CN101824550A - 高纯镍萃取提纯工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高纯镍萃取提纯工艺。具体主要为:(1)硫酸镍溶液中加氧化剂双氧水反应完全后,加碳酸钠,生成络合物沉淀出来,滤过除铁;(2)母液澄清后用P204,先用氢氧化钠均相皂化,逆流萃取,有机相用硫酸分段反萃得Cu盐酸反萃得Co、Mn、Ca、Zn等金属;(3)萃余液用P507,用氢氧化钠均相皂化,逆流萃取,有机相稀硫酸反萃镁,水相从中回收硫酸镁,余有机相加阳极液或稀硫酸反萃镍,从水相获电子级硫酸镍。该工艺无固废钙镁渣,工艺简单,无氟化物试剂消耗,成本低,不污染环境,金属收率高。

Description

高纯镍萃取提纯工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及有色金属提取技术领域,具体是一种高纯镍萃取提纯工艺。 背景技术

[0002] 从镍基体溶液中萃取分离钴、钙、镁、铜、锰、锌的方法已有很多报导,但采用萃取 法萃镁、萃镍分离钴、钙、镁、铜、锰、锌的方法报导甚少。目前电积阴极液的净化,较为通用 的方法为:以传统的氟化钠、氟化铵或氟化铵的复合盐沉淀法除钙镁,然后将除钙镁后液进 P204萃取除铜锰锌钙钴,P507萃镍,使其达到生产99. 98%电镍阴极液的要求。(也可以达 到生产电磁极氧化亚镍的要求)。该方法优点是可满足产品质量要求,但由于采用试剂沉淀 法除钙镁不但产生的固渣含镍高,金属收率低,而且由于引进氟对工业废水处理增加较大 困难,又由于使用试剂价格昂贵,增加了不少生产成本。

[0003] 最近公布的2007100715004专利方法(一种铜钴浸出液萃取除钙镁的方法)虽然 对高钴低镍溶液净化除钙镁不失为一种好方法,但却不适合高镍、低钴溶液净化除钙镁。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种不使用氟化物试剂、不产生固体钙镁渣的高纯镍萃取 提纯工艺。

[0005] 实现本发明目的技术方案主要是包括下列工艺与步骤:

[0006] (1)硫酸镍溶液中加氧化剂双氧水将其中的二价铁氧化为三价铁,待反应完全后, 加碳酸钠,Fe3+水解并与Na+生成络合物沉淀出来,滤过除铁;

[0007] (2)母液澄清后选用萃取剂P204,稀释剂为260#溶剂油,采用氢氧化钠溶液进行 均相皂化,室温下在萃取箱中连续皂化,逆流萃取,有机相用配制后的硫酸分段反萃得Cu 盐酸反萃得Co、Mn、Ca、Zn等金属;

[0008] (3)萃余液选用P507萃取剂,稀释剂为260#溶剂油,采用氢氧化钠溶液进行均相 皂化。在室温下在萃取箱中连续皂化、逆流萃取,两相分离,有机相加稀硫酸反萃镁,获水相 从中回收硫酸镁,余有机相加阳极液或稀硫酸反萃镍,从水相获电子级硫酸镍。

[0009] 上述步骤(1)中硫酸镍溶液在pH值为1. 5-2. 0和温度为40〜50°C条件下,氧化 剂双氧水将溶液中的二价铁氧化为三价铁,待反应完全后,加碳酸钠将PH调至3. 8-4. 0左 右,Fe3+水解并与Na+生成络合物沉淀出来,滤过。

[0010] 上述步骤(2)中,有机相组成是10% (v/v)P204+260#溶剂油,皂化率是60%〜 80%,萃取温度在10〜35°C ;步骤(3)中有机相组成是20%〜30% (ν/ν) P507+260#溶剂 油,皂化率是70%〜80%,萃取温度为10〜35°C。

[0011 ] 上述步骤(2)中,有机相组成是10 % (ν/ν) Ρ204+260#溶剂油,皂化率是70 %,萃 取温度在15〜30°C ;步骤(3)中有机相组成是25% (v/v)P507+260#溶剂油,皂化率是 75%,萃取温度为15〜30°C。

