[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

本發明公開了一種用氨?碳酸氫銨分離回收低鈷高錳廢料中鈷和錳的方法，先對待處理的低鈷高錳廢料預處理，然后加入氨?碳酸氫銨混合溶液進行反應，反應結束后，過濾，分別得到鈷氨絡合物溶液和碳酸錳沉淀，低鈷高錳廢料中錳以碳酸錳的形式回收；最后從鈷氨絡合物溶液中回收得到鈷。本發明工藝簡單，鈷和錳的回收率都很高，鈷的回收率可以高達95%以上，錳的回收率可以達到99%以上，高值化回收利用了有色金屬資源。

本申請是申請號為201510839622.8，申請日為2015年11月27日，發明創造名稱為“用氨-碳酸氫銨分離回收低鈷高錳廢料中鈷和錳的方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種鈷錳廢料的分離回收方法，具體涉及一種用氨-碳酸氫銨分離回收低鈷高錳廢料中鈷和錳的方法。

背景技術

PTA生產中產生的廢鈷錳催化劑中含有大量的鈷、錳元素，其中鈷含量約為10 %，錳含量約為20 %。鈷是一種重要的戰略金屬，其物理、化學性能優異，是生產耐熱合金、硬質合金、防腐合金、磁性合金和各種鈷鹽的重要原料；而我國鈷礦資源嚴重缺乏，但是鈷的年消費量逐年增加，國內鈷資源已不能滿足生產消費需求，大部分鈷原料依賴進口。錳是一種過渡金屬，性堅而脆，潮濕處會氧化，錳最重要的用途是制造錳鋼合金。

目前，國內外常用的分離回收鈷錳催化劑的方法主要有化學沉淀法、溶劑萃取法、電解法及離子交換法等?；瘜W沉淀法操作簡便、工藝流程簡單，但是容易對設備造成腐蝕，需要進行優化。溶劑萃取法可以有效分離出鈷，價格低廉，但是有機溶劑易對環境造成危害，而且反應的條件控制要求也比較高。電解法可以回收得到純度高的電解鈷，但是具有電解液不穩定的缺陷。離子交換法能同時達到富積和提純的目的，強酸性陽離子交換樹脂具有吸附容最大，吸附速度快的特點，但是離子交換樹脂需要定期再生，產生大量堿性廢水，對環境造成污染。

關于化學沉淀法，中國專利文獻CN 1236735A（申請號 98111313.3）公開了一種鈷錳混合料的分離精制方法，將混合料酸解后先加入硫化鈉將鈷錳共沉淀，然后通過鈷、錳硫化物的溶度積差異先溶解錳，再用混合酸溶解難溶的硫化鈷。這種方法可以高效的分離鈷、錳并將其回收，但是三次酸溶過程消耗了大量酸液，酸液的排放會對環境造成極大的污染。

中國專利文獻CN 1059241C（申請號 98111506.3）公開了一種從含鈷下腳料中高效提取鈷氧化物的新工藝，包括酸溶、氨化分離、加堿熱沉、吸收、分離洗滌步驟；所述含鈷下腳料包含有鈷、鐵、錳元素；酸溶處理是將下腳料經預處理或直接溶于硫酸或鹽酸中，酸溶液pH值保持在2～3；氨化分離是將酸溶來的清的混酸溶液加入過量氨水，保持pH值在8～9，在該步驟中鐵和錳以氫氧化物沉淀的形式從反應液中分離出去；加堿熱沉是在鈷氨絡合物為主的溶液中加入燒堿加熱至沸騰，得到氧化鈷。發明人按照上述方法實際處理鈷錳廢料時，發現鈷的回收率僅為70%。

另外，中國專利文獻CN 104831065A（申請號201510164284.2）公開了一種高錳鈷比鎳鈷錳原料中鎳鈷與錳分離的方法，將高錳鈷比鎳鈷錳原料直接與氨性浸出劑混合，加入還原劑，保溫陳化后分離固液，從而將鎳鈷和錳分離。雖然這種方法鈷的浸出率可以達到90%，而且工藝簡單，但是，由于PTA生產中產生的鈷錳渣中錳含量大于20%的，若采用這種直接氨浸的方法液固比太小，鈷容易被錳包裹，鈷的浸出率則會大大降低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種鈷錳分離徹底、回收率高、回收產物純度高的用氨-碳酸氫銨分離回收低鈷高錳廢料中鈷和錳的方法。

實現本發明目的的技術方案是一種用氨-碳酸氫銨分離回收低鈷高錳廢料中鈷和錳的方法，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。