Исследование и технология получения кобальта электроэкстракцией из водных растворов кобальта и марганца
Диссертация
Характерной особенностью кобальта является его присутствие в промышленных концентрациях в месторождениях других металлов — никеля, меди, железа свинца, марганца, висмута и серебра, где он представлен как кобальтовыми, так и кобальтсодержащими рудными минералами. Главным источником промышленного получения кобальта служат медно-никелевые руды, содержащие кобальт как примесь. Способ переработки… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Аналитический обзор литературы
- 1. 1. Общие сведения
- 1. 2. Переработка руд
- 1. 3. Извлечение кобальта из конвертерных шлаков
- 1. 4. Гидрометаллургические способы извлечения кобальта
- 1. 5. Фракционная очистка кобальтсодержащих растворов и осаждение гидроксида кобальта
- 1. 6. Разделение кобальта и никеля
- 1. 7. Получение кобальта методом электролиза
- 1. 8. Поведение примесей в электролите
- 1. 9. Постановка задачи
- Выводы
- Глава 2. Используемые материалы, методика проведения эксперимента и обработка результатов
- Выводы
- Глава 3. Электроэкстракция кобальта в стационарном режиме
- Выводы
- Глава 4. Электроэкстракция кобальта в динамическом режиме
- 4. 1. Конструкция электролизера
- 4. 2. Результаты электроэкстракции кобальта в динамическом режиме
- 4. 3. Кинетический анализ электрохимического процесса
- 4. 4. Микроструктурный анализ образцов катодного кобальта
- Выводы
- Глава 5. Спектральный и рентгенофазовый анализ продуктов электролиза
- Выводы
- Глава 6. Сравнительные показатели различных способов электролиза кобальта
- 6. 1. Анализ существующих технологических схем очистки
- 6. 2. Анализ предлагаемой технологической схемы
- Выводы
Список литературы
- Маянц А.Д. Кобальт / М, — Металлургиздат, 1934.
- Персльман Ф.М., Зворыкин, А Я., Гудима Н. В. Кобальт. М.: АН СССР. 1949.
- Шейн Я.П., Гудима Н. В. Краткий справочник металлурга по цветным металлам. М.: Металлургия, 1964.
- Касьянов О. М. Рудниченко В.Е., Соболь С. И., Карпова О. В., Рыбак Р. С. // Изв АН СССР. Сер. геолог. 1970. № 11. С. 95−104.
- Масленицкий И.Н., Доливо-Добровольский В.В., Доброхотов Г. Н., Соболь С. И., Чугаев JI.B., Беликов В. В. Автоклавные процессы в цветной металлургии. М.: Металлургия, 1969.
- Резник И.Д., Соболь С. М., Худяков В. М. Кобальт, Т. 2. М.: Машиностроение. 1995. С. 351−397.
- Борбат В.Ф., Лещ И.Ю. Новые процессы и металлургии никеле и кобальта // М.: Металлургия. 1976. 360 с.
- Ю.Смирнов В. Ц Худяков И. Ф., Деев В. И. Извлечение кобальта из медных и никелевых руд. М.: Металлургия, 1970. 256 с.
- И.Набойченко С. С., Ни Л. П., Шеерсон Я. М., Чугаев Л. В. Автоклавная гидрометаллургия цветных металлов. Екатеринбург, Изд-во УГТУ-УПИ. 2002. 940 с.
- Производство кобальта в промышленно развитых капиталистических и развивающихся странах. Обзорная информ. // П. А. Бломштейн, M. J1. Вай-зегер, Т. Ф. Ремень. М.: ЦНИИЭИЦМ, 1985. 36 с.
- Тиктинский В.О., Соболь С. И. Комбинированные процессы в производстве тяжелых цветных металлов / Сб. научн. Тр. Гинцветмета. М.: 1988. С. 140−152.
- Anand S., Sarvesvara R.K., Jena Р.К. // Hydrometallurgy, 1983. V, 10. P. 395−312.
- Худяков И.Ф., Тихонов А. И., Набойченко С. С., Деев В. И. Металлургия меди, никеля и кобальта, Т. 2. 2-е изд. М.- Металлургия. 1977. 264 с.
- Малкин С.З., Кокотко В. Г. Сб. Технический прогрессе на комбинате «Севе-роникель» им. В. И. Ленина. М: ЦНИИцветмет. 1964. С. 119−126,
- Grimes S.M. // Proc. and Int. Congr. Cobalt Metals and Uses. Cobalt Development Institute. 1985. London. P. 148.
