CN111996373A - 一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺 - Google Patents

一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及湿法萃取提钴技术领域，具体公开了一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺，包括以下步骤，铜钴矿经酸浸后得到含铜、钴以及其它金属的浸出原液，向该浸出原液中加入羟肟萃取剂萃取提铜得到除铜萃余液；向萃余液中加入氧化剂，再加入碱调节溶液的pH值，固液分离得到含钴预处理浸出液；向含钴预处理浸出液中加入协萃有机相，搅拌混合；完成钴的萃取后，进行两相分离，向载钴协萃有机相中加入含钴洗水；洗涤完成后，进行两相分离，向洗涤之后的载钴有机相中加入反萃液，反萃完毕后，进行两相分离，所得反萃水相为富钴液用于制备钴盐产品。采用本方法钴的萃取率达到了99.3％以上。

Description

一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺
技术领域
本发明涉及湿法萃取提钴技术领域，特别涉及一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺。
背景技术
近些年来，新能源电动汽车发展迅猛，市场对燃料电池的需求剧增，作为多数动力电池的原材料，钴产品的市场需求越来越旺盛。铜钴矿是重要的钴资源，有统计显示，将近60％的钴矿资源分布在非洲，其中铜钴矿是最常见、最重要的一种，并且主要集中分布在非洲中部，如刚果(金)和赞比亚。近年来开采的铜钴矿多为氧化矿，容易浸出，得到的浸出液中铜和钴的浓度相对较高，一般来讲，铜的浓度可以达到1.0g/L以上，钴的浓度可以达到0.5g/L甚至更高，而其它有价金属如镍和锌的含量相对较低，一般低于0.02g/L，杂质金属如锰、镁和钙的含量相对较高，通常在0.5g/L以上，有的甚至超过5.0g/L。采用湿法萃取提铜之后，如何采用较低的成本将钴从含有镍、锌、锰、镁和钙等金属的萃余液中分离提纯出来引起人们的广泛关注。
目前有文献报道的提钴工艺为先萃取除铜，再氧化中和除铁，然后加碱沉钴生产粗制氢氧化钴，再将粗氢氧化钴溶解，然后采用普通的膦类萃取剂萃取除杂，除去铜、铁、钙、镁和锰等杂质金属，最后再采用分离效果好的膦类萃取剂分离钴和镍获得相应的钴盐产品。
以上工艺流程总的来讲，首先是要萃取除铜，然后中和除铁，所得除铜沉铁后液再进行沉钴制备粗制氢氧化钴。经由第一阶段沉淀所得的粗制氢氧化钴纯度也相对较低，所含铜、铁、锰、镁、钙等杂质金属的含量较高，特别是镁的含量有时可达到5％以上。这种粗制氢氧化钴不宜直接作为产品使用，需要再次分离纯化。对于粗制氢氧化钴的分离和纯化，目前常用的工艺是将粗制氢氧化钴先用热水在50～60℃温度下搅拌洗涤，以脱除因固体夹带而含于其中的可溶性杂质。
经洗涤后的氢氧化钴需要加入还原剂如亚硫酸钠进行还原，将三价钴还原为二价钴，以利于提高氢氧化钴的浸出率以及后续的二价钴与杂质如铁、锰、铜和锌的萃取分离。还原溶解后所得溶液含砷较高，需在还原溶解液中加入氧化剂和铁使As3+氧化成高价离子以生成不溶性砷酸铁而加以除去，而控制二价钴不被氧化成三价钴。初步除砷后所得的含钴溶液中仍含有少量的铁以及铜、锌、锰和钙等杂质，还需要进行深度除杂，一般采用价格低廉分离系数不高的膦类萃取剂如二(2-乙基己基)磷酸酯在相对较低的pH值条件下(如pH<3.0)深度萃取除杂，除掉铁、铜、锌、锰、镁和钙等杂质。经深度除杂后，含钴溶液中除了主要成分钴外，还含有少量的镍，还需要使用镍钴分离系数高的萃取剂如乙基己基磷酸单-2-乙基己酯来萃取分离提纯钴，然后萃取了钴的负载有机相还需要经过多级洗涤(一般需要3～5级)，最后洗涤后的载钴有机相经酸反萃后才得到纯度较高的钴盐溶液。
