本实用新型公开一种可产生自吸式微气泡的溶铜装置,包括溶铜罐、可产生自吸式微气泡的搅拌组件和物料堆积栅格板;所述搅拌组件包括电机、自吸式搅拌轴和搅拌叶片;所述自吸式搅拌轴为中空管状结构,上端设有通气孔,下端伸入溶铜罐内部,并在其底部设有排气孔;所述搅拌叶片设于自吸式搅拌轴下端;物料堆积格栅板设于溶铜罐内部,使金属铜料与溶铜罐底部相隔离。当电机驱动搅拌叶片高速转动时,搅拌叶片中心产生真空区,使外部氧气通过自吸式搅拌轴上的通气孔沿中空的轴体被吸入到此真空区,再被搅拌叶片的剪切作用被破碎成微气泡。微气泡穿过物料堆积格栅板与铜料均匀接触,加快溶铜反应速度。浸出的铜液还可直接从从底部抽出,操作简便高效。
本实用新型涉及一种用于金属硝酸盐热分解制备硝酸的装置系统,包括原料罐、热解炉、旋风分离器、蓄热式加热器、吸收塔、硝酸回收罐;所述原料罐连接至热解炉的顶端;所述原料罐的中部连接至旋风分离器;所述旋风分离器顶端连接至蓄热式加热器底端;所述旋风分离器顶端连接至吸收塔顶端。所述蓄热式加热器分别与热解炉和原料罐相连;所述蓄热式加热器用于加热部分分解气体和原料罐。上述各部件均是密封结构件。使得整个硝酸盐热分解回收工艺过程中利用硝酸盐分解产生混合气体作为热源,并且最终能将氮氧化合物气体全部吸收制成硝酸,使得整个金属硝酸盐循环分解反应过程节能、环保且产生出硝酸的效率更高。
本实用新型涉及了一种用于金属硝酸盐分解的热解炉。包括炉体内壳、炉体外壳、加热元件、进料口和喷料装置;所述炉体内壳套嵌设置于所述炉体外壳中,所述炉体内壳围设成所述热解炉的热解通道;所述炉体内壳与所述炉体外壳之间设置有加热元件;所述加热元件是电阻丝、微波磁控管或辐射加热管;所述炉体内壳与所述炉体外壳之间形成封闭的热源空间;其中,所述炉体外壳是由保温耐火材料制成的结构件,所述保温耐火材料是氧化铝、氧化镁和氧化硅中的一种或多种;所述炉体内壳是不锈钢或合金钢材料制成的结构件。利用该热解炉可以有效降低加热成本,同时使得整个热分解的流程简单化,可控性强,同时,制备得到的金属氧化物粒径均匀。
本实用新型涉及酸洗液混合技术领域,公开了一种酸洗液混合装置,包括混合罐和进料罩,所述进料罩设置在混合罐的左侧上方,且进料罩与混合罐内部连通,所述进料罩的上方内部环绕嵌入固定有环管,环管的内侧连接有出水细管,出水细管设置有多个,且多个出水细管均匀分布在环管内圈,出水细管贯通至进料罩的内侧,混合罐的左侧下方表面安装有抽液泵。本实用新型通过设置环管位于进料罩的上方内圈,可以使抽液泵抽取混合罐中的清水不断进入环管内,并从出水细管进入进料罩内,可以与加入的浓酸混合而使浓酸被稀释,进而能够减少浓酸对金属材料的俯视作用,保护设备并避免影响酸洗液性能,同时环管和出水细管还可以通入清水方便对设备的清洗。
本实用新型提供一种熔盐热解装置,属于化工技术领域;所述熔盐热解装置包括熔盐槽,所述熔盐槽中设置有立式液下泵,所述立式液下泵设有出液管,所述出液管的出口端与进料管道的入口端相连,所述进料管道的出口端设有喷嘴,所述喷嘴位于高温分解炉内,用于将所述进料管道中的熔盐浆料喷入所述高温分解炉中。上述方案,所述熔盐热解装置可保证液态熔盐连续稳定地进入高温分解炉,当停止立式液下泵时,管道内残余的液态熔盐将依靠自身重力迅速向下回流至熔盐槽,从而保证了下一次进料的畅通,而且,所述熔盐热解装置结构简单,操作方便,连续稳定,投入成本低,实用性强。
