[發(fā)明專利]一種萃取凈化鈷溶液中鎘制取高純鈷溶液的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910101007.1
• 申請日: 2009-07-30
• 公開（公告）號: CN101629240A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊仁武;陳紅星
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江華友鈷業(yè)股份有限公司
• 主分類號: C22B3/38
• 分類號: C22B3/38;C22B23/00
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所
• 代理人: 張建青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用溶劑萃取法凈化鈷溶液中鎘制取高純鈷溶液的方法。

背景技術(shù)

用在鋰離子電池、磁性材料及釉料發(fā)色上的鈷鹽及鈷的氧化物，對其質(zhì)量都有較高的要求，一般要求鈷鎘比≥(15000-30000)∶1。目前一般采用硫化物沉淀法和溶劑萃取法對鈷溶液進行處理，除去鎘等雜質(zhì)。傳統(tǒng)的硫化物沉淀法，由于CdS與α-CoS、β-CoS的溶液積相差較近，很難達到鈷鎘分離的目的。采用P204(P204的化學(xué)名為二一(2-乙基己基)磷酸脂)萃取法雖然有一定的Co、Cd分離效果，但當(dāng)鎘含量較高時，不但相比較大，鈷的損失較大，而且很難達到深度凈化的要求；將P204萃余液作為料液，用P507(P507的化學(xué)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(guān)系圖中，由于鎘線在鈷線前面，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(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種利用溶劑萃取法高效凈化鈷溶液中鎘等雜質(zhì)的方法，不但能實現(xiàn)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(xiàn)高鎘料液的鈷鎘有效分離，以達到制備高純鈷溶液的目的。

為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：一種萃取凈化鈷溶液中鎘制取高純鈷溶液的方法，其特征在于：含鎳鎘雜質(zhì)的鈷溶液先經(jīng)P204萃取劑萃雜，將所得的萃余液作為下一步萃取的料液，然后通過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，最后通過反萃鈷得反鈷液，即為高純鈷溶液。

本發(fā)明的工藝路線為：含鎳鎘雜質(zhì)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(shù)、有機濃度、流比、洗滌酸、反萃酸、洗鐵酸濃度控制視料液雜質(zhì)情況，與常規(guī)P204萃雜控制條件相同；P507萃取分離鎳鈷，分離條件與常規(guī)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(luò)合物，流比根據(jù)有機相中鎘含量和回洗比進行控制，一般相比為(10-20)∶1即可。上述的方法，所述的硫酸鈷溶液中還含有雜質(zhì)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(fā)明將鈷與鎳、鎘等雜質(zhì)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(xiàn)凈化除雜和分離，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(zhì)，然后用P507萃取，除去鎂、鎳雜質(zhì)，將鈷、鎘存在于有機相中；

B、利用配合物與萃合物穩(wěn)定性的差異實現(xiàn)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(jié)合形成CdCl₄^2-陰離子被洗脫下來，鈷因為需要在Cl^-＞250g/L時才能形成陰絡(luò)離子，故仍留在有機相中。

與現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明不但能實現(xiàn)高鈷低鎳、鈷鎳比相近的料液分離鈷鎳，還能實現(xiàn)高鎘料液的鈷鎘有效分離，達到深度凈化鎘的目的，得到高純度鈷溶液，具有以下優(yōu)點：

1)Co/Ni、Co/Mg、Co/Cd、Co/Cu、Co/Mn、Co/Zn、Co/Fe≥(15000-30000)∶1，得到的鈷溶液的質(zhì)量指標(biāo)高；

2)主金屬Co收率高，Co收率≥99.5％；

3)運行成本極低，每噸鈷只需耗鹽酸0.2-0.5t。

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進一步的說明。

具體實施方式

實施例1：采用溶劑萃取法凈化除鎘，全過程在混合澄清H型萃取箱中進行。P204萃除雜為常規(guī)操作，P507洗鎘改在洗滌段進行，在萃取段，P204萃余液中未被萃取完全的鎘與萃余液中的鈷萃入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采用鹽酸洗滌，由于鎘與Cl^-生成CdCl₄^2-陰絡(luò)離子而被洗下，鈷在該濃度下不能形成絡(luò)陰離子，仍留在有機相中。不含鎘的有機相經(jīng)硫酸或鹽酸反萃后可獲得相應(yīng)的高純鈷鹽。

上述方法的原料采用高鎘料液，回洗比20％-35％，洗滌液濃度0.5-2.5mol/L，萃取效果如4-1所示。

表4-1??單位：g/L