采用上述工艺，铜钴矿浸出液在经过萃取提铜后，需要经过“除铜-沉铁-沉钴-洗钴-再溶解-除铁砷-深度除杂-萃钴-洗涤-反萃”十个步骤的处理才能得到比较纯净的钴盐溶液。该工艺流程冗长、复杂，并且多个步骤都需要加热(50～60℃)，能耗非常高，整个工艺流程需要投入的设备多，试剂多，资金投入大，使用成本高，操作复杂，运行成本高。
协同萃取(synergetic solvent extraction)，是指用两种或两种以上萃取剂组成的混合萃取剂萃取某一金属离子或化合物的方法，目前有研究采用协萃体系可以将红土镍矿浸出液中的钴、镍与钙、镁和锰有效分开，但该研究的对象是镍钴矿或红土镍矿，由于镍钴矿或红土镍矿中镍含量远高于钴，因此，即便是采用协萃体系，也只能先将镍和钴一起萃取出来，实现镍与钴同钙、镁、锰等杂质的分离，然后同时萃取有镍、钴的协萃有机相经硫酸反萃后得到硫酸镍和硫酸钴的溶液，最后仍然需要利用乙基己基磷酸单-2-乙基己酯或二(2,4,4-三甲基戊基)次磷酸来分离钴与镍，从而实现对钴的分离提纯，这样的工艺不仅流程较长，且要得到钴的萃取率超过99％的结果依然需要进行45～60℃的加热处理。
发明内容
本发明的目的在于当前人们在处理铜钴矿浸出液时，由于传统的分离方法存在工艺流程冗长，能耗高，应用试剂多，操作复杂，设备投入多，资金占用大，处理成本高的不利情况，旨在提供一种工艺流程短，设备投入少，能耗低，操作方便，处理成本低的协同萃取钴的新工艺。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺，包括以下步骤：
步骤1：铜钴矿经酸浸后得到含铜、钴、铁、铝等金属离子的浸出原液，向该浸出原液中加入铜萃取剂萃取提铜得到除铜萃余液；
步骤2：向步骤1的萃余液中加入氧化剂，再加入碱调节溶液的pH值至4.0～6.5，使铁离子和铝离子沉淀，进行固液分离得到的滤液为含钴预处理浸出液；
步骤3：向步骤2的含钴预处理浸出液中加入协萃有机相，搅拌混合，控制萃取过程中PH值为3.5～5.0；
步骤4：步骤3完成钴的萃取后，进行两相分离，向萃取了钴的载钴协萃有机相中加入含钴洗水，控制洗涤过程中溶液的pH值为4.0～6.5；
步骤5：步骤4洗涤完成后，进行两相分离，向洗涤之后的载钴有机相中加入反萃液，反萃完毕后，进行两相分离，所得反萃水相为富钴液用于制备钴盐产品。
本技术方案的技术原理和效果在于：
1、铜钴矿不同于镍钴矿或红土镍矿，铜钴矿中的铜或钴的含量要远高于镍或锌，铜钴矿浸出液经萃取提铜后，钴的浓度远高于镍和锌，采用协萃体系进行钴的萃取时，镍和锌对于钴的竞争萃取较小，而锰、镁和钙等杂质金属基本不被萃取，可以实现协萃体系对钴与镍、锌、锰、镁和钙的有效分离，因此，采用本申请中的协萃体系直接萃取分离和提纯铜萃余液中的钴是切实可行的，并且通过实验证明钴的萃取率达到了99.3％以上。
2、另外从以上工艺流程可以看出，采用协萃有机相萃取分离铜萃余液中的钴，可由传统工艺的十步缩短为五步，工艺流程得到大幅简化，减少了设备投入，萃取率达到99.3％以上，产能大幅度提高。
3、采用本方案进行萃取的最大优势还在于，所有工序都是在常温下进行的，不需要进行加热，而传统从铜钴矿中进行钴萃取的工艺中有两道工序需要升温到50～60℃，另外采用协同萃取从镍钴矿或红土镍矿萃取钴，想要达到99％以上的萃取率依旧需要进行加热处理，因此对比来看，本申请的工艺方法极大的降低了能源的消耗，资金投入少，使用综合运行成本低。
进一步，所述步骤1中萃取液的铜含量不超过0.1g/L。
有益效果：铜含量的降低能够降低铜对钴萃取的影响。
进一步，步骤1中所用的酸为硫酸、盐酸、硝酸或柠檬酸的一种；浸出液原液含：铜：0～30g/L，钴：0～30g/L，铁：0～50g/L，镍：0～0.5g/L，锌：0～1.0g/L，铝：0～0.5g/L，锰：0～50g/L，镁：0～100g/L，钙：0～50g/L，浸出原液的pH值为0.5～3.0。