本实用新型公开了一种低镁褐铁型红土镍矿的处理装置系统,该处理装置系统包括依次连通磨矿预处理装置、硝酸加压浸出装置、中和除铁铝装置、中和沉淀镍钴装置、树脂柱吸附回收装置和蒸发干燥装置。依据本实用新型所述处理装置系统,通过各装置之间的协同配合,可实现对红土镍矿中钴、镍金属高效充分浸出回收的同时,将处理工艺中添加使用的化学用剂配合配合红土镍矿中钙、镁金属全部转化为可直接回收利用的硝酸钙镁混合肥料,实现对资源完全充分利用处理,解决以往对低镁褐铁型红土镍矿综合利用的难题。并且整个处理过程中排出的物质均为可直接回收利用的产品,无废水/废渣/废气排放,处理步骤简单易控、低能耗、低成本,工业实用价值高。
本实用新型涉及一种硝酸盐热分解回收硝酸的装置系统,包括加热熔融罐、热解炉、雾化器、收尘器、风机、尾气换热器、硝酸吸收装置;所述加热熔融罐用于将硝酸盐加热熔融得到硝酸盐热流体;所述热解炉用于分解来自加热熔融罐的硝酸盐热流体;经过分解的混合气体,并将混合气体中夹带的粉尘进行分离;冷却并输送到硝酸吸收装置中;其中,所述热解炉分为内壳和外壳,所述内壳构成所述热解炉的分解通;所述内壳和外壳之间设置有加热体,所述加热体是电阻丝、微波磁控管或辐射加热管。利用该装置系统可以有效降低加热成本,同时使得整个热分解回收硝酸的流程简单化,可控性强,同时,制备得到的金属氧化物粒径均匀。
本实用新型公开了一种能够实现硝酸自循环氧化使用的反应装置,包括反应釜、氧气通入机构、循环喷淋机构;所述反应釜是封闭的反应容器;所述氧气通入机构连接在反应釜的顶部,用于向反应釜内部通入氧气;所述循环喷淋机构包括连接至反应釜侧壁上的循环管道、循环泵和喷淋管道;所述循环管道是循环泵从反应釜内汲取溶液的管道;所述喷淋管道是循环泵泵送溶液至反应釜内部,并喷淋吸收氮氧化物的管路。依据上述反应装置,能将反应釜内硝酸催化氧化产生的氮氧化合物尾气直接在反应釜内转化为硝酸后重复循环使用,不仅能够实现零氮氧化物尾气排放,还能实现对硝酸的充分循环利用,提高物料利用率,节能环保,工业实用价值高。
本发明公开了一种利用超声波对粉煤灰和/或煤矸石酸洗除钙的方法,属于冶金技术领域。本发明通过在特定频率的超声波场下,同时控制原料粒度、硝酸浓度、液固比、浸出温度、保温时间等多种因素,有效降低了粉煤灰和/或煤矸中的钙含量,为后续硝酸浸出提取工业级的氧化铝提供了低钙的粉煤灰和/或煤矸,进而简化提取工艺,提高回收率。同时在酸洗除钙过程中,酸洗液补酸后循环使用,钙镁含量不断富集,当钙镁富集到较高浓度时,沉淀除去溶液中的铝后,能够作为制备硝基钙镁肥的原料,提升经济效益;并且整个工艺流程不产生工业废水、废渣,实现了绿色生产。本发明具有能耗小、成本低、设备简单等优点。
本发明公开了一种用硫酸浸出法提取红土镍矿有价金属元素及酸、碱再生循环的方法,属于冶金和化工交叉领域。该方法先将红土镍矿矿粉与硫酸混合制浆后高压选择性浸出,浸出浆预中和后进行浓密分离,底流制备铁精矿,向溢流液中加入pH调节剂进行沉淀反应,依次沉淀过滤得到铝钪富集物及镍钴富集物;过滤后液经蒸发浓缩形成硫酸镁晶体,脱水后送入分解炉内热解形成高温尘气;高温尘气降温后送入收尘系统分离出氧化镁粉体,作为pH调节剂返回前段工序;收尘后的气体部分经燃烧炉加热,再次循环到分解炉内用于热解硫酸镁,剩余气体吸收后得到硫酸,再次用于浸出工序。该工艺流程高效简洁,绿色环保,实现了三废的零排放,同时成本较低,经济效益显著。
