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Co-Ni-Fe-Mn配合-沉淀体系的平衡热力学
  • ISSN号:1004-0609
  • 期刊名称:中国有色金属学报
  • 时间:2013.2.15
  • 页码:516-527
  • 分类:O645[理学—物理化学;理学—化学] O642.4[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124
  • 相关基金:北京市博士后科研活动经费资助项目(201277-12); 北京市自然科学基金资助项目(2132016)
  • 相关项目:再生钴/钨及其化合物的结构与性能修复机理研究
中文摘要:

根据质量守恒和同时平衡原理,以Me(Co、Ni、Fe、Mn)为金属元素,建立Me-OH-、Me-OH--CO32-、Me-OH--S2-、Me-OH--NH3和Me-OH--NH3-CO32-等多个配合-沉淀体系的热力学平衡模型。结果表明:Fe3+可以在Me-OH-、Me-OH--NH3体系中通过调节pH=3预先沉淀分离,而Co、Ni、Mn仅在Me-OH--NH3-CO32-体系中有分离效果。Me-OH--NH3-CO32-体系热力学计算表明:Co、Ni、Mn在溶液中的行为受pH值、配合剂、沉淀剂浓度共同影响,碳酸根初始总浓度[C]增大和氨初始总浓度[N]减小有利于Co、Ni、Mn形成沉淀。当[C]=1 mol/L、[N]=2 mol/L、pH值为9~10时,大部分Ni以高级氨配离子[Ni(NH3)4^2+]、[Ni(NH3)5^2+]、[Ni(NH3)6^2+]的形式保留在溶液中,而Co、Mn以MnCO3、CoCO3的形式沉淀出来。Co可在Me-OH--S2-体系中通过调节pH〈6从溶液中与Mn分离。研究结果可为钴镍二次资源综合回收钴镍、制备钴镍产品提供理论指导。

英文摘要:

Based on mass balance principle and simultaneous equilibrium principle, the metal element Me (Co, Ni, Fe, Mn), complexing agent of OH^- and NH3, and precipitant of OH-, S^2- and CO3^2- were chosen to form the eomplexation-precipitation systems of Me-OH-, Me-OH--CO32-, Me-OtV-S^2-, Me-OH--NH3 and Me-OH--NH3-CO3^2-. The thermodynamic equilibriums of these systems were studied. The results show that Fe3+ in systems of Me-OH- and Me-OH--NH3 can be separated by precipitation through adjusting the pH value to 3. However, Co, Ni and Mn can be separated only in Me-OH--NH3-CO3^2- system. The theoretical calculations show that the behavior of Co, Ni and Mn in Me-OH--NH3-CO3^2- system is affected by pH value, complexing agent concentration and precipitant concentration. The increase of the total concentration of carbonate [C] is in favor of the precipitation of Ni, Co and Mn, but the increase of the total ammonia concentration IN] has the opposite effect. When [C]=I mol/L, IN]=2 mol/L and pH value of 9-10, most Ni is complexed in the solution in the form of senior ammonia complexes [Ni(NH3)4^2+] and [Ni(NH3)5^2+], [Ni(NH3)6^2+], while Co and Mn precipitate in MnCO3 and COCO3. Finally, Co can be separated with Mn from the solution in Me-OH--S^2- system when pH〈6. The results provide a theoretical guidance for cobalt and nickel recovery from secondary resources and the preparation of cobalt and nickel products

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期刊信息
  • 《中国有色金属学报》
  • 中国科技核心期刊
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  • 主办单位:中国有色金属学会
  • 主编:黄伯云
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  • 电话:0731-88876765 88877197
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-0609
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1238/TG
  • 邮发代号:42-218
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  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:33974