一种碳酸镁加氢炼制生产活性氧化镁并用于提取镍、钴的方法
- 国知局
- 2024-06-20 13:15:03
本发明涉及一种碳酸镁加氢炼制生产活性氧化镁并将其作为碱性沉淀剂提取镍、钴的方法。
背景技术:
1、氧化镁是一种新型多功能无机材料,它具有高的表面活性、强吸附性和热稳定性强等优点,广泛应用于电子、催化、医药、耐火材料和碱性中和剂等领域。氧化镁主要通过碳酸镁或菱镁矿石在空气中煅烧制得,传统生产路线伴随大量co2排放。为实现碳资源的清洁利用,学者在“减碳”方向进行了诸多探究。无论是co2还是碳酸盐中碳氧键都十分稳定,以至于不能明显改善工业“减碳”效果。近年来,碳酸盐与“绿氢”(电解水、光解水产生的氢气)结合炼制工艺收到广泛关注。通过还原炼制碳酸盐生产氧化镁,可显著降低反应温度和实现co2的减排及碳酸镁中碳的资源化。
2、镍和钴都是具有特殊性能的金属材料,在诸多领域具有广泛的用途。红土镍矿中富含大量的镍、钴元素,但目前工业使用的酸浸会使矿物中的镁、铁、铜和锰等元素共存,不利于镍、钴的精炼。为获得高质量的镍、钴产品,可进行预中和或沉淀成中间产物而达到分离效果。由于各个离子的沉淀溶度积不同,为镍、钴的分离提供了可能性。常见的碱性沉淀剂naco3和naoh存在ph调节不易控制和容易造成局部过碱等现象,导致其它离子富集沉淀。而mgo作为碱性沉淀剂能够缓慢提高溶液的ph值,降低镍、钴离子在溶液中的溶解度,将钴、镍离子转化为氢氧化物沉淀并进行分离。因此,如何制备高活性氧化镁并提高钴、镍的分离效率,成为工业关注的热点之一。
3、本文将提供一种碳酸镁加氢炼制生产活性氧化镁并将其作为碱性沉淀剂来分离镍、钴的方法,既可以获得“双碳”目标下具有低碳背景的高活性氧化镁,又可以将碳酸盐中的碳转化为ch4等高附加值化学品,还可以利用活性氧化镁将钴、镍离子转化为氢氧化物沉淀并进行分离。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种碳酸镁加氢炼制生产活性氧化镁及ch4并将碳酸镁还原炼制生成的氧化镁作为碱性沉淀剂来分离镍、钴的方法,该方法可将碳酸镁在氢气气氛和过渡金属掺杂条件下还原炼制生产活性氧化镁,并将碳酸镁中的碳转化为ch4等高值气体,减少co2的排放;还将活性氧化镁作为碱性沉淀剂,用于提高含有钴、镍离子溶液的ph值,从而形成不溶性的钴、镍氢氧化物沉淀并将钴、镍进行分离,具有广阔的应用前景。
2、一种碳酸镁加氢还原炼制生产氧化镁的方法,其特征是在还原性气体存在条件下,以碳酸镁或过渡金属掺杂的碳酸镁为原料,还原炼制生产活性氧化镁。过渡金属掺杂的碳酸镁可通过共沉淀或机械混合法制备;
3、所述碳酸镁为共沉淀制备的碳酸镁,或是商用的碳酸镁,或是菱镁矿矿石;
4、所述过渡金属包括钴、镍、铁、铜;掺杂方式包括共沉淀法、机械混合法,过渡金属组成包括相应金属、碳酸盐、碱式碳酸盐、氢氧化物;
5、所述机械混合是将a与b用机械研磨、搅拌进行混合,a为镍、钴、铁、铜的碳酸盐、氢氧化物或对应的矿石,b为碳酸镁或菱镁矿矿石;
6、所述a:b的质量比例为1:30~1:10;
7、通过氢气还原炼制生产氧化镁;
8、所述还原炼制的氢气流速为100ml/min;
9、所述还原炼制升温速率为5℃/min;升温至450~600℃得到氧化镁;氧化镁配置成mgo浆液;
10、在水浴条件下,将mgo浆液滴加在金属盐中并搅拌;
11、所述水浴温度为50~80℃;
12、所述搅拌速率为200~500rpm;
13、所述水浴时间为0.5~1h;
14、所述陈化时间为:5min~1h;
15、所述mgo浆液的浓度为:0.1~3g/l;
16、所述金属盐为单一镍、钴盐或镍、钴、锰、镁和铜盐金属离子混合物;
17、所述镁比所需沉淀的金属离子混合物物质的量为:10:1~1:1。
18、为了进一步说明本发明,下面结合附图和实施例对本发明提供的一种碳酸镁加氢炼制生产活性氧化镁并用于分离钴、镍的方法进行详细的描述。
技术特征:1.一种碳酸镁加氢还原炼制生产氧化镁的方法,其特征是在还原性气体存在条件下,以碳酸镁或过渡金属掺杂的碳酸镁为原料,还原炼制生产活性氧化镁;过渡金属掺杂的碳酸镁可通过共沉淀或机械混合法制备;
技术总结本发明提供一种碳酸镁加氢炼制生产活性氧化镁并用于沉淀镍、钴的方法。该方法包括:(1)碳酸镁及过渡金属掺杂碳酸镁在氢气氛条件下还原炼制生产活性氧化镁,并将碳酸镁中的碳转化为CH4等高值气体,减少CO2的排放;(2)将活性氧化镁作为碱性沉淀剂,用于提高含有钴、镍离子溶液的pH值,形成钴、镍氢氧化物沉淀,从而将钴、镍进行分离。该方法既可以将碳酸镁中的碳转化为CH4等高值气体,实现碳酸镁热解过程CO2的减排,降低碳酸镁的分解温度,减少生产能耗;又能获得高比表面积的活性氧化镁,并作为碱性沉淀剂用于镍、钴资源的提取,具有更高的经济价值。技术研发人员:顾福博,王静泊,张敏,王志华,邵明飞,卫敏,段雪受保护的技术使用者:北京化工大学技术研发日:技术公布日:2024/6/5本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240619/7956.html
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 YYfuon@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。
下一篇
返回列表