專利名稱：一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理鈷銅合金的方法，特別是一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，屬于化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鈷銅合金是生產(chǎn)金屬鈷和各種鈷產(chǎn)品的重要原料，俗稱鈷白合金或鈷紅合金或鈷AB合金，主要產(chǎn)自非洲。鈷銅合金通過電爐還原熔煉氧化銅鈷精礦及含鈷的銅爐渣制得，一般含鈷10% 40%，銅10% 85%，鐵5% 50%，鎳 O. 1% 5%，錳 O. 1% 5%。這種合金原料處理難度較大，目前處理鈷銅合金的方法主要有1、電溶法在電解槽中以鈷銅合金原料作為陽極，在硫酸或鹽酸體系中通過電解使鈷、銅從陽極上溶解進(jìn)入溶液，錳、鐵、鎳也一同溶解進(jìn)入溶液。2、硫化浸出法將鈷銅合金原料在1300°C 1400°C溫度下加硫或硫化物(如硫鐵礦)硫化，氧化吹煉除鐵后，得到Co-Cu冰锍后經(jīng)高壓浸出得到含鈷、銅的溶液。3、高溫高壓浸出法用硫酸或鹽酸，通過一段常壓浸出和一段高溫高壓浸出，使鈷銅合金中的鈷、銅浸出進(jìn)入溶液。4、氯氣浸出法該方法是在密閉的反應(yīng)器中進(jìn)行，將鈷銅合金和鹽酸加入反應(yīng)器后，通入氯氣進(jìn)行氧化溶解。5、直接酸浸法用硫酸、鹽酸或硝酸或其中的二種組成混合酸進(jìn)行浸出。而當(dāng)前，通過上述各種方法得到的鈷銅合金浸出液均采用化學(xué)法進(jìn)行分離凈化，需消耗大量的化學(xué)試劑，副產(chǎn)品價值低，產(chǎn)品鈷的收濾低，工藝過程復(fù)雜，能耗較高，生產(chǎn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述化學(xué)分離凈化方法之不足，提供一種工藝流程短、操作簡單、分離凈化效果好、鈷銅實收率高、節(jié)能環(huán)保、生產(chǎn)成本較低的鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝。本發(fā)明為解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，它包括如下步驟①采用銅萃取劑，經(jīng)萃取、洗滌和反萃三個過程從浸出液中以高銅濃度萃取分離出銅；②采用P204萃取劑，通過萃取、洗滌和反萃三個過程從經(jīng)萃取分離銅后的萃余浸出液中萃取分離出除鈷、鎳以外的其他元素；③采用P507萃取劑,通過萃取、洗漆和反萃三個過程從經(jīng)P204萃取后的萃余浸出液中萃取出鈷，實現(xiàn)鈷、鎳的分離提純。在對銅鈷合金浸出液中各元素萃取分離前，先將銅鈷合金浸出液冷卻至60°C以下。所述各步驟中的反萃過程既可以采用硫酸進(jìn)行反萃，也可以采用鹽酸進(jìn)行反萃。萃取分離銅時，反萃用硫酸或鹽酸采用銅電沉積后液。萃取分離銅時，所述的高銅濃度為35g/L 95g/L。經(jīng)萃取分離銅后的浸出液，經(jīng)調(diào)整，控制PH值在O. 5 4. 5之間。本發(fā)明的分離凈化步驟也可以調(diào)整為①采用P204萃取劑，通過萃取、洗滌和反萃三個過程從浸出液中萃取分離出除銅、鈷、鎳以外的其他元素；②采用銅萃取劑，經(jīng)萃取、洗滌和反萃三個過程從經(jīng)P204萃取后的萃余浸出液中以高銅濃度萃取分離出銅；③采用P507萃取劑，通過萃取、洗滌和反萃三個過程從經(jīng)萃取分離銅后的萃余浸出液中萃取出鈷，實現(xiàn)鈷、鎳的分離提純。本發(fā)明的有益效果是①工藝流程短。萃取法分離凈化工藝操作人員少，人工成本低，綜合能耗低，輔助原料消耗少，較化學(xué)分離凈化法，可節(jié)約大量的酸、堿。②操作簡單，易于控制，可實現(xiàn)全過程自動控制。③分離凈化效率高，效果好，產(chǎn)品純度高，質(zhì)量好。④綜合利用了鈷銅合金中的有價元素，鈷和銅的實收率高。⑤萃取分離凈化工藝過程，基本無“三廢”排放，環(huán)境污染小。⑥運行成本低，生產(chǎn)成本較低。
具體實施例方式一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，包括如下步驟I、萃取銅將鈷銅合金的浸出液，先經(jīng)過冷卻，使其溫度不大于60°C，然后送入萃取系統(tǒng)，采用銅(Cu)萃取劑萃取銅，而浸出液中的其它元素不發(fā)生如下的萃取反應(yīng)，進(jìn)而使銅得到分離提純。銅萃取劑可以采用科寧公司生產(chǎn)的Lix型萃取劑或N902萃取劑或其它銅萃取劑。國內(nèi)外銅萃取一般進(jìn)萃取系統(tǒng)的銅濃度在2g/L 30g/L之間，本發(fā)明是高銅濃度的萃取，進(jìn)萃取系統(tǒng)的銅濃度不低于35g/L，在35g/L 95g/L之間。不僅提高了萃取的效率，而且，萃余液含酸高，可直接作為浸出用酸，萃取過程每當(dāng)量的銅將產(chǎn)生I. 54當(dāng)量的硫酸。采用高銅濃度的萃取，還可減少銅溶液的體積量，降低設(shè)備投資，降低萃取劑和溶劑油的消耗。銅萃取系統(tǒng)包括萃取、洗滌和反萃三個過程。銅萃取系統(tǒng)與銅電沉積系統(tǒng)構(gòu)成本了工藝銅的提純系統(tǒng)。發(fā)生如下反應(yīng)(H2R表示萃取劑)萃取過程CuS04+H2R— CuR+H2S04反萃過程CuR+H2S04— CuS04+H2R
