CN114134322A - 一种从含铜锰钙锌混合溶液中分离铜锰的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种从含铜锰钙锌混合溶液中分离铜锰的方法，所述方法包括如下步骤：(1)对含铜锰钙锌混合溶液进行第一萃取，得到第一有机相和第一水相；其中，所述第一萃取中使用的萃取剂A包括羧酸类萃取剂中的1种或至少2种的组合；(2)将步骤(1)得到的第一有机相依次进行洗涤和反萃，得到含铜溶液；(3)将步骤(1)得到的第一水相进行第二萃取，得到第二有机相和第二水相；所述第二有机相经依次进行的洗涤和反萃得到富锰溶液。通过本发明提供的方法，将铜锰两种有价金属提取分离，操作简单，同时，羧酸类萃取剂对Cu和Mn提取率均大于99.0％，硫酸反萃率大于99.5％。

Description

一种从含铜锰钙锌混合溶液中分离铜锰的方法
技术领域
本发明涉及湿法冶金领域，具体涉及一种从含铜锰钙锌混合溶液中分离铜锰的方法。
背景技术
目前，在钴的湿法冶金生产中，钴原料中的杂质离子在P204除杂工序中被除去，形成含大量铜锰钙等杂质金属的氯化物溶液，这些溶液常采用碳酸钠沉淀形成铜锰钙碳酸盐，其中铜和锰含量最多，且价值高。一个大型的钴冶炼厂每年产生的这种碳酸盐渣达数千吨以致上万吨，其中有价金属的价值达数千万。
CN105274352A公开了一种从碳酸铜锰钴钙锌混合物中分离铜锰钴的方法，其先向碳酸铜锰渣中加入硫酸形成硫酸盐溶液，除去硫酸钙沉淀，然后用酮肟或醛肟等萃铜试剂将铜以硫酸铜的形式分离出来，然后调整除铜后的溶液pH值，加入活泼金属粉末将钴还原为钴粉分离出去后，最后向滤液中加入碳酸钠，使锰沉淀下来获得锰碳酸盐。
CN105296754A公开了一种从氯化铜锰钴钙锌除杂溶液中分离铜钴锰的方法，其向铜锰钴钙锌溶液中加入硫酸钠，过滤除去硫酸钙，调节pH值在4.0-6.0，使溶液中铜离子沉淀，过滤分离出铜沉淀，再采用硫酸溶解蒸发结晶后得到硫酸铜晶体，向除铜后液中加入锰粉，使钴离子还原成钴粉分离除去，除钴后液中含有锰及是少量锌钙，通过蒸发结晶或者加入碳酸钠，使锰沉淀下来得到粗碳酸锰等锰盐沉淀。
上述方法操作复杂，其中，所用萃取法成本较高，沉淀法还会造成有价金属夹带损失。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种从含铜锰钙锌混合溶液中分离铜锰的方法，将铜和锰从溶液中分离开来，操作简单，可以经济有效的将铜锰两种有价金属提取分离。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种从含铜锰钙锌混合溶液中分离铜锰的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)对含铜锰钙锌混合溶液进行第一萃取，得到第一有机相和第一水相；其中，所述第一萃取中使用的萃取剂A包括羧酸类萃取剂中的1种或至少2种的组合；所述羧酸类萃取剂结构通式如下：
Figure BDA0002666614690000021
其中，10≤m+n≤22，-CnH2n+1以及-CmH2m+1分别独立地为碳原子数为1-21的直链或支链的烷基；所述第一萃取中萃取剂A与含铜锰钙锌混合溶液的体积比为(0.1-10):1；所述第一萃取中所用的萃取剂A使用前进行皂化；所述第一水相的pH为4-5.5；
(2)将步骤(1)得到的第一有机相依次进行洗涤和反萃，得到含铜溶液；
(3)将步骤(1)得到的第一水相进行第二萃取，得到第二有机相和第二水相；所述第二有机相经依次进行的洗涤和反萃得到富锰溶液。
通过本发明提供的方法，将铜锰两种有价金属提取分离，操作简单，同时，羧酸类萃取剂对Cu和Mn提取率均大于99.0％，硫酸反萃率大于99.5％。
本发明中，所述第一萃取中萃取剂A与含铜锰钙锌混合溶液的体积比为(0.1-10):1，例如可以是0.1:1、0.5:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所述第一水相的pH为4-5.5，例如可以是4、4.2、4.4、4.6、4.8、5、5.2、5.4或5.5等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述含铜锰钙锌混合溶液中的金属元素包括：Cu、Mn、Ca、Fe、Al、Co及Zn。