本发明提供了一种分离回收白合金中钴、铜、铁的方法,包括以下步骤:步骤1、将白合金粉末与水混合,搅拌浆化,得到浆化混合料;步骤2、向步骤1得到的浆化混合料中,边搅拌边加入浓硫酸后,得到第一溶液;步骤3、在温度为70℃~85℃下,向步骤2得到第一溶液中边搅拌边加入硝酸钠溶液,当溶液中的Cu2+离子含量为2g/L~8g/L时,停止加入硝酸钠溶液,得到第二溶液。步骤4、在步骤3得到第二溶液中加入铁粉,反应,过滤,得到铜单质和第三溶液,所述第三溶液是含有钴、铁的混合溶液。然后用铁粉将铜置换成铜单质,使得铜与钴、铁进行了分离,再进行进一步的钴铁回收。该方法反应温和、稳定、安全、易于控制,且浸出率高易于实现规模化生产。
本发明涉及一种硝酸盐热分解回收硝酸的装置系统及其使用方法,包括加热熔融罐、热解炉、雾化器、收尘器、风机、尾气换热器、硝酸吸收装置;所述加热熔融罐用于将硝酸盐加热熔融得到硝酸盐热流体;所述热解炉用于分解来自加热熔融罐的硝酸盐热流体;经过分解的混合气体,并将混合气体中夹带的粉尘进行分离;冷却并输送到硝酸吸收装置中;其中,所述热解炉分为内壳和外壳,所述内壳构成所述热解炉的分解通;所述内壳和外壳之间设置有加热体,所述加热体是电阻丝、微波磁控管或辐射加热管。利用该装置系统可以有效降低加热成本,同时使得整个热分解回收硝酸的流程简单化,可控性强,同时,制备得到的金属氧化物粒径均匀。
本发明公开了一种用硝酸做氧化剂循环浸出金属硫化矿的方法及其装置系统,所述方法包括步骤1、在密闭反应容器中加入金属硫化矿浆液或配制金属硫化矿浆液;步骤2、常压下,向密闭反应容器中加入硝酸溶液,发生氧化还原反应,控制反应终点pH为0.5‑4,控制反应温度为20℃‑80℃;步骤3、将步骤2产生的二氧化氮气体输送至吸收塔中,生成硝酸,所述硝酸再做步骤2中浸出金属硫化矿的氧化剂。所述装置系统包括密闭反应容器、硝酸吸收塔、硝酸储槽之间依次通过密闭管道连接形成一个循环通路;空压机通过气体输送管道与所述硝酸吸收塔连接;结构简单,便于实施,整个浸出过程氧化剂硝酸可循环利用、有效利用率高,使得处理金属硫化矿的成本降低,绿色环保。
本发明公开了一种钼铜分离新方法,包括:(1)将研磨后的钼铜原料与92‑98%浓硫酸,按照钼铜原料中钼铜含量与所述硫酸之间质量比1:0.8—1.2混合浆化,并在0.4‑0.5Mpa的封闭氧化性气氛下,使原料中的钼、铜分别转化为Mo2+和Cu2+进入浸出液;(2)再向所得浸出液中加入双氧水混合,将浸出液中的Mo2+氧化为钼酸根;(3)再向氧化后的溶液中,加三氯化铁,将溶液中的钼酸根以钼酸铁形式沉淀分离出来,从而实现对钼铜原料中钼铜分离。依据本发明所述方法,通过对钼铜原料进行可控性酸浸氧化处理,将钼铜原料中的钼可控性氧化还原为Mo2+,充分溶解在浸出液中,再结合氧化沉淀化学反应处理,实现对钼铜原料中钼的充分高效回收,整个工艺简便高效,工艺成本低,工业实用价值高。
本发明公开了一种低镁褐铁型红土镍矿的处理方法,该方法具体包括磨矿预处理、硝酸加压浸出、中和除铁铝、中和沉淀镍钴、树脂柱回收镍钴、溶液调比、蒸发浓缩干燥七大步骤,配同处理工艺中对浸出剂和酸碱调节剂的选择使用,使整套工艺中各步骤相互协同配合,实现对红土镍矿中钴、镍金属高效充分浸出回收的同时,将处理工艺中添加使用的化学用剂配合配合红土镍矿中钙、镁金属全部转化为可直接回收利用的硝酸钙镁混合肥料,实现对资源完全充分利用处理,解决以往对低镁褐铁型红土镍矿综合利用的难题。并且整个处理过程中排出的物质均为可直接回收利用的产品,无废水/废渣/废气排放,处理步骤简单易控、能耗低、成本低,工业实用价值高。
