的实际容量，可以将电量放尽。
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。
铅酸蓄电池的物理原理
2019-03-13 10:03:59
界说：电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。 英语：Lead-acid battery 荷电状态下，正极主要成分为，负极主要成分为铅；放电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。 电极反应式为： 充电：2PbSO4+2H2O＝PbO2+Pb+2H2SO4 放电：PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O 法国人普兰特（G.Plante）于1859年创造铅酸蓄电池，已阅历了近150年的开展进程，铅酸蓄电池在理论研究方面，在产品种类及种类、产品电气功能等方面都得到了长足的前进，不论是在交通、通讯、电力、军事仍是在帆海、航空各个经济领域，铅酸蓄电池都起到了不行短少的重要作用。依据铅酸蓄电池结构与用处差异，大略将电池分为四大类： （1） 起动用铅酸蓄电池； （2） 动力用铅酸蓄电池； （3） 固定型阀控密封式铅酸蓄电池； （4） 其它类，包含小型阀控密封式铅酸蓄电池，矿灯用铅酸蓄电池等。.
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