优选地，所述含铜锰钙锌混合溶液中Fe的浓度≤10g/L，例如可以是10g/L、9g/L、8g/L、7g/L、6g/L、5g/L、4g/L或3g/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述含铜锰钙锌混合溶液中Al的浓度≤1g/L，例如可以是1g/L、0.8g/L、0.6g/L、0.4g/L或0.2g/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述第一萃取中萃取剂A的体积分数为5-30％，例如可以是5％、10％、15％、20％、25％或30％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述第一萃取包括单级萃取或多级逆流萃取。
优选地，所述多级逆流萃取的级数为2-30级，例如可以是2、5、10、15、20、25或30等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述第一萃取中的搅拌速度为100-250r/min，例如可以是100r/min、150r/min、200r/min或250r/min等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述第一萃取的时间为5-30min，例如可以是5min、10min、15min、20min、25min或30min等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述皂化采用6-14mol/L的碱液进行，例如可以是6mol/L、7mol/L、8mol/L、9mol/L、10mol/L、11mol/L、12mol/L、13mol/L或14mol/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述洗涤为多级逆流洗涤。
优选地，步骤(2)所述洗涤的级数为2-10级，例如可以是2、3、4、5、6、7、8、9或10等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述洗涤为采用酸液进行洗涤。
优选地，步骤(2)所述反萃为采用酸液进行反萃。
本发明中，第一有机相的洗涤和反萃中有机相和水相的体积比为(0.1-10):1，例如可以是0.1:1、0.5:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述第二萃取中所用的萃取剂B包括包括磷型萃取剂和/或羧酸类萃取剂。
本发明中，所述磷型萃取剂包括C272等。
优选地，所述羧酸类萃取剂结构通式如下：
Figure BDA0002666614690000041
其中，10≤m+n≤22，-CnH2n+1以及-CmH2m+1分别独立地为碳原子数为1-21的直链或支链的烷基。
优选地，所述萃取剂B中的羧酸类萃取剂包括1种羧酸或至少2种羧酸的混合物。
优选地，所述萃取剂B的体积分数为5-30％，例如可以是5％、10％、15％、20％、25％或30％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述第二萃取中萃取剂B与第一水相的体积比为(0.1-10):1，例如可以是0.1:1、0.5:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述第二萃取为多级逆流萃取。
优选地，所述多级逆流萃取的级数为5-30级，例如可以是5、10、15、20、25或30等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述第二萃取中的搅拌速度为100-250r/min，例如可以是100r/min、150r/min、200r/min或250r/min等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述第二萃取的时间为5-30min，例如可以是5min、10min、15min、20min、25min或30min等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，第二水相的pH值由于萃取剂不同会有不同的pH值作业区间，本发明中不做具体限定，如采用C272时，第二水相的pH值为3-4，采用所述羧酸类萃取剂时，第二水相的pH值为5.5-7.5，优选为5.5-6.8。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述第二萃取中所用的萃取剂B使用前进行皂化。
