一種含鋅鈷物料中鋅與鈷的分離方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于含鋅鈷物料的分離利用領域，具體涉及一種含鋅鈷物料中鋅與鈷的分離方法。
【背景技術】
[0002]濕法煉鋅是金屬鋅最主要的冶煉方法，其冶煉過程包括鋅精礦焙燒、焙砂浸出、浸出液凈化除雜以及鋅電解沉積四個工序。由于生產中所用鋅精礦通常會伴生鈷、鐵等金屬元素，在浸出液凈化除雜過程中需要加入鋅粉及其他除雜劑以除去浸出液中的雜質金屬元素。因此在浸出液凈化除雜過程中產生的凈化渣中含有鈷、鐵等有價金屬元素外，還會有大量鋅元素。例如福建某鋅業(yè)公司在生產過程中產生的凈化渣中含鋅42%、鈷3.3%、鐵0.5% ο此類含鋅鈷物料中鈷具有較高的利用價值，而對其中的鈷進行提取利用時需要將鈷與其他金屬元素分離開。對于此類鋅鈷物料中的雜質鐵比較容易分離，通常將物料中金屬元素浸出至水溶液中，然后調節(jié)溶液PH使鐵離子以沉淀的形式脫除，但鋅與鈷的沉淀pH比較接近，很難用沉淀法使之分離。
[0003]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、氧化時間長、產品雜質含量高等問題;而溶劑萃取法則具有反應速度快、生產周期短、回收率高、選擇性好等優(yōu)點，如發(fā)明專利“一種電鍍污泥中鎳、鈷、銅、錳、鋅的分離回收方法”(CN 104060097 A)采用P507作為萃取劑，能夠將電鍍污泥中的鈷、銅、錳、鋅等金屬元素同時萃取到有機相中，然后將有機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，能夠達到95%以上，但在仍然存在以下問題:I)萃取劑P507的萃取能力比較強，會將原料中鈷、鋅及其他大多數金屬元素均萃取到有機相，使有機相成分復雜，造成后續(xù)分離各金屬元素的操作難度大，且得到的含鈷反萃液中其他金屬元素含量較高；2)P507作為一種萃取能力較強的萃取劑，其價格較高，使得分離鋅與鈷的成本過高。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種含鋅鈷物料中鋅與鈷的分離方法，適用于濕法煉鋅行業(yè)以低成本、短生產周期、高回收率回收利用凈化渣中的有價金屬鈷，同時也適用于其他含鋅鈷的物料分離鋅與鈷。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為:
一種含鋅鈷物料中鋅與鈷的分離方法是通過以下步驟實現(xiàn)的:
1)將含鋅鈷物料中的金屬元素浸出至水溶液中，然后調節(jié)浸出液PH值以去除易沉淀的鐵等雜質金屬元素；
2)將經步驟I)除雜后的浸出液與萃取劑混合后進行溶劑萃??；
3)萃取后所得萃余液用于生產金屬鈷;所得負載有機相進行反萃，反萃液用于生產金屬鋅。
[0006]步驟I)中，調節(jié)浸出液pH值為5?6.5;
步驟2)中，所用萃取劑為P204(磷酸二異辛酯)；
步驟2)中，溶劑萃取條件為:溶液pH值為3.5-4.5、P204體積濃度為10?20%、萃取相比為0.9?1.2、萃取時間為10?15min、萃取級數為4?7級；
步驟3)中，負載有機相的反萃劑為濃度1.5?3mol/L的硫酸溶液；
步驟3)中，負載有機相的反萃條件為:相比4.0?6.0、反萃時間10?20min。
[0007]在金屬離子的溶劑萃取過程中由于鋅的活性通常比鈷高，因而鋅常常優(yōu)先于鈷被萃取，所以當溶液中同時含有鋅和鈷時，若要回收其中的鈷，則往往需要采用萃取能力較強的萃取劑將鋅和鈷同時萃取至負載有機相，然后控制反萃條件分離鋅與鈷。而本發(fā)明則創(chuàng)造性地以萃取能力較弱的萃取劑，通過萃取溶液中的鋅至負載有機相，而將鈷保留在萃余液中，從而實現(xiàn)鋅與鈷的分離。
[0008]本發(fā)明所具有的優(yōu)點和有益效果:
1)由于所使用的萃取劑為廉價易得的P204，使得萃取分離鋅與鈷的成本顯著降低；
2)相比于傳統(tǒng)萃取采用先萃取后反萃實現(xiàn)鋅與鈷的分離，本發(fā)明只需萃取過程就能實現(xiàn)鋅與鈷的分離，從而縮短鋅鈷分離的工藝流程，使得生產所需設備、生產成本、生產周期均有所減少；
3)本發(fā)明是在萃取過程中就實現(xiàn)鋅與鈷的分離，而非通過嚴格控制反萃條件分離鋅與鈷，因此本發(fā)明的工藝操作方便、簡單易行;具有流程短、成本低、周期短、工藝簡單、操作方便的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0010]【具體實施方式】:
為了使本發(fā)明所述的內容更加便于理解，下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明所述的技術方案做進一步的說明，但是本發(fā)明不僅限于此。
[0011]實施例1
一種含鋅鈷物料中鋅與鈷的分離方法:
1)將鋅鈷物料中的金屬元素浸出至水溶液中，然后調節(jié)浸出液PH值為6，以去除易沉淀的鐵等雜質金屬元素；
2)將經步驟I)除雜后的浸出液與磷酸二異辛酯混合后進行溶劑萃取，溶劑萃取的條件為:溶液pH值為4.2、P204體積濃度為13%、萃取相比為1.1、萃取時間為12min、萃取級數為5級；
3)萃取后所得萃余液用于生產金屬鈷;所得負載有機相用濃度為2.5mol/L的硫酸進行反萃，反萃條件為:相比5.0、反萃時間15min;反萃液用于生產金屬鋅。
[0012]本實施例在溶劑萃取過程中能夠使得鋅的萃取率達到98%，而鈷的萃取率僅為4%;反萃過程中鋅的反萃取達到95%。
[0013]實施例2
一種鋅鈷物料中鋅與鈷的分離方法:
I)將含鋅鈷物料中的金屬元素浸出至水溶液中，然后調節(jié)浸出液pH值為5.5，以去除易沉淀的鐵等雜質金屬元素；
2)將經步驟I)除雜后的浸出液與磷酸二異辛酯混合后進行溶劑萃取，溶劑萃取條件為:溶液pH值為4.0、P204體積濃度為10%、萃取相比為1.0、萃取時間為15min、萃取級數為7級；
3)萃取后所得萃余液用于生產金屬鈷;所得負載有機相用濃度為2mol/L的硫酸進行反萃，反萃條件為:相比4.0、反萃時間20min;反萃液用于生產金屬鋅。
[0014]本實施例在溶劑萃取過程中能夠使得鋅的萃取率達到97%，而鈷的萃取率僅為3.5%;反萃過程中鋅的反萃取達到94%。
[0015]實施例3
一種鋅鈷物料中鋅與鈷的分離方法:
1)將鋅鈷物料中的金屬元素浸出至水溶液中，然后調節(jié)浸出液PH值為6.5，以去除易沉淀的鐵等雜質金屬元素；
2)將經步驟I)除雜后的浸出液與磷酸二異辛酯混合后進行溶劑萃取，溶劑萃取條件為:溶液pH值為3.9、P204體積濃度為20%、萃取相比為0.9、萃取時間為14min、萃取級數為4級；
3)萃取后所得萃余液用于生產金屬鈷;所得負載有機相用濃度為3mol/L的硫酸進行反萃，反萃條件為:相比6.0、反萃時間12min;反萃液用于生產金屬鋅。
[0016]本實施例在溶劑萃取過程中能夠使得鋅的萃取率達到98.5%，而鈷的萃取率僅為4.5%;反萃過程中鋅的反萃取達到96%。
[0017]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種含鋅鈷物料中鋅與鈷的分離方法，其特征在于:通過以下步驟實現(xiàn): 1)將含鋅鈷物料中的金屬元素浸出至水溶液中，然后調節(jié)浸出液PH值以去除易沉淀的鐵及部分其他雜質金屬元素； 2)將經步驟I)除雜后的浸出液與萃取劑混合后進行溶劑萃??； 3)萃取后所得萃余液用于生產金屬鈷;所得負載有機相進行反萃，反萃液用于生產金屬鋅。2.根據權利要求1所述含鋅鈷物料中鋅與鈷的分離方法，其特征在于:步驟2)中所述萃取劑為磷酸二異辛酯。3.根據權利要求1或2所述含鋅鈷物料中鋅與鈷的分離方法，其特征在于:步驟I)中調節(jié)浸出液pH值為5?6.5。4.根據權利要求1或2所述含鋅鈷物料中鋅與鈷的分離方法，其特征在于:步驟2)溶劑萃取的條件為:溶液PH值為3.5-4.5,萃取劑的體積濃度為10?20%，萃取相比為0.9?1.2，萃取時間為10?15min，萃取級數為4?7級。5.根據權利要求1或2所述含鋅鈷物料中鋅與鈷的分離方法，其特征在于:步驟3)中負載有機相的反萃劑為I.5?3mol/L的硫酸溶液。6.根據權利要求1或2所述含鋅鈷物料中鋅與鈷的分離方法，其特征在于:步驟3)中反萃條件為:相比4.0?6.0、反萃時間10~20min。
【專利摘要】本發(fā)明屬于含鋅鈷物料的分離利用領域，具體涉及一種含鋅鈷物料中鋅與鈷的分離方法。其是通過以下步驟實現(xiàn)：1）將含鋅鈷物料中的金屬元素浸出至水溶液中，然后調節(jié)浸出液pH值以去除易沉淀的鐵等雜質金屬元素；2）將經步驟1）除雜后的浸出液與萃取劑混合后進行溶劑萃??；3）萃取后所得萃余液用于生產金屬鈷；所得負載有機相進行反萃，反萃液用于生產金屬鋅。該方法具有低成本、短生產周期、高回收率等優(yōu)點，適用于濕法煉鋅的凈化渣分離，同時也適用于其他含鋅鈷的物料的鋅、鈷分離。
【IPC分類】C22B19/20, C22B23/00
【公開號】CN105648234
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】李奇勇, 李強
【申請人】三明學院
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月22日