CN101906539B - 一种去除钴液中杂质钨的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种去除钴液中杂质钨的方法，步骤为：A、将钴液进行除铁处理得除铁液，所述的钴液成份为WO3＜13g/L，Fe3+＜0.1g/L，钴液的pH＜3.0；B、在步骤A所得的除铁液放入离子交换柱，利用钨交换吸附树脂进行除钨处理得钴的交换液；C、在步骤B所得吸附有钨的钨交换吸附树脂上加入解析剂得钨液和解析后的树脂；D、在步骤C解析后的树脂中加入转型剂得转型后树脂，转型后树脂又作为钨交换吸附树脂在步骤B中循环使用。该方法就是利用离子交换树脂的功能基团转型，有效去除了钴冶炼体系中杂质钨，且节约成本。

Description

一种去除钴液中杂质钨的方法
技术领域
本发明涉及一种材料再生循环领域，尤其涉及一种去除酸性钴液中杂质钨的方法。
背景技术
目前用离子交换提取钨的方法都是在中性或偏碱性的体系内进行的，所使用的树脂用微孔强碱性树脂(如201×7型)等。在中性和碱性环境下，钨都是以WO4 2-的形式存在于溶液中的。通过选择合适的阴离子交换树脂，将钨以WO4 2-的形式吸附到树脂上，而树脂上的功能基团被交换下来进入溶液中。溶液中的其它金属离子仍然留在溶液中，达到与钨分离的目的。但该方法并不适用于钴冶炼中对钨的去除。原因是上述技术是在中性或碱性环境下进行的。此时溶液的的PH一般都大于6。而钴在这种PH值下是不能存在于溶液中的，会以碳酸盐或是氢氧化物的形式沉淀下来，使得离子交换无法进行。因为钴冶炼体系中，各种金属离子开始沉淀的PH值分别如下：三价铁为2.5，二价铜为3.5～4，二价钴为4.5，二价锰为6。而钨在整个PH值范围内都不会沉淀。在常规的在中性或碱性体系下，各种有价金属或是杂质，都沉淀完全了。所以常规的离子交换吸附钨的方式是不适用于钴冶炼体系的除钨处理。
发明内容
针对上述技术问题，本发明要解决的技术问题是解决钴冶炼体系中，高效去除钴液中杂质钨。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：A、将钴液用本领域技术人员常用的黄钠铁矾法进行除铁处理，得到除铁钴液，所述的钴液成份为WO3＜13g/L，Fe3+＜0.1g/L，之后再用硫酸进行酸化，使钴液的PH＜3.0；B、在步骤A所得的除铁钴液放入离子交换柱，利用钨交换吸附树脂进行除钨处理得钴的交换液；C、在步骤B所得吸附有钨的钨交换吸附树脂上加入解析剂得钨液和解析后的树脂；D、在步骤C解析后的树脂中加入转型剂得转型后树脂，转型后树脂又作为钨交换吸附树脂在步骤B中循环使用。
进一步：在上述去除钴液中杂质钨的方法中，所述的钨交换吸附树脂是大孔径的弱碱性离子交换树脂。因为在碱性体系中，钨都是以WO4 2-(钨酸根)离子的形式存在于溶液中。而在微酸性体系中，钨则是以WxOy n-(杂多酸根)的形式存在于溶液中的。二者的离子直径相差很大。杂多酸根的离子半径要比钨酸根的离子半径大很多。通用的微孔强碱性交换树脂(如201×7型)在弱酸性体系中就不适用了。鉴于这个原因，我们选用的是大孔径的弱碱性离子交换树脂，如D354、314。
再进一步：在上述去除钴液中杂质钨的方法中，所述的解析剂是由NH4Cl和NH4OH配成的混合溶液，NH4Cl的浓度为1～5M，NH4OH的浓度为1～5M。或者所述的另一种解析剂为NaOH溶液，NaOH液浓度为1～5M。所述的转型剂是浓度为3～18％的盐酸溶液，在本发明中，浓度M的单位指的是摩尔浓度MOL/L。
与现有技术相比，本发明的关键点就是离子交换树脂的功能基团转型。将树脂的碱性功能基团转变为氯型官能团。树脂原有的功能基团是-NH2。第一次使用时一定要先用盐酸将其转换成氯型。否则在进行离子交换吸附钨的时候会有大量的-NH2被交换到溶液中，溶液的PH值不断升高，产生沉淀，使得离子交换无法继续进行。在之后的使用过程中，由于解析钨时使用的都是碱性溶液，解析后的树脂功能基变为了-OH或是-OH与-Cl的混合型。因此在进行下一轮次的吸附之前，也要用盐酸进行转型。现有技术就不存在这个转型的问题。主要原因就是现有提取钨的技术都是在中性及碱性体系下进行的。没有转型的树脂的功能基团都是偏碱性的，不会对体系产生影响。而在钴冶炼是在弱酸性体系下进行的，碱性的功能基团进入溶液中，会使体系的PH升高，从而产生沉淀，使的离子交换无法进行。所以对树脂的功能基团进行转型是关键所在。本发明的优点就是通过对交换树脂功能基团的转型，使原本在碱性体系下使用的交换树脂能用于微酸性体系。而且在使用过程中不会对体系的总体酸度产生太大的影响，能够适用于微酸性体系下去除钴液中的钨。
对除铁后钴液进行酸化也是关键。因为无论如何进行转型，树脂上的碱性功能基团也是无法完全被转化。在交换钨的过程中，这些碱性功能基团将使钴液的PH升高。为了避免造成沉淀，对钴液进行预先的酸化是必要的。
具体实施方式
本发明的主旨是利用离子交换树脂的功能基团转型。将树脂的碱性功能基团转变为氯型官能团，现有技术就不存在这个转型的问题。而钴冶炼是在弱酸性体系下进行的，碱性的功能基团进入溶液中，会使体系的PH升高，从而产生沉淀，使得离子交换无法进行。所以对树脂的功能基团进行转型是关键所在。下面结合实施例对本发明的内容作进一步详述，实施例中所提及的内容并非对本发明的限定，方法中的时间和温度的选择可因地制宜而对结果并无实质性影响。
实施例1
一种去除钴液中杂质钨的方法，步骤为：A、将钴液进行除铁处理得除铁液，所述的钴液成份为WO3＜13g/L，Fe3+＜0.1g/L，钴液的PH＜3.0；B、在步骤A所得的除铁液放入离子交换柱，除铁后液的成份(硫酸体系)：Co：31.54g/L、W：0.6g/L、Fe：0.003g/L、PH：2～2.5。利用钨交换吸附树脂进行除钨处理得钴的交换液，所述的钨交换吸附树脂是D314型大孔径弱碱性阴离子交换树脂，钴的交换液成份为Co：32.76g/L、W：0.004g/L、Fe：0.0025g/L、PH：3.5～4。C、在步骤B所得吸附有钨的钨交换吸附树脂上加入解析剂得钨液和解析后的树脂；D、在步骤C解析后的树脂中加入转型剂得转型后树脂，转型后树脂又作为钨交换吸附树脂在步骤B中循环使用。从步骤B除铁后液的成份和钴的交换液成份对比看出，钴液的钨基本去除掉了。从步骤C和D看出，该钨交换吸附树脂可以循环利用，节约成本。
实施例2
一种去除钴液中杂质钨的方法，步骤为：A、将钴液进行除铁处理得除铁液，所述的钴液成份为WO3＜13g/L，Fe3+＜0.1g/L，钴液的PH＜3.0；B、在步骤A所得的除铁液放入离子交换柱，除铁后液的成份(硫酸体系)：Co：31.04g/L、W：0.48g/L、Fe：0.016g/L、PH：2～2.5。利用钨交换吸附树脂进行除钨处理得钴的交换液，所述的钨交换吸附树脂是用D354型大孔径弱碱性阴离子交换树脂。钴的交换液成份为Co：30.41g/L、W：0.002g/L、Fe：0.003g/L、PH：3.5。C、在步骤B所得吸附有钨的钨交换吸附树脂上加入解析剂得钨液和解析后的树脂；D、在步骤C解析后的树脂中加入转型剂得转型后树脂，转型后树脂又作为钨交换吸附树脂在步骤B中循环使用。从步骤B除铁后液的成份和钴的交换液成份对比看出，钴液的钨基本去除掉了。从步骤C和D看出，该钨交换吸附树脂可以循环利用，节约成本。
在上述两实施例中：
所述的解析剂是由NH4Cl和NH4OH配成的混合溶液，NH4Cl的浓度为1～5M，NH4OH的浓度为1～5M，所述的转型剂是浓度为3～18％的盐酸溶液。
或者：所述的解析剂是氢氧化钠NaOH溶液，NaOH液浓度为1～5M，所述的转型剂是浓度为3～18％的盐酸溶液。

