的量之比為0.8:1?5:1。其中所加入的還原劑為水合肼、硼氫化鈉或多聚甲醛時(shí)，將步驟③過濾得到的鈷氨絡(luò)合物溶液置于水浴鍋中加熱至70 V?85°C，然后加入還原劑；所加入的還原劑為乙二醇時(shí)，將步驟③過濾得到的鈷氨絡(luò)合物溶液置于油浴鍋中加熱至170 °C?185°C，然后加入還原劑。
[0032]攪拌下滴加氫氧化鈉溶液，n (NaOH):n (Co) =8.5:1?15:1。
[0033]本實(shí)施例中攪拌下滴加濃度為500 g/L的氫氧化鈉溶液15 mL，滴加速度為lmL/min，攪拌速度為200 r/min ;滴加完畢后維持水浴80°C反應(yīng)30 min后，抽濾，抽濾得到的沉淀先用酒精洗滌，再用蒸餾水洗滌后，置于烘箱內(nèi)在70°C?90 °(:下烘干。烘干后用研缽研磨，過100目篩子，得到氫氧化鈷產(chǎn)品1.9568g，經(jīng)計(jì)算鈷的回收率為96.73 %。氫氧化鈷的純度為99.8%。
[0034](實(shí)施例2)
本實(shí)施例所處理的鈷錳廢料中鈷的含量為8.82 wt %，錳的含量為25.64wt %。
[0035]本實(shí)施例的分離回收鈷錳廢料中鈷和錳的方法其余與實(shí)施例1相同，不同之處在于:
步驟①預(yù)處理時(shí)，取15克鈷錳廢料，向盛有鈷錳廢料的反應(yīng)容器中加入40 %的硝酸溶液50 mL,待鈷錳廢料消解完全后，測量酸溶后液體的pH值為0.7。
[0036]將酸溶后pH值小于3.5的物料在80 °C的水浴鍋中水浴加熱30 min，抽濾，去除酸溶后物料中的有機(jī)物。濾液為消解液，消解液中鈷含量為40.21 g/L，錳含量為125.85 g/L。
[0037]步驟②鈷絡(luò)合時(shí)，向步驟①抽濾后得到的消解液中加入100 g/L的氨水80mL，使得消解液的pH值為9.86 ;然后在反應(yīng)溫度為32°C、攪拌速度為800 r/min的條件下攪拌反應(yīng)60 min，在該步驟中消解液中的鈷離子與銨根發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)。
[0038]步驟③中，攪拌下向步驟②絡(luò)合反應(yīng)結(jié)束后的消解液中通入臭氧，臭氧輸出速率為2 g/h，通入臭氧時(shí)維持液體溫度為50 °C、攪拌速度為1000 r/min ； 3 h后停止通入臭氧，在50 °C、攪拌速度為1000 r/min下繼續(xù)反應(yīng)5h，消解液中的二價(jià)猛離子被臭氧氧化，本實(shí)施例中為1.79:1。
[0039]反應(yīng)結(jié)束后，過濾，濾液為鈷氨絡(luò)合液，濾渣為二氧化錳沉淀，完成了鈷錳廢料中鈷和錳的分離，且錳以二氧化錳的形式得到回收，洗滌干燥后二氧化錳沉淀經(jīng)稱量為6.0825 g，經(jīng)計(jì)算鈷錳廢料中錳的回收率為99.98 %，二氧化錳的純度為99.7 %。
[0040]步驟④得到氫氧化鈷產(chǎn)品2.0610g，經(jīng)計(jì)算鈷的回收率為98.83 %。氫氧化鈷的純度為99.2%ο
[0041](實(shí)施例3)
本實(shí)施例所處理的鈷錳廢料與實(shí)施例1相同，分離回收鈷錳廢料中鈷和錳的方法其余與實(shí)施例1相同，不同之處在于:
步驟④中三價(jià)的鈷氨絡(luò)合物被還原為二價(jià)的鈷氨絡(luò)合物后，攪拌下滴加草酸鈉溶液，投加后 n (C2042 ):n (Co) =8:1 ?20:1。
[0042]本實(shí)施例中滴加濃度為50g/L的草酸鈉溶液150 mL,滴加速度為20mL/min，攪拌速度為500 r/min。
[0043]除了本實(shí)施例所述的草酸鈉溶液，還可以使用草酸銨替代草酸鈉。
[0044]洗滌烘干后得到草酸鈷3.1602g，鈷的回收率為98.9%，草酸鈷的純度為97.3%。鈷錳廢料中的鈷以草酸鈷的形式得到回收。
[0045](實(shí)施例4)
本實(shí)施例所處理的鈷錳廢料與實(shí)施例1相同，分離回收鈷錳廢料中鈷和錳的方法其余與實(shí)施例1相同，不同之處在于:
步驟①預(yù)處理時(shí)，向盛有鈷錳廢料的反應(yīng)容器中加入10 %的鹽酸溶液44mL，待鈷錳廢料消解完全后，測量酸溶后液體的pH值為4.2。向酸溶后的液體中加入10%的鹽酸至pH下降至3.5以下，然后轉(zhuǎn)移至80 V的水浴鍋中水浴加熱30 min,抽濾，去除酸溶后物料中的有機(jī)物。
[0046]本實(shí)施例中鈷的回收率為96.3%，錳的回收率為99.6%。
[0047](實(shí)施例5)
本實(shí)施例所處理的鈷錳廢料與實(shí)施例1相同，分離回收鈷錳廢料中鈷和錳的方法其余與實(shí)施例1相同，不同之處在于:
本實(shí)施例的鈷錳廢料中鈷和錳的分離回收方法其余與實(shí)施例1相同，不同之處在于:步驟①預(yù)處理時(shí)，向盛有鈷錳廢料的反應(yīng)容器中加入30 %的硫酸溶液25mL，待鈷錳廢料消解完全后，測量酸溶后液體的pH值為1.7。將酸溶后的液體轉(zhuǎn)移至80 °C的水浴鍋中水浴加熱30 min，抽濾，去除酸溶后物料中的有機(jī)物。
[0048]本實(shí)施例中鈷的回收率為95.7%，錳的回收率為99.8%。
[0049](實(shí)施例6)
本實(shí)施例所處理的鈷錳廢料與實(shí)施例1相同，分離回收鈷錳廢料中鈷和錳的方法其余與實(shí)施例1相同，不同之處在于:
步驟③中，攪拌下向步驟②絡(luò)合反應(yīng)結(jié)束后的消解液中通入臭氧，臭氧輸出速率為3g/h，通入臭氧時(shí)維持液體溫度為20 °C、攪拌速度為200 r/min ； 3 h后停止通入臭氧，在20°C、攪拌速度為200 r/min下繼續(xù)反應(yīng)15h，消解液中的二價(jià)錳離子被臭氧氧化，本實(shí)施例中為 4.62:1。
[0050]本實(shí)施例中鈷的回收率為99.8%，錳的回收率為99.9%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種分離回收鈷錳廢料中鈷和錳的方法，其特征在于包括以下步驟: ①預(yù)處理，將待處理的鈷錳廢料用酸溶解，控制酸溶后物料的pH值小于等于3.5，將酸溶后pH值小于等于3.5的物料在70 °C?85°C的水浴中加熱后，抽濾，得到的濾液作為消解液待處理； ②鈷絡(luò)合，向步驟①抽濾后得到的消解液中加入氨水，使得消解液的pH值大于7.5，氨與鈷的物質(zhì)的量之比為2: 1?50: 1，攪拌反應(yīng)20?60min，消解液中的鈷離子與銨根發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)； ③沉錳，攪拌下向步驟②絡(luò)合反應(yīng)結(jié)束后的消解液中通入臭氧，通入的臭氧與錳的物質(zhì)的量之比=1:1?5:1，停止通入臭氧后繼續(xù)反應(yīng)5h?15h，消解液中的二價(jià)猛離子被臭氧氧化； 反應(yīng)結(jié)束后，過濾，濾液為鈷氨絡(luò)合液，濾渣為二氧化錳沉淀，完成了鈷錳廢料中鈷和錳的分離，且錳以二氧化錳的形式得到回收； ④回收鈷，將步驟③沉錳后過濾得到的鈷氨絡(luò)合物溶液加熱至70V?185 °C，向其中投加還原劑，還原劑與鈷氨絡(luò)合物溶液中鈷的物質(zhì)的量之比為0.8:1?5:1，反應(yīng)15min?60min ;然后向還原反應(yīng)結(jié)束后的物料中攪拌下滴加氫氧化鈉溶液或草酸鹽溶液，滴加完畢后反應(yīng)20min?60min;反應(yīng)結(jié)束后抽濾，抽濾得到的沉淀洗滌干燥后得到氫氧化鈷或草酸鈷，完成鈷的回收。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離回收鈷錳廢料中鈷和錳的方法，其特征在于:步驟①中所用的酸為硝酸、鹽酸或硫酸，所用的酸的pH值小于1，酸的用量與鈷錳廢料中鈷、錳的物質(zhì)的量之比為 n ( H+): [ η ( Μη ) + η ( Co ) ] = 2: 1 ?4: 1。