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经济的高速发展,对资源的需求提出更高的要求,从而也产生了大量的废弃物。单一的资源消耗势必不能满足社会的发展需求,因此资源的循环再利用就显得尤为重要。钴、镍是重要的战略资源,含钴、镍的二次资源种类繁多,其成分复杂多变,含有大量铁、铜、铝、锰、镁等,这些杂质元素在钴镍回收过程中必须得到有效的去除,这对钴镍的回收再利用具有重要意义。 本文针对钴、镍二次资源回收过程中三价铁的去除问题进行了研究,通过构建Ni(Ⅱ)-Co(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)“配合-沉淀”体系理论模型、实验验证Ni(Ⅱ)-Co(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)“配合-沉淀”体系除铁效果、实际应用配合沉淀法除钴镍二次资源中的铁等内容,研究了配合沉淀法在除杂过程中的应用。 Ni(Ⅱ)-Co(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)配合-沉淀体系热力学研究表明,六种不同的配合-沉淀体系,OH--OH-体系、OH--S2-体系、OH--CO32-体系、NH3-OH-体系、NH3-S2-体系和NH3-CO32-体系中,三价铁的分离效果和钴镍回收效果最佳的是OH--OH-体系,其次是NH3-OH-体系、NH3-CO32-体系和OH--CO32-体系,这四种体系的最佳分离条件分别是:OH--OH-体系:pH=3-6; NH3-OH-体系:1mol/L氨水,pH=3-6;NH3-CO32-体系:1mol/L氨水,O.01mol/L碳酸,pH=3-4; OH--CO32-体系:0.01mol/L碳酸,pH=3-4。 Ni(Ⅱ)-Co(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)配合-沉淀体系除铁实验表明,pH是影响四种配合-沉淀体系除铁率的主要因素,碳氨体系为最佳除铁体系,其最佳除铁条件为:(钴镍)/三价铁浓度比为1.5-2.5,氨水浓度1mol/L,Na2CO3浓度0.01mol/L,pH为4;在(钴镍)/三价铁浓度比为2.5,其他条件为最佳条件时,除铁率>99%,钴的损失率为11.45%,镍的损失率为10.81%;相比NaOH沉淀法除铁,碳氨体系有更好的过滤性能,其微观表现滤渣粗大且分散,宏观表现过滤容易迅速。 通过NaOH沉淀法除铁、P204萃取法除铁和“配合-沉淀”法除铁三种方法比较实际钴镍资源中除铁效果,结果表明,NaOH沉淀法除铁,必须借用加压抽滤的方式才能达到高的除铁率和低的钴镍损失率;P204萃取法除铁,在合适的萃取条件下,能在保证高的除铁率的前提下,同样确保有低的钴镍损失率,铁与钴镍分离效果显著;配合-沉淀法碳氨体系除铁,在合适的pH值(pH=4-4.5),除铁效果显著(>98%),钴镍损失小(<10%),铁与钴镍分离效果显著,实验过程中沉淀与溶液分层明显,过滤容易且迅速。