專利名稱：一種從銅鈷礦浸出液萃取除鈣鎂的方法
技術領域：
本發明涉及一種鈷的提取方法，特別是一種從銅鈷礦浸出液萃取除鈣鎂的方法。
技術背景銅鈷礦的酸溶浸出液一般采用傳統的化學沉淀凈化和溶劑萃取相結合的工序進行凈化 除雜，其流程為含鈷和雜質Ni、 Fe、 Ca、 Mg、 Cu、 Mn、 Zn等的溶液先經氧化中和除鐵， 試劑沉淀除鈣鎂，然后經溶劑萃取深度除雜和分離鈷鎳。試劑沉淀除鈣鎂，目前通用的方法是加入氟化鈉或氟化氨，使鈣鎂與氟形成難溶的氟化 物沉淀，過濾除去。此法的缺點是(1)氟化鈉溶解度小，反應時間長，需加熱，反應能耗 大，且生成的氟化物沉淀過濾性能差；(2)氟化鈉或氟化氨價格昂貴，凈化除鈣鎂成本較高； (3)由于氟化鈷在水中的溶度積比較小，在氟化鈉或氟化氨沉淀法除鈣鎂的同時，也有一 定量的鈷生成氟化鈷沉淀進入渣中，造成鈷的收率降低；(4)廢水中含氟，造成廢水處理困 難。發明內容本發明的目的是為了解決上述現有技術的不足而提供一種方法工藝簡單、可靠，凈化費用低，鈷收率高，節能，不需增加設備投資，去除效果好并且不會造成環境污染的從銅鈷礦浸出液萃取除鈣鎂的方法。為了達到上述目的，本發明提供的一種從銅鈷礦浸出液萃取除鈣鎂的方法，它包括從銅鈷礦獲取的可溶性硫酸鈷、鎳、鈣、鎂混合浸出液，其特征在于將可溶性硫酸鈷、鎳、鈣、鎂混合浸出液用有機溶劑萃取，所述的有機萃取溶劑是含有體積比15%至25%的有機物和含有75%至85%煤油，所述的有機物是二 (2-乙基己基)磷酸或2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯，所述的用有機溶劑萃取是將浸出液進行兩步萃取除鈣鎂第一步是將除鐵后的可溶性硫酸鈷、鎳、鈣、鎂浸出液調節pH值在2.0至5.0的，先用含有二 (2-乙基己基)磷酸的萃取溶劑進行萃取，使鈣轉入有機相而鈷、鎳、鎂保留于水相中；再用0.5N至2.0N濃度的稀硫酸對負載有機相進行洗滌，使鈷、鎳、鎂進一步進入水相，負載有機相再經1N至4N濃度的鹽酸反萃，使有機相中的鈣反萃出來，最后經5N至7N濃度的鹽酸反鐵，將有機相中剩余的鐵反萃出來；第二步是再用含有2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯的萃取溶劑對二 (2-乙，使鈷轉入有機相，而鎳、鎂轉入水相中，再用0.5N至2.0N 濃度的稀硫酸對負載有機相進行洗滌，然后再用2.0N至4.0N濃度的稀硫酸將有機相中的鈷 反萃出來，最后經5N至7N濃度的鹽酸將有機相中的鐵反萃出來。所述的在浸出液進行兩步萃取除鈣鎂過程中在第一步的二 (2-乙基己基)磷酸萃取鈣 時，采用8級至15級萃取，再用0.5N至2.0N濃度的稀硫酸對負載有機相進行6級至IO級 洗滌，1N至4N濃度的鹽酸進行3級至6級反萃鈣，5N至7N濃度的鹽酸進行3級至5級反 萃鐵；在第二步的2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯萃取分離鈷與鎳、鎂時，采用7級至12 級萃取，再用0.5N至2.0N濃度的稀硫酸對負載有機相進行5級至8級洗滌，再用2.0N至 4.0N濃度的稀硫酸將有機相中的鈷進行3級至7級反萃出來，最后5N至7N濃度的鹽酸將 有機相中的鐵進行3級至5級反萃出來。上述"級"的表示，即為次數。如"7級萃取"是 7次萃取，"5級洗滌"是5次洗滌，"4級反鐵"是4次將鐵反萃操作。萃取時，有機萃取溶劑和被萃取相之間的流量比是二 (2-乙基己基)磷酸萃取鈣的流 量比為0/A-l:2-3， 2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯分離鈷與鎳、鎂的流量比為0/A=l:1-2。 在此，所述的0/A即為有機萃取溶劑/被萃取相。