- Карлсон E.T., Сименс C.C. // Металлургия меди, никеля и кобальта. Сб. тр. межд. конф. Февр. 1960. Нью-Йорк / Под ред. П. Кено, А. А. Цейдяера. М.: Металлургия, 1965. С 292−323,
- Sobol S.J. II Revista tecnologica. La Habana, Cuba, 1968. V. 6.№ 5, 6. P.3—24.
- Чермак JI.JI. Цветные металлы, 1957, № 9, 35.
- Бровкин В.Г. Бюллетень ЦИИн ЦМ, 1957, № 5.
- Соболь С.И. // Сб. Материалов по применению автоклавных процессов металлургии цветных и драгоценных металлов. М.: ЦИИНцветмет, 1960. с. 132−143.
- Доброхотов Г. Н. // Журнал прикладной химии. 1969. Т. 32. Вып. 4. С.757−763
- Цейдлер А.А. Металлургия никеля. М.: Металлургиздат, 1947. С. 249— 258.
- Доброхотов Г. Н, Онучкина Н. И., Порошина С. М. Сб. материалов по металлургии кобальта, ML: ЦНИИцветмет. 1962. С- 135—140.
- Доброхотов Г. Н., Майорова Е. В. // Цветные металлы. 1963. № 8. С. 31−37.
- Воган Д., Крейг Дж. Химия сульфидных минералов. М.- Мир, 1981. 576 с.
- Burkin A.R. // Hydrometallurgical process fundamemales. Ed. by R.G. Boutista. NATO conf. series. VI, N—J—L. 1982. P. 113−124. .
- Мурач H.H. Справочник металлурга по цветным металлам. Т. 2. Металлургия тяжелых металлов. М.: Госуд. научно-техн, изд-во лит-ры по черной и цветной металлургии. 1947. С. 355−356.
- ЗО.Зайцев В. Я., Маргулис Е. В. Металлургия свинца и цинка.: Металлургия. 1985.262 с. 31 .Хелгесон Г. Комплексообразование в гидротермальных растворах // М: Мир, 1967,184с.
- Симоне К.С. // Сб. тр. Гидрометаллургия. М.: Металлургия, 1971.С. 256−281-
- Викторович Г. С., Сериков А. П., Шнеерсон Я. М. //Цветные металлы 1971, № 10. С. 11−15
- Буркова И.И., Соболь С. И., Клушин Д. Н., Китай А. Г. Сб. научи, тр. Гинцветмета. Комбинированные процессы в производстве тяжелых цветных металлов. М.: 1988. С. 134—139.
- Вассерман М.Г., Вигдорчик Е. М., Зильберг Э. Р. и др. // Совершенствование процессов переработки рудного сырья и полупродуктов в производстве никель и кобальта: Тр. Гипроникеля. JL, 1985. С.63−68.
- Резник И.Д., Гудима Н.В, Кобальт. Т. 3. Основы металлургии. М.: Металлургия, 1967. С. 169−283.
- Худяков И.Ф., Кляйн С. Э., Агеев Н. Г. Металлургия меди, никеля, сопутствующих элементов и проектирование цехов. М., Металлургия, 1993.
- Вигдорчик Е.М., Шнеерсон Я. М., Зиновьев В. А., Кукин А. В., Шейнин А. Б. // Новые процессы в металлургии никеля, кобальта и меди: Тр. АО «Ин-т Гипроникель». М.: Изд. Дом «Руда и металлы», 2000. С.261−267.
- Шнеерсон ЯМ., Иванова Н. Ф., Вигдорчик Е. М., Шейнин А. Б., Чугаев JI.B. // Новые процессы в металлургии никеля, кобальта и меди: Тр. АО «Ин-т Гипроникель». М.: Изд. Дом «Руда и металлы», 2000.(Приложение к журналу «Цветные металлы». 279−290).
- Ефимов А.И. и др. Свойства неорганических, соединений, J1.: Химия, 1983. 390 с.
- Доброхотов Г. Н.//Журнал прикладной химии. 1969. Т. 32. Вып. 4. С. 757−763
- Кашериников Г. О, / Журнал прикладной химии. 1960. Т. 33. № 6. С. 1225−1236.
- Кашерининов Г. О. / Журнал прикладной химии. 1961. Т. 34. № 7, С. 1589−1593.
- Латимер В. Окислительные состояния элементов и их потенциалы в водных растворах. М: Изд-во иностр. лит., 1954.400 с.
- Звенигородская В.М., Готсдинер. Заводская лаборатория, XII, 140,1946. 46. Звенигородская В. М. Заводская лаборатория, XV, 1470, 1949.
- Кононова О.Н., Качин С. В., Холмогоров А. Г. и др. Сорбционное извлечение никеля из растворов азотнокислого марганца. В сб. «Теория и практика сорбционных процессов» вып. 23, Воронеж.
