镍铁锡合金废料资源再生工艺研究

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1、单位代码：11463密级:公开学号：12122902论文编号：JIANGSUUNIVERSITYOFTECHNOLOGY硕士专业学位研究生学位论文镍铁锡合金废料资源再生工艺研究研宄生姓名葛明敏校内导师姓名周全法校外导师姓名滕加泉申请学位类别工程硕士领域名称环境工程研宄方向名称电子废弃物资源综合利用论文提交日期2015.5.18论文答辩日期2015.5,26学位授予单位江苏理工学院学位授予日期2015.6.8答辩委员会主席李工江苏理工学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。尽我

2、所知，除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研宄成果。对论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明或致谢。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。k作者签名签字日期：年_r月…日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解江苏理工学院有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注

3、释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年上月丨义日导师签名:签字曰期：2o�年jr月作曰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1.5V，阳极液酸度1.0mol/

4、L，NaCl浓度为1.5mol/L，温度为35℃，极距为30mm的条件下电解6h，可以得到镍离子浓度约为15g/L的阳极液，平均电流效率为96.32%，能耗0.9262kW·h/kg。2+以沉淀法分离回收阳极液中Sn，考察了pH值、陈化时间等对回收锡的影响。在pH=3.5，陈化时间为24h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SnO2粒度的影响。以氨水为沉淀剂，在450℃下焙烧2h可制备出晶形优良的SnO2粉末，粒径分布范围窄，平均粒径约为100nm。2+用针铁矿法沉淀分离除锡后的阳极液中的Fe，

5、经高温焙烧得到Fe2O3。pH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：pH=3.5，温度为90℃，反应时间为2h，陈化时间为8h。在此条件下铁的回收率为99.75%。沉淀在650℃下焙烧2h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、pH值、电解温度及硼酸浓度对电解过程中的电流2效率和电耗的影响。在电流密度300A/m，pH=4，硼酸浓度为25g/L，35℃下电解10h，-1镍的回收率为95.432

6、%，电耗为9.6237kW·h·kg，回收的镍纯度为94.69%。关键词：合金废料；膜电解；回收锡；回收铁；回收镍IABSTRACTMembraneelectrolysistechnologycanbeusedtoseparatethemetalsinwastealloywiththecharacteristicsoflowcost,highefficiency,environmentallyfriendlyandhighpurityofseparatedmetals.Inthispaper,tin-nickel-ironalloysc

7、rapswereusedasrawmaterial,andthetechnicalprocessofmembraneelectrolysis,chemicalrecoveryoftinandironfromanolyte,thepreparationandrecyclingofnickelusingmembraneelectrolysistechnologyhavebeeninvestigated,andtheproductswerecharacterizedbyXRD,SEM.Itisshewthatthenickelionconce

8、ntrationinanolytecanreachto15g/Lwiththeaveragecurrentefficiencyof96.32%andtheenergyconsumptionof0.9262k