进一步，步骤2中氧化剂为H2O2、O2+SO2、NaClO或(NH4)2S2O8中的一种，碱为CaO、NaOH、Na2CO3、KOH或NH3·H2O中的一种，含钴预处理浸出液中铁离子浓度不大于0.05g/L。
进一步，步骤3中的协萃有机相由5,8-二乙基-7-羟基-十二烷-6-肟、4-吡啶甲酸异辛酯、3,5-吡啶二羧酸二异十三醇酯中的一种或两种成分与环烷酸、壬酸、新癸酸或异辛酸中的一种成分复配而成，复配物中任何单一成分的质量百分比范围为1％～99％。
进一步，步骤4中的含钴洗水包括钴离子和硫酸，其中钴离子的浓度为0.1～2.0g/L，通过洗水中的硫酸以控制洗涤过程的pH值。
进一步，步骤5中反萃液含有钴和硫酸，其中钴离子的浓度为0～100g/L，硫酸浓度为1～100g/L。
进一步，步骤3、4和5中有机相和水相的体积比为O：A＝(1.0：5.0)～(10：1.0)，其中有机相的体积浓度为0.1％～30％。
有益效果：采用上述有机相与水相的体积比，以及有机相的体积浓度能够达到钴的萃取率超过99.3％以上的结果，首先如果低于该体积比，不仅钴的萃取率不能达到，且萃取的效果不佳，其次超过该体积比，虽然萃取率有些微的提升，但产能会极大的下降，在体积不变的萃取槽内，有机相体积占比越大，水相就会越少，这样每批次处理的溶液有限，只有在合适的范围内，才能够既满足钴的高萃取率，又能够满足产能的提高。
进一步，所述步骤3、4和5中有机相和水相的混合时间为3～30分钟。
进一步，所述步骤3萃取完成后分离出来的酸性水相返回矿堆作浸出液循环使用，所述步骤5分离的空载有机相返回萃取工段循环使用。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例1：
一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺，包括以下步骤：
步骤1：将某铜钴矿采用硫酸浸出后得到含铜、钴以及其它金属的浸出原液，该浸出原液(pH＝2.0)含铜：30g/L，钴：30g/L，铁：50g/L，镍：0.50g/L，锌：1.0g/L，铝：0.50g/L，锰：50g/L，镁：100g/L，钙：50g/L，采用铜萃取剂(羟肟萃取剂)进行深度萃取除铜后，得到除铜萃余液，该除铜萃余液的铜含量为0.042g/L。
步骤2：向步骤1的萃余液中加入H2O2，然后再加入氧化钙调节pH值至6.0，搅拌2小时深度除铁和铝，使铁离子和铝离子充分沉淀得到氢氧化铁和氢氧化铝，固液分离，除去固体部分，所得含钴预处理浸出液中各金属的离子浓度为：钴：29.43g/L，铜：0.037g/L，铁：0.028g/L，镍：0.42g/L，锌：0.91g/L，铝：0.021g/L，锰：47.20g/L，镁：98.30g/L，钙：49.21g/L。
步骤3：向步骤2的含钴预处理浸出液中加入体积浓度为25％的协萃有机相，协萃有机相中5,8-二乙基-7-羟基-十二烷-6-肟：壬酸＝0.6:1.0(w/w)。协萃有机相(有机相简写为O)与含钴预处理浸出液(水相简写为A)以相比O/A＝10:1搅拌混合进行钴的三级逆流萃取，每级的混合时间为12分钟，通过加碱来控制萃取过程的平衡pH值，第一、二和三级的平衡pH值分别控制为3.8、4.0和4.2。
步骤4：步骤3中萃取完成后，进行两相分离，其中下层酸性水相返回矿堆用作浸出液循环使用，而上层为萃取了钴的载钴有机相，向载钴有机相中加入含钴洗水(洗水含钴2.0g/L，初始pH＝4.2)，进行两级逆流洗涤，洗涤相比O/A＝1:1，每级混合洗涤时间8分钟，通过加酸或加碱来维持洗涤过程中水相的pH值，第一、二级洗涤控制的平衡pH值分别为4.2和4.0。
