CN103898339A - 一种提高生物浸出液中镍钴萃取分离效率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种提高生物浸出液中镍钴萃取分离效率的方法，其包括以下步骤：（1）分别对镍钴萃取剂P507和协萃剂Cynaex272采用NaOH溶液进行均相皂化，皂化时间30min，皂化率60%；（2）将皂化后的萃取剂P507与协萃剂Cynaex272按照体积比3：2混合组成组合萃取剂，并用260#磺化煤油稀释至该组合萃取剂的终浓度为10%；（3）在温度25-28℃、初始pH值在1.5-2.0的条件下进行萃取，萃取相比O/A为1：4，震荡强度180rpm，萃取振荡时间3min，控制萃取平衡pH值为4.0-4.5，静置分相30min，令有机相和水相两相分离；（4）向分离出的有机相中加入硫酸反萃钴，实现镍钴分离。本方法可在比较低的pH值下实现镍钴的萃取分离，还可降低萃取成本、减少萃取级数以及减少镍钴互含造成的损失，从而提高镍钴萃取分离效率。

Description

一种提高生物浸出液中镍钴萃取分离效率的方法
技术领域
本发明涉及有色金属提取技术领域，特别是一种针对微生物浸出液体系中有价金属离子含量低、镍钴分离效果差的特点，能够提高生物浸出液镍钴萃取分离效率的方法。
背景技术
镍钴是国民经济建设的重要原材料之一，随着国民经济的发展，镍钴的需求量不断增加，镍钴矿开采的矿石品位也不断下降，对一些低品位、难处理镍钴矿用传统选冶工艺无法经济地处理回收。而微生物浸出技术对传统冶金方法无法利用的低品位矿、废石、多金属共生矿的处理有独特之处，并具有工艺投资低、成本低、收率高、对环境污染少、操作简单等优点，因此，微生物浸出技术在镍钴矿的处理上具有广泛的应用价值，目前针对低品位铜矿石采用生物堆浸—萃取—电积工艺取得了较好的回收效果。
然而，对复杂多金属硫化矿生物浸出液后续的分离工序，传统的萃取分离工艺通常是在初始pH值较高（3.5-6.0）、镍钴含量较高的条件下进行，而针对有价金属离子含量低、pH偏低的生物浸出液，需在萃取前中和处理，从而导致成本增加，并且存在镍钴夹带损失严重、萃取效率低、分离效果差等问题。例如，对于某铜镍钴生物浸出液，传统工艺流程一般为萃铜除铁后，石灰调节pH值为3.5-4.0，采用P204、P507或Cynaex272等有机萃取剂萃钴，实现镍钴分离。传统工艺镍钴萃取分离前，须采用石灰将浸出液的pH值由2.0调至3.5-4.0，这不仅增加中和成本，还会增加有价金属镍钴的损失。
因此，针对多金属硫化矿复杂生物浸出液体系低含量镍钴萃取分离难、萃取效率低等问题，有必要开发一种提高生物浸出液中镍钴萃取分离效率的方法，可在初始pH值比较低（1.5-2.0）的条件下，通过使萃取工艺参数的合理匹配，提高镍钴的萃取分离效率，实现镍钴的萃取分离，因此，该方法可降低萃取成本、减少萃取级数以及减少镍钴互含造成的损失，从而提高镍钴萃取分离效率。
为复杂生物浸出液中有价金属高效分离提供一条新途径。
发明内容
本发明的目的是，提供一种针对低含量镍钴生物浸出液体系、能在较低pH值条件下、通过各萃取工艺参数的合理匹配实现镍钴有效分离的方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种提高生物浸出液中镍钴萃取分离效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）分别对镍钴萃取剂P507和协萃剂Cynaex272采用NaOH溶液进行均相皂化，皂化时间30min，至镍钴萃取剂P507和协萃剂Cynaex272的皂化率分别为60%；
（2）将皂化后的萃取剂P507与协萃剂Cynaex272按照体积比3：2混合组成组合萃取剂，并用260#磺化煤油稀释至该组合萃取剂的终浓度为10%；
（3）在温度25-28℃、初始pH值在1.5-2.0的条件下进行萃取，萃取相比O/A为1：4，震荡强度180rpm，萃取振荡时间3min，控制萃取平衡pH值为4.0-4.5，静置分相30min，令有机相和水相两相分离；
（4）向分离出的有机相中加入硫酸反萃钴，实现镍钴分离。
如上所述的方法，优选地，步骤（1）中所述的NaOH溶液的浓度为8~12mol/L。
如上所述的方法，更优选地，步骤（1）中所述的NaOH溶液的浓度为10mol/L。
如上所述的方法，优选地，步骤（4）中所述的硫酸的浓度为180~230g/L。
如上所述的方法，更优选地，步骤（4）中所述的硫酸的浓度为200g/L。
本发明的有益效果在于：
