P507和5709萃取镍钴的分配模型
用溶剂萃取法分离镍钴和铜
用溶剂萃取法分离镍、钴和铜 钱东, 王开毅, 蔡春林, 潘春跃, 唐有根, 蒋金枝,化学工程学院、中南大学，长沙414083，中国) 1 [分离] 镍，钴和铜的溶剂萃取分离法。实验结果表明[Co（NH3）6 ] 3 +是在萃取动力学惰性复杂，因此可以从钴镍和铜拜农平衡溶剂萃取分离。25℃温度条件下，两相的接触时间10分钟，相比1:1，水溶液的pH值10.10和20%浓度的P204，[Co（NH3）6 ] 3 +很难提取P204，而提取镍和铜的比例分别为93.9%和79.3%。镍和铜的平衡溶剂萃取法分离。25℃温条件下，两个阶段1分钟，相比1:1的接触时间，pH值和浓度平衡4.01中20%，铜和镍的分离因子为216。 【关键字】非平衡溶剂萃取平衡；溶剂萃取；镍；钴；铜；二（2-乙基己基）磷酸 【中国分类号】TQ028.32;TF 804. 2引言 溶剂萃取是一种溶剂萃取热力学平衡。非平衡溶剂提取溶剂提取[ 1 ]的一种，它利用在动力学萃取速度差异性分离材料等稀有金属和稀土金属[ 2-4 ] [ 5,6 ]。 对钴、镍的提取与二（2-乙基己基）磷酸的分离因子（P204 }在硫酸溶液中一般在20以下，因此可被认为是不适合的钴镍分离[7,8]。因此，P204也是对镍，钴，铜，人们已经注意到湿法冶金分离萃取剂自20世纪60年代一个不称职的。 然而，据报道，[Co（NH3）6 ] 3 +氨溶液和β-羟肟n510 [ 9 ]或n530 [ 10 ]的提取速度很慢动力学惰性复杂。在本文中，发现[Co（NH3）6 ]3+提取速度P204也很慢。所以我们可以氧化钴（Ⅱ）Co（Ⅲ）在氨性溶液中，用非平衡溶剂萃取分离钴的镍和铜，然后分离镍和铜的平衡溶剂萃取法。
实验七、八 铬、锰、铁、钴、镍
实验9 铬、锰及其化合物的性质 一、实验目的 掌握铬、锰主要氧化态化合物的性质。 二、实验原理 1、铬及其化合物的性质 Cr 价电子构型：3d 54s 1 ，VIB 族，常见的氧化态为＋6，＋3，＋2 Cr 2O 72-Cr 3+Cr 2+Cr 1.33-0.41-0.91-0.74 E A 0/V E B 0/V CrO 42-Cr(OH)3Cr(OH)2 Cr -0.13 -1.1 -1.4 在酸性介质中，＋2氧化态具有强的还原性，＋6氧化态具有氧化性，Cr 3 ＋ 的还原性都较弱，只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为Cr 2O 72－；在碱性介质 中，＋6氧化态稳定（CrO 42－）。 Cr 2O 3和Cr （OH ）3显两性。 Cr 3+Cr(OH) 3 4]－ (（绿色） -- 铬（VI ）最重要的化合物为K 2Cr 2O 7，在水溶液中Cr 2O 72－和CrO 42－存在下列平衡： Cr 2O 72-CrO 4 2- +2H 2O H + 2+（橙红色）(黄色) 在碱性溶液中，[Cr(OH)4]-可以被过氧化氢氧化为CrO 42－。在酸性溶液中 CrO 42－转变为Cr 2O 72－。Cr 2O 72－与过氧化氢反应能生成深蓝色的CrO 5，由此可以鉴定Cr 3＋。 2、Mn 价电子结构3d 54s 3 ，VIIB 族，常见的氧化态为＋6，＋7，＋4，＋3，＋2 Mn 2＋在酸性溶液中的稳定性大于在碱性溶液中： 酸性介质：只有很强的氧化剂（铋酸钠、二氧化铅）才能氧化Mn 2＋
H 2O 7Mn 2+ NaBiO 3H + Na +Bi 3+ MnO 4-25145+++5+2+ 碱性介质： Mn 2+2+OH - Mn(OH)2(白色沉淀） O 2 MnO(OH)2(棕色） Mn （IV ）化合物重要的是MnO 2，在酸性溶液中具有氧化性。 Mn （VI ）化合物重要的是MnO 42－，Mn （VII ）化合物重要的是MnO 4－ E A 0/V E B 0/V MnO 4-MnO 42-MnO 2 MnO 4- MnO 42- MnO 2 0.56 2.26 0.56 0.60 MnO 42－存在于强碱溶液中，在酸性，中性环境中均发生歧化。 三、实验内容 1．Cr 的化合物 （1）选择适当的试剂，完成Cr 化合物的转化 +Cr(OH)3(紫色）（灰蓝色）（绿色） OH -3Cr(OH)3+3HCl Cr 3+CrCl 3 H 2O + 3Cr(OH)3 + NaOH Na[Cr(OH)4]+ H 2O 2Cr 3+ + 3H 2O 2 +10OH - = 2CrO 42- + 8H 2O Cr 2O 72-CrO 4 2- +2H 2 O H + 2+（橙红色） (黄色) 2Cr 3++3S 2O 82-+7H 2O=Cr 2O 72-+6SO 42-+14H + （2）Cr 3＋的性质 ① Cr(OH)3的生成和两性
2021年实验17 铬锰铁钴镍之欧阳学文创编