优选地，所述皂化为采用6-14mol/L的碱液进行，例如可以是6mol/L、7mol/L、8mol/L、9mol/L、10mol/L、11mol/L、12mol/L、13mol/L或14mol/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述洗涤为多级逆流洗涤。
优选地，步骤(3)所述洗涤的级数为2-10级，例如可以是2、3、4、5、6、7、8、9或10等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述洗涤为采用酸液进行洗涤。
优选地，步骤(3)所述洗涤中有机相和水相的体积比为(0.1-10):1，例如可以是0.1:1、0.5:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述反萃为采用酸液进行反萃。
优选地，步骤(3)所述反萃中有机相和水相的体积比为(0.1-10):1，例如可以是0.1:1、0.5:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第二水相依次经除油和结晶，得到硫酸钠晶体。
优选地，所述结晶的方式为MVR蒸发。
作为本发明优选的技术方案，所述方法包括如下步骤：
(1)对含铜锰钙锌混合溶液进行第一萃取，得到第一有机相和第一水相；其中，所述第一萃取中使用的萃取剂A包括羧酸类萃取剂中的1种或至少2种的组合；所述羧酸类萃取剂结构通式如下：
Figure BDA0002666614690000061
其中，10≤m+n≤22，-CnH2n+1以及-CmH2m+1分别独立地为碳原子数为1-21的直链或支链的烷基；所述第一萃取中萃取剂A与含铜锰钙锌混合溶液的体积比为(0.1-10):1所述第一萃取中萃取剂A的体积分数为5-30％；所述第一萃取的时间为5-30min；所述第一萃取中所用的萃取剂A使用前进行皂化；所述第一水相的pH为4-5.5；
(2)将步骤(1)得到的第一有机相依次进行洗涤和反萃，得到含铜溶液；
(3)将步骤(1)得到的第一水相进行第二萃取，得到第二有机相和第二水相；所述第二有机相经依次进行的洗涤和反萃得到富锰溶液；其中，所述第二萃取中所用的萃取剂B包括包括磷型萃取剂和/或羧酸类萃取剂；所述羧酸类萃取剂结构通式如下：
Figure BDA0002666614690000071
其中，10≤m+n≤22，-CnH2n+1以及-CmH2m+1分别独立地为碳原子数为1-21的直链或支链的烷基；所述萃取剂B的体积分数为5-30％；所述第二萃取中萃取剂B与第一水相的体积比为(0.1-10):1；所述第二萃取的时间为5-30min。
本发明中，第二萃取得到的第二有机相可以返回第一萃取进行萃铜。
本发明中，当混合溶液中含锌时，反萃后的溶液中会含有锌，为了得到单一的锰溶液可在第一萃取前或在第一萃取和第二萃取间采用常规方法进行去除，例如采用磷型和/或步骤(1)中羧酸类萃取剂萃取除去，采用所述羧酸类萃取剂进行萃取时，可通过控制水相平衡pH在5-6将锌离子萃取除去；同时若溶液中含有铁铝时，可采用现有技术中常规的手段如化学沉淀，萃取(如本发明中的羧酸类萃取剂)等方法去除铁铝，然后再进行第一萃取。上述过程并不会对铜和锰的分离造成影响。
本发明中，萃取剂的稀释剂包括溶剂油、煤油、Escaid110、己烷、庚烷、十二烷中的1种或至少2种的组合。
所述组合可以是溶剂油和煤油的组合，Escaid110和己烷的组合或庚烷和十二烷的组合等，但不限于所列举的组合，该范围内其他未列举的组合同样适用。
本发明中，所述溶剂可以是200号溶剂油和/或260号溶剂油。
本发明中，所述十二烷可以是正十二烷等。
本发明中，所述碱液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水中的1种或至少2种的组合。
所述组合可以是氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液的组合或氢氧化钾溶液和氨水的组合等，但不限于所列举的组合，该范围内其他未列举的组合同样适用。
本发明中，洗涤和反萃中的酸液为硫酸和/或盐酸等，洗涤采用酸液pH为1-2，例如可以是1、1.2、1.4、1.5、1.8或2等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用，反萃采用盐酸浓度为1-4mol/L，例如可以是1mol/L、1.5mol/L、2mol/L、2.5mol/L、3mol/L或4mol/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用，反萃所用硫酸浓度为0.5-3.5mol/L，例如0.5mol/L、1mol/L、2mol/L、3mol/L或3.5mol/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，有机相1经反萃得到的萃取剂经皂化后可返回萃取作业中，萃取剂皂化后也可由钠皂转为锰皂。
