一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法
【專利摘要】一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，屬于有色金屬回收領(lǐng)域。它工藝過程的步驟依次包括：（1）對(duì)含銅和鈹?shù)牧蛩崛芤哼M(jìn)行旋流電解二次脫銅；（2）調(diào)整電解貧液的pH值；（3）用P204萃取劑對(duì)鈹進(jìn)行萃?。唬?）對(duì)有機(jī)相進(jìn)行洗滌，并用氫氧化鈉或碳酸銨反萃取，得到反萃取液；（5）反萃取液水解得到氫氧化鈹，再經(jīng)高溫煅燒得到氧化鈹。本發(fā)明的方法使混合液中的銅離子經(jīng)電積后得到純度達(dá)到GB/T467-1997標(biāo)準(zhǔn)陰極銅的銅產(chǎn)品，鈹經(jīng)萃取、水解、高溫煅燒得到氧化鈹，這一方法工藝簡(jiǎn)單、流程短、環(huán)境友好、回收率高，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了資源的高效回收，也符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則。
【專利說明】一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有色金屬回收【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法。
【背景技術(shù)】 [0002]隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，鈹?shù)慕饘佟⒑辖鸷脱趸镆呀?jīng)廣泛應(yīng)用于原子能、航空航天、電子、石化、陶瓷等領(lǐng)域，并且隨著其在各行業(yè)的不斷開拓，其用量增加較快，前景廣闊。
[0003]銅作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要材料，被廣泛地應(yīng)用于電氣、輕工、機(jī)械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等領(lǐng)域。同時(shí)銅的消耗量也在迅速增長(zhǎng)，導(dǎo)致精銅需求缺口不斷擴(kuò)大，所以積極銅資源的高效回收，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，對(duì)緩解這一現(xiàn)象尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、流程短、環(huán)境友好、成本低廉且能有效提取分離銅和鈹?shù)牧蛩狍w系溶液中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006]所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于包括如下步驟:
1)將含銅和鈹?shù)牧蛩崛芤哼M(jìn)入旋流電解裝置，進(jìn)行一段電解脫銅，得到陰極銅和脫銅后液；
2)將步驟I)中得到的脫銅后液進(jìn)行二段旋流電解脫銅，析出銅粉，得到銅粉和脫銅貧
液；
3)將步驟2)中得到的脫銅貧液調(diào)pH值至0.5^2.5，得到酸性的鈹溶液，優(yōu)選pH值為
1.5 ；
4)將步驟3)中得到的鈹溶液用P204萃取劑進(jìn)行萃取，水相去除，得到有機(jī)相備用；
5)將步驟4)中得到的有機(jī)相用草酸進(jìn)行洗滌除去雜質(zhì)；
6)將步驟5)經(jīng)洗滌后的有機(jī)相用氫氧化鈉溶液或碳酸銨溶液進(jìn)行反萃取，得到Na2BeO2 溶液；
7)將步驟6)得到的Na2BeO2溶液用5%_10%(m/m)稀硫酸調(diào)節(jié)，使溶液中的氫氧根離子濃度為0.5-1.0N，煮沸水解，得到水解沉淀Be (OH)2，沉淀經(jīng)高溫煅燒得到氧化鈹，從而實(shí)現(xiàn)銅和鈹?shù)姆蛛x回收。
[0007]所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟I)中所述的含銅和鈹?shù)牧蛩崛芤褐?，銅離子含量為0.l_50g/L，鈹離子含量為0.l-20g/L。
[0008]所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟I)中的一段電解脫銅的電解條件為:電流密度500~700A/m2，電解循環(huán)量為500~600L/h，電解時(shí)間為4-4.5 h0
[0009]所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟2)中的二段旋流電解脫銅的電解條件為:電流密度600~800A/m2，電解循環(huán)量為250~400L/h。