[0012] 本发明的高纯镍萃取提纯工艺与已有的纯镍萃取提纯工艺相比,采用溶剂萃取深度净化除钙镁,无固废钙镁渣,简化了工艺,节约了昂贵的氟化物试剂消耗,消除了氟化物对环境的污染,也提高了金属收率;P204萃杂分段反萃,可获取较纯的钴溶液,使钴与铜锰 锌钙实现液液分离;P507共萃镍镁,分段反萃(反洗)可获得符生产电积镍要求和生产氧 化亚镍要求的合格镍溶液。采用共萃取分段反萃萃取工艺,既减少了 Cl—,NO3-及可溶性硅 胶对镍溶液的污染,又使镍溶液含镁得到合理控制,延长了阳极寿命。

具体实施方式

[0013] 下面对照附图,通过实施例对本发明作进一步的说明。下述实施例仅用于说明本 发明的技术方案,但对本发明并没有限制。

[0014] 实施例一

[0015] 本发明的一种高纯镍萃取提纯工艺:

[0016] (2)净化除铁

[0017] 硫酸镍溶液在pH值为1. 5-2. 0和温度为40〜50°C条件下,氧化剂双氧水将溶液 中的二价铁氧化为三价铁,待反应完全后,加碳酸钠将PH调至3. 8-4. 0左右,这时Fe3+水解 并与Na+生成络合物沉淀出来,滤过除铁。

[0018] 净化除铁后料液成分:

<table>table see original document page 4</column></row> <table>

[0020] (2)P204 萃杂

[0021] 除铁后液经过过滤、澄清后送往P204萃取除杂工序,按杂质含量、反酸浓度、有机 相组成及皂化率控制流比;经过萃取除去其中Zn、Co、Cu、Mn、Ca等杂质元素。萃取剂选用 P204,稀释剂为260#溶剂油。采用氢氧化钠溶液进行均相皂化。在室温下在萃取箱中连续 皂化、逆流萃取。萃取后料液送P507工序分离镍、镁;有机相用配制后的硫酸分段反萃得Cu 盐酸反萃得Co、Mn、Ca、Zn等金属。

[0022] P204萃取除杂技术条件:

[0023] 有机相组成:10 % (ν/ν) Ρ204+260#溶剂油

[0024]皂化率:70%

[0025] 萃取温度:15〜30°C

[0026] 萃余液pH值:3· 8〜4. 0

[0027] 反萃液:稀硫酸、浓盐酸

[0028] 混合时间:4分钟

[0029] 反应方程式如下:

[0030] P204 皂化:(R,0) 2P00H+Na0H = (R,0) 2P00Na+H20

[0031] P204 萃取:2(R,0) 2P00Na+MeS04 = [(R,0) 2P00]2Me+Na2S04

[0032]其中:Me 为 Zn、Cu、Co、Mn、Ca 等金属。[0033]硫酸反萃:2RH+cus04 = r2cu+h2s04

[0034] 其中,RH为萃取剂,R2Cu为萃取剂与铜形成的络合物

[0035] r2cu+h2s04 = 2rh+cus04

[0036] 盐酸反萃:

[0037] [ (R,0) 2P00] 2Me+2HCl = 2 (R,0) 2P00H+MeCl2

[0038]其中:Me 为 Zn、Co、Cu、Mn、Ca、Mg 等金属。

[0039] 1-1.萃取级数安排 [0040]

段数I萃取I反萃C0 反萃Cu、Mn、Ca等 反Fe |阜化|沉清

<table>table see original document page 5</column></row> <table>[0045] 2 Ρ507分离镍镁

[0046] 经过除杂后的萃取液送至Ρ507萃取工序,萃取剂选用Ρ507,稀释剂为260#溶剂 油。采用氢氧化钠溶液进行均相皂化。在室温下在萃取箱中连续皂化、逆流萃取。萃取后 料液送生产高纯阴极镍、电磁级氧化亚镍原料。钴、镁;有机相用配制后的稀硫酸反萃镁、生 产电积镍可电积阳极液做洗液;生产电磁级氧化亚镍采用稀硫酸做洗液。实现了镍镁分离。

[0047] Ρ507萃取分离镍镁技术条件:

[0048]有机相组成:25% (ν/ν)Ρ507+260# 溶剂油;

