镍铁锡合金废料资源再生工艺研究

发布时间：2018-04-18 15:54

  本文选题：合金废料 + 膜电解　； 参考：《江苏理工学院》2015年硕士论文

【摘要】：膜电解技术应用于合金废料中相关金属的分离具有成本低、效率高、金属纯度高、环境友好等优点。本论文以镍铁锡合金废料为原料,研究合金废料的膜电解工艺、阳极液中锡铁的化学回收工艺、膜电解回收制备金属镍,并用XRD和SEM等现代技术对回收产品进行了表征。以合金废料作为可溶性阳极,采用隔膜电解方式对其进行电化学溶解,在电解电压为1.5 V,阳极液酸度1.0 mol/L,Na Cl浓度为1.5 mol/L,温度为35℃,极距为30 mm的条件下电解6 h,可以得到镍离子浓度约为15 g/L的阳极液,平均电流效率为96.32%,能耗0.9262 k W·h/kg。以沉淀法分离回收阳极液中Sn2+,考察了p H值、陈化时间等对回收锡的影响。在p H=3.5,陈化时间为24 h时,阳极液中锡的回收率可达99.99%。考察了不同沉淀剂、焙烧时间、焙烧温度对Sn O2粒度的影响。以氨水为沉淀剂,在450℃下焙烧2 h可制备出晶形优良的Sn O2粉末,粒径分布范围窄,平均粒径约为100 nm。用针铁矿法沉淀分离除锡后的阳极液中的Fe2+,经高温焙烧得到Fe2OpH值、反应温度、反应时间、陈化时间等对铁分离的影响较大,通过优化实验得到最佳分离条件为:p H=3.5,温度为90℃,反应时间为2 h,陈化时间为8 h。在此条件下铁的回收率为99.75%。沉淀在650℃下焙烧2 h可得到结晶度较好的Fe2O3晶体。用阴离子交换膜反应器作为电解槽,除锡铁后的溶液作为阴极液,电解回收溶液中的镍。考察了电解时间、电流密度、p H值、电解温度及硼酸浓度对电解过程中的电流效率和电耗的影响。在电流密度300 A/m2,p H=4,硼酸浓度为25 g/L,35℃下电解10 h,镍的回收率为95.432%,电耗为9.6237 k W·h·kg-1,回收的镍纯度为94.69%。
[Abstract]:The application of membrane electrolysis in the separation of related metals in alloy scrap has the advantages of low cost, high efficiency, high metal purity and environmental friendliness.In this paper, the membrane electrolysis process of Ni-Fe-Sn alloy scrap, the chemical recovery process of tin and iron in anodic solution and the preparation of nickel metal by membrane electrolysis were studied. The recovered products were characterized by XRD and SEM.The alloy waste is used as the soluble anode. The electrolytic solution is dissolved by diaphragm electrolysis. When the electrolytic voltage is 1.5 V, the pH of the anodic solution is 1.0 mol / L ~ (-1) mol / L, the concentration of NaCl is 1.5 mol / L, and the temperature is 35 鈩，

本文编号：1769042