步骤5：步骤4洗涤完后，进行两相分离，其中下层为洗涤后的水相，经过补充钴和酸后可返回到洗涤工段循环使用，而上层为洗涤之后的载钴有机相，向该载钴有机相中加入反萃液(含钴30g/L，硫酸100g/L)，进行两级逆流反萃，反萃相比O/A＝5:1，每级混合反萃时间为15分钟。反萃完毕后，进行两相分离，空载有机相返回萃取工段循环使用，所得水相为富钴液，用于制备钴盐产品。
表1为实施例1中铜钴矿浸出液在各阶段中溶液金属离子的浓度情况(浓度：g/L)
Figure BDA0002651877870000051
Figure BDA0002651877870000061
从上表1可知，实施例1的工艺萃钴后，萃余液含钴0.08g/L，钴的萃取率为99.73％。经反萃后，所得富钴液中各金属离子的浓度为：钴：44.60g/L，铜:0.018g/L，铁：0.013g/L，镍：0.039g/L，锌：0.17g/L，铝：0.007g/L，锰：0.015g/L，镁：0.065g/L，钙：0.012g/L，溶液中钴的纯度为99.25％。
实施例2：
一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺，包括以下步骤：
步骤1：某铜钴矿浸出液(pH＝1.8)含铜：0.15g/L，钴：0.10g/L，铁：0.60g/L，镍：0.005g/L，锌：0.01g/L，铝：0.008g/L，锰：0.70g/L，镁：1.40g/L，钙：0.80g/L，采用铜萃取剂(羟肟萃取剂)进行深度萃取除铜后，得到的萃余液A中的铜含量为0.007g/L。
步骤2：向步骤1的萃取液A中加入SO2和O2，然后再加入Na2CO3调节pH值至4.0，搅拌1.5小时深度除铁和铝，所得含钴预处理浸出液中各金属的离子浓度为：钴：0.098g/L，铜:0.004g/L，铁：0.001g/L，镍：0.004g/L，锌：0.0092g/L，铝：0.002g/L，锰：0.68g/L，镁：1.32g/L，钙：0.77g/L。
步骤3：向步骤2的含钴预处理浸出液中加入体积浓度为5％的协萃有机相，协萃有机相中3,5-吡啶二羧酸二异十三醇酯：环烷酸＝1.0:1.0(w/w)。协萃有机相与含钴滤液以相比O/A＝1:5搅拌混合进行钴的单级萃取，混合时间为10分钟，通过加碱来控制萃取过程的平衡pH值5.0。
步骤4：步骤3中萃取完成后，进行两相分离，然后向载钴有机相中加入含钴洗水(洗水含钴0.2g/L，初始pH＝4.5)，进行两级逆流洗涤，洗涤相比O/A＝1:1，每级混合洗涤时间5分钟，通过加酸或加碱来维持洗涤过程中水相的pH值，第一、二级洗涤控制的平衡pH值分别为4.5和4.3。
步骤5：步骤4洗涤完后，进行两相分离，然后向洗涤之后的载钴有机相中加入反萃液(含钴100g/L，硫酸10g/L)，进行两级逆流反萃，反萃相比O/A＝10:1，每级混合反萃时间为12分钟。反萃完毕后，进行两相分离，空载有机相返回萃取工段循环使用，所得水相为富钴液，用于制备钴盐产品。
表2为实施例2中铜钴矿浸出液在各阶段中溶液金属离子的浓度情况(浓度：g/L)
Co Cu Fe Ni Zn Al Mn Mg Ca
步骤1：浸出原液 0.10 0.15 0.6 0.005 0.01 0.008 0.70 1.40 0.80
步骤1：萃取除铜萃余液 0.10 0.007 0.6 0.005 0.01 0.008 0.70 1.40 0.80
步骤2：含钴预处理浸出液 0.098 0.004 0.001 0.004 0.0092 0.002 0.68 1.32 0.77
步骤4：萃钴后液 0.0006 0.0 0.0 0.001 0.0028 0.001 0.676 1.317 0.76
步骤5反萃后液(富钴液) 104.85 0.19 0.05 0.03 0.122 0.08 0.03 0.06 0.09
