铜冶炼渣资源化利用研究进展

火法冶炼废弃渣大量露天堆存,存在铜、铁等有价金属资源未能回收利用和重金属污染土壤及水体等环境问题。本文综述了铜火法冶炼过程中产生的典型废弃渣的物相特征,以及渣中铜、铁等有价金属回收利用的研究现状。分析和讨论了选矿分离、湿法提取、火法贫化、高温氧化、高温还原等工艺处理铜冶炼废渣、回收利用铜和铁的优势及存在的缺陷,展望研究趋势。分析表明:缓冷-浮选、湿法提取都能有效回收利用高品位的冶炼铜渣,湿法酸浸中的加压浸出能抑制铁的浸出而具有应用优势;矿相资源化重构是有效利用低含量铜渣中铜和铁资源的有效方法;在熔融态炉渣中加入氧化钙改性重构后缓冷,再进行浮选和磁选,既能回收炉渣中的铜和铁,且浮选尾渣可以直接用于建材行业,更具备应用前景。     

冶炼废渣中铟回收技术进展

铟是一种重要的多用途战略金属,具有较高的工业应用价值,无独立可供开采的矿床,常伴生于铅锌等硫化矿中,主金属冶炼时富集于各类冶炼废渣中,使铟的回收存在工艺复杂、回收率低的问题。本文从铟精矿的制备开始,较为全面地综述了处理含铟冶炼废渣常用的冶金工艺及技术,重点分析总结了冶炼废渣铟浸出技术进展。根据处理手段的不同,渣中铟的回收技术分为直接酸浸法和预处理后浸出法等,其中直接酸浸包括常规酸浸法、热酸浸出法和氧化酸浸法,预处理浸出又可分为酸法预处理和碱法预处理两大类;而强化浸铟的最新研究及方法以物理法为主。传统的常规酸浸易于工业化,但铟回收率低,原料适应性差。热酸浸出环保问题严重。氧化酸浸和预处理后浸出,通过氧化或多种预处理强化浸铟,优势明显。新的实验室研究集中于酸浸协同多种物理强化浸铟效应,取得了较大进展。因此,未来需着力于研究酸浸联合多种强化方法,探索低成本、高效、环保的铟回收工艺。     

加压浸出技术在回收铜冶炼废渣中有价金属的应用

为有效回收铜冶炼废渣中的有价金属,重点围绕加压浸出技术展开了研究,主要论述了铜冶炼废渣的成分与内含的有价金属,介绍了加压浸出技术在铜冶炼废渣有价金属回收中的应用原理,分析了技术现状与技术应用方案。采用加压浸出技术可有效回收铜冶炼废渣中的有价金属,实现了节省资源目标。该项技术符合当下绿色环保工艺要求,值得推广。     

退役锂电池正极材料资源化回收技术研究进展

新能源汽车产业快速发展带动锂离子电池消费不断增加，直接导致用于生产电池材料的钴、锂、镍等能源金属严重短缺。未来退役锂离子电池产量将呈指数增加，其资源化回收受到广泛关注。资源化回收不仅可以缓解电池材料紧缺现状，还解决了废旧电池堆积而引起的危害。本文针对退役锂离子电池放电预处理和湿法、火法两种资源化回收工艺最新研究现状进行了综述，并就未来发展趋势进行了讨论。在现有火法回收工艺基础上提出一种利用高温熔融冶炼渣处理废旧锂离子电池回收有价金属的新方法，通过添加适宜的氯化剂将渣中锂转化为高温易挥发的LiCl，实现从烟尘中富集并高效回收锂的新思路，解决了传统火法工艺需从渣中对锂进行二次提取的技术缺陷。     

从熔盐电解废渣中回收钪和氟

为无害化处理熔盐电解法制备铝钪中间合金过程产生的熔盐电解废渣并回收其中的有价元素,针对熔盐电解废渣氟盐高、稀土元素钪含量低的特点,提出了一种氢氧化钠?硫酸两步浸取的全湿法处理熔盐电解废渣,回收氟、钪的新工艺。利用X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光光谱仪(XRF)、离子色谱仪(IC)、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-OES)、扫描电镜(SEM)对碱浸?酸浸过程中氟、钪元素的走向分布进行了系统考察。结果表明,碱浸过程中熔盐电解废渣中的氟转化成溶解度较低的氟化钠,通过水洗使氟几乎全部进入溶液,而钪留在碱浸水洗渣中,实现了氟、钪分离。利用碱浸水洗渣中的铝以难溶于酸的?-Al2O3形式存在的特性,通过酸浸将碱浸水洗渣中的钪溶解,实现了钪和铝的分离与回收。通过研究碱浸、酸浸过程中浸出剂浓度、液固比、浸出温度和时间等工艺参数对浸出率的影响,得到最佳工艺参数：碱浸过程氢氧化钠浓度100 g/L,液固质量比12:1,温度90℃,浸出时间1.5 h;酸浸过程硫酸浓度1.5 mol/L,液固质量比6:1,温度90℃,浸出时间50 min。碱浸后熔盐电解废渣中可溶性铝和氟的浸出率分别达97.12%和98.71%,氟化钠产品纯度达到98.70%,酸浸过程钪的浸出率达到92.01%。     

