一種綜合利用高鋅鈷原料的生產方法與流程

2023-06-01 09:15:11 1

本發明涉及一種綜合利用高鋅鈷原料的生產方法。

背景技術：

目前分離溶液中鋅與鈷的方法主要有氧化沉澱法和溶劑萃取法，其中氧化沉澱法存在藥劑消耗大、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、選擇性好等優點，如專利公開號CN104060097A 的一種電鍍汙泥中鎳、鈷、銅、錳、鋅的分離回收方法，採用P507作為萃取劑，能夠將電鍍汙泥中的鈷、銅、錳、鋅等金屬元素同時萃取到有機相中，然後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。此類採用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，使有機相成分複雜，造成後續分離各金屬元素的操作難度大。

技術實現要素：

本發明提供了一種工藝簡單，對鋅回收率高、回收成本低、鋅加工產品硫酸鋅純度高、對原料成分要求不高，且不影響後續對其它有價金屬鈷、銅、錳的綜合利用的綜合利用高鋅鈷原料的生產方法。

本發明採用的技術方案是：一種綜合利用高鋅鈷原料的生產方法，包括以下步驟：第一步，高鋅鈷原料經過還原浸出，鋅、鈷等可溶性有價金屬進入溶液中，固液分離；第二步：固液分離後，溶液採用黃鈉鐵釩法除鐵，同時PH值調整至4.7±0.2，把溶液中的鋁以氫氧化鋁形式沉澱除掉，固液分離；第三步，溶液進入P507萃取槽，使用20%-30%的P507萃取劑，加液鹼控制皂化率50-60%，將溶液中的Zn2+萃入有機相中，有機相稀硫酸洗滌，共萃其餘金屬離子洗滌下來，有機相再經反萃，使用稀硫酸溶液將Zn2+從有機相中反萃進入水相中，生成高純硫酸鋅溶液，溶液濃縮結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0.001%-10%。

本發明的有益效果是：

1.原料在還原浸出過程中，由於其中鋅及其它金屬雜質（除鈷、銅外）有部分是以單質的形式存在於原料中，此部分單質金屬能起還原作用，用作鈷浸出還原劑，等此類金屬單質消耗完之後，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與氧元素以複雜的形式存在。

2.在黃鈉鐵釩除過程中，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，大量Al被萃入有機相，所以PH控制要求很嚴格，PH低，溶液中Al含量高，PH高，鈷、銅等容易形成氫氧化物沉澱，所以PH控制在4.7±0.2。

3.在萃鋅過程中，控制P507有機濃度24%-26%，萃取段有機的皂化率控制在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，鋅的萃取率能達到99.5%以上，而其它雜質的萃取率在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，有機相中的雜質洗滌不下來，太高了，有機相中的鋅被大量洗下至水相，導致鋅的萃取量降低。

本發明工藝簡單，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萃取劑萃取對鋅萃取能力強，在萃取過程中萃取率能達到99.9%以上，在特定萃鋅條件下，對鋅萃取選擇性高，所以對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，降低的萃鋅的液鹼消耗；在特定萃鋅條件下，對鋅萃取選擇性高，其它金屬離子萃取量很少，萃鋅飽和有機經過洗滌後，其它金屬離子基本洗滌至水相，進入反萃段有機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範圍比較廣；經過回收鋅之後的溶液，可以單獨進入或與其它鈷原料溶液合併一起進入鈷、銅、錳生產線,對後續工藝沒有任何影響。

具體實施方式

一種綜合利用高鋅鈷原料的生產方法，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0.001%-10%。

高鋅鈷原料經過還原浸出，鋅、鈷等可溶性有價金屬進入溶液中，固液分離；第二步：固液分離後，溶液採用黃鈉鐵釩法除鐵，同時PH值調整至4.7±0.2，把溶液中的鋁以氫氧化鋁形式沉澱除掉，固液分離；第三步，溶液進入P507萃取槽，使用20%-30%的P507萃取劑，加液鹼控制皂化率50-60%，將溶液中的Zn2+萃入有機相中，有機相稀硫酸洗滌，共萃其餘金屬離子洗滌下來，有機相再經反萃，使用稀硫酸溶液將Zn2+從有機相中反萃進入水相中，生成高純硫酸鋅溶液，溶液濃縮結晶成一水硫酸鋅晶體。