从上述表2可知，通过实施例2的工艺萃钴后，萃余液含钴0.001g/L，钴的萃取率为99.39％。经反萃后，所得富钴液中各金属离子的浓度为：钴：104.85g/L，铜:0.19g/L，铁：0.05g/L，镍：0.03g/L，锌：0.122g/L，铝：0.08g/L，锰：0.03g/L，镁：0.06g/L，钙：0.09g/L，溶液中钴的纯度为99.38％。
实施例3：
一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺，包括以下步骤：
步骤1：某铜钴矿浸出液(pH＝2.2)含铜：15.0g/L，钴：15.0g/L，铁：25.0g/L，镍：0.20g/L，锌：0.50g/L，铝：0.15g/L，锰：25.0g/L，镁：50.0g/L，钙：25.0g/L，采用铜萃取剂(羟肟萃取剂)进行深度萃取除铜后，得到的萃余液中的铜含量为0.006g/L。
步骤2：向步骤1的萃取液中通入NaClO，然后再加入NH3·H2O调节pH值至4.5，搅拌1.8小时深度除铁和铝，所得含钴预处理浸出液中各金属的离子浓度为：钴：14.26g/L，铜:0.005g/L，铁：0.002g/L，镍：0.18g/L，锌：0.46g/L，铝：0.009g/L，锰：24.1g/L，镁：48.9g/L，钙：24.7g/L。
步骤3：向步骤2的含钴预处理浸出液中加入体积浓度为22％的协萃有机相，协萃有机相中4-吡啶甲酸异辛酯：新癸酸＝1.5:1.0(w/w)。协萃有机相与含钴滤液以相比O/A＝5：1，搅拌混合进行钴的三级逆流萃取，每级的混合时间为15分钟，通过加碱来控制萃取过程的平衡pH值，第一、二和三级的平衡pH值分别控制为4.0、4.2和4.5。
步骤4：步骤3中萃取完成后，进行两相分离，然后向载钴有机相中加入含钴洗水(洗水含钴0.8g/L，初始pH＝4.5)，进行两级逆流洗涤，洗涤相比O/A＝1:1，每级混合洗涤时间10分钟，通过加酸或加碱来维持洗涤过程中水相的pH值，第一、二级洗涤控制的平衡pH值分别为5.0和4.5。
步骤5：步骤4洗涤完后，进行两相分离，然后向洗涤之后的载钴有机相中加入反萃液(含钴80g/L，硫酸100g/L)，进行两级逆流反萃，反萃相比O/A＝5:1，每级混合反萃时间为15分钟。反萃完毕后，进行两相分离，空载有机相返回萃取工段循环使用，所得水相为富钴液，用于制备钴盐产品。
表3为实施例3中铜钴矿浸出液在各阶段中溶液金属离子的浓度情况(浓度：g/L)
Co Cu Fe Ni Zn Al Mn Mg Ca
步骤1：浸出原液 15 15 25 0.2 0.5 0.15 25 50 25
步骤1：萃取除铜萃余液 15 0.006 25 0.2 0.5 0.15 25 50 25
步骤2：含钴预处理浸出液 14.26 0.005 0.002 0.18 0.46 0.009 24.1 48.9 24.7
步骤4：萃钴后液 0.096 0 0 0.021 0.038 0.0018 23.38 48.66 24.45
步骤5反萃后液(富钴液) 94.16 0.005 0.002 0.038 0.16 0.0072 0.108 0.096 0.045
从上表3可知，通过实施例3的萃钴后，萃余液含钴0.096g/L，钴的萃取率为99.33％。经反萃后，所得富钴液中各金属离子的浓度为：钴：94.16g/L，铜:0.005g/L，铁：0.002g/L，镍：0.038g/L，锌：0.16g/L，铝：0.0072g/L，锰：0.108g/L，镁：0.096g/L，钙：0.045g/L，溶液中钴的纯度为99.51％。
实施例4：
一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺，包括以下步骤：
步骤1：某铜钴矿浸出液(pH＝1.5)含铜：5.20g/L，钴：3.60g/L，铁：2.91g/L，镍：0.16g/L，锌：0.15g/L，铝：0.13g/L，锰：18.30g/L，镁：22.50g/L，钙：17.60g/L，采用铜萃取剂(羟肟萃取剂)进行深度萃取除铜后，得到的萃余液的铜含量为0.005g/L。
