鈷資源作為一種非常稀缺的金屬,廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)磁性材料、鋰電池、高溫合金、硬質(zhì)合金等領(lǐng)域
。隨著3C產(chǎn)業(yè)和新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,鈷的終端消費結(jié)構(gòu)也在發(fā)生變化,在電池領(lǐng)域的比例快速提高,全球鈷消費量持續(xù)增長
。雖然全球鈷資源分布較為廣泛,但我國鈷資源匱乏
,目前約90%的鈷原料來自非洲
。當前國內(nèi)部分大型冶煉企業(yè)已在剛果(金)建立工廠制備粗制氫氧化鈷
。
剛果(金)的鈷資源多以銅鈷共生氧化礦形式存在,鈷濕法冶煉廠一般采用浸出-萃取除銅-除鐵錳-二段沉鈷-閃蒸干燥工藝生產(chǎn)粗制氫氧化鈷
?,F(xiàn)行的氧化鎂沉鈷工藝,沉鈷前液鈷濃度較高,普遍為2g/L~10g/L,對于含鈷濃度在1g/L~2g/L的溶液中沉鈷,產(chǎn)品質(zhì)量較不穩(wěn)定,所得氫氧化鈷中鈷品位偏低,鎂含量偏高,為后續(xù)生產(chǎn)帶來不利影響
。
為提高低鈷溶液制取粗制氫氧化鈷產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)品主品位,降低各雜質(zhì)含量,本文根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)工藝,重點研究了氧化鎂配置濃度、一段沉鈷反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)終點pH值等因素對粗制氫氧化鈷產(chǎn)品主含量及雜質(zhì)的影響,摸索最佳工藝條件。工業(yè)生產(chǎn)實踐表明,穩(wěn)定控制試驗工藝參數(shù),1-2g/L低鈷料液可制取鈷含量大于35%,鎂含量低于6.5%的粗制氫氧化鈷。
本實驗所用低鈷料液來自除鐵后液,主要成分見表1。
高職教育是一種跨界教育,教師核心素養(yǎng)和能力的培養(yǎng)需要“政校行企”四方的聯(lián)合培養(yǎng),學校和企業(yè)需要參與教師的培養(yǎng),在監(jiān)督方面存在一定嫌疑。對此,行業(yè)應(yīng)該發(fā)揮出考核官的作用,有效地監(jiān)督高職院校教師核心素養(yǎng)和能力建設(shè)的情況。目前,隨著教學改革以及人才培養(yǎng)需求的不斷提升,高職院校的校企合作工作有了一定的進展,不斷完善合作過程中的各種細節(jié)。然而,對高職教師核心素養(yǎng)和能力建設(shè)監(jiān)督方面,行業(yè)并沒有起到明顯的監(jiān)督作用。行業(yè)發(fā)展規(guī)劃中并沒有涉及職業(yè)教育教師能力的培養(yǎng),缺乏對教師核心素養(yǎng)、能力和行業(yè)人才教育之間關(guān)系的梳理。行業(yè)應(yīng)該把高職院校教師核心素養(yǎng)和能力作為企業(yè)認證的重要指標之一,加大校企雙方合作的力度。
量取除鐵后液2000mL,開啟機械攪拌(轉(zhuǎn)速350rpm),小批量多次加入活性氧化鎂(MgO含量大于85%)漿調(diào)節(jié)料液至目標pH后,持續(xù)反應(yīng)一段時間,反應(yīng)結(jié)束后抽濾,得沉鈷后液裝瓶送檢;抽濾后粗制氫氧化鈷用200ml深井水淋洗,放入鼓風干燥箱中進行烘干,采用原子吸收法測量濾液中鈷和鎂元素含量,采用電位滴定法測量濾餅中鈷和鎂元素含量。
反應(yīng)條件:反應(yīng)溫度40℃、反應(yīng)時間4h、pH值7.5-7.6,考察氧化鎂配置濃度對氫氧化鈷主品位及鎂含量影響,實驗結(jié)果見圖1。
一段沉鈷的主要反應(yīng)如下:
洪澤湖設(shè)計最低通航水位為11.50 m,設(shè)計最高通航水位為:洪山頭至老子山段為15.50 m,老子山至高良澗段為15.0m。當湖水位低于設(shè)計最低通航水位時,需要采取小船隊或減載等措施。
反應(yīng)條件:反應(yīng)溫度40℃、氧化鎂配置濃度5%、反應(yīng)終點PH7.5-7.6,考察一段沉鈷反應(yīng)時間對氫氧化鈷主品位及鎂含量影響,實驗結(jié)果見圖2。
從圖1可以看出,隨著氧化鎂配置濃度的增加,產(chǎn)品中的鈷含量降低,但產(chǎn)品中的鎂含量持續(xù)增加,說明當溶液中鈷濃度1.73g/L時,氧化鎂配置濃度對產(chǎn)品質(zhì)量影響較大,原因主要是,在低鈷濃度料液中,隨著氧化鎂配置濃度的增加,氧化鎂未溶解反應(yīng)部分增多,未能與溶液中的金屬離子發(fā)生反應(yīng)??紤]到系統(tǒng)水膨脹問題,推薦氧化鎂配置濃度6%。
從上表可以看出,隨著反應(yīng)終點pH值的增加,產(chǎn)品中的鈷含量先升高后降低,鎂含量先降低后增加,主要原因為pH值<7.5時,隨著pH值升高,鈷沉淀率逐漸升高,氧化鎂反應(yīng)程度高,產(chǎn)品鈷濃度增加,氧化鎂含量降低。當pH值超過7.5時,鈷沉淀率提升不明顯,而氧化鎂提升溶液pH值的效率較低,導致氧化鎂用量大幅增加,造成產(chǎn)品鈷濃度降低,鎂含量升高。推薦反應(yīng)終點pH值控制在7.4-7.6左右。
反應(yīng)條件:反應(yīng)時間4h、氧化鎂配置濃度5%、反應(yīng)終點pH7.5-7.6,考察一段沉鈷反應(yīng)溫度對氫氧化鈷主品位及鎂含量影響,實驗結(jié)果見圖3。
在實際組建電力調(diào)度監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的過程中,無論是軟件還是硬件的選取,都應(yīng)留有一定的富余量,即貼近主流技術(shù)、稍有超前,確保設(shè)備的兼容性和可拓展性,在滿足具體調(diào)度監(jiān)控要求的基礎(chǔ)上,減少后續(xù)系統(tǒng)升級產(chǎn)生的成本投入。
結(jié)合上述單因素實驗結(jié)果,第一段沉鈷在反應(yīng)時間4h,反應(yīng)溫度40℃、反應(yīng)終點pH值7.5-7.6,氧化鎂配置濃度5%的條件下,進行平行驗證實驗,試驗結(jié)果見表2。
從表3可以看出,當溶液中的鈷離子濃度為1.73g/L時,隨著反應(yīng)溫度的升高,產(chǎn)品中的鈷含量呈緩慢上升趨勢,當溫度在40℃時,產(chǎn)品中鈷品位可達35%以上,但產(chǎn)品比重逐漸降低,主要原因隨著溫度的增加,氫氧化鈷的粒度隨反應(yīng)溫度的升高而變小,氫氧化鈷晶粒的成核速率大于其長大速率,導致產(chǎn)品比表面積增加,比重變小。綜合考慮氫氧化鈷產(chǎn)品質(zhì)量及發(fā)運成本,在上述實驗條件范圍內(nèi),推薦一段沉鈷反應(yīng)溫度控制在40℃左右。
從表2可以看出,反應(yīng)終點pH值控制在7.5-7.6時,隨著反應(yīng)時間的延長,濾液中的鈷含量逐漸降低,產(chǎn)品鈷含量逐漸升高,當反應(yīng)時間達到4小時,沉鈷后液的鈷濃度可降低至0.5g/L左右,氫氧化鈷沉淀率可控制在70%左右。考慮基建及設(shè)備費用,反應(yīng)時間推薦4h,產(chǎn)品中含鈷35.93%,濾液含鈷0.53g/L。
反應(yīng)條件:反應(yīng)溫度40℃、反應(yīng)時間4h、氧化鎂配置濃度5%,考察反應(yīng)終點pH值對氫氧化鈷主品位及鎂含量影響,實驗結(jié)果見圖4。
通用土壤流失方程計算得到的土壤侵蝕量為流域年均土壤侵蝕量,而水體懸浮泥沙濃度遙感定量反演獲取結(jié)果的時間分辨率與遙感影像相一致,因此,需要對這二者進行時間尺度上的統(tǒng)一.對水體懸浮泥沙濃度反演結(jié)果求取年平均,以達到時間尺度上的統(tǒng)一,對比結(jié)果見圖4.