实验17 铬、锰、铁、钴、镍 欧阳光明（2021.03.07） 重点讲内容;: 性质 铬：《天大》P410—P414 铁；P423—427 锰；P418—421 钴；P423—427 镍；P423—427 一．实验目的； 1、掌握铬、锰、铁、钴、镍氢氧化物的酸碱性和氧化还原性。 2、掌握铬、锰重要氧化钛之间的转化反应及其条件 3、掌握铁、钴、镍配合物的生成和性质 4、掌握锰、铬、铁、钴、镍硫化物的生成和溶解性 5、学习Cr3+ Mn2+ Fe2+ Fe3+ Co2+ Ni2+ 二．实验原理; 铬、锰、铁、钴、镍是周期系第？周期第VIB—VIII族`元素，它们都是能形成多种氧化值的化合物。铬的重要氧化值为+3和+6；锰的重要氧化值为+2 +4 +6 +7; 铁、钴、镍的重要氧化值是+2 +3. Cr(OH)3是两性的氢氧化物。Mn（OH）2和Fe（OH）2都很容易被空气的O2氧化， Cr（OH）2也能被空气中的O2慢慢氧化。 由于Co3+和Ni3+都具有强氧化性。Co（OH）3和Ni（OH）3与浓盐酸反应，分别生成Co（II）和Ni（II）的盐在碱性条件下，用强
氧化剂氧化得到。例； 2Ni2+ + 6OH-+ Br2 ===2Ni（OH）3（s）+ 2Br-Cr3+和Fe3+都易发生水解反应。 Fe3+具有一定的氧化性，能与强还原剂反应生成Fe2+ 在酸性溶液中，Cr3+和MN2+的还原性都较弱，只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为CrO72-和MnO4- 在酸性条件下，利用Mn2+和NaBiO3的反应可以鉴定Mn2+，例； 2Mn2+ +5NaBiO3 +14H+ ===2MnO4- + 5Na+ + 5Bi3+ + 7H2O (HNO3介质) 在碱性溶液中，[Cr（OH）4]-可被H2O2氧化为CrO42- Cr3+ + 4OH- → [Cr(OH)4]- 2[Cr(OH)4]- + H2O2 + 2OH- → 2CrO42- + 8H20 （碱性介质） R酸与CrO42-生成有色沉淀的金属离子均有干扰 在酸性溶液中，CrO42-转变为Cr2O72-. Cr2O72-与H2O2反应生成深蓝色的CrO5.此可鉴定Cr3+ 在重铬酸盐溶液中，分别加入Ag+、Pb2+、Ba2+等。能生成相应的铬酸盐沉淀则： CrO72- + 2Ba2+ H+ + H2O →BaCrO4 + 2H+ Cr2O92-和MnO4-都具有强氧化性。 酸性溶液中CrO72-被还原为Cr3+. MnO4-在酸性、中性、强碱性溶液中的还原产物分别为Mn2+、MnO2沉淀和MnO42-。
实验八、铬、锰、铁、钴、镍
实验八、铬、锰、铁、钴、镍 Chromium, Manganese, Iron, Cobalt,Nickel 实验学时：3 实验类型：验证性 实验所属实验课程名称：大学基础化学实验-1 实验指导书名称：无机化学实验讲义 相关理论课程名称：大学基础化学-1 撰稿人：谢亚勃日期：2004.11.8 一、目的与任务： 本实验属验证性实验，是过渡元素教学过程中的一部分，对本科生进行这部分的理解和探索能力的培养方面有重要的作用。本实验将一部分课堂教学外的知识，放在实验课堂上进行研究。使学生在获得课堂知识的基础上，进一步探索元素及化合物的其它重要性质和反应，巩固和加深理解课堂上所学基本理论和基本知识；使学生受到观察实验现象，研究实验问题，总结实验结果及基本技能的训
练，培养学生具有观察问题和分析问题的能力、严谨的科学态度、实事求是的作风、勇于创新的精神。 二、内容、要求与安排方式： 1、实验项目内容通过过渡元素性质的验证，对混合液设计分离鉴定方案，并通过实验对实验元素的性质进行总结。 2、实验要求要求通过实验加深对重要过渡元素和其化合物性质的理解，掌握定性分析的原理和方法，掌握过渡元素和化合物性质的重要递变规律。 3、为了使实验达到教学目标，对学生的要求如下： （1）实验前要完成预习报告在阅读实验教材和参考资料的基础上，明确实验的目的和要求，弄清实验原理和方法，了解实验中的注意事项。预习报告简明扼要，切忌抄书，字迹清晰，实验方案思路清晰。 （2）实验过程要求认真按照实验内容和操作规程进行实验。如发现实验现象与理论不符，应独立思考，认真分
析查找原因，直到得出正确的结论。认真观察实验现象，记录实验数据。严格遵守实验室规则，爱护仪器设备，注意安全操作。 （3）实验记录要求在细心观察实验现象的基础上，将实验现象和数据记录预习报告上，不允许随手记在纸片或手上。 （4）实验报告要求实验报告是实验的总结，一般包括实验名称、实验目的、实验原理、实验现象、实验现象解释和讨论等几部分。 4、实验安排方式：本实验要求每一个学生独立完成，即1人/组。 三、场地与设备： 1、实验室名称：环化楼无机化学实验室，环化楼1407，使用面积100平方米 2、所用设备：pHS-3c酸度仪9台 3、消耗性器材：玻璃器
揭开：高效镍钴萃取箱的设计秘密
