[發明專利]一種銅和錳的分離方法及其應用

在審

• 申請號: 202011330337.0
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112575193A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 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;C22B3/32;C22B15/00;C22B47/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種銅和錳的分離方法及其應用，所述方法包括如下步驟：(1)對銅錳料液進行第一萃取，得到第一有機相和第一水相；其中，所述第一萃取中使用的萃取劑A包括羧酸類萃取劑中的1種或至少2種的組合；(2)將步驟(1)得到的第一有機相依次進行洗滌和反萃，得到含銅溶液；(3)將步驟(1)得到的第一水相進行第二萃取，得到第二有機相和第二水相；所述第二有機相經依次進行的洗滌和反萃得到富錳溶液。通過本發明提供的方法，將銅和錳兩種有價金屬有效分離提取，操作簡單，同時，羧酸類萃取劑對Cu和Mn提取率均大于99.5％，硫酸反萃率大于99.5％。

技術領域

本發明涉及濕法冶金領域，具體涉及一種銅和錳的分離方法及其應用。

背景技術

目前，在鈷的濕法冶金生產中，鈷原料中的雜質離子在P204除雜工序中被除去，形成含大量銅錳鈣等雜質金屬的氯化物溶液，這些溶液常采用碳酸鈉沉淀形成銅錳鈣碳酸鹽，其中銅和錳含量最多，且價值高。一個大型的鈷冶煉廠每年產生的這種碳酸鹽渣達數千噸以致上萬噸，其中有價金屬的價值達數千萬。

溶劑萃取技術是從溶液中分離提取各種金屬的有效技術，它具有分離效率高、工藝和設備簡單、操作連續化、易于實現自動控制等優點。一直以來被眾多研究者持續關注并不斷發展。

目前，關于銅錳分離的相關工藝有很多，但存在分離方法復雜、銅錳分離效果不佳、成本高等問題。例如，中國專利(公開號CN105274352A)采用向碳酸銅錳渣中加入硫酸形成硫酸鹽溶液，除去硫酸鈣沉淀，然后用酮肟或醛肟等萃銅試劑將銅以硫酸銅的形式分離出來，再調整除銅后的溶液pH值，加入活潑金屬粉末將鈷還原為鈷粉分離出去，得到含錳濾液，往所述濾液中加入碳酸鈉，使錳沉淀下來獲得錳碳酸鹽；中國專利(CN102888513A)通過硫酸鹽沉淀鈣，碳酸鹽和硫化物析出銅鈷鋅混合物，獲得氯化錳結晶濃縮，再采用無機酸溶解銅鈷鋅混合物，并加還原劑還原銅，調節溶液pH使固態硫化鋅、硫化鈷與溶液中Cu⁺發生轉化反應，再通過加入過量的硫化物使未參與反應的銅全部生成硫化亞銅沉淀除去，最后調節鈷鋅液pH并加入氯化鈉或通入氯氣，將鈷氧化為氫氧化鈷分離出去。

發明內容

鑒于現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種銅和錳的分離方法及其應用，將料液中的銅和錳有效分離開來，操作簡單，此外，采用的羧酸類萃取劑水溶性低，穩定性高，降低工藝成本。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供一種銅和錳的分離方法及其應用，所述方法包括如下步驟：

(1)對銅錳料液進行第一萃取，得到第一有機相和第一水相；其中，所述第一萃取中使用的萃取劑A包括羧酸類萃取劑中的1種或至少2種的組合；所述羧酸類萃取劑結構通式如下：

其中，R₁和R₂獨立地為C₃～C₉直鏈或支鏈烷基；所述第一萃取中萃取劑A 與銅錳料液的體積比為(0.1-10):1；所述第一萃取中所用的萃取劑A使用前進行皂化；所述第一水相的pH為3-4.5；

(2)將步驟(1)得到的第一有機相依次進行洗滌和反萃，得到含銅溶液；

(3)將步驟(1)得到的第一水相進行第二萃取，得到第二有機相和第二水相；所述第二有機相經依次進行的洗滌和反萃得到富錳溶液。

通過本發明提供的方法，將銅錳兩種有價金屬分離提取，操作簡單，同時，羧酸類萃取劑對Cu和Mn提取率均大于99.5％，硫酸反萃率大于99.5％。

本發明中，所述第一萃取中萃取劑A與銅錳料液的體積比為(0.1-10):1，例如可以是0.1:1、0.5:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1等，但不限于所列舉的數值，該范圍內其他未列舉的數值同樣適用。