废旧三元锂电池回收中间产物铝渣的资源化研究

采用氢氧化钠碱浸-碳分工艺处理废旧电池回收中间产物——铝渣, 实现了废渣中的镍钴锰与铝分离并分步回收。结果表明, 在反应温度200 ℃、氢氧化钠浓度6 mol/L、苛性比为5、碱浸5 h条件下, 碱浸液中铝浸出率可达97.70%, 镍钴锰浸出率小于0.23%; 碱浸渣经浸出-除杂-萃取后, 得到Ni、Co、Mn含量均大于100 g/L, Fe、Al含量均小于0.001 g/L的纯净硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰溶液, 从而实现废旧三元锂电池中铝与镍钴锰的资源化高效回收利用。     

刚果(金)复杂铜钴合金两段浸出工艺研究

采用一段直接酸浸出-二段氧化酸浸工艺从复杂铜钴合金中浸出钴、铜、铁,考察了浸出工艺条件对铜、钴、铁浸出率的影响。结果表明,一段最佳浸出工艺条件为:液固比10∶1,温度85 ℃,硫酸初始浓度1.8 mol/L,搅拌转速 300 r/min,浸出时间2 h;二段最佳浸出工艺条件为:液固比10∶1,温度90 ℃,硫酸初始浓度4.0 mol/L,搅拌转速350 r/min,氯酸钠用量20%,浸出时间6 h。在此条件下,钴、铜、铁的总浸出率达96.99%、99.56%和98.16%。     

锰银矿加压碱浸除铝试验

采用加压碱浸对某锰银原矿进行了湿法预处理。最佳除铝工艺条件为: NaOH浓度150 g/L, 石灰添加量8%, 浸出时间3 h, 浸出温度120 ℃, 液固比2.5∶1, 氧压1.2 MPa, 在最优参数条件下铝浸出率可达93%以上, 而银损失率可控制在8.5%以内, 说明对该类锰银矿采用加压碱浸除铝的方案可行。     

铜烟尘加压浸出工艺研究

采用加压酸浸工艺处理铜烟尘, 研究了反应温度、反应时间、初始硫酸浓度、液固比、氧压等对铜、锌浸出率的影响。最佳浸出工艺条件为：初始酸度0.5 mol/L、液固比10∶1、反应温度115 ℃、反应时间2 h、搅拌转速500 r/min、氧压0.4 MPa, 此时Cu、Zn浸出率分别为95.4%和97.6%, Fe、As浸出率分别为6.6%和14.0%, 同时Pb、Ag等有价金属在浸出渣中得到富集, 实现了有价金属的综合回收。     

某铂钯氧压浸出渣浮选精矿的氢氧化钠脱硫实验研究

对某含较多单质硫及铜、镍、铁等金属硫化物的浮选精矿进行了脱硫实验研究。考察了氢氧化钠直接浸出和氢氧化钠氧压浸出脱硫工艺及工艺条件。实验结果表明, 当液固比4∶1、温度90 ℃、碱浓度2 mol/L、保温时间1 h时, 氢氧化钠直接浸出脱硫, 脱硫率仅为18%左右;氢氧化钠氧压浸出时, 当液固比为3∶1、碱浓度2 mol/L、搅拌速度400 r/min、150 ℃下保温2 h后通入氧气, 保持氧分压为0.7 MPa, 继续反应3 h得到氧压浸出渣脱硫率为48.78%。     

煤矸石制备PAFS与P型分子筛的实验研究

以六盘水矿区的煤矸石为原料,采用酸浸的方法提取其中的铝铁元素合成了水处理剂PAFS,并用酸浸滤渣合成了P型分子筛。研究结果表明:将洗矸350℃低温氧化2 h,用40%的硫酸按固液比1∶3.5在90℃酸浸4.5 h,再将滤渣于750℃焙烧2 h,用一次酸浸液进行酸浸。最终铝铁浸溶率分别为73.91%、91.97%,用二次酸浸液合成的PAFS在24 h的去浊率可达99.989%。将干燥后的滤渣与氢氧化钠按质量比1∶1.1混合研磨均匀,于750℃碱融2 h,水淬,于60℃老化2.5 h,以95℃晶化7 h可合成结晶较好的P型分子筛。     

富铟锌浸渣热酸浸出锌铟的研究

以富含铟的湿法炼锌中性浸出渣为研究对象,研究了热酸浸出过程中锌、铟等有价金属的溶解行为。结果表明,随着锌浸渣的溶解,浸出液中Fe3+浓度及氧化还原电位不断升高,抑制了铁酸锌的溶解,在第一、二段浸出条件分别为:反应温度90℃、液固比10∶1、浸出时间4 h;初始硫酸浓度160 g/L、反应温度90℃、液固比10 m L/g、浸出时间4 h的试验条件下,采用两段逆流浸出工艺处理该渣,锌、铟的浸出率分别为96.53%、94.85%。     

