CN107299225B - 一种c272分馏萃取制备6n级氯化钴的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种C272分馏萃取制备6N级氯化钴的方法,属于制备高纯氯化钴的技术领域。以2N~3N工业级氯化钴水溶液为料液,二(2,4,4‑三甲基戊基)膦酸(简称C272)为萃取剂,由分馏萃取分离NiCaMgCo/CoCuAlFe、分馏萃取分离NiCaMg/Co和分馏萃取分离Co/CuAlFe组成。分馏萃取分离NiCaMg/Co与分馏萃取分离Co/CuAlFe串联,分馏萃取分离NiCaMg/Co的出口有机相负载钴的有机相作为分馏萃取分离Co/CuAlFe的萃取有机相,分馏萃取分离Co/CuAlFe的出口水相6N级氯化钴作为分馏萃取分离NiCaMg/Co的洗涤剂。顺利实现钴与镍、钙、镁、铜、铝、铁等金属元素的分离,直接制备6N级氯化钴。钴的收率高达94%~96%。本发明具有分离产品氯化钴的纯度高、钴的收率高、试剂消耗少、工艺流程短、生产成本低等优点。

Description

一种C272分馏萃取制备6N级氯化钴的方法

技术领域

[0001]本发明涉及一种C272分馏萃取制备6N级氯化钴的方法,具体涉及以2N〜3N工业级 氯化钴水溶液为料液,C272为萃取剂,分馏萃取实现钴与镍、钙、镁、铜、铝、铁等金属元素的 分离,直接制备⑽级氯化钴方法。本发明属于制备高纯氯化钴的技术领域。

背景技术

[0002] 5N〜6N级钴在高性能电子元件等领域有重要用途。⑽级氯化钴是制备高纯钴材料 的基础化学物质。

[0003] 2006年,罗岁斌(稀有金属快报,2006年,25卷第12期,第8页〜13页)等人认为:“制 备5N以上的高纯钴合理的工艺流程为:首先采用离子交换或萃取色层法除去钴盐溶液中的 镍、铜、铁、锌等杂质,然后采用电解进一步除去Ni、Fe、K、U、Th等杂质得到高纯金属钴,最后 采用区域熔炼除去其中的碱金属和蒸气压较大的杂质,得到晶型完整的高纯钴产品。”

[0004] 2010年,申请号为201010133634.6的中国专利提出制备4N〜6N金属钴的工艺如 下:1)离子交换和活性炭吸附净化除去钴盐水溶液中的杂质;2)电解沉积钴,与部分杂质分 离;3)真空脱气和真空溶炼进一步纯化金属钴。

[0005] 2015年,申请号为201510196037.0的中国专利提出“螯合型离子交换树脂深度净 化除去镍”制备镍小于lppm的5N级氯化钴。

[0006] 2015年,申请号为201510566770.7采用阳离子交换树脂分离除去原料中的镍而制 备5N5级氯化钴。

[0007] 不难看出,现有制备5N级氯化钴的方法主要是离子交换法,而制备6N级氯化钴的 方法鲜见报道。与溶剂萃取法相比较,离子交换法存在处理量较小、净化成本高等缺点。 [000S]目前尚未建立以2N〜3N工业级氯化钴水溶液为料液制备6N级氯化钴的溶剂萃取 方法。就制备6N级氯化钴而言,技术难点在于分离除去钴原料中的镍、钙、镁、铜、铝、铁六种 金属杂质元素。本发明针对现有技术所存在的关键技术问题,建立了一种分离净化工业氯 化钴溶液中镍、钙、镁、铜、铝、铁等杂质的方法,直接制备6N级氯化钴。

发明内容

[0009] 本发明一种C272分馏萃取制备6N级氯化钴的方法针对现有制备5N级氯化钴的诸 多缺点,提供一种直接从2N〜3N工业级氯化钴水溶液中制备6N级氯化钴的方法。

[0010] 本发明以2N〜3N工业级氯化钴水溶液为料液,二(2,4,4_三甲基戊基)膦酸(简称 C272)为萃取剂,由分馏萃取分离NiCaMgCo/CoCuAlFe、分馏萃取分离NiCaMg/Co和分馏萃取 分离Co/CuAlFe组成;分馏萃取分离NiCaMg/Co与分馏萃取分离Co/CuAlFe串联,分馏萃取分 离NiCaMg/Co的出口有机相负载钴的有机相作为分馏萃取分离Co/CuAlFe的萃取有机相,分 馏萃取分离Co/CuAlFe的出口水相6N级氯化钴作为分镏萃取分离NiCaMg/Co的洗涤剂;从而 实现镍与钴、镁、钙、钠等金属元素的分离,直接制备6N级氯化钴方法。技术方案具体如下:

[0011] 1)分馏萃取分离NiCaMgCo/CoCuAlFe

[0012] 以镍钙镁钴皂化C272有机相为萃取有机相,2N〜3N工业级氯化钴水溶液为料液, 3.0mol/L HC1为洗涤酸。镍钙镁钴皂化C272有机相从第1级进入NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃 取体系,2N〜3N工业级氯化钴水溶液从进料级进入NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系, 3.0m〇l/L HC1洗涤酸从最后1级进入NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系。NiCaMgCo/ CoCuAlFe分馏萃取体系的萃取段实现NiCaMgCo/CuAlFe分离,洗涤段实现NiCaMg/CoCuAlFe 分离。从NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的第1级出口水相获得CoCl2、NiCl2、CaCl2和 MgCl2混合物水溶液,用作分馏萃取分离NiCaMg/Co的料液。从NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取 体系的最后1级出口有机相获得负载CoCuAlFe有机相,用作分馏萃取分离Co/CuAlFe的料 液。

[0013]所述的镍钙镁钴皂化C272有机相为萃取剂C272的磺化煤油溶液,萃取剂C272浓度 为0.5mol/L〜1.5mol/L;使用时采用NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的第1级出口水相获 得(:〇(:12、附(:12、〇&(:12和1%(:12混合物水溶液进行镍钙镁钴皂化,皂化率为30%〜40%。

[0014] 所述的2N〜3N工业级氯化钴水溶液为含有氯化钴的水溶液,其组成为:Co 100_0g/L〜120_0g/L,Ni 0.01g/L〜0.05g/L,Ca 0.02g/L〜0.15g/L,Mg 0_02g/L〜0_18g/ L,Cu 0.02g/L〜0.15g/L,Al 0.01g/L〜0.08g/L,Fe 0.01g/L〜0.06g/L,pH=3.0〜4.0。 [0015] 2)分馈萃取分离NiCaMg/Co

[0016]以镍钙镁皂化C272有机相为萃取有机相,NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的第1 级出口水相获得C〇Cl2、NiCl2、CaCl2和MgCl2混合物水溶液为料液,分馏萃取分离Co/CuAlFe 第1级出口水相获得6N级氯化钴C〇Cl2的水溶液为洗涤剂。镍钙镁皂化C272有机相从第1级 进入NiCaMg/Co分馏萃取体系,料液CoCl2、NiCl2、CaCl2和MgCl2混合物水溶液从进料级进入 NiCaMg/Co分馏萃取体系,6N级氯化钴CoCl2洗涤剂从最后1级进入NiCaMg/Co分馏萃取体 系。从NiCaMg/Co分馏萃取体系的第1级出口水相获得NiCl2、CaCl2和MgCl2混合物水溶液,用 于回收镍和镁。从NiCaMg/Co分馏萃取体系的最后1级出口有机相获得钴皂化C272有机相 (即负载钴的C272有机相),用作分馏萃取分离Co/CuAlFe的萃取有机相。

[0017]所述的镍钙镁皂化U72有机相为萃取剂C272的磺化煤油溶液,萃取剂C272浓度为 0_5mol/L〜1.5mol/L;使用时采用NiCaMg/Co分馈萃取体系的第1级出口水相获得NiCl2、 CaCh和MgCl2混合物水溶液进行镍钙镁皂化,皂化率为30 %〜40 %。

