本發(fā)明涉及一種綜合利用高鋅鈷原料的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
目前分離溶液中鋅與鈷的方法主要有氧化沉淀法和溶劑萃取法,其中氧化沉淀法存在藥劑消耗大、氧化時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)品雜質(zhì)含量高等問題;而溶劑萃取法則具有反應(yīng)速度快、生產(chǎn)周期短、回收率高、選擇性好等優(yōu)點(diǎn),如專利公開號(hào)CN104060097A 的一種電鍍污泥中鎳、鈷、銅、錳、鋅的分離回收方法,采用P507作為萃取劑,能夠?qū)㈦婂兾勰嘀械拟挕~、錳、鋅等金屬元素同時(shí)萃取到有機(jī)相中,然后將有機(jī)相用不同濃度的鹽酸或硫酸反萃,分別得到含鈷反萃液、含銅反萃液、含鋅反萃液等。此類采用P507直接萃取回收鈷元素的方法雖然回收率高,能夠達(dá)到95%以上,但萃取劑P507的萃取能力比較強(qiáng),會(huì)將原料中鈷、鋅及其他大多數(shù)金屬元素均萃取到有機(jī)相,使有機(jī)相成分復(fù)雜,造成后續(xù)分離各金屬元素的操作難度大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種工藝簡(jiǎn)單,對(duì)鋅回收率高、回收成本低、鋅加工產(chǎn)品硫酸鋅純度高、對(duì)原料成分要求不高,且不影響后續(xù)對(duì)其它有價(jià)金屬鈷、銅、錳的綜合利用的綜合利用高鋅鈷原料的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種綜合利用高鋅鈷原料的生產(chǎn)方法,包括以下步驟:第一步,高鋅鈷原料經(jīng)過(guò)還原浸出,鋅、鈷等可溶性有價(jià)金屬進(jìn)入溶液中,固液分離;第二步:固液分離后,溶液采用黃鈉鐵釩法除鐵,同時(shí)PH值調(diào)整至4.7±0.2,把溶液中的鋁以氫氧化鋁形式沉淀除掉,固液分離;第三步,溶液進(jìn)入P507萃取槽,使用20%-30%的P507萃取劑,加液堿控制皂化率50-60%,將溶液中的Zn2+萃入有機(jī)相中,有機(jī)相稀硫酸洗滌,共萃其余金屬離子洗滌下來(lái),有機(jī)相再經(jīng)反萃,使用稀硫酸溶液將Zn2+從有機(jī)相中反萃進(jìn)入水相中,生成高純硫酸鋅溶液,溶液濃縮結(jié)晶成一水硫酸鋅晶體。
所述高鋅鈷原料中鋅含量:5%-20%,鈷含量:5-10%,鋅鈷含量比:0.5:4,其它雜質(zhì)0.001%-10%。
本發(fā)明的有益效果是:
1.原料在還原浸出過(guò)程中,由于其中鋅及其它金屬雜質(zhì)(除鈷、銅外)有部分是以單質(zhì)的形式存在于原料中,此部分單質(zhì)金屬能起還原作用,用作鈷浸出還原劑,等此類金屬單質(zhì)消耗完之后,再加入還原劑如亞硫酸鈉等,
其中Co不一定是以三氧化二鈷的形式存在,Co與氧元素以復(fù)雜的形式存在。
2.在黃鈉鐵釩除過(guò)程中,鋁的去除深度較高,要求溶液中Al≦0.001g/L,否則三步工序萃鋅進(jìn),大量Al被萃入有機(jī)相,所以PH控制要求很嚴(yán)格,PH低,溶液中Al含量高,PH高,鈷、銅等容易形成氫氧化物沉淀,所以PH控制在4.7±0.2。
3.在萃鋅過(guò)程中,控制P507有機(jī)濃度24%-26%,萃取段有機(jī)的皂化率控制在55%-58%,萃鋅前液的PH控制在4.7±0.3,此條件是萃鋅的最好條件,此條件下,鋅的萃取率能達(dá)到99.5%以上,而其它雜質(zhì)的萃取率在5%以下。
4.在萃鋅工序中,硫酸的濃度控制在0.4±0.05mol/L,太低,有機(jī)相中的雜質(zhì)洗滌不下來(lái),太高了,有機(jī)相中的鋅被大量洗下至水相,導(dǎo)致鋅的萃取量降低。
本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單,只需要三步就可以把鋅加成本硫酸鋅成品;回收率高,且回收成本低,P507萃取劑萃取對(duì)鋅萃取能力強(qiáng),在萃取過(guò)程中萃取率能達(dá)到99.9%以上,在特定萃鋅條件下,對(duì)鋅萃取選擇性高,所以對(duì)其它金屬離子萃取率很低,這樣就大大提高了萃取劑的有效萃取量,降低的萃鋅的液堿消耗;在特定萃鋅條件下,對(duì)鋅萃取選擇性高,其它金屬離子萃取量很少,萃鋅飽和有機(jī)經(jīng)過(guò)洗滌后,其它金屬離子基本洗滌至水相,進(jìn)入反萃段有機(jī)相基本只含有鋅離子,所以硫酸反萃生成的硫酸鋅溶液很純;在特定萃鋅條件下,對(duì)鋅萃取選擇性高,其它金屬離子萃取量很少,所以原料其它金屬離子的種類及含量要求范圍比較廣;經(jīng)過(guò)回收鋅之后的溶液,可以單獨(dú)進(jìn)入或與其它鈷原料溶液合并一起進(jìn)入鈷、銅、錳生產(chǎn)線,對(duì)后續(xù)工藝沒有任何影響。
具體實(shí)施方式
一種綜合利用高鋅鈷原料的生產(chǎn)方法,包括以下步驟:第一步,高鋅鈷原料中鋅含量:5%-20%,鈷含量:5-10%,鋅鈷含量比:0.5:4,其它雜質(zhì)0.001%-10%。
高鋅鈷原料經(jīng)過(guò)還原浸出,鋅、鈷等可溶性有價(jià)金屬進(jìn)入溶液中,固液分離;第二步:固液分離后,溶液采用黃鈉鐵釩法除鐵,同時(shí)PH值調(diào)整至4.7±0.2,把溶液中的鋁以氫氧化鋁形式沉淀除掉,固液分離;第三步,溶液進(jìn)入P507萃取槽,使用20%-30%的P507萃取劑,加液堿控制皂化率50-60%,將溶液中的Zn2+萃入有機(jī)相中,有機(jī)相稀硫酸洗滌,共萃其余金屬離子洗滌下來(lái),有機(jī)相再經(jīng)反萃,使用稀硫酸溶液將Zn2+從有機(jī)相中反萃進(jìn)入水相中,生成高純硫酸鋅溶液,溶液濃縮結(jié)晶成一水硫酸鋅晶體。