镍钴锰三元电池废料浸出液除铜铁净化

镍钴锰三元电池废料浸出液除铜铁净化

镍钴锰三元电池废浸出液中铜、铁的去除

第4期 李金辉等：镍钴锰三元电池废浸出液中铜、铁的去除 677

防止过多的铁粉结块而增加镍、钴的损失。 加料过程在10分钟内完成，加料速度以不产生泡沫为原则。 在除铁实验中，通过两个进料口同时添加氨和过氧化氢。 添加方法为逐滴添加，防止局部碱浓度过高造成有价金属损失，并在1小时内完成滴加。 除去杂质后，将溶液调节至镍、钴、锰的比例，然后加入沉淀剂形成沉淀。 实验步骤如图2所示。

2.3 分析方法

采用化学滴定法测定溶液中金属离子浓度，瑞丽型原子吸收仪测定低含量元素，Rint-2000、X射线衍射仪测定物相组成，观察沉淀产物JSM型扫描电子显微镜（JEOL，日本）。 外貌。

3。结果与讨论

3.1 更换除铜

3.1.1 铁粉用量对除铜效果的影响

控制反应温度50℃，反应时间30分钟。 考察铁粉用量对铜去除率和溶液中各主要金属元素损失率的影响。 铁粉量以相对于理论除铜量（MFe/MCu）的摩尔倍数表示。 ，结果如图3所示。从图3(a)可以看出，铜的去除率随着铁粉添加量的增加而增加。 当MFe/MCu为1.4时，铜去除率达到99%。 铁粉过量的主要原因是在酸性体系中，铁粉能与溶液中的氢离子反应生成氢气[18]。 同时，溶液中已有的高价铁离子也会消耗铁粉，造成铁粉消耗过多。 从图3(b)可以看出，在置换除铜工艺中，铁粉用量

对金属损失率影响不大。 镍、钴的损失率不超过1%，锰的损失未检出。 为了保证除铜率，铁粉用量为理论除铜量的1.5倍。

图2 实验流程图

图2 的of和铁

铜率

(%)

1.0

1.1

1.2

1.3MFe

/微铜

1.4

1.5

1.6

0.损失率(%)

0.6

0.5

0.4

1.0

1.1

1.2

1.3MFe/MCu

1.4

1.5

1.6

3.1.2 时间对除铜效果的影响

图3 铁粉用量对铜去除率及镍钴损失的影响

图3 Fe对Cu率和损失率的影响

因此，选择脱铜反应时间为30 min。 3.1.3 反应温度对除铜效果的影响

铁粉用量为理论除铜量的1.5倍，反应时间30分钟。 不同温度下的铜去除率和主要金属元素的损失率如图5所示。随着温度升高，溶液粘度降低，化学反应速度和平衡常数以及固体间的传质速率液相相应增加。 从图中可以看出，随着温度升高，铜的去除率和主要金属元素的损失率增大； 但当温度>50℃时，继续升高温度会对除铜效果产生影响。 不大。 因此，最佳浸铜温度为50℃。

反应温度为50℃，铁粉用量为理论除铜量的1.5倍。 考察了反应时间对铜去除率和溶液中各主要金属元素损失率的影响。 结果如图4所示。图4(a)表明，随着反应时间的增加，铜的去除率显着增加。 当时间超过30分钟时，铜去除率不再增加。 在反应过程中，由于铜的置换

部分铁粉会被包裹，这会减慢反应速度，因此必须有足够的时间来保证传质[18]。 从图4(b)可以看出，随着反应时间的增加和铜含量的降低，镍钴和铁反应的机会增加，镍、钴金属元素的损失率也相应增加，但增加的缓慢且不超过0.7%。