步骤2：向步骤1的萃余液中通入(NH4)2S2O8，然后再加入NaOH调节pH值至5.0，搅拌2.5小时深度除铁和铝，所得含钴预处理浸出液中各金属的离子浓度为：钴：3.54g/L，铜:0.004g/L，铁：0.002g/L，镍：0.15g/L，锌：0.14g/L，铝：0.03g/L，锰：17.21g/L，镁：21.98g/L，钙：17.36g/L。
步骤3：向步骤2的含钴预处理浸出液中加入体积浓度为20％的协萃有机相，协萃有机相中4-吡啶甲酸异辛酯：5,8-二乙基-7-羟基-十二烷-6-肟：新癸酸＝1.0：1.5：2.0(w/w)。协萃有机相与含钴滤液以相比O/A＝1.5：1，搅拌混合进行钴的二级逆流萃取，每级的混合时间为13分钟，通过加碱来控制萃取过程的平衡pH值，第一级和第二级的平衡pH值分别控制为4.1和4.3。
步骤4：步骤3萃取完成后，进行两相分离，然后向载钴有机相中加入含钴洗水(洗水含钴1.0g/L，初始pH＝4.2)，进行两级逆流洗涤，洗涤相比O/A＝1:1，每级混合洗涤时间10分钟，通过加酸或加碱来维持洗涤过程中水相的pH值，第一、二级洗涤控制的平衡pH值分别为4.5和4.2。
步骤5：步骤4洗涤完后，进行两相分离，然后向洗涤之后的载钴有机相中加入反萃液(含钴50.0g/L，硫酸40g/L)，进行两级逆流反萃，反萃相比O/A＝5:1，每级混合反萃时间为15分钟。反萃完毕后，进行两相分离，空载有机相返回萃取工段循环使用，所得水相为富钴液，用于制备钴盐产品。
表4为实施例4中铜钴矿浸出液在各阶段中溶液金属离子的浓度情况(浓度：g/L)
Co Cu Fe Ni Zn Al Mn Mg Ca
步骤1：浸出原液 3.60 5.20 2.91 0.16 0.15 0.13 18.3 22.5 17.6
步骤1：萃取除铜萃余液 3.60 0.005 2.91 0.16 0.15 0.13 18.3 22.5 17.6
步骤2：含钴预处理浸出液 3.54 0.004 0.002 0.15 0.14 0.03 17.21 21.98 17.36
步骤4：萃钴后液 0.024 0 0 0.012 0.011 0.007 16.69 21.93 17.17
步骤5反萃后液(富钴液) 61.70 0.013 0.006 0.091 0.12 0.061 0.14 0.051 0.07
通过上表4可知，通过实施例4的工艺萃钴后，萃余液含钴0.026g/L，钴的萃取率为99.32％。经反萃后，所得富钴液中各金属离子的浓度为：钴：61.70g/L，铜:0.013g/L，铁：0.006g/L，镍：0.091g/L，锌：0.16g/L，铝：0.0061g/L，锰：0.24g/L，镁：0.066g/L，钙：0.011g/L，溶液中钴的纯度为99.11％。
对比例：专利公开号为US20110283838A1的发明专利，《SOLVENT EXTRACTIONPROCESS FOR SEPARATING COBALT FROM NICKEL IN AQUEOUS SOLUTION》，该专利中公开了采用协同萃取方法萃取镍钴的工序，该方法将Co和Ni同时萃取出来后，需要对Co和Ni再次分离，但在剥离Co和Ni时，需要加热到40～55℃，才能使得Co的提取率达到98％以上。
因此，结合实施例1～4的结果可以得出，本申请中采用协萃分离提取铜钴矿预处理浸出液中的钴离子，所有工序均在常温下进行，不需要进行加热处理，即可达到99.3％以上的萃取率，同时萃取后液(富钴液)中钴离子的浓度纯度均达到了99.1％以上，利于后续制备钴盐产品。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体材料及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：铜钴矿经酸浸后得到含铜、钴、铁、铝等金属离子的浸出原液，向该浸出原液中加入铜萃取剂萃取提铜得到除铜萃余液；
