[發(fā)明專利]一種混酸體系下利用臭氧實(shí)現(xiàn)鎳鈷分離的生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110584232.6
• 申請(qǐng)日: 2021-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN113512649B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建玲;張晗;李維舟;劉廣龍;馬旻銳;王書友;郭金權(quán);馬俊;李燕梅;馬天飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金川集團(tuán)股份有限公司;甘肅金川鎳鈷新材料技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司
• 主分類號(hào): C22B23/00
• 分類號(hào): C22B23/00;C22B3/44
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 62201
• 代理人: 趙立權(quán)

本發(fā)明公開了一種混酸體系下利用臭氧實(shí)現(xiàn)鎳鈷分離的生產(chǎn)方法，調(diào)節(jié)PH值為4.0?5.0，溶液加熱至45?65℃，開啟攪拌，并將濃度50?180 mg/L的臭氧氣體通入溶液中，同時(shí)持續(xù)加入碳酸鎳控制反應(yīng)體系pH為4.0?5.0，保持溶液溫度45?65℃，通過調(diào)節(jié)臭氧流量控制反應(yīng)體系氧化還原電位1000～1080mV，臭氧通入時(shí)間40～60min，進(jìn)行鎳鈷分離反應(yīng)，混合液中的Co²⁺離子被臭氧氧化成Co³⁺離子，并形成Co(OH)₃沉淀。以臭氧作為氧化劑，以碳酸鎳為中和劑，全工藝中體系無新陰陽離子引入；臭氧具有強(qiáng)的氧化性，可以快速、有效的實(shí)現(xiàn)鎳鈷深度分離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鎳鈷濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種混酸體系下利用臭氧實(shí)現(xiàn)鎳鈷分離的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

鎳鈷分離是鎳濕法冶煉過程中的關(guān)鍵步驟，通常采用的技術(shù)有鋅粉置換法、黃藥除鈷法、萃取分離法、氧化沉淀法等，這些方法適用于具體不同的生產(chǎn)情況。而氧化沉淀法是一種簡單易操作的除鈷方法，常用的氧化劑有高氯酸、氯氣、次氯酸、高錳酸鉀等，但是這些氧化劑的加入會(huì)引入新的雜質(zhì)，不利于后續(xù)處理工藝。

傳統(tǒng)濕法冶金工藝中，針對(duì)混酸體系下的鎳鈷分離采用氯氣氧化沉淀實(shí)現(xiàn)鎳鈷的分離，即：在冗長的管道反應(yīng)器中，利用鈷和鎳的氧化還原電位和水解pH值的差別，通過控制氯氣量使Co²⁺氧化成Co³⁺，通過調(diào)節(jié)pH值使鈷水解成氫氧化鈷實(shí)現(xiàn)鎳鈷分離。本工藝方法在長期的工業(yè)生產(chǎn)中，主要存在的問題是反應(yīng)時(shí)間長，所需反應(yīng)槽罐多，設(shè)備投資大，且鈷渣量大，黑鈷渣鎳鈷比約為3.5~4:1，處理量大且處理成本高。因此，反應(yīng)過程快速、有效的鎳鈷深度分離一直以來是鎳的濕法冶金的技術(shù)難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種混酸體系下利用臭氧實(shí)現(xiàn)鎳鈷分離的生產(chǎn)方法，目的在于解決上述技術(shù)問題。

為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種混酸體系下利用臭氧實(shí)現(xiàn)鎳鈷分離的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

1）調(diào)節(jié)PH值：調(diào)節(jié)混酸體系下的鎳鈷溶液PH值為4.0-5.0。

2）加熱：將步驟1）的溶液加熱至45-65℃，加熱的主要目的是提高反應(yīng)速率速率，縮短反應(yīng)時(shí)間。

3）鎳鈷分離：開啟攪拌，并將濃度50-180mg/L以上的臭氧氣體通入溶液中，同時(shí)持續(xù)加入碳酸鎳控制反應(yīng)體系pH為4.0-5.0，保持溶液溫度45-65℃，通過調(diào)節(jié)臭氧流量控制反應(yīng)體系氧化還原電位1000～1080mV，臭氧通入時(shí)間40～60min，進(jìn)行鎳鈷分離反應(yīng)，混合液中的Co²⁺離子被臭氧氧化成Co³⁺離子，并形成Co(OH)₃沉淀；直至溶液中的鈷離子全部氧化沉淀，實(shí)現(xiàn)鎳鈷有效分離的目的，同時(shí)臭氧可有效凈化混合液中的雜質(zhì)成分，如Fe²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Pb²⁺等。

攪拌的目的一是將臭氧氣流充分打散，二是強(qiáng)制臭氧分子隨攪拌以切線軌跡運(yùn)動(dòng)，增加臭氧在溶液中停留時(shí)間，使反應(yīng)更加充分。通過調(diào)節(jié)溶液pH值和控制氧化還原電位，以提高鎳鈷分離深度，同時(shí)提高反應(yīng)液溫度，可抑制鎳的析出，有效的降低黑鈷渣中的鎳鈷比

4）通入空氣：鎳鈷分離反應(yīng)結(jié)束后，停止臭氧通入，并通入壓縮空氣5min；通過空氣過程保持?jǐn)嚢瑁３秩芤簻囟?5-65℃；通壓縮風(fēng)的目的是置換系統(tǒng)內(nèi)停留的臭氧，防止臭氧溢散污染環(huán)境。

5）固液分離：反應(yīng)結(jié)束后對(duì)步驟4） 的溶液進(jìn)行固液分離，濾液為混酸鎳溶解液，濾渣洗滌后為黑鈷渣。

進(jìn)一步地，所述步驟2）中采用電加熱板加熱溶液。

進(jìn)一步地，所述步驟3）中攪拌的轉(zhuǎn)速不低于300r/min。