一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，依次包括如下步驟：a)將錳鈷鎳渣按1:2～5的固液比加水調(diào)漿，在攪拌下加熱鼓泡，得到鈷鎳泡沫渣和錳鐵沉渣；b)將所述鈷鎳泡沫渣加熱酸洗、并過(guò)濾后得到鈷鎳濾餅；c)將所述鈷鎳濾餅采用濃硫酸熟化浸出后得到鈷鎳溶液；d)對(duì)所述鈷鎳溶液進(jìn)行除雜，除去銅、鐵、鈣、鎂、錳和鋅雜質(zhì)，使溶液中雜質(zhì)質(zhì)量濃度均降到0.01g/L以下；e)對(duì)所述除雜后的鈷鎳溶液采用P507萃取劑萃取分離出硫酸鎳溶液和鈷負(fù)載有機(jī)相；f）將負(fù)載鈷的有機(jī)相用硫酸反萃取，得到硫酸鈷溶液。本發(fā)明方法使用的生產(chǎn)條件相對(duì)簡(jiǎn)單，能夠高效分組，且鈷的回收率高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種重金屬的提取方法，特別涉及一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]鈷鎳是我國(guó)短缺的重要有色金屬資源，我國(guó)南方，尤其是廣西的錳礦中大多含有鈷鎳。[0003]在采用濕法冶煉的方法生產(chǎn)電解金屬錳，電解二氧化錳，硫酸錳等產(chǎn)品時(shí)，錳礦中的鈷鎳，就會(huì)與錳一起進(jìn)入到第一步的浸出溶液中。在錳礦的浸出過(guò)程中，控制浸出終點(diǎn)為pH5~5.4時(shí)，可以將絕大部分的Fe等雜質(zhì)元素除掉，然而Co、Ni仍然全部留在溶液中，必須加以回收。目前從錳礦的浸出液中深度凈化Co、Ni等雜質(zhì)元素的方法是采用一種叫SDD的螯合劑，它能與Co、Ni等許多金屬元素螯合，可以將溶液中的Co、Ni除到< 0.1ppm,Fe=0.5ppm,但是凈化洛中的主體還是猛鐵，Co、Ni含量仍然較低,N1:1~3%,Co ≤ lwt%,鈷鎳只有錳鐵的約10%，但是相對(duì)于自然界的鈷鎳礦來(lái)說(shuō)，它已經(jīng)是較富的鈷鎳礦了，尤其是我國(guó)非常缺乏鈷鎳資源，所以回收這種被富集了的鈷鎳，具有重大意義。目前，對(duì)于錳鈷鎳廢渣的提取的方法主要是火法和濕法，由于火法需要高溫處理廢渣，需要大量的熱，客觀條件比較復(fù)雜，因此濕法提鈷鎳受到廣泛重視。濕法提鈷鎳一般認(rèn)為采用堿液浸出能獲得高的浸出率，但大多需要還原等預(yù)處理和高溫加壓設(shè)備，使用酸浸出可比較容易獲得較高的浸出率，但選擇性較差，廢渣中溶解性成分較多不利于后續(xù)處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，生產(chǎn)條件相對(duì)簡(jiǎn)單，能夠高效分組，且鈷的回收率高，能夠解決電解錳生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣中含有價(jià)元素鎳鈷未能利用所造成資源浪費(fèi)和污染環(huán)境的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，依次包括如下步驟:a)將錳鈷鎳渣按1:2~5的固液比加水調(diào)漿，在攪拌下加熱鼓泡，得到鈷鎳泡沫渣和錳鐵沉渣；b)將所述鈷鎳泡沫渣加熱酸洗、并過(guò)濾后得到鈷鎳濾餅；
c)將所述鈷鎳濾餅采用濃硫酸熟化浸出后得到鈷鎳溶液；d)對(duì)所述鈷鎳溶液進(jìn)行除雜，除去銅、鐵、鈣、鎂、錳和鋅雜質(zhì)，使溶液中雜質(zhì)質(zhì)量濃度均降到0.01g/L以下；e)對(duì)所述除雜后的鈷鎳溶液采用P507萃取劑萃取分離出硫酸鎳溶液和鈷負(fù)載有機(jī)相；f)將負(fù)載鈷的有機(jī)相用硫酸反萃取，得到硫酸鈷溶液。
[0006]上述的一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其中，所述步驟b)具體過(guò)程如下:將所述鈷鎳泡沫渣加熱至80~85°C，用0.5~2mol/L H2SO4洗漆，控制PH值在1.5~2.5范圍，當(dāng)PH值達(dá)到2.5在10~15min不再升高時(shí)，即為洗滌終點(diǎn)，過(guò)濾后得到鈷鎳濾餅。
[0007]上述的一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其中，所述步驟c)具體過(guò)程如下:按鈷鎳濾餅(干基重量):濃硫酸(體積)=1:0.5~1.5加入濃硫酸熟化，控制溫度150~180°C，時(shí)間I~2.5小時(shí)，然后再加鈷鎳濾餅重量2~3倍的水，浸出I小時(shí)左右，得到鈷鎳溶液。[0008]上述的 一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其中，所述步驟d)的除雜包括如下步驟:dl)所述鈷鎳溶液采用黃鈉鐵釩法除鐵；d2)所述鈷鎳溶液加入NaF除去鈣或/和鎂；d3)所述鈷鎳溶液加入P204萃取劑進(jìn)一步除去銅、鐵、錳或/和鋅雜質(zhì)。
