[發明專利]一種在含鈷溶液中回收鈷的方法

在審

• 申請號: 201810765107.3
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN108977850A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 劉維平;吳丹菁;潘璐璐;梁國斌;馬迪
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: C25C1/08
• 分類號: C25C1/08
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 劉娟娟

1.一種在含鈷溶液中回收鈷的方法，其特征在于，包含以下三個步驟：

1)構建MFC-MEC耦合系統；

2)MFC降解有機物產生的電能驅動MEC運行，MFC電能的原位利用；

3)利用MFC-MEC耦合系統從含鈷溶液中回收鈷；

其中MFC的陰極與MEC的陽極耦合相連，MFC的陽極與MEC的陰極通過串聯電阻耦合相連；

所述MFC和MEC的陽極液為體積比1:1-1:5的陽極活性污泥與陽極底物乙酸鈉的混合液；

所述MFC的陰極液為硫酸銅溶液，所述MEC的陰極液為含鈷Co(Ⅱ)的溶液。

2.根據權利要求1所述的從含鈷溶液中回收鈷的方法，其特征在于：

所述構建MFC-MEC耦合系統包含以下步驟，

所述MFC陽極室和陰極室的有效容積為300～500mL，所述陰極液初始濃度為500～550mg/L，pH值為4.5～5，陽極和陰極間距為7～9cm；

所述MEC陽極室和陰極室的有效容積為300～500mL，所述Co(Ⅱ)初始濃度大于450mg/L，pH值為5～5.5；

所述MFC和MEC的陽極材料為碳紙，陰極采用不銹鋼、鈦板或碳紙中的一種，MEC陽極和陰極間距為4～16cm，兩室之間由陰離子交換膜相隔；

所述MFC降解有機物產生的電能驅動MEC運行，MFC電能的原位利用為，待MFC輸出電壓為200-1300mV時通過串聯電阻耦合方式將MEC與MFC相連接，所述電阻為0.01-1000Ω；

所述利用MFC-MEC耦合系統從含鈷溶液中回收鈷為將已經串聯耦合的MFC-MEC系統在常溫常壓下運行，待反應結束后，取出MEC陰極，收集陰極還原產物。

3.根據權利要求1或2所述的從含鈷溶液中回收鈷的方法，其特征在于：

所述陽極底物乙酸鈉溶液濃度為0.9～1g/L；

所述陽極活性污泥為含有產電細菌的污泥，取自污水處理廠脫水機房的脫水污泥，在所述脫水污泥中加入培養馴化液，培養馴化液與脫水污泥的體積比為：1:5～2:5；培養馴化液組成成分：0.2～0.4g/L蔗糖、0.2～0.4g/L磷酸二氫鉀、0.15～0.35g/L磷酸氫二鉀、0.1～0.2g/L檸檬酸三胺、0.01～0.3g/L氯化鈉、0.3～0.5g/L氯化鎂、0.1～0.2g/L氯化鈣、0.10～0.40g/L NH₄Cl、0.9～1g/L乙酸鈉，經氮氣脫氧后與接種物在無氧、避光、常溫狀態下馴化培養7～9天。

4.根據權利要求1、2或3所述的從含鈷溶液中回收鈷的方法，其特征在于：所述含鈷溶液為廢鋰離子電池浸出液或氯化鈷溶液中的一種。