本发明中，所述的羧酸类萃取剂可为一种或多种羧酸的混合物，例如萃取剂BC196(通式中m＝8，n＝8所对应的化合物)，萃取剂BC191(通式中m＝8，n＝10所对应的化合物)，萃取剂BC196和BC191的混合物，萃取剂BC199(通式中m＝8，n＝2、m＝7，n＝9、m＝10，n＝8和m＝10，n＝10所对应的化合物以体积比1:1:1:1混合)。
本发明中，所述逆流萃取是萃取分离操作法之一，含有被萃取物的水相及有机相分别从萃取器的两端流入，以相反方向流动，进行连续多级搅拌接触分层而达到分离的目的。
本发明中，相关工序的反应方程式如下：
羧酸类萃取剂皂化：HA(org)+NaOH→NaA(org)+H2O
羧酸类萃取剂萃取：2NaA(org)+MSO4→MA2(org)+Na2SO4
硫酸反萃：MA2(org)+H2SO4→2HA(org)+MSO4
其中：M为Cu2+、Mn2+等金属。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明提供的方法，对金属离子分离效果好，将铜锰钙锌渣中铜锰实现分离净化，操作简单，工艺稳定，运行成本低。
(2)本发明提供的回收方法中铜、锰提取率≥99％，硫酸反萃率≥99.5％。
附图说明
图1是本发明实施例1中的从含铜锰钙锌混合溶液中分离铜锰的方法的示意图。
下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1
本实施例提供一种从含铜锰钙锌混合溶液中分离铜锰的方法，如图1所示。
本实施例中的含铜锰钙锌溶液来源于P204除杂后离子硫酸盐混合液：锰58g/L，铜15g/L，钙0.5g/L，锌3.2g/L，铁0.01g/L。
本实施例中为了得到单一的铜溶液和锰溶液，在萃取开始时进行了采用C272进行除锌，得到含铜锰钙混合溶液
采用皂化后的BC196(体积分数为25％，稀释剂为Escaid 110，用6mol/L的氨水溶液进行皂化)对含铜锰钙混合溶液进行10级逆流萃取，萃取剂与含铜锰钙溶液的体积比为2:1，萃取时间为8min，搅拌速度为150r/min，实验温度为25℃，分相后分别获得第一有机相和pH值为4.5的第一水相，采用pH为1.5的硫酸对第一有机相进行2级逆流洗涤后，再采用2mol/L硫酸进行反萃3次，第一有机相与洗涤液或反萃液的体积为8:1，得到硫酸铜溶液经除油后浓缩结晶，反萃后的有机相返回皂化工序循环使用。
采用皂化后的BC196(体积分数为25％，稀释剂为Escaid 110，用6mol/L的氨水溶液进行皂化)对第一水相进行多级逆流萃取，萃取级数8级，萃取剂与第一水相的体积比为4:1，萃取时间为8min，搅拌速度为150r/min，静置15min，实验温度为25℃，分别获得第二有机相和pH值为6.3的第二水相，采用pH为1.5的硫酸对第二有机相进行5级逆流洗涤后，再采用2mol/L的硫酸进行反萃5次，第二有机相与洗涤液或反萃液的体积比为2:1，反萃后得到富锰溶液。
本实施例中Cu和Mn的提取率分别为99.7％和99.6％，反萃率分别为99.7％和99.7％。
实施例2
本实施例提供一种从含铜锰钙锌混合溶液中分离铜锰的方法，实施例中的含铜锰钙锌溶液中：锰10g/L，铜0.01g/L，钙0.34g/L，锌1.0g/L。
采用皂化后的BC191(体积分数为20％，稀释剂为260号溶剂油，用10mol/L的NaOH溶液进行皂化)对含铜锰溶液进行7级逆流萃取，萃取剂与含铜锰钙锌溶液的体积比为0.2:1，萃取时间为5min，搅拌速度为200r/min，静置20min，实验温度为25℃，分相后分别获得第一有机相和pH值为5的第一水相，采用pH为1.2的硫酸对第一有机相进行4级逆流洗涤后，再采用2mol/L硫酸进行反萃1次，第一有机相与洗涤液或反萃液的体积为10:1，反萃得到的硫酸铜溶液经除油后浓缩结晶，反萃得到的有机相返回皂化工序循环使用。
采用皂化后的C272(体积分数为20％，稀释剂为260号溶剂油，皂化剂10mol/L的NaOH溶液)对第一水相进行多级逆流萃取，萃取级数5级，萃取剂与第一水相的体积比为0.2:1，萃取时间为5min，搅拌速度为200r/min，静置20min，实验温度为常规温度25℃，控制水相pH值2.5，分相，获得负载锌有机相和除锌后第一水相，采用pH为1.2的硫酸对负载锌有机相进行3级逆流洗涤后，再采用2mol/L硫酸进行反萃2次，洗涤或反萃中的有机相与洗涤液或反萃液的体积为10:1，得到富锌溶液经除油后浓缩结晶。