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離回收鈷錳廢料中鈷和錳的方法，其特征在于:步驟①中水浴加熱前，控制酸溶后物料的pH值小于等于3.5是指若酸溶后液體的pH值大于3.5，向其中加入酸溶廢料時(shí)所用的酸使其pH值低于3.5 ;若酸溶后液體的pH值小于3.5，則直接進(jìn)行水浴加熱。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離回收鈷錳廢料中鈷和錳的方法，其特征在于:步驟③沉錳時(shí)，攪拌下向步驟②絡(luò)合反應(yīng)結(jié)束后的消解液中通入臭氧，通入臭氧時(shí)維持液體溫度為20°C?80°C、攪拌速度為100 r/min?1000 r/min ； 0.5 h?8h后停止通入臭氧，然后繼續(xù)反應(yīng)5?15 ho5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離回收鈷錳廢料中鈷和錳的方法，其特征在于:步驟④投加的還原劑為水合肼、硼氫化鈉、乙二醇或多聚甲醛中的一種。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分離回收鈷錳廢料中鈷和錳的方法，其特征在于:步驟④中將步驟③過濾得到的鈷氨絡(luò)合物溶液置于水浴鍋中加熱至70°C?85°C，然后加入還原劑，所加入的還原劑為水合肼、硼氫化鈉或多聚甲醛；或者步驟④將步驟③過濾得到的鈷氨絡(luò)合物溶液置于油浴鍋中加熱至170°C?185°C，然后加入還原劑，所加入的還原劑為乙二醇。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分離回收鈷錳廢料中鈷和錳的方法，其特征在于:步驟④氫氧化鈉溶液或草酸鹽溶液滴加完畢后，在70 °C?85°C水浴加熱的條件下反應(yīng)20min?60mino8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分離回收鈷錳廢料中鈷和錳的方法，其特征在于:當(dāng)步驟④滴加的是氫氧化鈉溶液時(shí)，n (NaOH):n (Co) =8.5:1?15:1 ;當(dāng)?shù)渭拥氖遣菟猁}時(shí)，η(C2042 ):n (Co) =8:1 ?20:1。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的分離回收鈷錳廢料中鈷和錳的方法，其特征在于:步驟①中待處理的鈷錳廢料中鈷、錳的質(zhì)量比為1:1?1:4。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分離回收鈷錳廢料中鈷和錳的方法，先對鈷錳廢料預(yù)處理，然后加入氨水，鈷與氨進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)形成鈷氨絡(luò)合物溶于水溶液中，反應(yīng)一定時(shí)間后通入臭氧，溶液中的二價(jià)錳離子被氧化生成更為穩(wěn)定的二氧化錳，過濾，錳以二氧化錳的形式得到回收；從鈷氨絡(luò)合物溶液中回收得到鈷。本發(fā)明工藝簡單，鈷和錳的回收率都很高，鈷的回收率可以高達(dá)95%以上，錳的回收率可以達(dá)到99%以上。本發(fā)明處理鈷氨絡(luò)合物以回收鈷時(shí)，先對鈷氨絡(luò)合物還原，還原劑的加入可以破壞三價(jià)鈷氨絡(luò)合物的穩(wěn)定性，還原后的鈷氨絡(luò)合物更容易和氫氧化鈉或草酸根反應(yīng)，從而提高鈷的回收率，制得的鈷產(chǎn)品純度高。
【IPC分類】C22B47/00, C22B7/00, C22B23/00
【公開號】CN105274345
【申請?zhí)枴緾N201510839442
【發(fā)明人】劉維橋, 何沁華, 高峰, 尚通明, 周全法, 魏成文
【申請人】江蘇理工學(xué)院
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月27日