[發明專利]一種從高品位鈷鎳鉬廢料中選擇性浸出分離鈷鎳鉬的方法

有效

• 申請號: 201110142263.2
• 申請日: 2011-05-30
• 公開（公告）號: CN102808082A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 郭苗苗;王勤;何顯達;譚翠麗;閆梨
• 申請（專利權）人: 深圳市格林美高新技術股份有限公司;荊門市格林美新材料有限公司
• 主分類號: C22B3/10
• 分類號: C22B3/10;C22B3/26;C22B3/46;C22B23/00;C22B34/34
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;潘中毅

技術領域

本發明涉及工業廢料的處理方法，尤其涉及一種從高品位鈷鎳鉬廢料中選擇性浸出分離鈷鎳鉬的方法。

背景技術

金屬鈷、鎳、鉬具有催化活性，被用于制備中小型化肥廠和石油化工行業化學反應的催化劑。此類催化劑中金屬鈷、鎳、鉬可以硫化物、氧化物以及鹽等多種形式存在。含有鈷鎳鉬的催化劑在使用過程中，由于高溫影響及有害物質的沉積吸附等，使其失活，從而產生了大量的廢料。該廢料若被直接丟棄，不僅將占用大量土地資源，還將造成金屬鈷、鎳、鉬資源的浪費。因此，從鈷鎳鉬廢料中分離出鈷、鎳、鉬并加以回收利用具有重要的社會意義和經濟利益。

鈷鎳鉬廢料的回收方法主要有堿浸法和酸浸法。堿浸法通常是先經過焙燒將鈷鎳鉬廢料中主要以硫化物形態存在的鈷鎳鉬(難溶于非氧化性酸、堿和水)轉化成相應的可溶于堿液等的氧化物，而后在堿液中回收其中的金屬，但是該方法浸出率較低。酸浸法是直接用鹽酸并輔助加入硝酸溶解鈷鎳鉬廢料中所有的金屬元素，然后依次用堿調節溶液的pH值至不同范圍沉淀相應金屬的方法，該方法雖然浸出率高，但是酸消耗大，并且金屬鈷鎳和鉬同時溶解(催化劑中可能存在的金屬鐵也被溶解)，給逐一分離金屬鈷鎳鉬造成困難。

另一方面，已報道的回收利用鈷鎳鉬廢料的方法中鈷、鎳、鉬元素的含量均較低，參照：授權公告號為CN100427406C的中國專利指出，石化行業廣泛應用的鉬鎳鈷催化劑中鉬占16～30％，鎳占6～8％，鈷占4％左右，它們在催化劑中以氧化物的形式存在；授權公告號為CN100347318C的中國專利指出，經過焙燒粉碎的廢鈷、鉬催化劑粉料主成份為氧化鋁，氧化鉀：4～8％，鈷：0.5～5％，鉬：0.5～15％；申請公布號為CN101724758A的中國專利申請指出，分析鉬鈷(以氧化物重量計)含量分別為15.4％和4.8％等。

至今，從高品位鈷鎳鉬廢料中選擇性浸出分離鈷鎳鉬的方法還未見報道。高品位的鈷鎳鉬廢料中金屬鈷、鎳、鉬的濃度較高，只有在與此相應的合適的浸出條件下才能保證金屬鈷、鎳、鉬最大程度地被回收，從而做到資源回收利用的最大化。

發明內容

為解決上述問題，本發明旨在提供一種從高品位鈷鎳鉬廢料中選擇性浸出分離鈷鎳鉬的方法，針對高品位鈷鎳鉬廢料，選擇性浸出鈷和鎳的同時將鉬抑制在渣中，選擇性分離鉬和鈷鎳的效果明顯。本發明最大程度的節約了資源，同時減少了對環境產生的不良影響，具有極大的社會效益和經濟效益。

本發明提供了一種從高品位鈷鎳鉬廢料中選擇性浸出分離鈷鎳鉬的方法，包括以下步驟：

(1)酸溶法分離鉬：取高品位鈷鎳鉬廢料，按固液比為1∶6～15投入水中，攪拌，緩慢加入濃度為8～14mol/L的鹽酸和固體銨鹽進行酸溶，攪拌反應1～3小時后抽濾分離固液，分別收集濾液和濾渣，所述濾液進入步驟(2)，其中，高品位鈷鎳鉬廢料與鹽酸的固液比為1∶3～5，鹽酸與固體銨鹽的液固比為1～2∶1；

(2)中和法分離鐵：在80～95℃的溫度下，將8～12％的NaOH慢慢加入到步驟(1)中所述濾液中，調節溶液終點pH值為3.5～4.0，抽濾，分別收集除鐵濾液和含鐵濾渣；

(3)萃取分離鈷和鎳：取步驟(2)中所述除鐵濾液，經過20～30％的P507和70％～80％的璜化煤油混合均勻，有機萃取分離鈷和鎳，鈷萃取在有機液中，用1.5～2mol/L的硫酸反萃，0.5～0.75mol/L的硫酸洗滌，生成CoSO₄溶液，有機循環使用，鎳在萃余液中為NiCl₂，反萃得CoSO₄。

步驟(1)中所述高品位鈷鎳鉬廢料含有較高濃度的鈷、鎳和鉬，以及含有鐵等其它元素。優選地，鈷元素占鈷鎳鉬廢料總質量的18～30％，鎳元素占鈷鎳鉬廢料總質量的15～24％，鉬元素占鈷鎳鉬廢料總質量的8～15％。更優選地，鈷元素占鈷鎳鉬廢料總質量的20～28％，鎳元素占鈷鎳鉬廢料總質量的18～21％，鉬元素占鈷鎳鉬廢料總質量的9～12％。鈷、鎳和鉬元素可以以單質形態存在。優選地，鐵元素占鈷鎳鉬廢料總質量的12～24％。

高品位鈷鎳鉬廢料與水的固液比為1∶8～12。更優選地，高品位鈷鎳鉬廢料與水的固液比為1∶10。優選地，攪拌時間為1.5～2.5小時，攪拌溫度為80～85℃。

與傳統的酸浸法不同，本發明采用鹽酸-固體銨鹽體系作為浸出劑，控制酸的加入量，浸出鈷和鎳，同時引入銨鹽，根據同離子效應使鉬抑制在渣中，從而實現鉬和鈷鎳的分離。