揭开：高效镍钴萃取箱的设计秘密 随着市场经济的萧条及镍钴萃取箱的市场竞争，使用方要求处理能力相同的情况下，萃取箱需减少钴镍萃取工艺级数、提高级效率且运行过程中被夹带出去的有机物要少。P204大型镍钴萃取箱设计拥有上述要求，混合室有效容积3.375m 3，澄清室容积16m3，在安装完成后一次投产成功。 P204大型镍钴萃取箱浸出液硫酸镍，镍浓度90-100g/l，溶液流量4-6m3/h，有机相配比P204约30%，反萃液生产结晶硫酸镍。其设计特点如下： 1、级内设可调回流管 设计级内水相回流，使每级混合室内的有机相与水相量满足混合比要求。对料液流量小的萃取箱级设回流管，可以改善混合效果和提供级效率，避免出现两相料液混合比差大易乳化和不容易分相的问题； 2、反萃铁液不循环 原有镍钴萃取箱级内没有设水相和有机相的回流管，盐酸反萃铁液大多采用箱外大循环。这样劳动条件差、操作繁琐，反萃效果随酸度变化而变化，不稳定。本设计采用盐酸小流量连续给进、反萃铁液小流量连续排除工艺，流量大小根据反萃铁液酸度要求而定。这样操作稳定方便、工作环境好；同时有机相出口级酸度始终接近6mol/l，进口级的酸度始终为4.5-4mol/l，级间有酸度梯度，反萃效果好且稳定； 3、连续相设计与操作 水相夹带有机物，有机相连续操作，有机相夹带水相。设计采用水相出口级有机相连续操作，有机相出口级水相连续操作，可以减少相互夹带的损失。尤其对于反萃后的硫酸镍溶液，因为后续工艺要求深度脱除有机相，溶液夹带有机相越少，后续除油设备的负担越轻，有机相损失越少。 P204高效镍钴萃取箱将工艺技术从上世纪90年代未的水平提升到了新的一
C272萃取
萃取剂C272是美国氰胺公司（现称CYTEC公司）研制的一种用于分离钴镍的新型萃取剂，1986年首次用于工业生产，现在世界上已有不少厂家采用了这种萃取剂。据CYTEC公司介绍，到1997年西方国家50％的公司采用了C272进行镍钴分离。 5.2.1基本原理 C272的主要成分是二（2，4，4三甲基戊基）膦酸，它可以完全溶解于芳香族和脂肪族稀释剂中，在加热、酸、碱的条件下均很稳定。它在硫酸盐介质和氯化物介质中对钴均有很好的萃取分离性能。 C272工业产品典型的物理性质：含量>85%；呈无色或轻微琥珀色；密度（24℃）为0.94g／cm3；粘度为0.142Pa.s（25℃）、0.03 Pa.s （50℃）；凝固点为－32℃；闪点108℃；在水中溶解度（PH＝2.6）为16ppm。 C272对某些金属的萃取次序为： Fe3+>Zn2+>Cu2+>Pb2+>Co2+>Mg2+>Ca2+>Ni2+ 用C272萃取分离镍钴时，先将C272用碱预中和转化为盐，以便在萃取过程中维持所期望的PH值。中和剂可用NH4OH或NaOH。其反应如下： HX＋NaOH＝NaX＋H2O 为排除多余的钠，分离镍钴前需进行制镍皂，其反应如下： 2NaX＋NiSO4＝NiX2＋Na2SO4 用预先制好的镍皂再与欲萃取的水溶液充分混合，即萃取过程。C272镍皂萃取分离镍钴反应如下：
NiX2＋Co2+＝CoX2＋Ni2+ 负载钴有机可用硫酸反萃，其反应如下： CoX2＋H2SO4＝Co SO4＋2HX （式中：HX—C272） C272最大的优点就是能够在镍钴比非常高的硫酸镍钴溶液中实现镍与钴的分离，并且成功的在国内外一些生产厂家应用。综合经济效益明显。 5.2.2流程简述 萃取级数：制镍皂5级，萃取5级，洗镍5级，反萃4级，水相澄清3级，有机澄清1级，共23级。 流量控制系统采用高位槽转子流量计。各种物料由泵连续打入高位槽，通过溢流管保持高位槽呈充满状态，使流量控制稳定。 为保持一定的萃取温度，在料液和硫酸镍高位槽内设钛制蒸汽盘管加热装置。 C272皂化采取间断作业，工业氢氧化钠由碱高位槽通过浓碱计量槽进入皂化槽。皂化时间4小时，采用机械搅拌。皂后有机用泵打入皂后有机高位槽，由转子流量计控制一定流量进入萃取箱。 主要操作条件：料液成分（g/l）：Ni125 Co0.80 Cu0.01 Fe0.01 PH6.2；有机相为10％C272＋90％磺化煤油，由于煤油不断挥发，当C272浓度达到一定值时补充煤油。有机相用10N的工业氢氧化钠均相制皂，皂化率为65％。稀硫酸镍要求含镍30－35 g/l，用纯水稀释。萃取温度25—35℃，料液温度40℃。洗镍液为含Co30 g/l的CoSO4
d 区金属元素 铬、锰、铁、钴、镍 一、实验目的
d区金属元素(铬、锰、铁、钴、镍) 一、实验目的 1. 试验并掌握铬、锰主要氧化态化合物的重要性质及各氧化态之间相互转化的条件。 2. 试验并掌握二价铁、钴、镍的还原性和三价铁、钴、镍的氧化性。 3. 试验并掌握铁、钴、镍的配合物的生成及性质。 二、实验原理 位于周期表中第四周期的Sc~Ni称为第一过渡系元素，第一过渡系元素铬、锰、铁、钴、镍是最常见的重要元素。 铬为周期表中ⅥB族元素，最常见的是+3和+6氧化态的化合物。 +3价铬盐容易水解，其氢氧化物呈两性，碱性溶液中的 +3价氧化态铬以CrO2－形式存在，易被强氧化剂如Na2O2或H2O2氧化为黄色的铬酸盐。 2 CrO2－ + 3 H2O2 + 2 OH－CrO42－ + 4 H2O 常见+6价氧化态的铬化合物是铬酸盐和重铬酸盐，它们的水溶液中存在着下列平衡： 2 CrO42－ + 2 H+Cr2O72－ + H2O 除了加酸、加碱条件下可使上述平衡发生移动外，向Cr2O72－溶液中加入Ba2+、Ag+、Pb2+离子时，根据平衡移动规则，可得到铬酸盐沉淀。 2 Ba2+ + Cr2O72－ + H2O BaCrO4↓(柠橙黄色) + 2 H+ 4 Ag+ + Cr2O72－ + H2O Ag2CrO4↓(砖红色) + 2 H+ 2 Pb2+ + Cr2O72－ + H2O PbCrO4↓(铬黄色) + 2 H+ 重铬酸盐是强氧化剂，易被还原成+3价铬(Cr3+溶液为绿色或蓝色)。 锰为周期表ⅦB族元素，最常见的是+2、+4、+7氧化态的化合物。 +2价态锰化合物在碱性介质中形成Mn(OH)2。Mn(OH)2为白色碱性氢氧化物，溶于酸及酸性盐溶液中，在空气中易被氧化，逐渐变成棕色MnO2的水合物[MnO(OH)2]。 4 Mn(OH)2 + O MnO(OH)2(褐色) + 2 H2O +2价态锰化合物在酸性介质中比较稳定，与强氧化剂（如NaBiO3、PbO2、S2O82－等）作用时，可生成紫红色MnO4－离子，这个反应常用来鉴别Mn2+。
