一種萃取淨化鈷溶液中鎘製取高純鈷溶液的方法
2023-09-12 13:36:45 1
專利名稱：：一種萃取淨化鈷溶液中鎘製取高純鈷溶液的方法
技術領域：
：本發明涉及一種利用溶劑萃取法淨化鈷溶液中鎘製取高純鈷溶液的方法。
背景技術：
：用在鋰離子電池、磁性材料及釉料發色上的鈷鹽及鈷的氧化物，對其質量都有較高的要求，一般要求鈷鎘比^(15000-30000):1。目前一般採用硫化物沉澱法和溶劑萃取法對鈷溶液進行處理，除去鎘等雜質。傳統的硫化物沉澱法，由於CdS與a-CoS、e-CoS的溶液積相差較近，很難達到鈷鎘分離的目的。採用P204(P204的化學名為二一(2-乙基已基)磷酸脂)萃取法雖然有一定的Co、Cd分離效果，但當鎘含量較高時，不但相比較大，鈷的損失較大，而且很難達到深度淨化的要求；將P204萃餘液作為料液，用P507(P507的化學名為2-乙基己基膦酸單2-乙基己酯)萃取分離鈷鎳時，在P507萃取金屬離子的萃取率與PH值關係圖中，由於鎘線在鈷線前面，在P507萃鈷時，鎘幾乎全部進入含鈷的有機相中，無法達到鈷鎘有效分離的目的。
發明內容本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種利用溶劑萃取法高效淨化鈷溶液中鎘等雜質的方法，不但能實現對高鈷低鎳或鈷鎳比相近的料液進行鈷鎳有效分離，還能實現高鎘料液的鈷鎘有效分離，以達到製備高純鈷溶液的目的。為此，本發明採用如下的技術方案一種萃取淨化鈷溶液中鎘製取高純鈷溶液的方法，其特徵在於含鎳鎘雜質的鈷溶液先經P204萃取劑萃雜，將所得的萃餘液作為下一步萃取的料液，然後通過P507萃取劑萃取鈷和鎘，分離鎳，接著用洗滌液鹽酸洗滌有機相，將有機相中的鎘洗脫下來，使鈷仍在有機相中，最後通過反萃鈷得反鈷液，即為高純鈷溶液。本發明的工藝路線為含鎳鎘雜質的鈷溶液—P204萃雜—P507萃取—鹽酸洗鎘—反萃鈷—高純鈷溶液。P204除雜萃取級數、有機濃度、流比、洗滌酸、反萃酸、洗鐵酸濃度控制視料液雜質情況，與常規P204萃雜控制條件相同；P507萃取分離鎳鈷，分離條件與常規操作條件一致。上述的方法，洗滌有機相時的回洗比為20%-35%,保證了鈷、鎂、鎳、鎘分離完全，鹽酸的濃度選用0.5-2.5mol/L，保證形成鎘的絡合物，流比根據有機相中鎘含量和回洗比進行控制，一般相比為(10-20):l即可。上述的方法，所述的硫酸鈷溶液中還含有雜質鎂、銅、錳、鋅和鐵，在P204萃雜時除去銅、錳、鋅和鐵，在P507萃取時除去鎂和鎳。本發明將鈷與鎳、鎘等雜質分離的原理如下A、利用P204與P507萃取金屬離子的萃取率與萃取平衡PH值的差異，實現淨化除雜和分離，即P204萃取對高鎘含量的鈷溶液中的鈷與鎘進行初步分離且除去銅、錳、鋅和鐵等雜質，然後用P507萃取，除去鎂、鎳雜質，將鈷、鎘存在於有機相中；B、利用配合物與萃合物穩定性的差異實現萃取洗滌對金屬離子的選擇性，即洗滌時，有機相中的鎘與洗滌劑結合形成CdCl42—陰離子被洗脫下來，鈷因為需要在Cr>250g/L時才能形成陰絡離子，故仍留在有機相屮。與現有方法相比，本發明不但能實現高鈷低鎳、鈷鎳比相近的料液分離鈷鎳，還能實現高鎘料液的鈷鎘有效分離，達到深度淨化鎘的目的，得到高純度鈷溶液，具有以下優點1)Co/Ni、Co/Mg、Co/Cd、Co/Cu、Co/Mn、Co/Zn、Co/FeX15000-30000):1，得到的鈷溶液的質量指標高；2)主金屬Co收率高，Co收率^99.5W;3)運行成本極低，每噸鈷只需耗鹽酸0.2-0.5t。