[發(fā)明專利]用于分離氧化鎳礦硫酸浸出液中鐵、鋁與鎳鈷鎂的混合萃取劑及分離方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410802123.7
• 申請(qǐng)日: 2014-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN104480307A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉葵;龍華;梁海敏;鄺麗芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西師范大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B3/40
• 分類號(hào): C22B3/40
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 唐智芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鎳礦冶煉方法，具體涉及一種用于分離氧化鎳礦硫酸浸出液中鐵、鋁與鎳鈷鎂的混合萃取劑及分離方法。

背景技術(shù)

氧化鎳礦是主要的鎳礦資源，酸浸工藝是氧化鎳礦冶煉的常用技術(shù)，硫酸浸出工藝在氧化鎳礦的濕法冶煉工藝中應(yīng)用比較普遍。氧化鎳礦硫酸浸出液中含有一定濃度的鐵、鋁、鎂、鎳、鈷等金屬離子，當(dāng)鐵離子濃度高時(shí)，通常先進(jìn)行除鐵，除鐵后的浸出液中仍殘留有一定濃度的鐵，為了滿足后續(xù)鈷鎳電解工序的雜質(zhì)要求，需通過萃取等除雜工序進(jìn)行深度除鐵，然后再采用萃取方法繼續(xù)分離鎳、鈷和鎂；而浸出液中的鋁與鎳鈷鎂的分離方法報(bào)道較少。

溶劑萃取技術(shù)由于具有高選擇性、高回收率、流程簡(jiǎn)單、操作連續(xù)化和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn),已成為分離金屬離子的常用方法。酸性有機(jī)磷(膦)類萃取劑是應(yīng)用于硫酸鹽溶液中金屬離子分離的常用萃取劑，典型的萃取劑有二(2-乙基己基)膦酸(P204)，2-乙基己基膦酸2-乙基己基脂(P507)，二(2、4、4-三甲基戊基)膦酸(Cyanex272)等。P204價(jià)格便宜，在低pH值下萃取能力很強(qiáng)，多用于酸浸液的除雜處理(如除鐵、銅等雜質(zhì))；Cyanex272由美國(guó)氰胺公司研制生產(chǎn)，價(jià)格昂貴，很少大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用；P507價(jià)格低廉，其萃取分離鈷鎳的能力高于P204，多用于高pH值條件下(pH>3)鈷鎳的分離。對(duì)于氧化鎳礦的硫酸浸出液或除鐵后的浸出液，其pH值大多<2，用P204作為鐵的萃取分離劑較為適宜。因此，多數(shù)氧化鎳礦酸浸液的除雜(除鐵)操作選擇P204作為萃取劑。此外，低pH條件下P204也能萃取鋁，因而P204還可作為鐵鋁與鎳鈷鎂的萃取分離劑。

當(dāng)P204與金屬離子反生萃取反應(yīng)后，萃取劑的H+會(huì)轉(zhuǎn)移至水相中使水相酸度升高。為避免水相酸度增加影響萃取率,P204使用前要用堿性物質(zhì)如氨水(或銨鹽)、NaOH等進(jìn)行皂化處理(如公開號(hào)為CN101532094A的發(fā)明專利)，皂化P204與金屬離子進(jìn)行萃取反應(yīng)可保證萃取過程的酸度不變。但是，皂化過程必然會(huì)產(chǎn)生氨氮廢水或含鈉離子的廢水，首先，這些廢水需要先處理才能排放，否則會(huì)造成環(huán)境污染；其次，萃取劑的皂化會(huì)導(dǎo)致萃取工藝周期變長(zhǎng)，同時(shí)還導(dǎo)致萃取成本的增加。

P204萃取分離金屬離子的另一個(gè)缺陷是反萃困難，所需的反萃酸濃度很高,如公開號(hào)為CN102010999A的發(fā)明專利，采用P204-煤油作為萃取劑，需用5～8mol/L的鹽酸對(duì)負(fù)載有機(jī)相進(jìn)行反萃脫鐵；又如公開號(hào)為CN102010993A的發(fā)明專利，采用3～6mol/L的鹽酸對(duì)包括P204在內(nèi)的負(fù)載有機(jī)相進(jìn)行反萃脫除有機(jī)相中的鐵等雜質(zhì)，導(dǎo)致反萃后的空白有機(jī)相余酸較高，需用水進(jìn)行多級(jí)洗滌以脫除其中夾帶的酸或需加入過量的堿中和其中的酸后才能循環(huán)使用，這不僅延長(zhǎng)了萃取流程，還增加了水或堿液的消耗量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于分離氧化鎳礦硫酸浸出液中鐵、鋁與鎳鈷鎂的混合萃取劑及分離方法。采用本發(fā)明所述萃取劑對(duì)氧化鎳礦硫酸浸出液中鐵、鋁與鎳鈷鎂進(jìn)行分離，不需要事先對(duì)萃取劑進(jìn)行皂化處理，在縮短萃取周期、降低成本的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)氧化鎳礦硫酸浸出液中鐵、鋁與鎳鈷鎂的分離。

本發(fā)明所述的用于分離氧化鎳礦硫酸浸出液中鐵、鋁與鎳鈷鎂的混合萃取劑，按體積百分比計(jì)，該混合萃取劑由10～50％的二(2-乙基己基)膦酸(P204)、10～40％的胺類萃取劑和余量的溶劑組成。

優(yōu)選地，上述混合萃取劑按體積百分比計(jì)，由20～40％的二(2-乙基己基)膦酸、15～35％的胺類萃取劑和余量的溶劑組成。

上述混合萃取劑的技術(shù)方案中，所述的胺類萃取劑為三烷基叔胺(N235)或仲碳伯胺(N1923)。

上述混合萃取劑的技術(shù)方案中，所述溶劑為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)選擇，具體地，可以是選自磺化煤油、正辛烷、正辛醇和正庚烷中的一種或兩種以上的組合。當(dāng)溶劑的選擇為上述任意兩種的組合時(shí)，它們之間的配比可以為任意配比。

本發(fā)明還包括采用上述混合萃取劑分離氧化鎳礦硫酸浸出液中鐵、鋁與鎳鈷鎂的方法，包括萃取段處理工序、洗滌段處理工序和反萃段處理工序，有機(jī)相和水相進(jìn)行連續(xù)逆流萃取、洗滌和反萃，其中：