铅锌冶炼渣的资源化研究进展

由于铅锌冶炼渣含有大量有价金属以及镓、铟和银等稀贵金属,铅锌冶炼渣的资源化受到了越来越多的重视。文章对铅锌冶炼过程中产生的废渣的来源与性质以及冶炼渣的回收利用进行了详细阐述,重点介绍了铅锌冶炼废渣的资源化研究。并对材料回收、火法回收和湿法回收三种主要资源化途径的研究进展进行了详细阐述。     

高冰镍中有价金属浸出过程中的研究与探讨

在工业冶金过程中会形成有价金属的工业金属渣，在镍矿进行开采演练的过程中，经过转炉产生的炉渣会含有镍、铜、钴等贵金属。本文从化学反应理论基础结合工业开采的实际，进行详尽的分析，将高冰镍回收的三个步骤进行仔细的分析，从而希望能够为高冰镍浸出有价金属实验提供思路并且投入到生产生活中。     

从钴镍切削废料中回收有价金属的方法

研究了以钴、镍合金切削废料为原料，通过酸溶、除铁、除铬、钴镍分离等过程，回收有价金属氧化钴、氢氧化镍的工艺条件，通过生产实践，确定了最佳工艺条件及生产工艺，得到的产品质量分别达到国家标准和企业标准。     

氧化酸浸过程中高温合金废料中镍、钴元素的浸出行为

废旧镍基高温合金含有镍、钴等多种稀贵金属元素,是具有极高回收价值的二次资源.但是绝大部分高温合金废料未被资源化利用,造成了资源浪费和经济损失.采用盐酸、硝酸、过氧化氢对合金废料进行氧化酸浸,分别研究酸浸液配比、固液比、搅拌强度、浸出时间对浸出率的影响.结果表明,最佳工艺条件为:盐酸浓度11 mol·L-1,浓硝酸用量20 mL,过氧化氢用量50 mL,搅拌强度300 r·min-1,固液比1:8,浸出时间3 h,在上述条件下,高温合金废料中镍、钴的浸出率分别为82.98％、79.74％.     

高锌烟灰中提取锌及富集铟工艺研究

本文研究了从高锌烟灰中提取锌及有价金属铟的富集,考察了在不同工艺参数对浸出的影响,得到优化的浸出条件。同时在回收铟等有价金属时,还注意到环保问题,有效地提高酸的使用率,减少污染。整个工艺过程基本不产生废渣、废液、和废气。试验表明：pH=5．2时,Zn的浸出率达81％,铟在终酸度为53．65g／1,浸出率达92％。     

铜渣综合回收利用研究进展

铜渣是火法炼铜的副产物,中国90%以上的铜是通过火法冶炼生产的,随着科学技术进步和人们生活需要,我国铜产量呈逐年上升的趋势。铜渣中含有大量可回收的有价金属,且铜渣本身也是一种优异的无机材料。综合回收铜渣中有价金属可以减少资源不足带来的压力,对余渣进行资源化利用既能减少环境污染,又能生产出有经济价值的产品。本文分析和讨论了火法贫化、湿法浸出、选矿富集和联合工艺等手段回收铜渣中有价金属的原理、现状和优缺点,总结了铜渣作为硅酸盐无机材料的在建筑材料和功能材料中的应用,并对铜渣未来的金属回收与资源化利用发展方向进行了展望。     

Recycling of nickel–metal hydride batteries. I: Dissolution and solvent extraction of metals

Nickel–metal hydride batteries contain valuable metallic components and although they are not considered a hazardous waste, recovery of these materials is necessary from an economic point of view. In this work a hydrometallurgical method for the dissolution and separation of the metals from cylindrical nickel–metal hydride rechargeable batteries was investigated. Hydrochloric acid was employed as the leaching agent to dissolve the metals from the batteries. Dissolution of metals was investigated as a function of acid concentration, leaching time and temperature. Suitable conditions for maximum metal dissolution were 3 h leaching with 4.0 mol dm^?3 hydrochloric acid solutions at 95 °C. Extraction of 98% of nickel, 100% of cobalt and 99% of rare earth elements was achieved under these conditions. Separation of the rare earths from nickel and cobalt was preliminarily investigated by single batch solvent extraction with 25% bis(2‐ethylhexyl)phosphoric acid. Efficient separation via complete extraction of the rare earths was obtained at a pH of approximately 2.5 while leaving nickel and cobalt in the raffinate. A shrinking particle model which can enable, under certain conditions, evaluation of the extent of metal dissolution present in nickel–metal hydride batteries was developed. A proposed electrochemical recovery of nickel and cobalt is also briefly discussed. Copyright © 2004 Society of Chemical Industry     