- Пименов В.Б., Докучаев П. Н., Неволин А. А., Еремеева Л. И. Способ разделения никеля, кобальта и марганца. АС СССР № 884 324 от 21.07.80, кл. С 22 В 23/04.
- Старцев В.Н., Пименов В. Б., Гецкин JI.C., Зуев А. Н., Докучаев П. Н., Они-щенко А.Е., Неволин А. А. Способ очистки хлоридных кобальтовых растворов от марганца. АС СССР № 831 838 от 17.07.79, кл. С 22 В 23/04, БИ № 19, 1981 г.
- Берестовой А.Н., Демидов В. Д., Емельянова Н. Г., Черкасов А. Е. Способ очистки кобальтсодержащих растворов от марганца. АС СССР № 921 262, кл. С 22 В 23/04
- Лубошникова К.С. и др. Способ очистки кобальтовых растворов от марганца. АС СССР № 1 396 625, кл. С 22 В 47/00, 23/04.
- Лехт Е.С., Иванова JI.C. Электоэкстракция кобальта из сульфатных растворов. // Цветные металлы. 1966. № 5. С. 37—41.
- Bewer G., Debro Н. and al. Sintered titanium anodes for the electrowin-ning of metals // Hadrometallurgy- Research, Development and Plant Practice 112th Annual Meeting AIME. Atlanta, USA. Marth 6−10. 1983. P. 679−687.
- White L. Zair // Eng. and Mining J. 1979. V. 88. November. P. 188−205.
- Киш Л, Кинетика электрохимического растворения металлов. М.: Мир, 1990. 272 с.
- Lenair P., Peteghen A. van, Feneau С. // Int. Conf. Cobalt: Met. And Uses, Brussels, 10−13 Nov. 1981.Proc. V. 1 Brussels., S. 51−62.
- Доброхотов Г. Н., Майорова E.B. // Цветные металлы. 1963. № 8. С. 31−37.
- Ратнер З.Л., Доброхотов Г. Н. //Тр. проектного и научно-исслед. ин-та" Гипроникель". Л., 1964. Вып. 21, С. 12−22.
- Доброхотов Г. Н. // Тр. ин-та «Гипроникель». Л., 1965. Вып. 22, С- 83−108.
- Ванюков А.В., Уткин Н. И. Комплексная переработка медного и никелевого сырья. Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1988.432 с.
- Хейфец В.Л., Красиков Б. С. Потенциалы нулевого заряда кобальта и других металлов // ДАН СССР. 1956. Т. 109. С. 586−589.
- Левин А.И. Теоретические основы электрохимии // М.: Металлургия, 1972.542 с.
- Измайлов Н.А. //Электрохимия растворов. 3-е изд. М.: Химия, 1976. 483 с.
- Справочник по электрохимии / Под ред. A.M. Сухотина. JL: Химия, 1981. 350 с.
- Ягодин Г. А., Каган С. З., Тарасов В. В. и др. // Основы жидкостной экстракции. М.: Химия, 1981. 395 с.
- Вольдман Г. М. // Основы экстракционных и ионообменных процессов гидрометаллургии. М.: Металлургия, 1982. 376 с.
- Якименко J1.M. Электродные материалы в прикладной электрохимии. М.: Химия 1977. 264 с.
- Коновалов В.В., Быстров В. И., Кубасов B.JI. Окисно-кобальтовые электроды на титановой основе. Электрохимия. 1976. Т. 12. № 8, С. 1266—1268
- Granda О. // Metallurgia extractive de los minerals oxidatos de niquel Instituto Cubano del libra. LaHabana Cuba.1972. P. 199−206.
- Metal Bull. 1990. № 7686. P. 11.
- Симонова M.B., Ротинян A.JT, О механизме процесса катодного осаждения кобальта //ЖПХ, 19 641 Т. 37. Вып. 9, С. 1951−1958. '
- Симонова М.В., Ротинян A.JI. Катодный процесс при электролизе кобальта из сульфатных растворов // Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. 1964. № 3. С. 56—62.
- Борбат В.Ф., Волков В. И., Казанский JI.A. Производство кобальта из сульфидных руд. М.: Металлургия, 1983. 102 с.
- Хейфец В.Л., Полякова Н. Е. // ЖПХ. 1949. Т. 22. С. 801−805.
- Хейфец В.Л., Красиков Б. С. Потенциалы нулевого заряда кобальта и других металлов //ДАН СССР. 1956. Т. 109. С 586−589.
- Вольдман Г. М., Зеликман А. Н. Теория гидрометаллургических процессов. М., Металлургия, 1993 г.
