CN102994752B - 一种利用co2气体选择性沉淀分离镍锰的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及元素分离,具体涉及一种利用CO2气体选择性沉淀分离镍锰的方法。本发明为解决现有技术中分离不完全、过滤困难或者控制复杂的问题。提供一种新型的利用CO2气体选择性沉淀分离镍锰的方法,该方法包括以下步骤:(1)在镍锰溶液中加入铵盐,加入的铵盐中的铵根的摩尔数为溶液中镍锰摩尔总数的4~15倍;(2)加入碱调节溶液的pH值至7~10;(3)保持溶液温度在10~60℃之间通入CO2直到溶液的pH为6~7,通入气体的时间为2~5小时;(4)将碳酸锰沉淀物过滤洗涤。本发明提出了一种利用CO2气体从镍锰溶液中选择性沉淀锰的方法,实现镍锰的高效分离,溶液中的锰离子浓度可以降低至几十毫克每升,而沉淀物中的镍含量仅为千分之几。
Description
技术领域
本发明涉及元素分离,具体涉及一种利用CO2气体选择性沉淀分离镍锰的方法。
背景技术
镍、锰不仅伴生在大陆锰矿及海洋锰结核中,也作为主元素共存于合金、陶瓷、电池和催化剂等废弃材料中。这些含镍资源中锰的含量相对较高,镍、锰分离即成为湿法冶金研究的重要课题。分离镍锰的方法包括选择性沉淀法、萃取法等等。其中选择性沉淀法最常用,包括氧化沉淀、硫化沉淀、络合沉淀和碳铵沉淀等,由于镍锰性质非常相似,所以现有的这些方法通常存在分离不完全、过滤困难或者控制复杂等缺点。
发明内容
本发明为解决现有技术中的上述缺点,提供一种新型的分离镍锰的方法。
本发明解决上述问题的所采用的方案是:
一种利用CO2气体选择性沉淀分离镍锰的方法,该方法包括以下步骤:
(1)在镍锰溶液中加入铵盐,加入的铵盐中的铵根的摩尔数为溶液中镍锰摩尔总数的4~15倍;
(2)加入碱调节溶液的pH值至8.5~10;
(3)保持溶液温度在10~60℃之间通入CO2直到溶液的pH为6.5~8.5,通入气体的时间为0.5~4小时;
(4)将碳酸锰沉淀物过滤洗涤。
其中,
步骤(1)中加入的铵盐可以为硝酸铵、氯酸铵、氯化铵或硫酸铵 等,优选氯化铵或硫酸铵。
步骤(1)加入的铵盐中的铵根的摩尔数优选为溶液中镍锰摩尔总数的7~10倍。
步骤(2)加入碱调节溶液pH值较佳为至8.5~9。
步骤(3)通入CO2气体时溶液较佳温度为25~40℃。
步骤(3)通入CO2气体较佳为直到溶液pH为6.9~8.2。
步骤(3)通入CO2气体的时间较佳为0.5~3.3小时。
本发明提出了一种利用CO2气体从镍锰溶液中选择性沉淀锰的方法,实现镍锰的高效分离,溶液中的锰离子浓度可以降低至几十毫克每升,而沉淀物中的镍含量仅为千分之几。
由于镍锰的性能非常相似,所以导致难以分离,但是由于锰与氨的络合性能比镍与氨的络合性能要低的多,当有碳酸根的时候,锰就会和碳酸根结合生成锰沉淀,而由于镍与氨的络合能力很强,所以在较低的pH下镍氨络合物中存在碳酸根不会导致镍的沉淀。若加入碳酸氢盐或者碳酸盐,由于局部过浓,必然导致镍会共沉淀,并且由于沉淀比较快速,导致生成的沉淀颗粒比较细,过滤比较困难。而通入CO2气体可以使得碳酸根缓慢释放,消除局部过浓,镍的共沉淀就大大减少,并且由于沉淀比较缓慢,颗粒就生长的比较大,便于过滤洗涤。
本方法具备以下优点:(1)锰沉淀完全;(2)镍的共沉淀少;(3)过滤性能好;(4)过程容易控制;(5)条件温和。
具体实施方式
以下提供本发明的一些实施例,以助于进一步理解本发明,但本发明的保护范围并不仅限于这些实施例。
实施例1
(1)取镍锰溶液200ml,其中镍离子含量为5.9g/l,锰离子含量为11g/l,溶液的pH为3.7,在镍锰溶液中加入硫酸铵,加入的铵盐的质量为52.9g;
(2)加入8g氢氧化钠调节溶液的pH值至8.9;
(3)维持溶液的温度为25℃,通入CO2直到溶液的pH为7.5,气体的流量为7.2l/h,通入气体的时间为1.7小时;
(4)将碳酸锰沉淀物过滤洗涤,然后烘干得4.5g滤渣,取烘干后的滤渣分析,其中的镍含量0.56%,锰含量36.6%。
最终,锰的沉淀率为98.7%,镍的损失率为1.17%。
实施例2
(1)取镍锰溶液200ml,其中镍离子含量为5.9g/l,锰离子含量为11g/l,溶液的pH为3.7,在镍锰溶液中加入硫酸铵,加入的铵盐中的质量为52.9g;
(2)加入8g氢氧化钠调节溶液的pH值至8.8;
(3)维持溶液的温度为35℃,通入CO2直到溶液的pH为8.2,气体的流量为8.1l/h,通入气体的时间为0.5小时;
(4)将碳酸锰沉淀物过滤洗涤,然后烘干得4.6g滤渣,取烘干后的滤渣分析,其中的镍含量0.13%,锰含量45.0%。
最终,锰的沉淀率为99.8%,镍的损失率为0.27%。
实施例3
(1)取镍锰溶液200ml,其中镍离子含量为5.9g/l,锰离子含量为11g/l,溶液的pH为3.7,在镍锰溶液中加入硫酸铵,加入的铵盐中的质量为52.9g;
(2)加入8g氢氧化钠调节溶液的pH值至8.8;
(3)维持溶液的温度为40℃,通入CO2直到溶液的pH为6.9,气体的流量为6.5l/h,通入气体的时间为3.3小时;
(4)将碳酸锰沉淀物过滤洗涤,然后烘干得4.7g滤渣,取烘干后的滤渣分析,其中的镍含量0.54%,锰含量46.3%。
最终,锰的沉淀率为99.8%,镍的损失率为1.13%。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种利用CO2气体选择性沉淀分离镍锰的方法,其特征是,步骤如下:
(1)取镍锰溶液200ml,其中镍离子含量为5.9g/l,锰离子含量为11g/l,溶液的pH为3.7,在镍锰溶液中加入硫酸铵,加入的铵盐的质量为52.9g;
(2)加入8g氢氧化钠调节溶液的pH值至8.9;
(3)维持溶液的温度为25℃,通入CO2直到溶液的pH为7.5,气体的流量为7.2l/h,通入气体的时间为1.7小时;
(4)将碳酸锰沉淀物过滤洗涤,然后烘干。
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Citations (2)
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US3734715A (en) * | 1970-07-16 | 1973-05-22 | Kennocott Copper Corp | Extraction of metal values from complex ores |
CN101323908A (zh) * | 2008-07-31 | 2008-12-17 | 广西冶金研究院 | 从锰钴渣中回收钴镍的方法 |
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Non-Patent Citations (1)
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大洋多金属结核盐酸浸出工艺中分离镍锰及回收锰;周勤俭等;《湖南冶金》;19970731(第4期);16-17 * |
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