[0018] 3)分馏萃取分离Co/CuAlFe

[0019] 以NiCaMg/Co分馏萃取体系的最后1级出口有机相获得的钴皂化C272有机相为萃 取有机相,从NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的最后1级出口有机相获得负载CoCuAlFe有 机相为料液,3.0m〇l/L HC1为洗涤酸。钴皂化C272有机相从第1级进入Co/CuAlFe分馏萃取 体系,料液负载CoCuAlFe有机相从进料级进入Co/CuAlFe分馏萃取体系,3.0mol/L HCr洗涤 酸从最后1级进入Co/CuAlFe分馏萃取体系。从Co/CuAlFe分馈萃取体系的第1级出口水相获 1%6N级風化钴CoCl2的水洛液,浓缩结晶获得氯化钴。从c〇/CuAlFe分馈萃取体系的最后1级 出口有机相获得负载CuAlFe有机相,以3 • 0mol/L HC1为反萃酸9级逆流反萃,反萃出口水相 为含有铜、铝和铁的混合氯化物水溶液,用于回收铜和铝;经过反萃之后,有机相再生为 C272磺化煤油溶液,返回皂化段,形成工艺循环。

[0020] 所述的6N级氯化钴C〇Cl2的水溶液,其组成为:Co 87.86g/L〜88.36g/L,Ni 0•0000010g/L〜0•0000019g/L,Ca 0.0000017g/L〜0•0000058g/L,Mg 0•0000026g/L〜 0•000012g/L,Cu 0•0000032g/L〜0•000016g/L,A1 0•0000025g/L〜0.0000073g/L,Fe 0•0000014g/L〜0•0000038g/L。

[0021 ]本发明具有以下优点:1)分离产品氯化钴的纯度高,本方法不仅可以分离除去工 业氯化钴溶液中的镍、钙、镁、铜、铝、铁五种金属元素,而且可以分离除去工业氯化钴溶液 中非金属杂质和其他金属杂质。非金属杂质(如磷酸根、氯根、氟根等)伴随在氯化镍、氯化 钙和氯化镁的混合物溶液中(NiCaMg/Co分离的出口水相);碱金属(如钠、钾、铯、锂等)杂质 也伴随在氯化镍、氯化钙和氯化镁的混合物溶液中(NiCaMg/Co分离的出口水相);其他金属 杂质(如锰、铅等)伴随在铜、铝和铁的混合氯化物水溶液中(Co/CuAlFe分离出口有机相的 反萃余液)。2)采用分馏萃取分离技术,钴的收率高达94%〜96 %。3)试剂消耗少,萃取剂可 以循环使用,只消耗碱皂化用的氢氧化钠(或氨水)、洗涤用的盐酸和反萃用的盐酸。4)工艺 流程短,设备简单,操作简便,作业环境好,利于大规模工业化生产。5)生产成本低,分馏萃 取分离NiCaMg/Co与分馏萃取分离Co/CuAlFe串联,节约了分馏萃取分离NiCaMg/Co的全部 洗酸消耗,同时节约了分馏萃取分离Co/CuAlFe的全部皂化剂氨水消耗;与现有分离纯化氯 化钴的技术方法比较,生产成本有大幅度降低。

附图说明

[0022]图1为本发明“一种C272分馏萃取制备6N级氯化钴的方法”的流程示意图。

具体实施方式

[0023]下面结合具体实施例对本发明一种C272分馏萃取制备6N级氯化钴的方法作进一 步描述。

[0024] 实施例1

[0025] 1)分馈萃取分尚NiCaMgCo/CoCuAlFe

[0026] 镍钙镁钴皂化C272有机相为萃取剂C272的磺化煤油溶液,萃取剂C272浓度为 1.0m〇l/L;使用时以NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的第1级出口水相获得C〇Cl2、NiCl2、 CaCl2和MgCl2混合物水溶液进行镍钙镁钴皂化,皂化率为36%。2N5级氯化钴水溶液为含有 氯化钴的水溶液为料液,其组成为:Co 110.0g/L,Ni 0.03g/L,Ca 0.07g/L,Mg 0.08g/L,Cu 0.08g/L,Al 0_05g/L,Fe 0.03g/LL,p H=3.5。洗涤酸为3.0mol/L HC1。

[0027] 镍钙镁钴皂化C272有机相从第1级进入NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系,2N5级 氯化钴水溶液从第14级进入NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系,3.0mol/L HC1洗涤酸从第 25级进入NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系。NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的萃取段实 现 NiMgCo/CuAlFe 分离,洗涤段实现 NiCaMg/CoCuAlFe 分离。从 NiCaMgCo/CoCuAlFe 分馏萃取 体系的第1级出口水相获得CoCl2、NiCl2、CaCl2和MgCl^合物水溶液,用作分馈萃取分离 NiCaMg/Co的料液。从NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的第25级出口有机相获得负载 CoCuAlFe有机相,用作分馏萃取分离Co/CuAlFe的料液。