從表2可以看出,反應(yīng)時間4h,控制反應(yīng)終點pH值7.5-7.6,氧化鎂配置濃度5%,可得到高品質(zhì)氫氧化鈷,產(chǎn)出氫氧化鈷氫氧化鈷主含量≥35%,鎂含量≤6.5%,滿足銷售要求。
根據(jù)試驗優(yōu)化條件,在沉鈷車間開展氫氧化鈷工業(yè)生產(chǎn),產(chǎn)出粗制氫氧化鈷主含量≥35%,鎂含量≤6.5%,滿足銷售要求。工業(yè)生產(chǎn)粗制氫氧化鈷低銅萃余液成分見表3;低萃余液經(jīng)除鐵工段后,主要成分見表4;一段沉鈷后液主要成分見表5;一段沉鈷后所得濾餅經(jīng)烘干后主要成分見表6。
種群的性比是反映種群結(jié)構(gòu)特點的一個重要指標,它受該物種的自身遺傳因素和外界環(huán)境的影響[19]。同其他生物一樣,雌雄比例是影響草海云南鰍種群密度大小的重要因素之一。草海云南鰍在不同的繁殖季節(jié)性比不同,總體的雌雄比約等于1∶5,其中7月的性比為 1∶4.71,3 月性比為 1∶5.12。 由這三個比例推知,在草海云南鰍繁殖季節(jié)雄魚比雌魚活躍,在所捕獲的漁獲物中雄魚的數(shù)量較多。雄多雌少的比例充分反映出雄魚主要集中在產(chǎn)卵的地方,與此同時大幅度提高了雌魚受精的幾率,保證后代的數(shù)量,有利于該物種的繁衍。根據(jù)解剖的結(jié)果得知云南鰍雄性的比例較大,雌性的比例相對較小。
低濃度鈷料液(1-2g/L)進行沉鈷生產(chǎn)作業(yè),通過控制氧化鎂配置濃度5%,反應(yīng)時間4小時,反應(yīng)溫度40℃,反應(yīng)終點pH值7.4-7.6,可得到高品位氫氧化鈷產(chǎn)品,產(chǎn)出粗制氫氧化鈷主含量≥35%,鎂含量≤6.5%。
[1]李靜.鎳鈷冶煉中典型重金屬污染識別與防控對策研究[D].北京:中國礦業(yè)大學,2015.
[2]劉超,陳甲斌,等.全球鈷資源供需形勢分析[J].國土資源情報,2020(10):27-33.
[3]曾憲勤.全球鈷資源供應(yīng)變動趨勢及風險分析[J].中國資源綜合利用,2019,37(7):86-87.
[4]袁啟奇.中國鈷市場淺談[J].中國金屬通報,2018(1):21-23.
[5]周艷晶,梁海峰,李建武,等.鈷資源供需格局及全球布局研究[J].中國礦業(yè),2019,28(7):65-69.
[6]張興勛,康錦程,譚希發(fā),等.剛果(金)某銅鈷資源綜合利用生產(chǎn)調(diào)試總結(jié)[J].有色金屬(冶煉部分),2020(7):20-25.
[7]鄧永貴,尹少林.利用低活性工業(yè)氧化鎂從低濃度浸出液中制取粗制鈷鹽[J].工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,2017,4(3):39-42.
[8]秦汝勇,張穎,黃亞祥,等.兩段沉淀法處理剛果(金)低品位氧化鈷礦制備粗制鈷鹽的研究[J].中國有色冶金,2019(3):79-82.
[9]廣東佳納能源科技有限公司,清遠佳致新材料研究院有限公司.一種粗制氫氧化鈷的制備方法:中國,CN107804878A[P].2018-03-16.
[10]張興勛.從某萃余液除雜后液中回收鈷的試驗研究[J].礦產(chǎn)綜合利用,2020,4(2):151-155.