CN114643039A - 一种用于硫酸锰溶液中Co2+、Ni2+吸附剂的制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

一种用于硫酸锰溶液中Co²⁺、Ni²⁺吸附剂的制备方法及其应用，包括如下步骤：(1)将Na₂S·9H₂O制备成质量浓度20％的溶液搅拌10～15min得溶液A；(2)将MnSO₄·H₂O制备成质量浓度20％的溶液，在室温下于磁力搅拌器均匀搅拌18～20min得溶液B；(3)将取腐植酸与双氧水以质量比6～16∶1～2置于500ml圆底烧瓶中，于水浴锅中在60～65℃条件下反应1～1.5h得到溶液C；(4)取50mlB溶液置于250ml三颈烧瓶中，待温度达到80～85℃，逐滴加入25ml溶液A反应10～15min后，再加入50ml上述溶液C，通过恒温水浴锅磁力搅拌30～35min后得黑色沉淀晶体，用水洗涤，离心分离得到黑色晶体，真空干燥、研磨、过筛，得到所述得Co²⁺、Ni²⁺吸附剂。

Description

一种用于硫酸锰溶液中Co2+、Ni2+吸附剂的制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及吸附剂的制备方法技术领域，具体是一种用于硫酸锰溶液中Co²⁺、Ni²⁺吸附剂的制备方法及其应用，适用于电解氧化锰企业在生产过程中采用硫酸浸出，使得硫酸锰溶液中Co²⁺、Ni²⁺含量高，需要去除Co²⁺、Ni²⁺的吸附剂。

背景技术

近年来，许多电解锰氧化企业使用软锰矿生产电解氧化锰产品，软锰矿经过硫酸浸出后，原矿中的Ca、Fe、Co、Ni等杂质元素与Mn一起被浸出进入硫酸锰溶液中，而Co²⁺、Ni²⁺等的存在有仅会导致后续电解氧化锰时电流效率下降、氧化锰品质低，同时会损失有价金属元素钴、镍。

目前，硫酸锰溶液中钴、镍分离常用的方法有溶液萃取法、化学沉淀法、离子交换法。其中，化学沉淀法包括氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法以及草酸、碳酸复盐沉淀法等。氢氧化物沉淀法耗碱量大，且形成的沉淀稳定性不够好、沉淀性能不够显著。草酸、碳酸复盐沉淀法在回收锰矿浸出液中钴、镍离子还处于实验室研究阶段。硫化物沉淀比较适合镍低钴高溶液中钴镍离子的分离，可以在较低的pH下能够获得较为稳定的金属硫化物，但容易带入其它杂质元素，如能采用吸附剂选择性地将硫酸锰溶液中的Co²⁺、Ni²⁺吸附，无疑大大减化工艺过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于硫酸锰溶液中Co²⁺、Ni²⁺吸附剂的制备方法及其应用，适用于电解氧化锰企业在生产过程中采用硫酸浸出得到的硫酸锰溶液中Co²⁺、Ni²⁺含量高，需要去除Co²⁺、Ni²⁺时，能够快速、稳定地吸附除去硫酸锰溶液中的Co²⁺、Ni²⁺，并且Co²⁺、Ni²⁺吸附剂能够再生利用。

本发明采用以下技术方案实现上述目的：一种用于硫酸锰溶液中Co²⁺、Ni²⁺吸附剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将Na₂S·9H₂O制备成质量浓度为20％的溶液，在室温下于磁力搅拌器均匀搅拌10～15min得溶液A待用，

(2)将MnSO₄·H₂O制备成质量浓度为20％的溶液，在室温下于磁力搅拌器均匀搅拌18～20min得溶液B待用，

(3)取腐植酸与双氧水以质量比6～16∶1～2置于500ml圆底烧瓶中，于水浴锅中在60～65℃条件下反应1～1.5h得到溶液C待用，

(4)取50ml溶液B置于250ml三颈烧瓶中，待温度达到80～85℃，逐滴加入25ml溶液A，反应10～15min后，再加入50ml溶液C，通过恒温水浴锅磁力搅拌30～35min后得黑色沉淀晶体，

(5)将沉淀晶体用去离子水洗涤三次后，再用离心机以3000～3200转/分，离心分离得到黑色晶体，于90～95℃条件下真空干燥18～24h，研磨过筛200目后即得到所述Co²⁺、Ni²⁺吸附剂。