Claims (3)

1.一种去除钴液中杂质钨的方法，步骤为：
A、将钴液用黄钠铁矾法进行除铁处理，除完铁后用硫酸进行酸化，使PH值＜3.0，得到除铁钴液，所述的除铁钴液成份为WO3＜13g/L，Fe3+＜0.1g/L；
B、在步骤A所得的除铁钴液放入离子交换柱，利用钨交换吸附树脂进行除钨处理得钴的交换液；
C、在步骤B所得吸附有钨的钨交换吸附树脂上加入解析剂得钨液和解析后的树脂；
D、在步骤C解析后的树脂中加入转型剂得转型后树脂，转型后树脂又作为钨交换吸附树脂在步骤B中循环使用；
所述的转型剂是浓度为3～18％的盐酸溶液；
所述的钨交换吸附树脂是大孔径的弱碱性离子交换树脂。
2.根据权利要求1所述的去除钴液中杂质钨的方法，其特征在于：所述的解析剂是由NH4Cl和NH4OH配成的混合溶液，NH4Cl的浓度为1～5M，NH4OH的浓度为1～5M。
3.根据权利要求1所述的去除钴液中杂质钨的方法，其特征在于：所述的解析剂是氢氧化钠NaOH溶液，NaOH液浓度为1～5M。
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