本发明公开了一种从废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料中回收有价金属的方法,包括:(1)将经拆解、破磨后的镍钴锰酸锂三元电池正极材料与碳粉混合均匀后,进行焙烧还原,控制温度为700‑950℃,时间为1.5‑4h;(2)将所述焙烧料置于搅拌装置中,加纯水,滴加稀酸,调节PH为4.5‑8,浸泡后进行过滤处理;(3)取过滤后所得滤液,所述滤液用氢氧化钠调节PH为7.0‑10.0,过滤除杂后,再加入加入可溶性碳酸盐,沉淀出碳酸锂,将所述碳酸锂沉淀过滤洗涤,即实现对锂金属元素的回收。本发明采用正极粉料还原方式,首先将锂转化成稀酸或水的可溶物,无杂质优选回收高品位锂,然后对钴、镍、锰三元材料进行统一回收利用,工艺简单,环保高效,具有广泛的工业应用前景。
本发明为一种用铜镍再生资源直接生产电解镍的方法,其包括以下步骤:(1)将铜镍再生资源经球磨制浆,泵入封闭式的浸出槽,用硫酸调整矿浆酸度,使pH达到0.5-3.5,并在常压、温度为60-70℃中反应30分钟,得到含NiSO4和CuSO4的液体;(2)从浸出槽内排除的浆料中得到含NiSO4和CuSO4的液体,在常压釜内用碱将PH值调至2.0后用板框式压滤机过滤;(3)萃铜后对液体进行净化除杂;(4)待第3步反应完成后,经框式压滤机过滤进行渣液分离;(5)电解铜;(6)电解镍。采用本发明,综合回收率高;处理过程不对环境产生污染,废渣可直接用于制砖;废水可循环使用;生产成本低,经济效益好。
本发明公开了一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回收有价金属的方法,具体包括如下步骤:(1)将拆解、破磨后的磷酸铁锂电池正极材料进行充分焙烧氧化,使所述电池正极材料中的Fe、Li金属元素通过焙烧氧化生成Fe2O3、FePO4和Li3PO4;(2)将经步骤(1)充分焙烧氧化后的焙烧料,置于稀酸溶液中浸泡,使焙烧料中的Li3PO4盐充分溶解,并过滤,实现焙烧料中Li3PO4与Fe2O3、FePO4的分离;(3)取经步骤(3)处理后的滤液,并调节所述滤液呈碱性,使滤液中的Li3PO4直接析出为沉淀,从而实现对固态Li3PO4回收。依据本发明所述方法,工艺流程短,操作简单,低价环保,并能对磷酸铁锂电池正极材料料中锂金属的高品位优先选择回收利用,具有广泛的工业应用前景。
本发明公开了一种微波加热催化镍钴浸出反应工艺,包括以下步骤:(1)原矿的稀释,得到矿浆;(2)将矿浆再次用清水调节浓度,调节矿浆密度为1~1.5g/cm3,再通过矿浆泵输送至四级连续独立的微波反应釜后,硫化镍钴已变成硫酸镍、硫酸钴形成可溶性液体,而二氧化硅及其它不溶性物质继续以固体形成存在,从而达到镍钴的浸出工艺;四级反应釜分别为预热釜、预浸釜、浸出釜、冷却釜;且以阶梯状通过管道连接而成,预热釜尾部设有储料罐;冷却釜尾部设有空气压缩泵。此方法热利用效率高,由于是内部发热,在微波的作用下水的极性增加,可以大大降低硫酸的使用量。整个反应工艺是在密闭反应釜中进行,反应产生的硫化氢气体容易进行收集和进行无害化处理。