采用皂化后的C272对除锌后第一水相进行5级萃取，萃取剂与第一水相的体积比为1:1，其它萃取条件同上，分相分别获得第二有机相和pH值为4的第二水相，采用pH为1.2的硫酸对第二有机相进行3级逆流洗涤后，再采用2.5mol/L硫酸进行反萃4次，洗涤或反萃中的有机相与洗涤液或反萃液的体积为10:1，得到富锰溶液。
本实施例中Cu和Mn的提取率分别为99.7％和99.8％，反萃率分别为99.6％和99.7％。
实施例3
本实施例提供一种从含铜锰钙锌混合溶液中分离铜锰的方法，实施例中的含铜锰钙锌溶液中：锰15g/L，铜0.05g/L，钙0.4g/L，锌1.2g/L。
采用锰皂后的BC196(体积分数为25％，稀释剂为Escaid 110，先采用10moL/L氢氧化钠溶液处理，然后采用2g/L的硫酸锰溶液处理得到锰皂)对含铜锰钙锌溶液进行4级逆流萃取，萃取剂与含铜锰溶液的体积比为0.2:1，萃取时间为10min，搅拌速度为150r/min，静置10min，实验温度为25℃，分相后分别获得第一有机相和pH值为5.3的第一水相，采用pH为1的硫酸对第一有机相进行5级逆流洗涤后，再采用2.5mol/L硫酸进行反萃1次，第一有机相与洗涤液或反萃液的体积为10:1，反萃得到的硫酸铜溶液经除油后浓缩结晶，反萃得到的有机相返回皂化工序循环使用。
采用皂化的BC196(体积分数为25％，稀释剂为Escaid 110，用8mol/L的NaOH溶液进行皂化)将第一水相中的锌萃取除去，萃取级数9级，控制水相pH为5.6，分相后获得负载锌有机相和除锌后第一水相，采用pH为1的稀硫酸对负载锌有机相进行5级逆流洗涤后，再采用2.5mol/L硫酸进行反萃2次，第一有机相与洗涤液或反萃液的体积为10:1，反萃得到的硫酸锌溶液经除油后浓缩结晶。
采用皂化后的BC196对除锌后第一水相进行多级逆流萃取，萃取级数7级，萃取剂与第一水相的体积比为2:1，萃取时间为10min，搅拌速度为150r/min，静置10min，实验温度为25℃，分别获得第二有机相和pH值为6.8的第二水相，采用pH为1的硫酸对第二有机相进行7级逆流洗涤后，再采用2.5mol/L的硫酸进行反萃4次，第二有机相与洗涤液或反萃液的体积比为10:1，反萃后得到富锰溶液。
本实施例中Cu和Mn的提取率分别为99.8％和99.7％，反萃率分别为99.7％和99.7％。
对比例1
与实施例1的区别仅在于将第一萃取中的萃取剂替换为羧酸类萃取剂CA-100，经检测，Cu和Mn的提取率分别为78％和75％，反萃率分别为99.4％和99.3％。
对比例2
与实施例1的区别仅在于将第一萃取中的萃取剂替换为羧酸类萃取剂Versatic10，水溶性较大，萃取不稳定，分离效果差，成本高。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种从含铜锰钙锌混合溶液中分离铜锰的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)对含铜锰钙锌混合溶液进行第一萃取，得到第一有机相和第一水相；其中，所述第一萃取中使用的萃取剂A包括羧酸类萃取剂中的1种或至少2种的组合；所述羧酸类萃取剂结构通式如下：
Figure FDA0002666614680000011
其中，10≤m+n≤22，-CnH2n+1以及-CmH2m+1分别独立地为碳原子数为1-21的直链或支链的烷基；所述第一萃取中萃取剂A与含铜锰钙锌混合溶液的体积比为(0.1-10):1；所述第一萃取中所用的萃取剂A使用前进行皂化；所述第一水相的pH为4-5.5；
(2)将步骤(1)得到的第一有机相依次进行洗涤和反萃，得到含铜溶液；
(3)将步骤(1)得到的第一水相进行第二萃取，得到第二有机相和第二水相；所述第二有机相经依次进行的洗涤和反萃得到富锰溶液。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述含铜锰钙锌混合溶液中的金属元素包括：Cu、Mn、Ca、Fe、Al、Co及Zn；
优选地，所述含铜锰钙锌混合溶液中Fe的浓度≤10g/L；
优选地，所述含铜锰钙锌混合溶液中Al的浓度≤1g/L。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述第一萃取中萃取剂A的体积分数为5-30％；
优选地，步骤(1)所述第一萃取包括单级萃取或多级逆流萃取；
优选地，所述多级逆流萃取的级数为2-30级；