传统工艺镍钴萃取分离多是先用石灰调节浸出液pH至3.5-4.0，再采用P204、P507或Cynaex272等某单一萃取剂进行的。在单一萃取剂中，P507载荷能力大但钴镍分离效率低，而Cynaex272钴镍分离效率虽高，载荷能力却较弱。本发明综合两种萃取剂优势，并对萃取工艺参数合理匹配，在较低的初始pH值（1.5-2.0）条件下，对低镍钴含量的生物浸出液成功实现了镍钴分离。该方法的实施，具有降低萃取剂成本，提高萃取分离效率等优点，具有一定的经济效益和环境效益。
附图说明
图1为本发明一种实施例的工艺流程框图。
具体实施方式
本发明方法主要为解决生物浸出液体系采用传统镍钴萃取分离工艺存在的镍钴分离难、萃取效率低等问题而提出的，主要工艺包括：生物浸出液经生物成矾除铁、P204深度净化除杂后，采用添加萃取剂Cynaex272作为协萃剂，通过调控协萃剂含量、皂化率、相比、平衡pH值等萃取工艺参数，实现镍钴的萃取分离，萃取后静置分相30min，有机相加硫酸反萃钴，实现镍钴分离。
下面结合附图，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，不作为对本发明的限制。
参见图1的工艺流程框图，图中工序1为调控协萃剂、皂化率等萃取工艺参数工序，该工序初始pH值一般为1.5-2.0，工序2为萃取平衡工序，萃取平衡pH值一般为4.0-4.5，负载钴的有机相经工序3加入硫酸反萃后，得到含钴富液，萃钴后液经工序4萃镍后，得到富镍溶液，从而实现镍钴协萃分离。
实施例1
某矿的镍钴矿石属于低品位复杂难处理硫化矿石，经生物堆浸得到的生物浸出液含有价金属镍钴低，浸出液中较低的镍钴浓度会严重影响镍钴的萃取分离效率。另外，由于生物堆浸过程的pH在1.5-2.0左右，而常规的镍钴萃取需在pH值3.5-4.0条件下，因此，本发明提供了一种针对低含量镍钴生物浸出液体系，在较低pH值条件下，通过各萃取工艺参数的合理匹配实现镍钴有效分离的方法。本方法的实施，除可在较低pH值条件下实现有价金属萃取分离外，还可降低萃取成本、减少萃取级数以及减少镍钴互含造成的损失，从而提高镍钴萃取分离效率。
经除铁及深度净化除杂后的浸出液组成分析见表1。
表1除铁、除杂后浸出液主要组成成分分析
本发明步骤（1）中，分别对镍钴萃取剂P507和协萃剂Cynaex272采用10mol/L NaOH溶液进行均相皂化，皂化时间30min，至镍钴萃取剂P507和协萃剂Cynaex272的皂化率分别为60%；
步骤（2）中，采用40%（体积分数）的协萃剂Cynaex272的添加量为条件下，与60%（体积分数）的萃取剂P507一同作为组合萃取剂，采用260#磺化煤油作稀释剂，稀释至组合萃取剂浓度为10%。
步骤（3）中，在温度25-28℃、初始pH值在1.5-2.0范围内，萃取相比（O/A）为1：4，震荡强度180rpm，萃取振荡时间3min，控制萃取平衡pH值为4.0-4.5，静置分相30min，钴的萃取率达到99.3%，镍的萃取率仅为1.6%，镍/钴萃取分离效果较好，令有机相和水相两相分离。
步骤（4）中，有机相中加入200g/L硫酸反萃钴，实现镍钴分离。之后萃钴后液可通过萃镍得到富镍溶液。

Claims (5)

1.一种提高生物浸出液中镍钴萃取分离效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）分别对镍钴萃取剂P507和协萃剂Cynaex272采用NaOH溶液进行均相皂化，皂化时间30min，至镍钴萃取剂P507和协萃剂Cynaex272的皂化率分别为60%；
（2）将皂化后的萃取剂P507与协萃剂Cynaex272按照体积比3：2混合组成组合萃取剂，并用260#磺化煤油稀释至该组合萃取剂的终浓度为10%；
（3）在温度25-28℃、初始pH值在1.5-2.0的条件下进行萃取，萃取相比O/A为1：4，震荡强度180rpm，萃取振荡时间3min，控制萃取平衡pH值为4.0-4.5，静置分相30min，令有机相和水相两相分离；
（4）向分离出的有机相中加入硫酸反萃钴，实现镍钴分离。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的NaOH溶液的浓度为8~12mol/L。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的NaOH溶液的浓度为10mol/L。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中所述的硫酸的浓度为180~230g/L。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中所述的硫酸的浓度为200g/L。
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