本发明公开了一种加热熔融转化分解稀土矿的方法,在中频炉或电弧炉中加入碳素材料(天然石墨、人造石墨等),利用碳素材料发热和产生电弧发热的功能熔融配入除磷固氟材料的稀土矿。本发明未使用能和稀土产生合金的发热和产生电弧热的材料,能有效提高稀土氧化物的提取率,同时不产生有害气体和含氟废水,还可将磷回收利用,对环境友好的同时,节省了工业成本。
本发明公开了一种常压‑高压联合浸出红土镍矿生产高品位铁精矿的方法,属于冶金和化工交叉技术领域。该方法首先将镁质型红土镍矿矿粉制浆,进行常压硝酸浸出,得到的第一浸出液再与褐铁型红土镍矿矿粉混合制浆,进行高压硝酸浸出,经沉铁反应后得到氧化铁粉及高浓度镍钴浸出液,氧化铁粉经烘干、还原焙烧后得到高品位铁精矿。该方法工艺流程简洁高效,硝酸综合利用率高,浸出渣经还原焙烧后得到高品位铁精粉,具有巨大的社会经济价值。同时该工艺原料适应性强,特别适用于含铝较高的褐铁型红土镍矿及含镁较高的镁质红土镍矿处理。
本发明公开了一种利用硝酸介质综合处理红土镍矿的方法包括:步对红土镍矿的原矿矿石进行破碎与细磨,从而得到矿粉;再将硝酸溶液作为浸出剂加入所述矿粉中,进行选择性浸出,液固分离得到浸出渣和浸出液;再将得到的浸出液加入煅烧炉进行煅烧分解,得到混合干基金属氧化物,在煅烧过程中产出氮氧化物气体NOx;再将得到的浸出渣进入球团与烧结工序,生产铁精矿;对氮氧化物NOx进行吸收,制备浓硝酸,并配制硝酸溶液返回作浸出剂。该方法能实现铁与镍钴的有效分离,以及降低镍钴产物中铝镁等金属的含量,降低中和剂的使用,实现硝酸的可再生利用,大大提升红土镍矿的综合利用效率和经济价值。
本发明公开了一种用硝酸低成本回收红土镍矿中有价金属元素的方法,属于化工和冶金交叉领域。该方法先将煤炭送入焦化系统得到焦炭和焦化气,焦化气经净化得到氢气,再与空分系统得到的氮气混合合成氨气,到氧化炉内氧化生成氮氧化物,得到的产物送往硝酸吸收系统制备硝酸。硝酸与红土镍矿原矿混合制浆后浸出;浸出浆调节pH后浓密洗涤,底流过滤干燥制备铁精矿,溢流液净化后回收有价金属元素;净化后液蒸发浓缩得到硝酸盐作为商品出售。整个工序使用自产硝酸最大程度地降低成本;加入的碱和硝酸以硝酸盐形式出售,整体为增值过程,经济效益显著。过程中产生的焦炭和铁精矿是高炉炼铁原料。该工艺适应性强、过程简单、可操作性强、极易实现工业化。
本发明公开了一种用盐酸浸出法提取红土镍矿有价金属元素及酸碱再生循环的方法,属于冶金和化工交叉领域。该方法首先采用现有工艺电解氯化钠生产盐酸;后将红土镍矿进行盐酸浸出,将浸出浆进行浓密洗涤,底流过滤后得到铁精矿;溢流液中通过调节pH分别进行铝钪富集物与镍钴富集物的沉淀;过滤后液经蒸发浓缩形成氯化镁晶体,加热熔化后送入分解炉内热解形成高温尘气;高温尘气降温后送入收尘系统分离出氧化镁粉体,作为pH调节剂返回沉淀工序;收尘后的气体部分经燃烧炉加热,再次循环到分解炉内用于热解氯化镁,剩余气体吸收后得到盐酸,再次用于浸出工序。该工艺流程高效简洁,绿色环保,实现了三废的零排放,同时成本较低,经济效益显著。