优选地，步骤(1)所述第一萃取中的搅拌速度为100-250r/min；
优选地，步骤(1)所述第一萃取的时间为5-30min。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述皂化采用6-14mol/L的碱液进行。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述洗涤为多级逆流洗涤；
优选地，步骤(2)所述洗涤的级数为2-10级；
优选地，步骤(2)所述洗涤为采用酸液进行洗涤；
优选地，步骤(2)所述反萃为采用酸液进行反萃。
6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述第二萃取中所用的萃取剂B包括包括磷型萃取剂和/或羧酸类萃取剂；
优选地，所述羧酸类萃取剂结构通式如下：
Figure FDA0002666614680000021
其中，10≤m+n≤22，-CnH2n+1以及-CmH2m+1分别独立地为碳原子数为1-21的直链或支链的烷基；
优选地，所述萃取剂B中的羧酸类萃取剂包括1种羧酸或至少2种羧酸的混合物；
优选地，所述萃取剂B的体积分数为5-30％。
7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述第二萃取中萃取剂B与第一水相的体积比为(0.1-10):1；
优选地，步骤(3)所述第二萃取为多级逆流萃取；
优选地，所述多级逆流萃取的级数为5-30级；
优选地，步骤(3)所述第二萃取中的搅拌速度为100-250r/min；
优选地，步骤(3)所述第二萃取的时间为5-30min。
8.如权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述第二萃取中所用的萃取剂B使用前进行皂化；
优选地，所述皂化为采用6-14mol/L的碱液进行。
9.如权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述洗涤为多级逆流洗涤；
优选地，步骤(3)所述洗涤的级数为2-10级；
优选地，步骤(3)所述洗涤为采用酸液进行洗涤；
优选地，步骤(3)所述洗涤中有机相和水相的体积比为(0.1-10):1；
优选地，步骤(3)所述反萃为采用酸液进行反萃；
优选地，步骤(3)所述反萃中有机相和水相的体积比为(0.1-10):1；
优选地，所述第二水相依次经除油和结晶，得到硫酸钠晶体；
优选地，所述结晶的方式为MVR蒸发。
10.如权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)对含铜锰钙锌混合溶液进行第一萃取，得到第一有机相和第一水相；其中，所述第一萃取中使用的萃取剂A包括羧酸类萃取剂中的1种或至少2种的组合；所述羧酸类萃取剂结构通式如下：
Figure FDA0002666614680000031
其中，10≤m+n≤22，-CnH2n+1以及-CmH2m+1分别独立地为碳原子数为1-21的直链或支链的烷基；所述第一萃取中萃取剂A与含铜锰钙锌混合溶液的体积比为(0.1-10):1所述第一萃取中萃取剂A的体积分数为5-30％；所述第一萃取的时间为5-30min；所述第一萃取中所用的萃取剂A使用前进行皂化；所述第一水相的pH为4-5.5；
(2)将步骤(1)得到的第一有机相依次进行洗涤和反萃，得到含铜溶液；
(3)将步骤(1)得到的第一水相进行第二萃取，得到第二有机相和第二水相；所述第二有机相经依次进行的洗涤和反萃得到富锰溶液；其中，所述第二萃取中所用的萃取剂B包括包括磷型萃取剂和/或羧酸类萃取剂；所述羧酸类萃取剂结构通式如下：
Figure FDA0002666614680000041
其中，10≤m+n≤22，-CnH2n+1以及-CmH2m+1分别独立地为碳原子数为1-21的直链或支链的烷基；所述萃取剂B的体积分数为5-30％；所述第二萃取中萃取剂B与第一水相的体积比为(0.1-10):1；所述第二萃取的时间为5-30min。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115893497A (zh) * 2022-11-14 2023-04-04 广东邦普循环科技有限公司 一种从含钙铜铬硅的锰溶液中制备高纯硫酸锰的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5015448A (en) * 1987-10-28 1991-05-14 Gutec Gesellschaft Zur Entwicklung Von Umweltschutztechnologie Mbh Particulate material suitable for selectively separating metal cations from aqueous solutions, process for its production, and use thereof