[0049]皂化率:75%;

[0050] 萃取温度:15〜30°C ;

[0051]萃余液 pH 值:5· 2 〜5. 5 ;

[0052] 反萃液:稀硫酸或阳极液

[0053] 混合时间:4分钟;

[0054] 反应方程式如下:

[0055] P507 皂化:

[0056] (R”0)2P00H+Na0H = (R” 0) 2P00Na+H20

[0057] P507 萃取 Ni :

[0058] 2 (R” 0) 2P00Na+MeS04 = [ (R” 0) 2P00] 2Me+Na2S04[0059] 其中Me为Ni、Mg等金属

[0060] 硫酸反萃:

[0061 ] [ (R,,0) 2P00] 2Me+H2S04 = 2 (R,,0) 2P00H+MeS04

[0062] P204萃余液选用P507萃取剂,稀释剂为260#溶剂油,采用氢氧化钠溶液进行均相皂化。在室温下在萃取箱中连续皂化、逆流萃取,两相分离,有机相加稀硫酸反萃镁,获水相 从中回收硫酸镁,余有机相加阳极液或稀硫酸反萃镍,从水相获电子级硫酸镍。

[0063] 2-1萃取级数安排

[0064]

<table>table see original document page 6</column></row> <table>

[0065] 2-2各段流比

[0066] 按杂质含量、反酸浓度、有机相组成及皂化率控制流比

[0067] 2-3反萃后硫酸镍溶液溶剂质量

[0068]

<table>table see original document page 6</column></row> <table>

[0069] 实施例2

[0070] 1. Ρ204、Ρ507萃取级数安排如例1

[0071] 2.溶液按杂质含量、反酸浓度、有机相组成及皂化率控制流比

[0072] 3.改变溶液成分,Ρ204萃余液成分、Ρ507反萃液硫酸镍溶液质量

[0073]

<table>table see original document page 6</column></row> <table><table>table see original document page 7</column></row> <table>

Claims (4)

  1. 一种高纯镍萃取提纯工艺,主要包括下列工艺和步骤:(1)硫酸镍溶液中加氧化剂双氧水将其中的二价铁氧化为三价铁,待反应完全后,加碳酸钠,Fe3+水解并与Na+生成络合物沉淀出来,滤过除铁;(2)母液澄清后选用萃取剂P204,稀释剂为260#溶剂油,采用氢氧化钠溶液进行均相皂化,室温下在萃取箱中连续皂化,逆流萃取,有机相用配制后的硫酸分段反萃得Cu盐酸反萃得Co、Mn、Ca、Zn等金属;(3)萃余液选用P507萃取剂,稀释剂为260#溶剂油,采用氢氧化钠溶液进行均相皂化。在室温下在萃取箱中连续皂化、逆流萃取,两相分离,有机相加稀硫酸反萃镁,获水相从中回收硫酸镁,余有机相加阳极液或稀硫酸反萃镍,从水相获电子级硫酸镍。
  2. 2.如权利要求1所述的高纯镍萃取提纯工艺,其特征在于:步骤(1)中硫酸镍溶液在 PH值为1. 5-2. O和温度为40〜50°C条件下,氧化剂双氧水将溶液中的二价铁氧化为三价 铁,待反应完全后,加碳酸钠将PH调至3. 8-4. 0左右,Fe3+水解并与Na+生成络合物沉淀出 来?滤过ο
  3. 3.如权利要求1或2所述的高纯镍萃取提纯工艺,其特征在于:步骤(2)中,有机相组 成是10% (v/v)P204+260#溶剂油,皂化率是60%〜80%,萃取温度在10〜35°C;步骤(3) 中有机相组成是20 %〜30 % (ν/ν) Ρ507+260#溶剂油,皂化率是70 %〜80 %,萃取温度为 10 〜35Ό。
  4. 4.如权利要求3所述的高纯镍萃取提纯工艺,其特征在于:步骤(2)中,有机相组成是 10% (ν/ν)Ρ204+260#溶剂油,皂化率是70%,萃取温度在15〜30°C;步骤(3)中有机相组 成是25% (v/v)P507+260#溶剂油,皂化率是75%,萃取温度为15〜30°C。
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