所述的有機萃取溶劑中的有機物，先用氫氧化鈉進行皂化，通過對氫氧化鈉的加入量來 控制皂化率，其中二 (2-乙基己基)磷酸的皂化率控制在65%-68%， 2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯的皂化率控制在62%-65%。由于二 (2-乙基己基)磷酸用通常使用的化學商品名P204表示，2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯用通常使用的化學商品名P507表示，以下兩者分別用P204和P507表示。在本發明中，由于硫酸鹽介質的萃取中存在的鈣、鎂是令人討厭的，若進入P507萃取 分離鈷、鎳系統的料液長時間含鈣超過0.05g/L，則在萃取一段時間后有可能在萃取段產生硫 酸鈣沉淀，故可通過控制P204萃取除雜的相比(相比通過流量比來體現)、皂化率和pH， 就可使P204達到優先萃鈣的目的。為避免反萃段生成難溶的硫酸鈣沉淀而影響萃取的正常 進行，故選用鹽酸做反萃劑。本發明的有益效果是(1)巧妙地將P204萃取除雜與P507分離鈷、鎳與除鈣、鎂結合 為一體；(2)本發明將鈣、鎳、鎂從硫酸鈷溶液中分離出來，使硫酸鈷溶液中的鈷含量達90 g/L-100g/L,鈣離子降低到O.Ol g/L，鎳離子降低到0.005g/L，鎂離子降低到O.lg/L以下的 水平，從而使硫酸鈷溶液符合生產T-氧化鈷和生產鈷鹽的質量要求；(3)本發明成本低，效 率高；(4)本發明工藝簡單、可靠，操作性強，安全；(5)本發明凈化費用低，鈷收率高， 節能，不需增加設備投資，去除效果好并且不會造成環境污染；(6)本發明具有除鈣、鎂方 法上的通用性，即可用于其他任何方法生產的硫酸鈷溶液除鈣鎂等。
圖1是本發明實施例P204萃取串級結果表； 圖2是本發明實施例P507萃取串級結果表。
具體實施方式
下面通過實施例結合附圖對本發明作進一步的描述。
具體實施方式
實施例本實施例提供的一種從銅鈷礦浸出液萃取除鈣鎂的方法，是將除鐵后的銅鈷礦的硫酸浸 出液用氫氧化鈉調節其pH值3.5至4.0，有機相由作為萃取劑的P204和作為稀釋劑的煤油 構成，其中P204的體積比為15%，煤油為85%，皂化率為68°/。，流比0/A-l: 2-3， 9級接 觸萃取后，使鈣轉入有機相而鈷、鎳、鎂保存于水相之中，再用1.2N濃度的稀硫酸對負載 有機相進行7級洗滌，使鈷、鎳、鎂進入水相，負載有機相經3N濃度的鹽酸5級反萃，使 有機相中的鈣反萃出來，最后經6N濃度的鹽酸4級反鐵，將有機相中剩余的鐵反萃出來。 結果如圖1所示。將P204萃余液作P507料液進行7級萃取，使鈷轉入有機相，而鎳、鎂轉入水相中，再 用1.2N濃度的稀硫酸對負載有機相進行5級洗滌，分離出有機相中鎳、鎂，然后再用3N濃 度的稀硫酸將有機相中的鈷反萃出來，最后經6N濃度的鹽酸4級反鐵，將有機相中的鐵反 萃出來。所述有機相由作為萃取劑的P507和作為稀釋劑的煤油構成，P507的體積比為25%、 煤油為75%，皂化率為65%，流比0/A-l:l。結果如圖2所示。本發明提供的一種從銅鈷礦浸出液萃取除鈣鎂的方法，在綜合萃取洗滌反萃過程，鈷的 總收率大于99.5%，鈣的去除率為98.2%，鎂、鎳的去除率均可達到97%以上。
權利要求
1、一種從銅鈷礦浸出液萃取除鈣鎂的方法，它包括從銅鈷礦獲取的可溶性硫酸鈷、鎳、鈣、鎂混合浸出液，其特征在于將可溶性硫酸鈷、鎳、鈣、鎂混合浸出液用有機溶劑萃取，所述的有機萃取溶劑是含有體積比15％至25％的有機物和含有75％至85％煤油，所述的有機物是二(2-乙基己基)磷酸或2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯，所述的用有機溶劑萃取是將浸出液進行兩步萃取除鈣鎂第一步是將除鐵后的可溶性硫酸鈷、鎳、鈣、鎂浸出液調節pH值在2.0至5.0的，先用含有二(2-乙基