本发明提供了一种从含铝矿物的酸浸液中除铝离子的方法,包括以下步骤:当含铝矿物的酸浸液中铝离子含量≤25g/L时,步骤1、并流加入沉淀剂和含铝矿物的酸浸液,在30℃~35℃下进行均相沉淀反应,控制终点pH为3.0~4.0,过滤,得到氢氧化铝沉淀。当含铝矿物的酸浸液中铝离子含量为25g/L~40g/L时,步骤a、并流加入沉淀剂和含铝矿物的酸浸液,在30℃~35℃下进行均相沉淀反应,控制终点pH为3.0~4.0,得到矿浆;步骤b、将步骤a得到的矿浆加热至140℃~220℃,并保温15min~60min,降温,过滤,得到氢氧化铝沉淀。该方法可以使氢氧化铝的沉降性能明显改善,避免了由于氢氧化铝呈胶状,沉降性能差带来的设备投入成本高,生产效率低的问题。
本发明公开了一种含铁、镍和/或钴合金料资源化综合利用的方法,属于冶金化工技术领域。本发明的方法包所述系统包括以下步骤:(1)铁、镍和/或钴合金常压溶解得到产物1;(2)产物1过滤得到滤液1和滤渣1;(3)向所述滤液1中加入硫化亚铁得到产物2;(4)产物2过滤,得到滤液2和滤渣2;(5)滤渣2加压氧浸,得到硫酸镍和/或硫酸钴;(6)滤液2加压氧化,得到滤液3和滤渣3;(7)滤液3循环回用;(8)滤渣3精制。本发明的方法生产的硫酸镍和硫酸钴产品品质高,生产成本低,环境污染极小,含铁、镍和/或钴合金合金中不仅镍、钴金属得到了使用,而且大量的铁金属也得到了应用,具有极大的经济社会价值。
本发明公开了一种聚芳硫醚砜复合分离膜及其制备方法,该聚芳硫醚砜复合分离膜包括聚芳硫醚砜基膜和选择分离功能层。选择分离功能层由脂肪族聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚甲基硅氧烷、醋酸纤维素中的任一种通过涂覆法或界面缩聚法制备而成。本发明通过在聚芳硫醚砜基膜上增加一层选择分离功能层,致密的选择分离功能层将聚芳硫醚砜基膜表面的缺陷覆盖,使得该聚芳硫醚砜复合分离膜表面具有均匀分布的小孔结构,且孔隙率增加,孔径分布均匀,增加选择分离功能层后,显著提高其截留能力,并且采用具有亲水基团的选择分离功能层时,不需要对聚芳硫醚砜进行亲水性改性。
本发明公开了利用氢氧化镍钴原料结晶法生产硫酸镍钴盐的方法,属于冶金化工技术领域。该方法首先通过对待处理的氢氧化镍钴原料进行硫酸溶解,得到含硫酸镍钴盐的溶液;然后通过化学除杂,加入纯碱及氧化剂控制合适的pH值及反应温度,将溶液中的铁、铝、硅转化为沉淀进入渣中,再加入纯碱控制合适的pH值及反应温度,通过加入氟化钠,将溶液中的钙、镁转化为氟化钙、氟化镁沉淀进入渣中;通过P204萃取剂对化学除杂后溶液进行深度除杂,得到纯净的硫酸镍钴溶液;最后,用结晶进一步提纯硫酸镍钴溶液,生产高纯硫酸镍钴盐。本发明工艺流程简单、能耗小、成本低廉,所生产的高纯硫酸镍钴盐可直接用于三元电池材料前驱体的制备。
本发明提供了一种利用氢氧化镍钴锰原料生产硫酸镍钴锰的方法,属于冶金化工技术领域。该方法首先将待处理的氢氧化镍钴锰原料进行硫酸溶解,得到含硫酸镍钴锰的溶液,再依次进行化学除杂和氟化物深度除杂,分别除去溶液中的铁、铝、硅和钙、镁,最后再经C272、P204或P507萃取剂共萃镍、钴、锰及硫酸反萃得到纯净的硫酸镍钴锰。本发明省去了传统工艺中P204除杂‑P507萃钴‑P507再萃镍的步骤,大大降低了萃取剂、酸、碱等的用量,有效解决了传统工艺中分段萃取镍钴锰元素存在的耗时长、流程复杂、成本高的问题。并且,本发明原料中的锰元素并未作为杂质去除而是直接和镍钴共同进入萃取液,从而进一步节约了生产成本,简化了生产工艺。
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