锌焙砂中性浸出渣还原酸浸试验研究

为了综合回收湿法炼锌过程富集于中浸渣中的有价金属,以高铁闪锌矿为研究对象,开展了中性浸出渣(简称为中浸渣)和锌精矿的联合还原酸浸试验研究。考察了中浸渣和锌精矿质量比、初始硫酸浓度、浸出时间、液固比、温度对锌、铁浸出率的影响。优化条件为:初始硫酸浓度220 g/L,中浸渣与锌精矿质量比1∶0.25,粒度-0.074 mm,液固比6∶1,温度90℃,反应时间3 h。在此条件下,锌和铁的浸出率均在96%以上,浸出液中95%以上的铁为二价铁离子,满足了后续工艺的要求。     

锌中浸渣还原酸浸试验研究

为了综合回收湿法炼锌过程富集于中浸渣中的有价金属,以高铁闪锌矿为研究对象,开展了中性浸出渣(简称为中浸渣)和锌精矿的联合还原酸浸试验研究。考察了中浸渣和锌精矿质量比、初始硫酸浓度、浸出时间、液固比、温度对锌、铁浸出率的影响。优化条件为:初始硫酸浓度220 g/L,中浸渣与锌精矿质量比1∶0.25,粒度-0.074 mm,液固比6∶1,温度90℃,反应时间3 h。在此条件下,锌和铁的浸出率均在96%以上,浸出液中95%以上的铁为二价铁离子,满足了后续工艺的要求。     

难处理复杂氧化锌烟尘碱洗渣浸出试验研究

对铅冶炼难处理复杂氧化锌烟尘碱洗渣进行了"中性浸出—酸浸"工艺试验研究。结果表明,碱洗渣中性浸出时,锌、镉的浸出率先随浸出温度、液固比、搅拌速度和时间的增加而提高,后增速变缓;中浸渣酸浸时,液固比对锌、铟的浸出率无明显影响。锌、铟的浸出率随初始酸度、浸出温度和时间的增加先增加后变缓。中性浸出最佳条件为:温度338K、液固比5∶1、搅拌速度400r/min、浸出时间1h,此条件下,锌、镉的浸出率分别为80.3%和76.3%。中浸渣酸浸最佳条件为:初始酸度100g/L、浸出时间2h、浸出温度363K、液固比5∶1,在该条件下,锌、铟的浸出率分别为97.1%和85.5%。     

太平洋中部深海粘土中稀土钇的酸浸研究

对深海粘土中稀土元素钇的酸浸过程进行了探讨, 考察了酸种类、酸浓度、液固比、浸出时间、浸出温度等因素对深海粘土中稀土元素钇浸出的影响。结果表明: 盐酸与硝酸浸出效果相近, 均明显优于硫酸;最佳浸出条件为: 盐酸浓度2 mol/L、液固比4∶1、温度60 ℃、浸出时间60 min, 此时钇浸出率可达94.53%。     

白云鄂博稀土矿绿色浸出工艺研究

针对目前白云鄂博稀土矿处理工艺中放射性钍进入废渣难以存放、Ce(Ⅳ)难以浸出等问题,采用碱分解-硫酸浸出-水浸出处理白云鄂博稀土矿,考察了初始酸度、酸矿比、浸出温度和浸出时间等浸出条件对稀土、钍和Ce(Ⅳ)浸出的影响。结果表明: 在初始硫酸浓度6 mol/L、酸矿质量比 1.1∶1、反应温度90 ℃、反应时间120 min条件下,稀土平均总浸出率为95.5%,Ce(Ⅳ)和钍平均总浸出率均大于98%。Ce(Ⅳ)和钍进入酸浸液中,三价稀土进入水浸液中,实现了Ce(Ⅳ)与三价稀土元素的粗分离,解决了放射渣的问题。     

植物浸取剂浸取离子型稀土矿的试验探索

开展植物浸取剂浸取离子型稀土矿中稀土试验,探索了植物浸取剂的浸取机理、适应性、环保性及浸取性能。结果表明,植物浸取剂浸取离子型稀土矿中稀土的浸取机理为离子交换。在液固质量比1:2,浸取剂滴加速度20 ml/min条件下,用浓度为2.0%植物浸取剂水溶液浸取5种离子型稀土矿中稀土,浸取率最高为98.97%,最低为95.65%;浸取剂、浸取液及上清液的pH值等14项环保指标值均低于GB26451-2011限值;浸取渣的pH值等9项环保指标均低于GB15618-1995限值,pH值、有机质含量高于原矿。在液固比1:2,浸取剂滴加速度20 ml/min条件下,分别以2%植物浸取剂水溶液和2%硫酸铵水溶液浸取离子型稀土矿中稀土,植物浸取剂水溶液的浸取率为97.86%,高于硫酸铵的96.75%,出峰时间30 min,峰值浓度8 g/L以上,无拖尾现象。     