[0028] 2)分馏萃取分离NiCaMg/Co

[0029] 镍钙镁皂化C272有机相为萃取剂C272的磺化煤油溶液,萃取剂C272浓度为 1.0mol/L;使用时采用NiCaMg/Co分馏萃取体系的第1级出口水相获得NiCl2、CaCl2和MgCl2 混合物水溶液进行镍钙镁皂化,皂化率为36 ^^NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的第1级 出口水相获得CoClhNiChXaCh和MgCl2混合物水溶液为料液。Co/CuAlFe分馏萃取体系第 1级出口水相获得6N级氯化钴CoCl2的水溶液为洗涤剂。

[0030]镍钙镁皂化C272有机相从第1级进入NiCaMg/Co分馏萃取体系,C〇Cl2、NiCl2、CaCl2 和MgCh混合物水溶液从第13级进入NiCaMg/Co分馏萃取体系,6N级氯化钴CoCl2洗涤剂从第 34级进入NiCaMg/Co分馏萃取体系。从NiCaMg/Co分馏萃取体系的第1级出口水相获得 NiClsXaCl2和MgCh混合物水溶液,用于回收镍和镁。从NiCaMg/Co分馏萃取体系的第34级 出口有机相获得钴皂化C272有机相(即负载钴的C272有机相),用作分馏萃取分离Co/ CuAlFe的萃取有机相。

[0031] 3)分馏萃取分离Co/CuAlFe

[0032]以NiCaMg/Co分馏萃取体系的第34级出口有机相获得的钴皂化C272有机相为萃取 有机相,从NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的第25级出口有机相获得负载CoCuAlFe有机 相为料液,3.0mol/L HC1为洗涤酸。

[0033]钴皂化C272有机相从第1级进入Co/CuAlFe分馏萃取体系,负载CoCuAlFe有机相从 第20级进入Co/CuAlFe分馏萃取体系,3• Otnol/L HC1洗涤酸从第35级进入Co/CuAlFe分馏萃 取体系。从Co/CuAlFe分馏萃取体系的第1级出口水相获得6N级氯化钴CoCl2的水溶液,浓缩 结晶获得氯化钴。从Co/CuAlFe分馏萃取体系的第35级出口有机相获得负载CuAlFe有机相, 以3.0mol/L HC1为反萃酸9级逆流反萃,反萃出口水相为含有铜、铝和铁的混合氯化物水溶 液,用于回收铜和铝;经过反萃之后,有机相再生为C272磺化煤油溶液,返回皂化段,形成工 艺循环。

[0034]所获得的6N级氯化钴CoCl2的水溶液,其组成为:Co 88.05g/L,Ni 0.0000015g/L, Ca 0.0000029g/L,Mg 0.0000048g/L,Cu 0.0000071g/L,Al 0.0000045g/L,Fe 0.0000021g/L。钴的收率为 95%。

[0035] 实施例2

[0036] 1)分馏萃取分离NiCaMgCo/CoCuAlFe

[0037] 镍钙镁钴皂化C272有机相为萃取剂C272的磺化煤油溶液,萃取剂C272浓度为 1.5mol/L;使用时以NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的第1级出口水相获得CoCl2、NiCl2、 CaCl2和MgCl2混合物水溶液进行镍钙镁钴皂化,皂化率为30%dN级氯化钴水溶液为含有氯 化钴的水溶液为料液,其组成为:Co 120.0g/L,Ni 0.05g/L,Ca 0.15g/L,Mg 0.18g/L,Cu 0_158/1,厶10_088/1,?6 0.068/1印11=3.0。洗涤酸为3.01]1〇1/111(:1。

[0038] 镍钙镁钴皂化C272有机相从第1级进入NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系,2N级氯 化钴水溶液从第I5级进入NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系,3• 0m〇l/L HC1洗涤酸从第25 级进入NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系。NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的萃取段实现 NiMgCo/CuAlFe 分离,洗涤段实现 NiCaMg/CoCuAlFe 分离。从 NiCaMgCo/CoCuAlFe 分馈萃取体 系的第1级出口水相获得CoCl2、NiCl2、CaCl2和MgCl2混合物水溶液,用作分馏萃取分离 NiCaMg/Co的料液。从NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的第25级出口有机相获得负载 CoCuAlFe有机相,用作分馏萃取分离Co/CuAlFe的料液。