P507萃取剂在钴、镍分离系统中的应用
试验研究 P 507萃取剂 在钴、镍分离系统中的应用 □ 湖北省光磷化工冶金股份有限公司 李立元 陈学田 □ 摘 要 P 507是在硫酸盐溶液中分离钴、镍的 优良萃取剂,本文叙述P 507在光磷公司草酸钴分厂钴、镍分离系统中的应用,P 507在钴、镍分离萃取操作时应注意事项。本工艺技术指标优于P 204。 1 前言 光磷公司从大冶钴硫精矿烧渣中提取硫化钴始于1978年,经工业试验和技术改造,现已形成45t a (折100%金属量)的生产能力。钴硫精矿(含钴0.2%—0.28%)与钴硫精矿氧化烧渣进行硫酸化焙烧,烟气与制酸系统烟气合并制酸,建成了国内第一套“综合 利用钴矿烧渣制取硫化钴生产线”。其简单工 艺过程是:焙砂经浸出、过滤、洗涤、浸出液铁屑置换除铜,除铜后的浸出液用混合硫化剂沉钴,产出硫化钴,产品品位Co :18%—20%,H 2O ≤70%。硫化钴的生产总体上经济效益不高,为了充分利用我公司生产的硫化钴资源,产出能直接工业应用的钴盐产品,增加经济效益,公司确定设计试验生产草酸钴,并于1990年试车产出合格草酸钴:Co ≥ 31%,H 2O ≤0.65%,松比0.3—0.4g c m 3 。其生产工艺流程如下: 常压氧化浸出中和→除钙镁→P 204萃取脱杂→P 507钴、 镍分离→→反萃钴→草酸铵沉钴→过滤洗涤→烘干包装 光磷公司草酸钴分厂萃取工段的钴、镍分离系统,从1990年至1994年是用P 2O 4萃取分离钴、镍(结果见表2),工艺条件控制为: 表1 钴、镍分离前料液成份(单位:g L ) Co N i M n Cu Fe Ca M g pH 21.554.610.0020.0050.0080.005 4～4.5 有机相成份:25%P 2O 4+75%磺化煤油, 皂化率75% 原始水相pH :4～4.5出口水相pH :4.5～525%P 204饱和容量:12～15g L 温度:45℃～50℃表2 P 204萃取钴镍分离结果 名称化学成份 分离前CoSO 4液分离后N iSO 4 液钴、镍分离 效率(%)Co 17.030.01899.89N i 3.66 3.54 99.89 采用P 204分离钴、镍需要用蒸气加热,理 想状态温度为40℃—50℃。经过四年的生产应用后,由于经常加热萃取箱隔板,使导流管发生扭曲变形,渗漏严重,导致回收率下降,同时,级与级之间相互串通,使镍、钴分离效率亦受影响。产品草酸钴中镍量偏高,质量难以保证。 针对P 204萃取分离钴镍产生的问题,1994年12月,我们着手在硫酸盐系中采用 — 62—试验研究世界有色金属1997年第10期
无机化学实验二十四 铬、锰
实验二十四铬、锰 [实验目的] 了解铬、锰主要氧化态化合物的重要性质以及它们之间相互转化的条件。 [实验用品] 仪器：离心机、试管、离心试管、烧杯、酒精灯等 固体药品：MnO2、KMnO4、KOH*、KClO3* 液体药品：H2SO4(1mol·L-1，浓)、HCl(2mol·L-1，浓)、NaOH(2mol·L-1，6mol·L-1，40%)、HAc(2mol.L-1)、K2Cr2O7(0.1mol·L-1,饱和*)、K2CrO4(0.1mol·L-1)、KMnO4(0.01mol·L-1)、KI(0.1mol·L-1)、 NaNO2(0.1mol·L-1)、MnSO4(0.1mol·L-1)、NH4Cl(2mol.L-1)、Na2SO3(0.1mol·L-1)、 Na2S(0.1mol·L-1)、H2S（饱和）、BaCl2(0.1mol·L-1)、Pb(NO3)2(0.1mol·L-1)、 AgNO3(0.1mol·L-1)、3%H2O2、乙醇、 材料：木条、冰 [实验内容] 一、合物的重要性质 1．铬(VI)的氧化性 Cr2O72-（橙红色）离子转变为Cr3+（紫色）离子 在少量(5mL)重铬酸钾溶液中，加入少量你选择的还原剂，观察溶液颜色的变化(如果现象不明显，该怎么办?)写出反应方程式(保留溶液供下面实验3用)。 思考题： （1）转化反应须在何种介质(酸性或碱性)中进行？为什么？（H2SO4介质） （2）从电势值和还原剂被氧化后产物的颜色考虑，应选择哪些还原剂为宜？（Na2SO3、3%H2O2、Sn2+等）如果选择亚硝酸钠溶液，可以吗？（可以） 现象及解释：Cr2O72-（橙红色）离子转变为Cr3+（紫色）离子。 Cr2O72-＋2H+＋4H2O2==2CrO5＋5H2O 4CrO5＋12H+==4Cr3+＋7O2↑＋6H2O Cr2O72-＋8H+＋3NO2－==2Cr3+＋3NO3－＋4H2O 2．铬(VI)的缩合平衡 Cr2O72-（橙红色）离子与CrO42-（黄色）离子的相互转化。 思考题： Cr2O72-（橙红色）离子与CrO42-（黄色）离子在何种介质中可相互转化?