步骤2：向步骤1的萃余液中加入氧化剂，再加入碱调节溶液的pH值至4.0～6.5，使铁离子和铝离子沉淀，进行固液分离得到的滤液为含钴预处理浸出液；
步骤3：向步骤2的含钴预处理浸出液中加入协萃有机相，搅拌混合，控制萃取过程中PH值为3.5～5.0；
步骤4：步骤3完成钴的萃取后，进行两相分离，向萃取了钴的载钴协萃有机相中加入含钴洗水，控制洗涤过程中溶液的pH值为4.0～6.5；
步骤5：步骤4洗涤完成后，进行两相分离，向洗涤之后的载钴有机相中加入反萃液，反萃完毕后，进行两相分离，所得反萃水相为富钴液用于制备钴盐产品。
2.根据权利要求1所述的一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺，其特征在于：所述步骤1中萃取液的铜含量不超过0.1g/L。
3.根据权利要求1所述的一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺，其特征在于：步骤1中所用的酸为硫酸、盐酸、硝酸或柠檬酸的一种；浸出液原液含：铜：0～30g/L，钴：0～30g/L，铁：0～50g/L，镍：0～0.5g/L，锌：0～1.0g/L，铝：0～0.5g/L，锰：0～50g/L，镁：0～100g/L，钙：0～50g/L，浸出原液的pH值为0.5～3.0。
4.根据权利要求1所述的一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺，其特征在于：步骤2中氧化剂为H2O2、O2+SO2、NaClO或(NH4)2S2O8中的一种，碱为CaO、NaOH、Na2CO3、KOH或NH3·H2O中的一种，含钴预处理浸出液中铁离子浓度不大于0.05g/L。
5.根据权利要求1所述的一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺，其特征在于：步骤3中的协萃有机相由5,8-二乙基-7-羟基-十二烷-6-肟、4-吡啶甲酸异辛酯、3,5-吡啶二羧酸二异十三醇酯中的一种或两种成分与环烷酸、壬酸、新癸酸或异辛酸中的一种成分复配而成，复配物中任何单一成分的质量百分比范围为1％～99％。
6.根据权利要求1所述的一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺，其特征在于：步骤4中的含钴洗水包括钴离子和硫酸，其中钴离子的浓度为0.1～2.0g/L，通过洗水中的硫酸以控制洗涤过程的pH值。
7.根据权利要求1所述的一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺，其特征在于：步骤5中反萃液含有钴和硫酸，其中钴离子的浓度为0～100g/L，硫酸浓度为1～100g/L。
8.根据权利要求1所述的一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺，其特征在于：步骤3、4和5中有机相和水相的体积比为O：A＝(1.0：5.0)～(10：1.0)，其中有机相的体积浓度为0.1％～30％。
9.根据权利要求1所述的一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺，其特征在于：所述步骤3、4和5中有机相和水相的混合时间为3～30分钟。
10.根据权利要求1所述的一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺，其特征在于：所述步骤3萃取完成后分离出来的酸性水相返回矿堆作浸出液循环使用，所述步骤5分离的空载有机相返回萃取工段循环使用。
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