[0039] 2)分馏萃取分离NiCaMg/Co

[0040] 镍钙镁皂化C272有机相为萃取剂C272的磺化煤油溶液,萃取剂C272浓度为 1.5mol/L;使用时采用NiCaMg/Co分馏萃取体系的第1级出口水相获得NiCl2、CaCl2和MgCl2 混合物水洛液进行镇|丐儀阜化,阜化率为30 % AiCaMgCo/CoCuAlFe分馈萃取体系的第1级 出口水相获得C〇Cl2、NiCl2、CaCl2和MgCl2混合物水溶液为料液。Co/CuAlFe分馏萃取体系第 1级出口水相获得6N级氯化钴CoCl2的水溶液为洗涤剂。

[0041]镍钙镁皂化C272有机相从第1级进入NiCaMg/Co分馏萃取体系,C〇Cl2、NiCl2、CaCl2 和MgCl2混合物水溶液从第12级进入NiCaMg/Co分馏萃取体系,6N级氯化钴C〇Cl2洗涤剂从第 35级进入NiCaMg/Co分馏萃取体系。从NiCaMg/Co分馏萃取体系的第1级出口水相获得 NiChXaCh和MgCls混合物水溶液,用于回收镍和镁。从NiCaMg/Co分馏萃取体系的第35级 出口有机相获得钴皂化C272有机相(即负载钴的C272有机相),用作分馏萃取分离Co/ CuAlFe的萃取有机相。

[0042] 3)分馏萃取分离Co/CuAlFe

[0043]以NiCaMg/Co分馈萃取体系的第35级出口有机相获得的钴皂化C272有机相为萃取 有机相,从NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的第25级出口有机相获得负载CoCuAlFe有机 相为料液,3.0mol/L HC1为洗涤酸。

[0044] 钴皂化C272有机相从第1级进入Co/CuAlFe分馏萃取体系,负载CoCuAlFe有机相从 第20级进入Co/CuAlFe分馏萃取体系,3 • 0m〇l/L HC1洗涤酸从第34级进入Co/CuAlFe分馏萃 取体系。从Co/CuAlFe分馏萃取体系的第1级出口水相获得6N级氯化钴(:〇(:12的水溶液,浓缩 结晶获得氯化钴。从Co/CuAlFe分馏萃取体系的第34级出口有机相获得负载CuAlFe有机相, 以3.0m〇l/L HC1为反萃酸9级逆流反萃,反萃出口水相为含有铜、铝和铁的混合氯化物水溶 液,用于回收铜和铝;经过反萃之后,有机相再生为C272磺化煤油溶液,返回皂化段,形成工 艺循环。

[0045]所获得的6N级氯化钴C0CI2的水溶液,其组成为:Co 88.36g/L,Ni 0.0000019g/L, Ca 0_0000058g/L,Mg 0_000012g/L,Cu 0_000016g/L,Al 0_0000073g/L,Fe 0_0000038g/ L。钴的收率为96 %。

[0046] 实施例3

[0047] 1)分馏萃取分离NiCaMgCo/CoCuAlFe

[0048]镍钙镁钴皂化C272有机相为萃取剂C272的磺化煤油溶液,萃取剂C272浓度为 0.5mol/L;使用时以NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的第1级出口水相获得C〇Cl2、NiCl2、 CaCl2和MgCh混合物水溶液进行镍钙镁钴皂化,皂化率为40 %。3N级氯化钴水溶液为含有氯 化钴的水溶液为料液,其组成为:Co 100.0g/L,Ni 0.01g/L,Ca 0.02g/L,Mg 0.02g/L,Cu 0.〇2g/L,Al 0.01g/L,Fe 0.01g/LL,pH=4.0。洗涤酸为3.0mol/L HC1。

[0049] 镍钙镁钴皂化C272有机相从第1级进入NiCaMgCo/CoCuAlFe分馈萃取体系,3N级氯 化钴水溶液从第14级进入NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系,3.0mol/L HC1洗涤酸从第21 级进入NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系。NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的萃取段实现 NiMgCo/CuAlFe 分离,洗涤段实现 NiCaMg/CoCuAlFe 分离。从 NiCaMgCo/CoCuAlFe 分馏萃取体 系的第1级出口水相获得C〇Cl2、NiCl2、CaCl2和MgCl2混合物水溶液,用作分馏萃取分离 NiCaMg/Co的料液。从NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的第21级出口有机相获得负载 CoCuAlFe有机相,用作分馏萃取分离Co/CuAlFe的料液。