镍钴萃取
钴镍萃取 一、萃取的基本介绍萃取法分离金属离子作为现代冶金的主要手段，已经得到广泛应用，自上世纪50年代在铜湿法冶金中得到应用，并且取得巨大成功以后，相继在很多领域，比如钴镍冶金、稀土冶金、钨钼冶金、钽铌冶金、核工业冶金中得到大量应用，并且得到了巨大的经济效益。萃取法的工业应用： 1、使得制备纯度高的化工产品的步骤大大简化了，以前的方法，比如重结晶、化学除杂法等方法，不仅步骤繁琐，而且会降低主要金属的回收率。 2、使得综合回收利用矿物成了可能，很多矿物都有大量的伴生矿，一些稀散金属由于没有单独的矿床或者品味很低，在以前得不到利用，但萃取法能够有效富集金属。使得以前不能利用的金属得到利用。 3、使得一些化工产品的制备更加简便，比如电解铜，在没有萃取法之前，由于用氯化铜电解液电解出的铜不够质密，而只能用硫酸铜，那么就要求浸出时必须使用硫酸做浸出剂。而氯化浸出不仅节约成本、而且浸出率高。应用萃取法，就可以使用氯化浸出法，铜铜萃取剂捞铜后，再用硫酸反萃后就是硫酸铜电解液。 二、钴镍萃取钴镍作为工业味精，在硬质合金、石油催化、人造金刚石、功能陶瓷、军工行业、高能电池等方面得到广泛应用，但是由于钴镍性质非常相似，而现代工业要求钴镍的纯度比
较高，所以在钴镍冶金中，萃取法得到广泛高效的应用。钴镍冶金中主要有以下三种萃取体系： 1、铵盐中的萃取体系。在钴镍冶金中，由于原矿的品味一般很低，所以会先选矿富集，在选矿富集过程中，通过还原熔炼，得到高锍镍，通过加压氨浸出，得到钴氨络离子、镍氨络离子。然后用萃取剂比如叔碳羧酸Versatic911、二（2-羟基-5-辛基）苯甲胺等萃取分离。 2、络阴离子萃取体系。主要是胺萃取剂如2-乙基己基污、N235。由于钴镍金属离子与氯离子都能结合成阴离子，胺萃取剂能够从溶液中萃取阴离子。 3、阳离子萃取体系。主要是酸性萃取剂，在钴镍中主要从硝酸盐体系、硫酸盐体系萃取分离钴镍离子。在工业上也应用的最为广泛的萃取剂是P20 4、P507。P204主要用于钴镍的初步除杂、而P507主要用于钴镍的深度除杂以及钴镍分离。在钴镍浸出过程中，其他金属离子也会浸出进入溶液，比如铁铝锌锰钙铬镉铅镁等等，一般先用化学法把大量的铁铝铬钙除去，用P204萃取除少量的铁铝铬钙，大量的锌锰，以及部分铜。而P507再深度除掉剩余的杂质如镁等，以及分离钴镍。由于钙在反萃过程中会形成碳酸钙沉淀，而镁在P507除杂，由于与钴镍的萃取曲线靠的很近，所以有些公司会先用氟化铵除去钙镁。对于铜，由于经常会与钴镍矿伴生，所以考虑综合回收利用，会先用铜萃取剂捞铜后再送P204除杂。
镍钴
镍钴矿产资源 镍在地壳中的丰度仅为0.008%，富集程度远低于丰度更低的其他金属（如铜）。镍的矿产资源有二大类：氧化矿和硫化矿。 含镍的高镁、高铁、低硅的辉长岩（包括其变质岩、苏长岩和橄榄岩）以岩浆形式注入地表层，与紧密伴生的硫化矿物一起冷凝形成硫化镍矿床。氧化镍矿又称红土矿，由含镍铁镁硅酸岩为主的橄榄岩基岩经长期风化和富集形成，上部一般为红土化（蚀变）程度较高的褐铁矿型，下部为蚀变程度较低的硅镁镍矿（蛇纹岩型为主），中间有一个过滤带（混合型）。红土矿含镍1%～4%，难以选矿富集，仅能用筛选抛弃风化程度浅、品位低的大块矿，仅伴生有少量钴，无硫，无热值。但矿石储量大，埋藏浅，易采，可露天作业。 硫化镍矿一般含镍0.3%～3%，超过1%称为富矿，含0.3%～1%Ni称为贫矿，且往往伴生有铜、钴等有价金属，也常含一定量的贵金属元素，可以浮选富集，精矿中还有以硫化铁形式存在的燃料成分，有较高热值，因此硫化矿有较高的经济价值。 镍的矿产资源中，氧化矿储量明显超过硫化矿。据https://www.360docs.net/doc/de9347173.html,ndolt等人统计，西方国家硫化镍矿的储量约为总储量的34%，有资料表明，世界镍矿资源的80%为氧化矿。目前镍的生产以硫化矿，而在70年代，该比例为65%。因此，红土矿在资源和技术发展潜力方面具有优势。 我国镍矿储量785万t，位居世界第9位。以硫化矿为主，大部分集中在金川镍铜矿床，约为全国储量的64%。我国十个主要硫化镍矿的资源情况列于表1。我国氧化镍矿资源较少，不足总储量的10%，储量较大的为云南墨江镍矿。 国内镍产品中金属镍以电解镍为主，包括镍粉、水淬镍、镍扣等，其他产品有氧化镍、硫酸镍、氯化镍等。 表1 我国主要硫化镍矿山的保有储量
普化实验B论文实验十二铬、锰、铁、钴、镍
各种氧化态的锰之间的转化 一、摘要 针对锰的氧化态多样，颜色变化丰富的特点，我们讨论了多种氧化态锰之间的转化，并对影响转化的实验条件进行了具体分析，经过查阅文献资料，我们得出了锰的各种氧化态的性质和锰在各种氧化态之间转化的原理以及反应条件对其的影响。 二、前言 锰是一种多氧化态的金属元素，有二价，三价，四价，六价，七价五种常见氧化态。在生活中具有广泛应用，研究它各种氧化态之间的相互转化对工业生产具有重大意义，是推动我国冶金工业的关键。在上次的实验中，我们进行了锰二价、四价、六价和七价之间的相互转化和反应。发现对于同一个氧化态的锰在不同的条件下发生了不同的反应，于是我们针对这一现象进行了深入探讨。 三、内容 1、通过自由能来解释 在酸性溶液中 （1）图中最低点为Mn2+的点，表明相比于锰的其他氧化态，Mn2+是该条件下（pH=0）最稳定的热力学状态。事实也如此，在酸性介质中，若使Mn2+参与氧化还原反应，需极强氧化剂如S2O32-、PbO2、NaBiO3等与之作用才行。 （2）Mn3+点位置高于相邻点Mn（Ⅱ）、Mn（Ⅳ）点的连线，即处于“凸点”。是热力学不稳定状态，能发生歧化反应而转变成两个相邻质点。2Mn3++2H20=Mn2++MnO2+4H+由于发生歧化反应，使该点(Mn3+)的△G由所在点垂直下降到两个相邻质点的连线上，使两条连线斜率相等，电动势为零，反应达到平衡态。同理该条件，MnO42-也不稳定，歧化生成Mno2和MnO4-。