US20020053260A1 (en) * 2000-07-19 2002-05-09 Nakon David Gregory Process for extraction of metals
AT502369A1 (de) * 2005-09-12 2007-03-15 Bonn Guenther Dr Verfahren zur detektion organischer verbindungen
CN101735122A (zh) * 2009-12-18 2010-06-16 李宁 一种羟基蛋氨酸盐和配合物的制备方法
CN102796026A (zh) * 2011-10-31 2012-11-28 江西理工大学 一种新型工业铜萃取剂的合成方法
CN106834680A (zh) * 2017-01-04 2017-06-13 北京科技大学 一种Li、Co、Ni、Cu、Mn混合金属离子的分离方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1805335B1 (en) * 2004-09-13 2014-11-05 Canopean PTY. Ltd Process for preparing nickel loaded organic extractant solution
CN106319228B (zh) * 2016-08-26 2018-06-19 荆门市格林美新材料有限公司 一种从含镍钴锰废渣中同步回收镍钴锰的方法
CN111592459B (zh) * 2020-06-28 2021-10-15 北京博萃循环科技有限公司 羧酸类化合物、其制备方法及应用
CN112281001B (zh) * 2020-10-22 2022-09-06 北京博萃循环科技有限公司 一种利用含锰废液制备锰盐的方法
CN112575193A (zh) * 2020-11-24 2021-03-30 北京博萃循环科技有限公司 一种铜和锰的分离方法及其应用
CN112538569B (zh) * 2020-11-24 2024-02-20 北京博萃循环科技有限公司 一种从含镍钴锰的料液中分离镍钴锰的方法
CN112320860B (zh) * 2020-11-30 2023-02-17 北京博萃循环科技有限公司 一种提纯硫酸镍的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5015448A (en) * 1987-10-28 1991-05-14 Gutec Gesellschaft Zur Entwicklung Von Umweltschutztechnologie Mbh Particulate material suitable for selectively separating metal cations from aqueous solutions, process for its production, and use thereof
US20020053260A1 (en) * 2000-07-19 2002-05-09 Nakon David Gregory Process for extraction of metals
AT502369A1 (de) * 2005-09-12 2007-03-15 Bonn Guenther Dr Verfahren zur detektion organischer verbindungen
CN101735122A (zh) * 2009-12-18 2010-06-16 李宁 一种羟基蛋氨酸盐和配合物的制备方法
CN102796026A (zh) * 2011-10-31 2012-11-28 江西理工大学 一种新型工业铜萃取剂的合成方法
CN106834680A (zh) * 2017-01-04 2017-06-13 北京科技大学 一种Li、Co、Ni、Cu、Mn混合金属离子的分离方法

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