[0009]上述的一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其中，所述步驟dl)中鈷鎳溶液用黃鈉鐵釩法除鐵的工藝條件為:控制鈷鎳溶液溫度92 °C，時(shí)間4-6h，除鐵前溶液pH=2.0，除鐵后溶液pH=2.5~3.0，除鐵后鐵離子質(zhì)量濃度〈100mg/L，n(NaClO3)/n (Fe2+) =0.5，n (Na2CO3) /n (Fe2+) =2.0。
[0010]上述的一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其中，所述步驟d2)中在所述鈷鎳溶液加入NaF除去鈣和鎂時(shí)，鈷鎳溶液PH值控制在5~5.5，反應(yīng)溫度控制在95~100°C。
[0011]上述的一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其中，所述P204萃取劑的體積分?jǐn)?shù)為15%，相比Vo: Va為1: 2，萃取前先將所述P204萃取劑用NaOH溶液進(jìn)行皂化，萃取在20°C下進(jìn)行，水相溶液PH值控制在3左右，有機(jī)相與水相的體積比為1:1。
[0012]上述的一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其中，用500g/L的NaOH溶液按75%的皂化度對(duì)有機(jī)相P204進(jìn)行皂化。
[0013]上述的一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其中，對(duì)萃取后的有機(jī)相用水洗滌，洗滌液與萃余液一并返回用于步驟e)中的P507萃取分離硫酸鎳溶液和鈷負(fù)載有機(jī)相。
[0014]上述的一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其中，所述P507萃取劑的體積分?jǐn)?shù)為25%，相比Vo: Va為1:1，控制溶液PH值在4左右，萃取前先將所述P507用NaOH溶液進(jìn)行皂化，皂化率為65%。
[0015]本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果:本發(fā)明提供的一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，經(jīng)過(guò)高效分組、酸洗錳鐵、濃硫酸熟化浸出、深度凈化除雜、萃取提取鈷鎳幾大步驟；相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)勢(shì):1、采用濃硫酸熟化浸出法提取鈷鎳，生產(chǎn)條件相對(duì)簡(jiǎn)單，試驗(yàn)試劑很普遍在工業(yè)生產(chǎn)中也容易實(shí)現(xiàn)；2、高效分組，化工試劑消耗少:由于分離出來(lái)的泡沫渣只占錳鈷鎳渣總量的約三分之一，而95%以上的Co、Ni卻在該泡沫渣中，只需要少量的強(qiáng)酸浸出該泡沫渣中的Co、Ni即可，這樣可節(jié)省很多化工試劑材料；3.鈷鎳回收率高:本發(fā)明采用分組酸浸，得到高Co、Ni低Mn、Fe的溶液，比總體浸出得到高M(jìn)n、Fe低Co、Ni的溶液，前者鈷鎳回收率比后者要高；4.錳鈷鎳渣中，鈷鎳錳都可得到回收:酸洗鈷鎳渣時(shí)，稀酸只溶解錳鐵，微量溶解鎳，卻不溶解鈷，保證鈷不受損失，鎳微量損失，進(jìn)一步洗出錳和鐵。鈷鎳在泡沫渣中得到回收，而錳鐵主要集中在沉渣中，沉渣中的錳很容易用稀硫酸浸出，鐵比錳較難浸出，所以錳也可得到回收。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的錳鈷鎳廢渣中提取鈷的工藝流程圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中使用NaF除雜過(guò)程中的反應(yīng)時(shí)間、NaF用量與溶液pH的關(guān)系不意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中使用NaF除雜過(guò)程中鎳、鈷損失率與溶液pH的關(guān)系示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中使用NaF除雜過(guò)程中氟化鈉用量與鈣鎂凈化效果之間的關(guān)系不意圖；[0020]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中采用P507萃取分離過(guò)程中鎳鈷萃取率與pH的關(guān)系示意圖；
[0021]圖6為本發(fā)明實(shí)施例中采用P507萃取分離過(guò)程中P507皂化率對(duì)鎳鈷萃取的影響；
[0022]圖7為本發(fā)明實(shí)施例中采用P507萃取分離過(guò)程中鎳鈷萃取率與相比VO =Va的關(guān)系不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的錳鈷鎳廢渣中提取鎳的工藝流程圖。