（3）Mn(Ⅳ)点的位置处在相邻质点连线下方，即处于“凹”点位置。说明它比相邻质点的共存体系稳定。反应向归中反应方向进行。如在Mn2+过量情况下： 2MnO4-+3Mn2++2H20=5MnO2+4H+ （4）从氧化态看，在酸性介质中，可以稳定存在的Mn3+、MnO2、MnO4-都有一定的氧化能力，以MnO4-点的位置最高，氧化性最强，在酸性介质中是强氧化剂。 在碱性溶液中 在pH=14时,MnO42-点位置处在MnO2、MnO4-连线上，因而三者可以共存，MnO42-在碱性介质中能够稳定存在；Mn(Ⅳ)点比Mn(II)点位置低，因而Mn(Ⅳ)比Mn(Ⅰ)稳定。 我们上次所做的实验也证明了此结论： 在碱性介质中， Mn2++2OH-=Mn(oH)2↓(白色) 由于暴露在空气中，很快会发生转化： 2Mn(OH)2+02=2MnO2·H2O↓(棕色) 由此可见，介质不同，锰的各种氧化态的氧化还原行为不同，其自由能一氧化态图也不同。 2、不同反应条件对锰各种氧化态之间相互转化的影响 （1）NaOH的用量对K2MnO4生成的影响 实验现象如图
实验17 铬锰铁钴镍
实验17 铬、锰、铁、钴、镍 重点讲容;: 性质 铬：《天大》P410—P414 铁；P423—427 锰；P418—421 钴；P423—427 镍；P423—427 一．实验目的； 1、掌握铬、锰、铁、钴、镍氢氧化物的酸碱性和氧化还原性。 2、掌握铬、锰重要氧化钛之间的转化反应及其条件 3、掌握铁、钴、镍配合物的生成和性质 4、掌握锰、铬、铁、钴、镍硫化物的生成和溶解性 5、学习Cr3+Mn2+Fe2+Fe3+Co2+Ni2+ 二．实验原理; 铬、锰、铁、钴、镍是周期系第？周期第VIB—VIII族`元素，它们都是能形成多种氧化值的化合物。铬的重要氧化值为+3和+6；锰的重要氧化值为+2 +4 +6 +7; 铁、钴、镍的重要氧化值是+2 +3. Cr(OH)3是两性的氢氧化物。Mn（OH）2和Fe（OH）2都很容易被空气的O2氧化，Cr（OH）2也能被空气中的O2慢慢氧化。 由于Co3+和Ni3+都具有强氧化性。Co（OH）3和Ni（OH）3与浓盐酸反应，分别生成Co（II）和Ni（II）的盐在碱性条件下，用强氧化剂氧化得到。例； 2Ni2++ 6OH-+ Br2===2Ni（OH）3（s）+ 2Br- Cr3+和Fe3+都易发生水解反应。 Fe3+具有一定的氧化性，能与强还原剂反应生成Fe2+ 在酸性溶液中，Cr3+和MN2+的还原性都较弱，只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为CrO72-和MnO4- 在酸性条件下，利用Mn2+和NaBiO3的反应可以鉴定Mn2+，例； 2Mn2++5NaBiO3+14H+===2MnO4-+ 5Na++ 5Bi3+ + 7H2O (HNO3介质) 在碱性溶液中，[Cr（OH）4]-可被H2O2氧化为CrO42- Cr3++ 4OH-→ [Cr(OH)4]- 2[Cr(OH)4]-+ H2O2+ 2OH-→ 2CrO42-+ 8H20 （碱性介质）R酸与CrO42-生成有色沉淀的金属离子均有干扰 在酸性溶液中，CrO42-转变为Cr2O72-. Cr2O72-与H2O2反应生成深蓝色的CrO5.此可鉴定Cr3+ 在重铬酸盐溶液中，分别加入Ag+、Pb2+、Ba2+等。能生成相应的铬酸盐沉淀则：CrO72-+ 2Ba2+H++ H2O →BaCrO4+ 2H+ Cr2O92-和MnO4-都具有强氧化性。 酸性溶液中CrO72-被还原为Cr3+. MnO4-在酸性、中性、强碱性溶液中的还原产物分别为Mn2+、MnO2沉淀和MnO42-。 MnO4-+ 8H++ 5e === Mn2++ 4H2O MnO4-+ 2H2O +5e ==== MnO2↓+ 4OH-
实验17铬锰铁钴镍
重点讲内容;: 性质 铬：《天大》P410—P414 铁；P423—427 锰； P418—421 钴；P423—427 镍；P423—427 一．实验目的； 1、掌握铬、锰、铁、钴、镍氢氧化物的酸碱性和氧化还原性。 2、掌握铬、锰重要氧化钛之间的转化反应及其条件 3、掌握铁、钴、镍配合物的生成和性质 4、掌握锰、铬、铁、钴、镍硫化物的生成和溶解性 3+2+2+3+2+2+5、学习Cr Mn Fe Fe Co Ni 二．实验原理; 铬、锰、铁、钴、镍是周期系第？周期第VIB—VIII族`元素，它们都是能形 成多种氧化值的化合物。铬的重要氧化值为+3和+6；锰的重要氧化值为+2 +4 +6 +7; 铁、钴、镍的重要氧化值是+2 +3. Cr(OH)是两性的氢氧化物。Mn（OH）和Fe（OH）都很容易被空气的O氧化，2232Cr（OH）也能被空气中的O慢慢氧化。223+3+都具有强氧化性。Co（OH）和Ni（由 于CoOH和Ni）与浓盐酸反应，分别生成33Co（II）和Ni（II）的盐在碱性条件下，用强氧化剂氧化得到。例； 2+--） + 2Br（（OH2Ni） + 6OHs + Br ===2Ni323+3+都易发生水解反应。FeCr 和3+2+具有一定的氧化性，能与强还原剂反应生成FeFe3+2+的还原性都较弱，MN在 酸性溶液中，Cr只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为和2-4-和CrOMnO72+2+，例；Mn和NaBiO 在酸性条件下，利用Mn的反应可以鉴定32++4-+3+ + 7HO (HNO介质 +14H + 5Bi ===2MnO) + 5Na2Mn +5NaBiO332-2-CrOHO（OH）]氧化为可 被在碱性溶液中，[Cr42243+--] Cr→ [Cr(OH) + 4OH4--2- + 8H0 （碱性介质）O + 2OH ]2[Cr(OH)→ 2CrO + H224242-生成有色沉淀的金属离子均有干 扰酸与CrOR42-2-2-与HO反应生成深蓝色的CrO.