下面結合具體實施方式對本發明作進一步的說明。具體實施例方式實施例l:採用溶劑萃取法淨化除鎘，全過程在混合澄清H型萃取箱中進行。P204萃除雜為常規操作，P507洗鎘改在洗滌段進行，在萃取段，P204萃餘液中未被萃取完全的鎘與萃餘液中的鈷萃入P507有機相，鎳與鎂留在水相中，鎳與鈷鎘分離。有機相中的鎘在洗滌段採用鹽酸洗滌，由於鎘與Cl—生成CdCl,陰絡離子而被洗下，鈷在該濃度下不能形成絡陰離子，仍留在有機相中。不含鎘的有機相經硫酸或鹽酸反萃後可獲得相應的高純鈷鹽。上述方法的原料採用高鎘料液，回洗比20%-35%，洗滌液濃度0.5-2.5mol/L，萃取效果如4-l所示。表4-l單位g/Ltableseeoriginaldocumentpage5tableseeoriginaldocumentpage6實施例2:方法同實施例1，原料採用含鎘較低的料液，回洗比20%-35%，洗滌液濃度0.5-2.5mol/L，萃取效果如4-2所示。表4-2單位g/Ltableseeoriginaldocumentpage6實施例3:方法同實施例1，原料採用低鎘料液，回洗比20%-35%，洗滌液濃度0.5-2.5mol/L，萃取效果如4-3所示。表4-3單位g/Ltableseeoriginaldocumentpage6以上所述，僅是本發明的較佳實施例而己。凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本發明的保護範圍內。權利要求1、一種萃取淨化鈷溶液中鎘製取高純鈷溶液的方法，其特徵在於含鎳鎘雜質的鈷溶液先經P204萃取劑萃雜，將所得的萃餘液作為下一步萃取的料液，然後通過P507萃取劑萃取鈷和鎘，分離鎳，接著用洗滌液鹽酸洗滌有機相，將有機相中的鎘洗脫下來，使鈷仍在有機相中，最後通過反萃鈷得反鈷液，即為高純鈷溶液。2、根據權利要求1所述的方法，其特徵在於洗滌有機相時的回洗比為20%-35%，鹽酸的濃度選用0.5-2.5mol/L，流比根據有機相中鎘含量和回洗比進行控制。3、根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於所述的硫酸鈷溶液中含有雜質鎂、銅、錳、鋅和鐵。全文摘要本發明公開了一種利用溶劑萃取法淨化鈷溶液中鎘製取高純鈷溶液的方法。目前的溶劑萃取法中，當鎘含量較高時，不但相比較大，鈷的損失較大，鎘幾乎全部進入含鈷的有機相中，很難達到深度淨化的目的。本發明的技術方案為含鎳鎘雜質的鈷溶液先經P204萃取劑萃雜，將所得的萃餘液作為下一步萃取的料液，然後通過P507萃取劑萃取鈷和鎘，分離鎳，接著用洗滌液鹽酸洗滌有機相，將有機相中的鎘洗脫下來，使鈷仍在有機相中，最後通過反萃鈷得反鈷液，即為高純鈷溶液。本發明不但能實現高鈷低鎳、鈷鎳比相近的料液分離鈷鎳，還能實現高鎘料液的鈷鎘有效分離，達到深度淨化鎘的目的，得到高純度鈷溶液。文檔編號C22B3/00GK101629240SQ20091010100公開日2010年1月20日申請日期2009年7月30日優先權日2009年7月30日發明者楊仁武,陳紅星申請人:浙江華友鈷業股份有限公司