[0024]請(qǐng)參見(jiàn)圖1，本發(fā)明提供的錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，包括如下步驟:
[0025]步驟SI，將錳鈷鎳渣按1:2~5的固液比加水調(diào)漿，在攪拌下加熱鼓泡，得到鈷鎳泡沫渣和錳鐵沉渣；錳鈷鎳渣鼓泡分組后的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表:
[0026]
【權(quán)利要求】
1.一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其特征在于依次包括如下步驟: a)將錳鈷鎳渣按1:2~5的固液比加水調(diào)漿，在攪拌下加熱鼓泡，得到鈷鎳泡沫渣和錳鐵沉渣； b)將所述鈷鎳泡沫渣加熱酸洗、并過(guò)濾后得到鈷鎳濾餅； c)將所述鈷鎳濾餅采用濃硫酸熟化浸出后得到鈷鎳溶液； d)對(duì)所述鈷鎳溶液進(jìn)行除雜，除去銅、鐵、鈣、鎂、錳和鋅雜質(zhì)，使溶液中雜質(zhì)質(zhì)量濃度均降到0.01g/L以下； e)對(duì)所述除雜后的鈷鎳溶液采用P507萃取劑萃取分離出硫酸鎳溶液和鈷負(fù)載有機(jī)相； f)將負(fù)載鈷的有機(jī)相用硫酸反萃取，得到硫酸鈷溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其特征在于，所述步驟b)具體過(guò)程如下:將所述鈷鎳泡沫渣加熱至80~85°C，用0.5~2mol/L H2SO4洗滌，控制PH值在1.5~2.5范圍，當(dāng)PH值達(dá)到2.5在10~15min不再升高時(shí)，即為洗滌終點(diǎn)，過(guò)濾后得到鈷鎳濾餅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其特征在于，所述步驟c)具體過(guò)程如下:按鈷鎳濾餅(干基重量):濃硫酸(體積)=1:0.5~1.5加入濃硫酸熟化，控制溫度150~180°C，時(shí)間I~2.5小時(shí)，然后再加鈷鎳濾餅重量2~3倍的水，浸出I小時(shí)左右，得到鈷鎳溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其特征在于，所述步驟d)的除雜包括如下步驟:dl)所述鈷鎳溶液采用黃鈉鐵釩法除鐵；d2)所述鈷鎳溶液加入NaF除去鈣或/和鎂；d3)所述鈷鎳溶液加入P204萃取劑進(jìn)一步除去銅、鐵、錳或/和鋅雜質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其特征在于，所述步驟dl)中鈷鎳溶液用黃鈉鐵釩法除鐵的工藝條件為:控制鈷鎳溶液溫度92°C，時(shí)間4-6h，除鐵前溶液pH=2.0,除鐵后溶液pH=2.5~3.0，除鐵后鐵離子質(zhì)量濃度〈100mg/L，n (NaClO3) /n (Fe2+) =0.5，n (Na2CO3) /n (Fe2+) =2.0。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其特征在于，所述步驟d2)中在所述鈷鎳溶液加入NaF除去鈣和鎂時(shí)，鈷鎳溶液PH值控制在5~5.5，反應(yīng)溫度控制在95 ~100。。。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其特征在于，所述P204萃取劑的體積分?jǐn)?shù)為15%，相比Vo: Va為1: 2，萃取前先將所述P204萃取劑用NaOH溶液進(jìn)行皂化，萃取在20°C下進(jìn)行，水相溶液PH值控制在3左右，有機(jī)相與水相的體積比為1: 10
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其特征在于，用500g/L的NaOH溶液按75%的皂化度對(duì)有機(jī)相P204進(jìn)行皂化。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其特征在于，對(duì)萃取后的有機(jī)相用水洗滌，洗滌液與萃余液一并返回用于步驟e)中的P507萃取分離硫酸鎳溶液和鈷負(fù)載有機(jī)相。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錳鈷鎳廢渣中提取鈷的方法，其特征在于，所述P507萃取劑的體積分?jǐn)?shù)為25%，相比Vo: Va為1: 1，控制溶液PH值在4左右，萃取前先將所述P507用NaOH溶液進(jìn)行皂 化，皂化率為65%。
【文檔編號(hào)】C22B23/00GK103898328SQ201410032094
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】陳奇志, 盧彥越, 韋國(guó)柱, 賈艷樺, 史磊 申請(qǐng)人:廣西有色金屬集團(tuán)匯元錳業(yè)有限公司