在酸性溶液中，CrOO转变为Cr此 可鉴定. CrO 524722273+Cr+2+2+在重铬酸盐溶液中，分别加入Ag、Pb、Ba等。 能生成相应的铬酸盐沉淀则： 2-2+++ + 2HCrO + H + 2BaO →BaCrO H4272--都具有强氧化性。和 CrOMnO4292-3+.Cr被还原为酸性溶液中CrO7-2+2-。MnO、MnOMnOMn在酸性、中性、强 碱性溶液中的还原产物分别为沉淀和4244-+2+ + 4HO + 5e === MnMnO + 8H24--↓ + 4OHMnOO +5e ==== MnO + 2H22-2-MnO与MnOMnO在碱性溶液中，反应也能生成424-- - + 2H + 4OH + 2MnO 2MnO ==== MnOO2424． --和MnO歧化为MnO在酸性甚至中性溶液中，MnO244-+ === 4MnO + 3O ↑ + 2H 4MnOO + 4H2242在酸洗溶液中，MnO也是强氧化剂。2MnS、FeS、CoS、NiS都能溶于稀酸，MnS还能溶于HAc溶液这些硫化物需要在弱碱性溶液中 制得。生成 CoS和NiS沉淀，由于晶体结构改变而难溶于稀酸 铬、锰、铁、钴、镍都能形成多种配合物。
实验17-铬锰铁钴镍
实验17 铬、锰、铁、钴、镍 重点讲内容;: 性质 铬：《天大》P410—P414 铁；P423—427 锰；P418—421 钴；P423—427 镍；P423—427 一．实验目的； 1、掌握铬、锰、铁、钴、镍氢氧化物的酸碱性和氧化还原性。 2、掌握铬、锰重要氧化钛之间的转化反应及其条件 3、掌握铁、钴、镍配合物的生成和性质 4、掌握锰、铬、铁、钴、镍硫化物的生成和溶解性 5、学习Cr3+Mn2+Fe2+Fe3+Co2+Ni2+ 二．实验原理; 铬、锰、铁、钴、镍是周期系第？周期第VIB—VIII族`元素，它们都是能形成多种氧化值的化合物。铬的重要氧化值为+3和+6；锰的重要氧化值为+2 +4 +6 +7; 铁、钴、镍的重要氧化值是+2 +3. Cr(OH)3是两性的氢氧化物。Mn（OH）2和Fe（OH）2都很容易被空气的O2氧化，Cr（OH）2也能被空气中的O2慢慢氧化。 由于Co3+和Ni3+都具有强氧化性。Co（OH）3和Ni（OH）3与浓盐酸反应，分别生成Co（II）和Ni（II）的盐在碱性条件下，用强氧化剂氧化得到。例； 2Ni2++ 6OH-+ Br2===2Ni（OH）3（s）+ 2Br- Cr3+和Fe3+都易发生水解反应。 Fe3+具有一定的氧化性，能与强还原剂反应生成Fe2+ 在酸性溶液中，Cr3+和MN2+的还原性都较弱，只有用强氧化剂才能将它们分别氧化为CrO72-和MnO4- 在酸性条件下，利用Mn2+和NaBiO3的反应可以鉴定Mn2+，例； 2Mn2++5NaBiO3+14H+===2MnO4-+ 5Na++ 5Bi3+ + 7H2O (HNO3介质) 在碱性溶液中，[Cr（OH）4]-可被H2O2氧化为CrO42- Cr3++ 4OH-→ [Cr(OH)4]- 2[Cr(OH)4]-+ H2O2+ 2OH-→ 2CrO42-+ 8H20 （碱性介质）R酸与CrO42-生成有色沉淀的金属离子均有干扰 在酸性溶液中，CrO42-转变为Cr2O72-. Cr2O72-与H2O2反应生成深蓝色的CrO5.此可鉴定Cr3+ 在重铬酸盐溶液中，分别加入Ag+、Pb2+、Ba2+等。能生成相应的铬酸盐沉淀则：CrO72-+ 2Ba2+H++ H2O →BaCrO4+ 2H+ Cr2O92-和MnO4-都具有强氧化性。 酸性溶液中CrO72-被还原为Cr3+. MnO4-在酸性、中性、强碱性溶液中的还原产物分别为Mn2+、MnO2沉淀和MnO42-。 MnO4-+ 8H++ 5e === Mn2++ 4H2O MnO4-+ 2H2O +5e ==== MnO2↓+ 4OH- 在碱性溶液中，MnO4-与MnO2反应也能生成MnO42- 2MnO4-+ 2MnO2+ 4OH- ==== MnO4-+ 2H2O 在酸性甚至中性溶液中，MnO4-歧化为MnO4-和MnO2
实验十九铬、锰、铁、钴、镍及其重要化合物的性质(精)
实验十九铬、锰、铁、钴、镍及其重要化合物的性质 一、实验目的 1.掌握铬和锰的各种重要价态化合物的生成和性质。 2.掌握铬和锰常见氧化态间的相互转化及转化条件。 3.了解一些难溶的铬酸盐。 4.掌握Fe(Ⅱ)、Co（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）化合物的还原性和Fe(Ⅲ)、Co（Ⅲ）、Ni（Ⅲ）化合物的氧化性。 5.掌握Cr3+、Mn2+、Fe3+和Fe2+离子的鉴定。 二、仪器和药品 仪器：试管、胶头滴管 固体：FeSO4，Na2SO3，NaBiO3，(NH4)2Fe(SO4) 2·6H2O； 酸：HCl(2.0mol/L，浓)，H2SO4(1.0mol/L 3.0mol/L)，HNO3(2.0mol/L)； 碱：NaOH(2.0mol/L，6.0mol/L)； 盐：CrCl3(0.1mol/L)，K2Cr2O7(0.1mol/L)，AgNO3(0.1mol/L)，BaCl2(0.1mol/L)，Pb(NO3)2(0.1mol/L)，K2CrO4(0.1mol/L)，MnSO4(0.1mol/L) ，KMnO4 (0.01mol/L)，CoCl2(0.1mol/L)，NiSO4(0.1mol/L)，FeCl3(0.1mol/L)，KI(0.1mol/L)，KSCN(0.1mol/L)，K4[Fe(CN)6](0.1mol/L)，K3[Fe(CN)6] (0.1mol/L)； 其它：CCl4, 溴水，H2O2(3%), KI-淀粉试纸。 