己基)磷酸的萃取溶劑進行萃取，使鈣轉入有機相而鈷、鎳、鎂保留于水相中；再用0.5N至2.0N濃度的稀硫酸對負載有機相進行洗滌，使鈷、鎳、鎂進一步進入水相，負載有機相再經1N至4N濃度的鹽酸反萃，使有機相中的鈣反萃出來，最后經5N至7N濃度的鹽酸反鐵，將有機相中剩余的鐵反萃出來；第二步是再用含有2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯的萃取溶劑對二(2-乙基己基)磷酸萃余液進行萃取，使鈷轉入有機相，而鎳、鎂轉入水相中，再用0.5N至2.0N濃度的稀硫酸對負載有機相進行洗滌，然后再用2.0N至4.0N濃度的稀硫酸將有機相中的鈷反萃出來，最后經5N至7N濃度的鹽酸將有機相中的鐵反萃出來。
2、 根據權利要求1所述的一種從銅鈷礦浸出液萃取除鈣鎂的方法，其特征是在浸出液進 行兩步萃取除鈣鎂過程中在第一步的二 (2-乙基己基)磷酸萃取鈣時，采用8級至 15級萃取，再用0.5N至2.0N濃度的稀硫酸對負載有機相進行6級至10級洗滌，1N 至4N濃度的鹽酸進行3級至6級反萃鈣，5N至7N濃度的鹽酸進行3級至5級反萃 鐵；在第二步的2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯萃取分離鈷與鎳、鎂時，采用7級至 12級萃取，再用0.5N至2.0N濃度的稀硫酸對負載有機相進行5級至8級洗滌，再用 2.0N至4.0N濃度的稀硫酸將有機相中的鈷進行3級至7級反萃出來，最后5N至7N 濃度的鹽酸將有機相中的鐵進行3級至5級反萃出來。
3、 根據權利要求1或2所述的一種從銅鈷礦浸出液萃取除鈣鎂的方法，其特征是萃取時， 有機萃取溶劑和被萃取相之間的流量比是二 (2-乙基己基)磷酸萃取鈣的流量比為 0/A=l:2-3， 2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯分離鈷與鎳、鎂的流量比為0/A=l:l-2。
4、 根據權利要求1或2所述的一種從銅鈷礦浸出液萃取除鈣鎂的方法，其特征是所述的有機萃取溶劑中的有機物，先用氫氧化鈉進行皂化，通過對氫氧化鈉的加入量來控制 皂化率，其中二 (2-乙基己基)磷酸的皂化率控制在65%-68%， 2-乙基己基膦酸單 2-乙基己基酯的皂化率控制在62%-65%。根據權利要求3所述的一種從銅鈷礦浸出液萃取除鈣鎂的方法，其特征是所述的有機 萃取溶劑中的有機物，先用氫氧化鈉進行皂化，通過對氫氧化鈉的加入量來控制皂化 率，其中二 (2-乙基己基)磷酸的皂化率控制在65%-68%， 2-乙基己基膦酸單2-乙 基己基酯的皂化率控制在62%-65%。x
全文摘要
本發明公開了一種從銅鈷礦浸出液萃取除鈣鎂的方法，它包括從銅鈷礦獲取的可溶性硫酸鈷、鎳、鈣、鎂混合浸出液，將可溶性硫酸鈷、鎳、鈣、鎂混合浸出液用有機溶劑萃取，所述的有機萃取溶劑是含有體積比15％至25％的有機物和含有75％至85％煤油，所述的有機物是二(2-乙基己基)磷酸或2-乙基己基膦酸單2-乙基己基酯，有機溶劑萃取是將浸出液進行兩步萃取除鈣鎂第一步是使鈣轉入有機相而鈷、鎳、鎂保留于水相中；第二步是使鈷轉入有機相，而鎳、鎂轉入水相中。本發明能使硫酸鈷溶液中的鈷含量達90g/L-100g/L，鈣離子降低到0.01g/L，鎳離子降低到0.005g/L，鎂離子降低到0.1g/L以下的水平，從而使硫酸鈷溶液符合生產T-氧化鈷和生產鈷鹽的質量要求；本發明成本低，效率高、工藝簡單、可靠，操作性強，安全、鈷收率高，節能，不需增加設備投資且不會造成環境污染。
文檔編號C22B3/00GK101148698SQ200710071500
公開日2008年3月26日 申請日期2007年9月30日 優先權日2007年9月30日
發明者嚴偉力, 波 卿, 楊仁武, 陳紅星 申請人:浙江華友鈷鎳材料有限公司