钕铁硼废料中稀土的回收

采用焙烧-盐酸浸出工艺回收钕铁硼废料中的稀土。以钕铁硼废料为原料,研究焙烧温度、焙烧时间对废料中铁氧化率的影响;以钕铁硼废料焙烧料为原料回收其中稀土元素,研究了盐酸浓度、浸出时间、浸出温度以及固液比对稀土浸出率的影响。实验结果表明,钕铁硼废料的最佳焙烧条件为: 焙烧温度700 ℃、焙烧时间1.5 h,此时铁氧化率可达99.30%;盐酸浸出焙烧料的最佳条件为: 盐酸浓度4 mol/L、液固比3∶1、浸出温度90 ℃、浸出时间1.5 h,此时稀土浸出率可达98.11%。     

精矿湿法提取磷和稀土的研究探讨

某地含稀土磷矿是以胶磷矿、隐晶质磷灰石等矿物组成的磷块岩石,由于稀土以类质同象形式存在于胶磷矿、磷灰石中,物理选矿同步富集在磷精矿中,再通过化学方法分离磷和稀土。根据该矿浮选磷精矿的化学成分和矿物性质,对精矿进行了硝酸浸出—浸出液分步提取磷和稀土的详细湿法试验研究,即精矿在质量液固比5:1,硝酸浓度400g/L,常温条件下分解2小时得到硝酸浸出液,硝酸浸出液先用氢氧化钠将浸出液酸度调至pH=1.8~2.0,加入草酸沉淀得到草酸稀土;稀土尾液用氢氧化钠将液体酸碱度调至pH=8.0~9.0,加入氯化钙沉磷得到沉磷固体产品;最终获得了P2O5品位38.54%的沉磷固体产品(活性磷酸钙),P2O5回收率99.04%,REO品位1.673%的草酸稀土,REO回收率为95.28%,实现了常温条件下磷和稀土的有效分离。     

离子型稀土矿山淋洗及尾水富集试验研究

对浸矿后离子型稀土原地浸矿场采用清水进行淋洗，在184天的清水淋洗过程中，尾水氨氮值从最开始的507mg/L，降低至140mg/L，淋洗尾水pH4.52~3.10。淋洗尾水采用两级反渗透膜分离，既回收有价资源稀土，又能使出水氨氮达标。结果表明，产水氨氮浓度稳定低于15mg/L，对稀土的截留率高于98.25%，浓水中稀土离子平均浓度313.4mg/L，可进一步回收稀土资源。     

2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸用于稀土酸浸液络合沉淀除铝研究

采用2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)从离子吸附型稀土矿石浸出液中络合沉淀除铝,考察了PBTCA用量、溶液pH值、反应时间以及反应温度对铝离子分离效果的影响。结果表明,在PBTCA与Al3+物质的量比为1∶5、溶液pH=4.5、反应温度30 ℃、反应时间10 min条件下,Al³⁺沉淀率达98.39%,而稀土损失率仅5.39%,除铝效果较好。     

碱熔预处理回收废稀土荧光粉工艺研究

针对当前废稀土荧光粉综合回收利用率低、不当处理造成环境污染等问题, 采用碱焙烧-洗涤-酸浸处理废稀土荧光粉, 考察了焙烧添加剂用量、液固比、酸浓度、浸出温度及浸出时间对稀土浸出效果的影响。结果表明, 采用碱焙烧-洗涤-酸浸处理废弃荧光粉, 4种稀土元素回收率分别为：Y₂O₃ 99.47%, Eu₂O₃ 97.79%, CeO₂ 87.55%, Tb₄O₇ 92.67%。通过对碱熔产物物相和形貌分析表明, 绿粉致密结构被有效破坏, 以铝酸盐形式存在。NaOH添加比例对4种稀土浸出率影响较大, 盐酸浓度及浸出温度对Tb₄O₇、CeO₂浸出效果影响较大。     

从磷矿中分离轻稀土的研究

针对磷矿中伴生轻稀土元素进行了硝酸浸出的影响因素研究与TBP萃取探索实验。在硝酸浸出过程中, 随浸出时间延长、温度升高、酸度增加及液固比的增大, 轻稀土浸出率增大, 在液固比2.5∶1、60 ℃、45%酸度、时间2 h的条件下, 浸出率达99%以上。经50%TBP三级逆流萃取, 相比为2, 萃取率达99.2%, 轻稀土总回收率大于98%。     

乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿渗透性研究

探讨了乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿过程溶液的渗透规律,研究了浸取剂浓度、溶液pH值、浸取温度、矿样粒径及孔隙度对渗透速度的影响。结果表明,浸出液的渗透速度随着水力梯度增大呈线性增大,说明乙酸铵溶液在渗流过程中符合达西定律,且为层流状态。溶液浓度、pH值以及实验温度对浸矿过程渗透性的影响主要取决于溶液粘度与矿体表面吸附水水膜厚度。矿样粒径与孔隙度增大,有利于加大浸取剂溶液在矿体中的渗流量,缩短渗流路径,提高渗透速度。乙酸铵浸取风化壳淋积型稀土矿的优化工艺条件为:乙酸铵溶液浓度1.0%,浸取温度25 ℃,溶液pH值7.00,此时稀土浸出率93.88%。