[發明專利]一種用氨-碳酸氫銨分離回收低鈷高錳廢料中鈷和錳的方法

有效

• 申請號: 201710903756.0
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN107674976B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 劉維橋;何沁華;高峰;尚通明;周全法;魏成文
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B23/00;C22B47/00
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司 32214
• 代理人: 孫培英

1.一種用氨-碳酸氫銨分離回收低鈷高錳廢料中鈷和錳的方法，其特征在于包括以下步驟：

①預處理，將待處理的低鈷高錳廢料用酸溶解，控制酸溶后物料的pH值小于等于3.5，將酸溶后pH值小于等于3. 5的物料在60℃～90℃的水浴中加熱后，抽濾；向濾液中加入氫氧化鈉溶液使其pH值上升至4～5，靜置后抽濾，得到的濾液作為消解液待處理；

②配制氨-碳酸氫銨混合溶液，混合溶液中碳酸氫銨的濃度范圍為20～90 g/L，氨水濃度范圍為50～100 g/L，混合溶液的pH值為9～11；

③鈷、錳分離，向步驟①抽濾后得到的消解液中加入步驟②配制的氨-碳酸氫銨混合溶液得到反應液，反應液的pH值為7.5～10.0，加入后碳酸氫銨與錳的物質的量之比為0.9:1～2:1，氨水與鈷的物質的量之比為10:1～50:1；加入完畢后反應液在20～40 ℃、攪拌速度為150～500 r/min下反應5～20 小時；

反應結束后，過濾，分別得到濾液鈷氨絡合物溶液和濾渣碳酸錳沉淀，低鈷高錳廢料中錳以碳酸錳的形式回收；

④回收鈷，將步驟③過濾得到的鈷氨絡合物溶液置于水浴鍋中加熱至70℃～85℃，向其中投加還原劑，投加的還原劑為水合肼、硼氫化鈉或多聚甲醛中的一種，或者將步驟③過濾得到的鈷氨絡合物溶液置于油浴鍋中加熱至170℃～185℃，然后加入還原劑，所加入的還原劑為乙二醇；還原劑與鈷氨絡合物溶液中鈷的物質的量之比為0.8:1～5:1，反應15min～60min；

然后向還原反應結束后的物料中攪拌下滴加氫氧化鈉溶液或草酸鹽溶液，當滴加的是氫氧化鈉溶液時，n（NaOH）：n（Co）=8.5：1～15：1；當滴加的是草酸鹽時，n（C₂O₄^2-）：n（Co）=8：1～20：1；滴加完畢后反應20min～60min；反應結束后抽濾，抽濾得到的沉淀洗滌干燥后得到氫氧化鈷或草酸鈷，完成鈷的回收。

2.根據權利要求1所述的用氨-碳酸氫銨分離回收低鈷高錳廢料中鈷和錳的方法，其特征在于：步驟①中所用的酸為硝酸、鹽酸或硫酸，酸的用量與鈷錳廢料中鈷、錳的物質的量之比為n ( H⁺) : [ n ( Mn ) + n ( Co ) ] = 2:1～4:1。

3.根據權利要求1所述的用氨-碳酸氫銨分離回收低鈷高錳廢料中鈷和錳的方法，其特征在于：步驟①中用酸溶解鈷錳廢料時，所用的酸的pH值小于1。

4.根據權利要求3所述的用氨-碳酸氫銨分離回收低鈷高錳廢料中鈷和錳的方法，其特征在于：步驟①中水浴加熱前，控制酸溶后物料的pH值小于等于3.5是指若酸溶后液體的pH值大于3.5，向其中加入酸溶廢料時所用的酸使其pH值低于3.5；若酸溶后液體的pH值小于3.5，則直接進行水浴加熱。

5.根據權利要求1至4之一所述的用氨-碳酸氫銨分離回收低鈷高錳廢料中鈷和錳的方法，其特征在于：步驟①中待處理的低鈷高錳廢料中鈷、錳的質量比為1:1～1:4。