碳酸钠对镍渣碳热还原的催化作用

以全铁含量39.40wt%和SiO2含量32.50wt%的镍渣为原料,针对其中的铁以铁橄榄石形式存在难以直接还原磁选提铁的问题,在镍渣中添加不同质量比的碳酸钠促进镍渣碳热还原,进行了热力学计算和实验验证。结果表明,碳酸钠添加量由0增加至6wt%时,还原产物中铁的金属化率和回收率不断增大,继续增大碳酸钠添加量至8wt%时,铁的金属化率和回收率略有减小。不添加碳酸钠的还原产物中铁粒径很小,平均粒径为6 ?m,难还原的铁橄榄石大量存在,而加入6wt%碳酸钠的还原产物中铁粒径粗大,平均粒径增大至17 ?m,铁橄榄石含量明显降低,金属铁的XRD衍射峰强度明显增加。     

低共熔溶剂在废旧锂离子电池正极材料回收中的研究进展

大规模储能与电动汽车市场的发展壮大对锂离子电池的需求水涨船高,由此产生的废旧锂离子电池数量也即将迎来爆发式增长。废旧锂离子电池正极材料蕴含丰富的锂、钴、镍、锰等有价金属元素,回收经济价值高,环境效益显著。低共熔溶剂（DESs）作为一种绿色溶剂,在废旧锂离子电池有价金属元素回收方面显示出巨大的潜力。本文在简要介绍DESs性质及应用的基础上,系统综述了DESs在废旧锂离子电池正极材料回收链中的研究现状,主要包括正极材料的分离、活性物质的浸出以及有价金属的提取,着重介绍了现阶段回收的方法及工艺流程,比较了不同DESs浸出正极活性物质的优缺点,探讨了当前DESs在废旧锂离子电池回收中的共性问题,并展望了未来DESs回收锂离子电池的发展方向。     

废金刚石刀具中铜钴镍的回收工艺研究

为了使废金刚石刀具循环再生和综合利用，以废金刚石刀具为原料，通过盐酸浸溶、氧化还原、钴镍分离等过程，系统地研究了金刚石、碳化钨、铜粉、钴粉和镍粉的回收工艺，并优化了最佳工艺参数。结果表明，金属钴和镍的回收率可达96％，而纯度在98％以上。该方法工艺简单，回收率高，经济效益显著。     

Concept for a Hydrometallurgical Processing of a Copper-Cobalt-Nickel Alloy Made from Manganese Nodules

The processing of manganese nodules for the production of raw materials has been a subject of research for many decades. The nodules contain many valuable metals like copper, cobalt and nickel. In recent years, the German Federal Institute for Geoscience and Natural Resources developed a process for the processing of manganese nodules based on a combined pyro- and a hydrometallurgical route. Clausthal University of Technology was assigned to develop the hydrometallurgical process for the treatment of a FeNiCuCo alloy. The developed process consists of pressurized sulfuric acid leaching with the suppression of hydrogen gas formation, precipitation and solvent extraction.     

镍基含铼废合金氧化酸浸工艺

在硫酸体系中,采用熔融雾化制粉、硫酸体系双氧水氧化酸浸工艺浸出铼,钨钽等稀有金属富集在渣中,研究了酸度、双氧水用量、温度、粒度、液固体积/质量比、时间对浸出的影响. 结果表明,最佳浸出条件为：在硫酸体系中,废合金雾化粉20 g,粉末粒度71~100 mm,温度75℃,液固比8 mL/g,硫酸浓度3.5 mol/L,滴加30%双氧水65 mL,反应6 h. 该条件下铼、镍和钴的浸出率均超过99%,钨钽浸出率均低于1%,钼浸出率为28%,实现了铼浸出与稀有金属在渣中富集.     

不同粒径城市垃圾焚烧飞灰中重金属的浸出规律研究

集中焚烧法已经逐渐成为我国城市生活垃圾处理的主要方式,但其中的重金属在焚烧过程中不会被破坏,最终主要集中在垃圾焚烧飞灰中排出。在垃圾焚烧飞灰的安全填埋过程中由于受到环境因素的影响,例如酸雨,其中的重金属会逐渐的发生迁移,从而影响环境。文章对不同粒径的垃圾焚烧飞灰中的重金属浸出特性进行了研究,实验结果表明：小粒径垃圾焚烧飞灰所占比例较大。不同粒径对重金属的浸出特性比较复杂,浸出浓度均不相同,其中除尘器飞灰中的重金属浸出浓度远高于其他三种飞灰,属于有浸出毒性的危险废物。