[0010]所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟4)中所述的P204萃取劑為由P204、異戊醇和溶劑油混合得到，按重量比，其投料比為P204:異戊醇:溶劑油=40%:8%:52%，萃取劑加入量為鈹溶液質(zhì)量的1.5-2.5倍，優(yōu)選為2倍。
[0011]所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟4)中萃取時(shí)間為15~20分鐘。
[0012]所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟5)中所述的草酸草酸濃度為5%，草酸的投入量為該步驟中的有機(jī)相質(zhì)量的1.3-1.8倍，優(yōu)選為1.5倍；洗滌時(shí)間為8-12分鐘，優(yōu)選為10分鐘。
[0013]所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟6)中所述的氫氧化鈉溶液或碳酸銨溶液濃度均為3N，投入的氫氧化鈉溶液或碳酸銨溶液與有機(jī)相的質(zhì)量比為3: 4，洗滌接觸時(shí)間為10分鐘。
[0014]所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟7)中所述的煮沸水解溫度為大于95°c ;氫氧化鈹沉淀高溫煅燒得到氧化鈹?shù)臏囟葹?0(Ti00(rc。
[0015]本發(fā)明的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，通過采用上述技術(shù)，設(shè)計(jì)合理，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
1)本發(fā)明工藝操作簡(jiǎn)單、流程短、成本低、環(huán)境友好，對(duì)設(shè)備要求低，得到的產(chǎn)品純度
聞，
2)本發(fā)明通過電解的方法回收銅，其回收率高，可達(dá)到99%以上，經(jīng)濟(jì)效益顯著；且得到的銅產(chǎn)品純度達(dá)到GB/T467-1997標(biāo)`準(zhǔn)陰極銅(CuCATH_2)的要求；
3)本發(fā)明利用旋流電解技術(shù)回收銅，由于電解液在電解槽內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，消除了濃差極化，可以將銅離子脫除到幾個(gè)ppm，實(shí)現(xiàn)銅和鈹?shù)挠行Х治?，其分離效果理想；
4)本發(fā)明利用萃取法回收鈹，得到的氧化鈹含量為97.9%以上，鈹?shù)目偦厥章蕿?7.2%以上，能夠?qū)崿F(xiàn)鈹?shù)挠行崛。?br> 5)本發(fā)明提供了一種利用旋流電解技術(shù)對(duì)某廠的硫酸體系銅鈹混合液選擇性分離的方法，混合液中的銅離子經(jīng)電積后得到純度達(dá)到GB/T467-1997標(biāo)準(zhǔn)陰極銅(CuCATH-2)的銅產(chǎn)品，鈹經(jīng)萃取、水解、高溫煅燒得到氧化鈹，這一方法工藝簡(jiǎn)單、流程短、環(huán)境友好、回收率高，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了資源的高效回收，也符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
本發(fā)明的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，具體方法如下:(1)取一定量硫酸體系的銅和鈹溶液，該硫酸體系中，銅離子含量為0.l_50g/L，鈹離子含量為0.l-20g/L，將該溶液進(jìn)入旋流電解槽內(nèi)一段電解脫銅，控制電流密度500~700A/m2，電解循環(huán)量為500~600L/h，電解時(shí)間為4-4.5 h，優(yōu)選電流密度600A/m2，電解循環(huán)量為600L/h，連續(xù)電解后，得到銅管和脫銅后液；(2)脫銅后液進(jìn)行二段旋流電解脫銅，電流密度600~800A/m2，電解循環(huán)量為250~400L/h，優(yōu)選電流密度800A/m2，電解循環(huán)量為300L/h，得到少量銅粉和脫銅貧液；(3)脫銅貧液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至0.5^2.5，優(yōu)選為1.5 ; (4)調(diào)整PH值后的鈹溶液進(jìn)入萃取過程，以P204萃取劑進(jìn)行鈹萃取，所述的P204萃取劑為由P204、異戊醇和溶劑油混合得到，按重量比，其投料比為P204:異戊醇:溶劑油=40%:8%:52%，萃取劑加入量為鈹溶液質(zhì)量的1.5-2.5倍，優(yōu)選為2倍，萃取時(shí)間為15~20分鐘；(5)得到的有機(jī)相用5%的草酸洗滌，除去進(jìn)入有機(jī)相中的鐵、鋁等雜質(zhì)，草酸的投入量為該步驟中的有機(jī)相質(zhì)量的1.3-1.8倍，優(yōu)選為1.5倍；洗滌時(shí)間為8-12分鐘，優(yōu)選為10分鐘，再用3N的的氫氧化鈉溶液或碳酸銨溶液進(jìn)行反萃取，得到含鈹?shù)姆摧鸵海度氲臍溲趸c溶液或碳酸銨溶液與有機(jī)相的質(zhì)量比為3: 4，洗滌接觸時(shí)間為10分鐘；(6)含鈹?shù)姆摧鸵河孟×蛩嵴{(diào)節(jié)將溶液中的氫氧根離子調(diào)節(jié)為0.5-1.0N，煮沸水解，得到水解沉淀Be (OH)2，沉淀再經(jīng)高溫煅燒得到氧化鈹，煮沸水解溫度為大于95°C ;氫氧化鈹沉淀高溫煅燒得到氧化鈹?shù)臏囟葹?0(Tl000°C,從而實(shí)現(xiàn)銅和鈹?shù)姆蛛x回收。
[0017]實(shí)施例1
取某種硫酸體系的銅和鈹混合液，測(cè)定其具體的化學(xué)成分如下:
【權(quán)利要求】
1.一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于包括如下步驟: 1)將含銅和鈹?shù)牧蛩崛芤哼M(jìn)入旋流電解裝置，進(jìn)行一段電解脫銅，得到陰極銅和脫銅后液； 2)將步驟I)中得到的脫銅后液進(jìn)行二段旋流電解脫銅，析出銅粉，得到銅粉和脫銅貧液； 3)將步驟2)中得到的脫銅貧液調(diào)pH值至0.5^2.5，得到酸性的鈹溶液； 4)將步驟3)中得到的鈹溶液用P204萃取劑進(jìn)行萃取，水相去除，得到有機(jī)相備用； 5)將步驟4)中得到的有機(jī)相用草酸進(jìn)行洗滌除去雜質(zhì)； 6)將步驟5)經(jīng)洗滌后的有機(jī)相用氫氧化鈉溶液或碳酸銨溶液進(jìn)行反萃取，得到Na2BeO2 溶液； 7)將步驟6)得到的Na2BeO2溶液用5%_10%稀硫酸調(diào)節(jié)，使溶液中的氫氧根離子濃度為0.5-1.0N,煮沸水解，得到水解沉淀Be (OH)2，沉淀經(jīng)高溫煅燒得到氧化鈹，從而實(shí)現(xiàn)銅和鈹?shù)姆蛛x回收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟O中所述的含銅和鈹?shù)牧蛩崛芤褐?，銅離子含量為0.l_50g/L，鈹離子含量為0.l-20g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟O中的一段電解脫銅的電解條件為:電流密度500~700A/m2，電解循環(huán)量為500~600L/h,電解時(shí)間為4-4.5 h。`
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟2)中的二段旋流電解脫銅的電解條件為:電流密度600~800A/m2，電解循環(huán)量為250~400L/h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟4)中所述的P204萃取劑為由P204、異戊醇和溶劑油混合得到，按重量比，其投料比為P204:異戊醇:溶劑油=40%:8%:52%，萃取劑加入量為鈹溶液質(zhì)量的1.5-2.5倍，優(yōu)選為2倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟4)中萃取時(shí)間為15~20分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟5)中所述的草酸草酸濃度為5%，草酸的投入量為該步驟中的有機(jī)相質(zhì)量的1.3-1.8倍，優(yōu)選為1.5倍；洗滌時(shí)間為8-12分鐘，優(yōu)選為10分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟6)中所述的氫氧化鈉溶液或碳酸銨溶液濃度均為3N，投入的氫氧化鈉溶液或碳酸銨溶液與有機(jī)相的質(zhì)量比為3: 4，洗滌接觸時(shí)間為10分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟7)中所述的煮沸水解溫度為大于95°C ;氫氧化鈹沉淀高溫煅燒得到氧化鈹?shù)臏囟葹?0(Tl000°C。
【文檔編號(hào)】C25C5/02GK103556186SQ201310540139
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】鄧濤, 門海芬, 佟永明, 楊歡明, 劉勇鋒 申請(qǐng)人:浙江科菲冶金科技股份有限公司