- Вигдорчик Е.М., Фаянс В. Г., Шейнин А. Б. // Совершенствование технологии и улучшение качества продукции в никель-кобальтовом производстве. // Науч. тр. Л.: Гипроникель, 1981.С.48−52.
- Пахомова Г. Н., Овечникова К. И., Кушникова В. Г., Рыт Е.И., Громилим Ф. М, // Бюл. Цветная металлургия, ЦИИНцветмет. М.: 1959. Ж 8 (133). С 29−33.
- Соболь С. И, // Бюл. Цветная металлургия. ЦНИИцветмет. 1963. № 8 11. С. 26−29.
- Кумек В.Н., Кулешова О. М., Карабин Л. А. Произведения растворимости. Новосибирск: 1983, Наука, Симбирск., отд. 266 с.
- Аносов В.Я., Озеров М. И., Фиалков Ю. Я. Основы физико-химического анализа. М.: Наука., 1976. 447 с.
- Саградян А.Л., Суворовская Н. А. Контроль технологического процесса флотационных фабрик. М., Недра. 1964.
- Лехт Е.С. О возможных пределах интенсификации электролиза при повышении температуры и концентрации электролита // Изв. ВУЗов, Цветная металлургия. 1967. № 3, С. 31−33.
- Лосев В. В, Будов Г. М. // ЖФХ, 1963. Т. 37. С. 842.
- Кравцов В.И., Лакштанова О. М. // ЖФХ. 1962. Т. 36. С. 842.
- Патент РФ № 2 091 317 от 27.07.94.
- Патент РФ № 2 114 199 от 2.04.97.
- Краткий справочник физико-химических величин, под ред. Равделя А. А. и Пономарёвой A.M., Л., Химия, 1983 г.
- В. Ростокер, Д. Дворак. Микроскопический метод в металлографии. М.: Металлургия, 1967. — 150 с.
- Мухина З.С., Никитина Е. И., Буданова JI.M., Володарская Р. С., Поляк Л. Я., Тихонова А. А. Методы анализа металлов и сплавов.-М.: Государственное изд-во оборонной промышленности. 1959.
- Стромберг А.Г., Семченко Д. П. Физическая химия. М.: Высшая школа, 1988.
- Свойства элементов. Справочник под ред. М. Е. Дрица, Книга 2, М.: Металлургия ГУП «Журнал цветные металлы», 1997.
- Патент РФ 2 212 460, 2003 // Электрохимический способ очистки водных растворов кобальта от марганца / Воропанова Л. А., Хоменко Л.П.
- Патент РФ 2 198 027, 2003 // Катализатор окисления оксида углерода / Воропанова Л. А., Ханаев С. Н., Хоменко Л.П.
- Патент РФ 2 209 839, 2003 // Электрохимический способ очистки водных растворов меди от марганца./ Воропанова Л. А., Хоменко Л.П.
- Патент РФ 2 205 236, 2003 // Электрохимический способ очистки водных растворов никеля от марганца / Воропанова Л. А., Хоменко Л.П.
- Воропанова Л.А., Хоменко Л. П., Ханаев С. Н. Электрохимический способ очистки водных растворов кобальта от марганца в производстве металлического кобальта и никеля.// Депонированная рукопись. М.: ВИНИТИ, № 426-В 2005. 18 с.
- Воропанова Л.А., Хоменко Л. П. Возможности электрохимического процесса очистки водных растворов кобальта от примеси марганца. // Цв. металлургия. 2006. № 4. с. 404.
- Воропанова JI.A., Хоменко Л. П. Электрохимический процесс очистки водных растворов кобальта от примеси марганца. // Цв. металлургия. 2006. № 6. С.2−7.
- Воропанова Л.А., Хоменко Л. П. Кинетический анализ электрохимического процесса очистки водных растворов сульфата кобальта от примеси марганца в производстве металлического кобальта. // Цв. металлургия. 2006. № 7. С.6−12.
- Воропанова Л.А., Хоменко Л. П. Кинетический анализ электрохимического процесса очистки водных растворов сульфатов кобальта от примеси марганца в производстве металлического кобальта // Депонированная рукопись. М.: ВИНИТИ, № 1204-В, 2006. 23 с.
- Воропанова Л.А., Хоменко Л. П. Кинетические параметры процесса электроэкстракции кобальта из водных растворов сульфатов кобальта и марганца. ЖПХ. В печати.
- Воропанова Л.А., Хоменко Л. П. Электрохимический процесс очистки водных растворов кобальта от примеси марганца. // Вестник ВНЦ, № 4, 2006.