三、实验内容 1.Cr(OH)3的生成和性质 在两只试管中均加入0.5mL0.1mol/L CrCl3溶液，逐滴加入2.0mol/L NaOH 溶液直到有沉淀生成为止，观察沉淀的颜色。然后在一只试管中继续滴加NaOH 溶液，而在另一支试管中滴加2.0mol/L的HCl溶液，观察现象。写出反应方程式。 2.Cr (Ⅲ)与Cr(Ⅵ)的相互转化 （1）在试管中加入0.5mL 0.1mol/L CrCl3溶液，加入2.0mol/L NaOH溶液直到沉淀溶解使之成为CrO2–为止，再加入少量3% H2O2溶液，在水浴中加热，观察溶液的颜色变化，解释现象，写出反应方程式。 （2）在试管中加入0.5mL 0.1mol/L K2Cr2O7溶液，加入1mL1mol/L H2SO4
第一过渡系元素(铬、锰、铁、钴、 镍)(3学时)
第一过渡系元素（铬、锰、铁、钴、镍）（3学时） 一、实验目的及要求 1.掌握铬、锰主要性质及个氧化态之间相互转化的条件。 2.练习沙浴加热操作。 3.试验并掌握二价铁、钴、镍的还原性和三价铁、钴、镍的氧化性。 4.实验并掌握铁、钴、镍配合物的生成及性质。 二、实验药品 MnSO（0.2mol/L）、NaOH（aq）、HCl(aq)、重铬酸钾溶液、NH4C l（2mol/L）、H2SO4（6mol/L）、CoCl2(aq)、NiSO4(aq)、FeCl3(aq)、K4[Fe(CN)6]、氨水、MnO2(s)、KMnO4(aq)、NH4Cl(s) 三、实验内容及步骤 1、铬的化合物的重要性质 （1）．铬（Ⅵ）的氧化性 Cr2O72-转变为Cr3+ （2）．铬（Ⅵ）的缩合平衡 Cr2O72-与CrO42-相互转化 （3）．Cr(OH)3的两性 （4）．铬（Ⅲ）的还原性 （5）．重铬酸钾和铬酸盐的溶解性 分别在CrO42-、Cr2O72-溶液中各加入少量的Pb(NO3)2、BaCl2、AgNO3、观察产物的颜色。 2、锰的化合物的重要性质 （1）．氢氧化锰的生成和性质 第一份、往0.2mol/L MnSO4中加入少量氢氧化钠，观察沉淀的颜色。 第二份往0.2mol/L MnSO4中加入少量氢氧化钠，再加过量的氢氧化钠，观察现象
第三份往0.2mol/L MnSO4中加入少量氢氧化钠，再加入盐酸，观察现象 第四份往0.2mol/L MnSO4中加入少量氢氧化钠，再加氯化铵，观察现象 （2）．锰的化合物的重要性质 1）Mn2+的氧化 2）硫化锰的生成和性质 3）二氧化锰的生成和氧化性 （2）．高锰酸钾的性质 分别试验高锰酸钾与亚硫酸钠在中性、酸性、碱性介质中的反应。 3、铁（Ⅱ）、钴（Ⅱ）、镍（Ⅱ）的化合物的还原性 （1）、铁（Ⅱ）的还原性 1）酸性介质 2）碱性介质 （2）．钴(Ⅱ)的还原性 1）往盛有CoCl2溶液的试管中加入氯水，观察现象。 2）往两支分别盛有0.5mL0.5mol/L CoCl2溶液的试管中，滴加2mol/L NaOH溶液，制得两份沉淀，一份置于空气中，一份加入新配制的氯水，观察。注意观察反应产 物的颜色和状态。 （3）．镍(Ⅱ)的还原性：方法同上。 4、铁(Ⅲ)、钴(Ⅲ)、镍(Ⅲ)的化合物的氧化性 （1）在氢氧化铁(Ⅲ)、氢氧化钴(Ⅲ)和氢氧化镍(Ⅲ)沉淀中均加入浓盐酸，震荡观察现象。（2）在氯化铁中加入碘化钾溶液，再加入四氯化碳，观察现象。 5、配合物的生成和性质 （1）、铁配合物的性质 1）往盛有1mL亚铁氰化钾溶液的试管中，加入0.5mL碘水，震动试管后，滴入数滴硫酸亚铁铵溶液，有何现象发生？ 2）向盛有1mL新配制的硫酸亚铁铵溶液的试管中加入碘水，震动试管后，将溶液分成两份，各滴入数滴硫氰酸钾溶液，然后向其中一支试管注入约0.5mL3%H2O2的溶液，观察现象。 3）普鲁士蓝的生成往0.5ml0.2mol/L FeCl3溶液中，加入1滴0.1mol/L K4[Fe(CN)6]溶液，观察产物的颜色和状态。写出相应的反应方程式。
实验八铬锰铁钴镍
实验八铬锰铁钴镍 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
实验八、铬、锰、铁、钴、镍 Chromium, Manganese, Iron, Cobalt,Nickel 实验学时：3 ? ? ? ? ?? 实验类型：验证性 实验所属实验课程名称：大学基础化学实验-1 实验指导书名称：无机化学实验讲义 相关理论课程名称：大学基础化学-1 撰稿人：谢亚勃 ? ? ? ?? 日期：2004.11.8 一、目的与任务： 本实验属验证性实验，是过渡元素教学过程中的一部分，对本科生进行这部分的理解和探索能力的培养方面有重要的作用。本实验将一部分课堂教学外的知识，放在实验课堂上进行研究。使学生在获得课堂知识的基础上，进一步探索元素及化合物的其它重要性质和反应，巩固和加深理解课堂上所学基本理论和基本知识；使学生受到观察实验现象，研究实验问题，总结实验结果及基本技能的训练，培养学生具有观察问题和分析问题的能力、严谨的科学态度、实事求是的作风、勇于创新的精神。 二、内容、要求与安排方式： 1、实验项目内容通过过渡元素性质的验证，对混合液设计分离鉴定方案，并通过实验对实验元素的性质进行总结。 2、实验要求要求通过实验加深对重要过渡元素和其化合物性质的理解，掌握定性分析的原理和方法，掌握过渡元素和化合物性质的重要递变规律。 3、为了使实验达到教学目标，对学生的要求如下： （1）实验前要完成预习报告在阅读实验教材和参考资料的基础上，明确实验的目的和要求，弄清实验原理和方法，了解实验中的注意事项。预习报告简明扼要，切忌抄书，字迹清晰，实验方案思路清晰。