[0050] 2)分馏萃取分离NiCaMg/Co

[0051]镍钙镁皂化C272有机相为萃取剂C272的磺化煤油溶液,萃取剂C272浓度为 0.5mol/L;使用时采用NiCaMg/Co分馈萃取体系的第1级出口水相获得NiCl2、CaCl2和MgCl2 混合物水溶液进行镍钙镁皂化,皂化率为40%。祖0&1^(:〇/(:〇(:1^正6分馏萃取体系的第1级 出口水相获得CoCl2、NiCl2、CaCl2和MgCl2混合物水溶液为料液。Co/CuAlFe分馏萃取体系第 1级出口水相获得6N级氯化钴C〇Cl2的水溶液为洗涤剂。

[0052]镍钙镁皂化C272有机相从第1级进入NiCaMg/Co分馏萃取体系,C〇Cl2、NiCl2、CaCl2 和MgCh混合物水溶液从第ie级进入NiCaMg/Co分馏萃取体系,6N级氯化钴C〇Cl2洗涤剂从第 34级进入NiCaMg/Co分馏萃取体系。从NiCaMg/Co分馏萃取体系的第1级出口水相获得 NiChXaCl2和MgCh混合物水溶液,用于回收镍和镁。从NiCaMg/Co分馏萃取体系的第34级 出口有机相获得钴皂化C272有机相(即负载钴的C272有机相),用作分馏萃取分离Co/ CuAlFe的萃取有机相。

[0053] 3)分馏萃取分离Co/CuAlFe

[0054]以NiCaMg/Co分馏萃取体系的第34级出口有机相获得的钴皂化C272有机相为萃取 有机相,从NiCaMgCo/CoCuAlFe分馈萃取体系的第21级出口有机相获得负载CoCuAlFe有机 相为料液,3.0mol/L HC1为洗涤酸。

[0055]钴皂化C272有机相从第1级进入Co/CuAlFe分馏萃取体系,负载CoCuAlFe有机相从 第18级进入Co/CuAlFe分馏萃取体系,3.0mol/L HC1洗涤酸从第36级进入Co/CuAlFe分馏萃 取体系。从Co/CuAlFe分馏萃取体系的第1级出口水相获得6N级氯化钴CoCl2的水溶液,浓缩 结晶获得氯化钴。从Co/CuAlFe分馏萃取体系的第36级出口有机相获得负载CuAlFe有机相, 以3.0mol/L HC1为反萃酸9级逆流反萃,反萃出口水相为含有铜、铝和铁的混合氯化物水溶 液,用于回收铜和铝;经过反萃之后,有机相再生为C272磺化煤油溶液,返回皂化段,形成工 艺循环。

[0056] 所获得的⑽级氯化钴C0CI2的水溶液,其组成为:Co 87.86g/L,Ni 0.0000010g/L, Ca 0.0000017g/L,Mg 0.0000026g/L,Cu 0.0000032g/L,Al 0.0000025g/L,Fe 0 • 0000014g/L。钴的收率为94%。

Claims (1)