或CuR+2HCl — CuC12+H2R銅電沉積2CuS04+2H20— 2Cu+2H2S04+02萃取過程產(chǎn)生的硫酸返回浸出工序，作為浸出用酸，反萃用硫酸采用銅電沉積后液，這樣工藝過程所需酸理論是可達(dá)到自平衡，實際生產(chǎn)中只需補(bǔ)充少量酸即可。2、萃取除鈷、鎳以外的其他元素萃取銅后的浸出液，經(jīng)調(diào)整，控制PH值在O. 5 4. 5之間，采用P204型萃取劑，萃取浸出液中除鈷、鎳以外的其它元素。萃取系統(tǒng)包括萃取、洗漆和反萃三個過程。反萃過程需根據(jù)需要控制反酸濃度，將各元素分別反萃，通過反萃分別進(jìn)行分離提純。3、萃取鈷進(jìn)入萃鈷系統(tǒng)，浸出液中只含有鈷和鎳二種元素，采用P507型萃取劑，萃取鈷，實現(xiàn)鈷、鎳的分離提純。萃取系統(tǒng)包括萃取、洗滌和反萃三個過程。反萃鈷過程，用硫酸反萃得到的是硫酸鈷，用鹽酸反萃則得到氯化鈷。發(fā)生如下反應(yīng)(H2R表示萃取劑)萃取過程CoS04+H2R— CoR+H2S04反萃過程CoR+H2S04— CoSO4+H2R或CoR+2HCl — CoC12+H2R
上述三個步驟，實施的順序可以是1 — 2 — 3，也可以是2 — I — 3，且各步驟中 的反萃過程既可以采用硫酸進(jìn)行反萃，也可以采用鹽酸進(jìn)行反萃。
權(quán)利要求
1.一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，其特征在于包括如下步驟①采用銅萃取齊U，經(jīng)萃取、洗滌和反萃三個過程從浸出液中以高銅濃度萃取分離出銅；②采用P204萃取齊U，通過萃取、洗滌和反萃三個過程從經(jīng)萃取分離銅后的萃余浸出液中萃取分離出除鈷、鎳以外的其他元素；③采用P507萃取劑，通過萃取、洗滌和反萃三個過程從經(jīng)P204萃取后的萃余浸出液中萃取出鈷，實現(xiàn)鈷、鎳的分離提純。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，其特征在于在對銅鈷合金浸出液中各元素萃取分離前，先將銅鈷合金浸出液冷卻至60°C以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，其特征在于所述各步驟中的反萃過程既可以采用硫酸進(jìn)行反萃，也可以采用鹽酸進(jìn)行反萃。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，其特征在于萃取分離銅時，反萃用硫酸或鹽酸采用銅電沉積后液。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，其特征在于萃取分離銅時，所述的高銅濃度為35g/L 95g/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，其特征在于經(jīng)萃取分離銅后的浸出液，經(jīng)調(diào)整，控制PH值在O. 5 4. 5之間。
7.一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，其特征在于包括如下步驟①采用P204萃取齊U，通過萃取、洗滌和反萃三個過程從浸出液中萃取分離出除銅、鈷、鎳以外的其他元素；②采用銅萃取劑，經(jīng)萃取、洗滌和反萃三個過程從經(jīng)P204萃取后的萃余浸出液中以高銅濃度萃取分離出銅；③采用P507萃取劑，通過萃取、洗滌和反萃三個過程從經(jīng)萃取分離銅后的萃余浸出液中萃取出鈷，實現(xiàn)鈷、鎳的分離提純。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，包括如下步驟①采用銅萃取劑，經(jīng)萃取、洗滌和反萃三個過程從浸出液中以高銅濃度萃取分離出銅；②采用P204萃取劑，通過萃取、洗滌和反萃三個過程從經(jīng)萃取分離銅后的萃余浸出液中萃取分離出除鈷、鎳以外的其他元素；③采用P507萃取劑，通過萃取、洗滌和反萃三個過程從經(jīng)P204萃取后的萃余浸出液中萃取出鈷，實現(xiàn)鈷、鎳的分離提純。該分離凈化工藝解決了現(xiàn)有化學(xué)分離凈化方法之不足，具有工藝流程短、操作簡單、分離凈化效果好、鈷銅實收率高、節(jié)能環(huán)保、生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點。
文檔編號C22B23/00GK102864305SQ201110190378
公開日2013年1月9日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者馮德茂, 陳剛, 彭大慶, 唐洪暉, 藺國盛 申請人:浙江盈聯(lián)科技有限公司