[發明專利]一種鎳和鎂的分離方法及其應用

在審

• 申請號: 202011131789.6
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112342387A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 王雪
• 申請（專利權）人: 北京博萃循環科技有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B23/00;C22B3/36;C22B26/22;C07D213/81
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供一種鎳和鎂的分離方法及其應用，所述分離方法包括如下步驟：(1)將高純萃取劑和稀釋劑配置成一定體積分數的萃取有機相，隨后萃取有機相與堿性化合物進行皂化反應，得到皂化有機相；所述萃取劑中包含特定的羧酸類化合物；(2)采用步驟(1)得到的皂化有機相對鎳鎂料液進行混合、萃取、分層，得到負載有機相和萃余水相；(3)對負載有機相使用洗滌劑進行洗滌，洗去萃取或夾帶的雜質鎂離子，得到洗滌后負載有機相和洗滌余液；(4)用反萃劑對步驟(3)得到的洗滌后負載有機相進行反萃取，得到金屬離子富集溶液和再生有機相；整個分離過程操作簡便、酸耗低、分相快、對環境友好；所述分離方法對鎳和鎂分離效果好，分離系數高，而且所用的萃取試劑水溶性低，穩定，再生后可循環使用，有利于降低分離成本，適合大批量應用。

技術領域

本發明屬于金屬離子分離和提純技術領域，具體涉及一種鎳和鎂的分離方法及其應用。

背景技術

目前，新能源汽車在改善城市污染方面取得很多成就，在環境保護方面可以有效的減少碳排放，電動汽車之所以發展迅速歸功于動力電池技術的更新換代，鎳金屬元素作為動力電池生產必備金屬材料，對鎳金屬的利用技術提升，動力電池又將迎來新革命，一部分的鎳金屬元素來自紅土鎳礦、硫化鎳礦，一部分來自廢舊鋰電池的回收中，據調查，全世界每年廢棄的鋰離子電池在十億只以上，廢舊鋰離子電池的再處理及各金屬的分離與回收是一項重要的資源再生工作。同時廢舊電池中含有的鎳、鈷、錳等重金屬對環境存在嚴重的危害，應此對廢舊鋰電池中含有的貴重金屬進行回收循環利用，既可以循環資源又可以保護環境，具有較好的環境和市場前景。

從廢舊鋰離子電池中回收鎳等貴金屬的主要方法有活法冶金和濕法冶金法。火法冶金因操作條件差、操作溫度高、能耗高、空氣污染嚴重、開車停車復雜等問題，應用受限；濕法冶金法可以直接制成產品，成本低，自動化高等特點，具有較樂觀的應用前景。濕法冶金方法主要有化學沉淀法、膜分離技術、離子交換法、吸附法和溶劑萃取法等。

CN102814058A公開了一種以吸附材料實驗鎳鎂分離、富集、提純的方法，含有鎳離子和鎂離子的待處理液調整pH至1.0～5.5，得到酸浸液，將酸浸液和吸附柱的重金屬吸附材料接觸混合，所述的重金屬吸附材料會吸附酸浸液中的鎳離子，鎂離子留在酸浸液中，通過5～30％的硫酸溶液洗滌重金屬吸附材料進行解吸操作，得到含鎳解吸液和被解析的重金屬吸附材料。使用含鎳解吸液進行電積操作，得到鎳金屬或鎳金屬粉，被解析的重金屬吸附材料有可以重復循環使用。具有運行方便、設備簡單的優點，但是重金屬吸附材料的生產工藝復雜，重金屬吸附材料存在多次使用后，容量和吸附效率下降，易受到體系中不溶物和雜質的影響，需要更換重金屬吸附材料、重金屬吸附材料更換后需要進一步處理。

CN108569723A公布了一種以化學沉淀法處理電鍍含鎳廢水的方法，電鍍含鎳廢水進入反應器中，同時向反應器中加入硫化鈉、氫氧化鈣，在攪拌條件下進行充分反應，20分鐘后停止攪拌，在反應器中沉淀5天后，上清液排出下一個反應器中，再次加入氫氧化鈣充分反應后，靜止1天后，上清液由排水閥排出。該方式使鎳以沉淀形式去除，同時鎳的去除率可以達到99％，對污水有效處理基礎上，提高了鎳的回收，具有工藝方法簡單，運行成本低的優勢，但是該方法需要的設備巨大，處理能力有限，處理時間較長，，鎳沉淀夾帶的雜質離子也使分離效果不佳，同時鎳沉淀污泥的需要脫水、再處理等工段配合。否則很容易造成二次污染。

溶劑萃取法具有高效提取、精細分離、節能低碳、可連續自動化操作，易于工業化等特點，成為當前從廢舊電池中回收鎳等貴金屬的研究熱點。