1. 一种C272分馏萃取制备6N级氯化钴的方法,其特征在于:以2N〜3N工业级氯化钴水 溶液为料液,C272为萃取剂;由分馏萃取分离NiCaMgCo/CoCuAlFe、分馏萃取分离NiCaMg/Co 和分馏萃取分离Co/CuAlFe组成;分馏萃取分离NiCaMg/Co与分馏萃取分离Co/CuAlFe串联; 方法具体如下: 1) 分馏萃取分离 NiCaMgCo/CoCuAlFe 以镍钙镁钴皂化C272有机相为萃取有机相,2N〜3N工业级氯化钴水溶液为料液,3.0 mol/L HC1为洗涤酸;镍钙镁钴皂化C272有机相从第1级进入NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取 体系,2N〜3N工业级氯化钴水溶液从进料级进入NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系,3 • 0 mol/L HC1洗涤酸从最后1级进入NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系;NiCaMgCo/CoCuAlFe分 馏萃取体系的萃取段实现NiCaMgCo/CuAlFe分离,洗涤段实现NiCaMg/CoCuAlFe分离;从 NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的第1级出口水相获得CoCl2、NiCl2、CaCl2和MgCl2混合物 水溶液,用作分馈萃取分离NiCaMg/Co的料液;从NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的最后 1级出口有机相获得负载CoCuAlFe有机相,用作分馈萃取分离Co/CuAlFe的料液; 所述的镍钙镁钴皂化C272有机相为萃取剂C272的磺化煤油溶液,萃取剂C272浓度为 0.5 mol/L〜1.5 mol/L;使用时采用NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的第1级出口水相获 得CoCl2、NiCl2、CaCl2和MgCl2混合物水溶液进行镍钙镁钴皂化,皂化率为30%〜40%; 所述的2N〜3N工业级氯化钴水溶液为含有氯化钴的水溶液,其组成为:Co 100.0 g/L 〜120.0 g/L,Ni 0_01 g/L〜0_05 g/L,Ca 0.02 g/L〜0.15 g/L,Mg 0.02 g/L〜0.18 g/ L,Cu 0.02 g/L〜0_15 g/L,Al 0.01 g/L〜0.08 g/L,Fe 0_01 g/L〜0_06 g/L,pH =3.0〜 4.0; 2) 分馏萃取分离NiCaMg/Co 以镍钙镁皂化C272有机相为萃取有机相,NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的第1级出 口水相获得C〇Cl2、NiCl2、CaCl2和MgCl2混合物水溶液为料液,分馏萃取分离Co/CuAlFe第1 级出口水相获得6N级氯化钴CoCl2的水溶液为洗涤剂;镍钙镁皂化C272有机相从第1级进入 NiCaMg/Co分馏萃取体系,料液CoCl2、NiCl2、CaCl2和MgCl2混合物水溶液从进料级进入 NiCaMg/Co分馏萃取体系,6N级氯化钴CoCl2洗涤剂从最后1级进入NiCaMg/Co分馏萃取体 系;从NiCaMg/Co分馏萃取体系的第1级出口水相获得NiCl2、CaCl2和MgCl2混合物水溶液; 从NiCaMg/Co分馏萃取体系的最后1级出口有机相获得钴皂化C272有机相,用作分馏萃取分 离Co/CuAlFe的萃取有机相; 所述的镍钙镁皂化C272有机相为萃取剂C272的磺化煤油溶液,萃取剂C272浓度为0.5 mol/L〜1.5 mol/L;使用时采用NiCaMg/Co分馏萃取体系的第1级出口水相获得NiCl2、 CaCh和MgCh混合物水溶液进行镍钙镁皂化,皂化率为30%〜4〇%; 3) 分馏萃取分离Co/CuAlFe 以NiCaMg/Co分馏萃取体系的最后1级出口有机相获得的钴皂化C272有机相为萃取有 机相,从NiCaMgCo/CoCuAlFe分馏萃取体系的最后1级出口有机相获得负载CoCuA1Fe有机相 为料液,3_0 mol/L HC1为洗涤酸;钴皂化C272有机相从第1级进入Co/CuAlFe分馏萃取体 系,料液负载CoCuAlFe有机相从进料级进入Co/CuAlFe分馏萃取体系,3.0 mol/L HC1洗涤 酸从最后1级进入Co/CuAlFe分馏萃取体系;从c〇/CuAlFe分馏萃取体系的第1级出口水相获 得⑽级氯化钴CoCh的水溶液,浓缩结晶获得氯化钴;从c〇/CuA1Fe分馏萃取体系的最后1级 出口有机相获得负载CuAlFe有机相,以3_0 mol/L HC1为反萃酸9级逆流反萃,反萃出口水 相为含有铜、铝和铁的混合氯化物水溶液;经过反萃之后,有机相再生为C272磺化煤油溶 液,返回皂化段,形成工艺循环; 所述的6N级氯化钴CoCl2的水溶液,其组成为:Co 87.86 g/L〜88.36 g/L,Ni 0.0000010 g/L〜0.0000019 g/L,Ca 0.0000017 g/L〜0.0000058 g/L,Mg 0.0000026 g/L 〜0.000012 g/L,Cu 0.0000032 g/L〜0.000016 g/L,Al 0.0000025g/L〜0.0000073g/L, Fe 0.0000014 g/L〜0.0000038 g/L〇
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