所述的Co²⁺、Ni²⁺吸附剂在硫酸锰溶液中的应用，是在硫酸锰溶液加入所述Co²⁺、Ni²⁺吸附剂150～200g/米³，然后以10～15转/分，缓慢搅拌10～15分钟，得到Co²⁺、Ni²⁺沉淀物。

使用时，所述Co²⁺、Ni²⁺吸附剂以固体形式添加。

本发明的具体优点在于：

1、采用本发明制备得的Co²⁺、Ni²⁺吸附剂能够快速、稳定地将硫酸锰溶液中的Co²⁺、Ni²⁺吸附。

2、本发明制备得的Co²⁺、Ni²⁺吸附剂能够再生利用。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步描述。

实施例1

本发明所述的用于硫酸锰溶液中Co²⁺、Ni²⁺吸附剂的制备方法的一个实例，包括以下步骤：

(1)将Na₂S·9H₂O制备成质量浓度为20％的溶液，在室温下于磁力搅拌器均匀搅拌10min得溶液A，

(2)将MnSO₄·H₂O制备成质量浓度为20％的溶液，在室温下于磁力搅拌器均匀搅拌18min得溶液B，

(3)取腐植酸与双氧水以质量比6∶1置于500ml圆底烧瓶中，于水浴锅中在60℃条件下反应1h得到溶液C，

(4)取50ml溶液B置于250ml三颈烧瓶中，待温度达到80℃，逐滴加入25ml溶液A，反应10min后，再加入50ml溶液C，通过恒温水浴锅磁力搅拌30min后得黑色沉淀晶体，

(5)将沉淀晶体用去离子水洗涤三次后，再用离心机以3000转/分，离心分离得到黑色晶体，于90℃条件下真空干燥18h，研磨过筛200目后即得到所述Co²⁺、Ni²⁺吸附剂。

实施例2

本发明所述的用于硫酸锰溶液中Co²⁺、Ni²⁺吸附剂的制备方法的另一个实例，包括以下步骤：

(1)将Na₂S·9H₂O制备成质量浓度为20％的溶液，在室温下于磁力搅拌器均匀搅拌15min得溶液A，

(2)将MnSO₄·H₂O制备成质量浓度为20％的溶液，在室温下于磁力搅拌器均匀搅拌20min得溶液B，

(3)取腐植酸与双氧水以质量比8∶1置于500ml圆底烧瓶中，于水浴锅中在65℃条件下反应1.5h得到溶液C，

(4)取50ml溶液B置于250ml三颈烧瓶中，待温度达到85℃，逐滴加入25ml溶液A，反应15min后，再加入50ml溶液C，通过恒温水浴锅磁力搅拌35min后得黑色沉淀晶体，

(5)将沉淀晶体用去离子水洗涤三次后，再用离心机以3200转/分，离心分离得到黑色晶体，于95℃条件下真空干燥24h，研磨过筛200目后即得到所述Co²⁺、Ni²⁺吸附剂。

实施例3

本实施例为所述Co²⁺、Ni²⁺吸附剂的一个应用实例。

将含有Ca²⁺22.64mg/L、Fe³⁺6.78mg/L、Co²⁺35.50mg/L、Ni²⁺19.76mg/L、Mn²⁺19454.61mg/L的硫酸锰溶液取200ml置于250ml三颈烧瓶中，加入0.03克所述Co²⁺、Ni²⁺吸附剂，然后将三颈烧瓶放在集热式恒温磁力加热搅拌器中加热至85℃，转速调至10转/分缓慢搅拌10分钟后，取上清液待测。测试结果表明：经过所述Co²⁺、Ni²⁺吸附剂吸附后的硫酸锰溶液中含Ca²⁺21.49mg/L、Fe³⁺6.10mg/L、Co²⁺1.31mg/L、Ni²⁺0.69mg/L、Mn²⁺18791.66mg/L，有效吸附剂了Co²⁺、Ni²⁺，吸附率分别为96.31与96.51。

实施例4

本实施例为所述Co²⁺、Ni²⁺吸附剂的另一应用实例。

将含有Ca²⁺24.09mg/L、Fe³⁺6.06mg/L、Co²⁺36.77mg/L、Ni²⁺20.04mg/L、Mn²⁺19761.20mg/L的硫酸锰溶液取200ml置于250ml三颈烧瓶中，加入0.04克所述Co²⁺、Ni²⁺吸附剂，然后将三颈烧瓶放在集热式恒温磁力加热搅拌器中，加热至85℃，转速调至10转/分缓慢搅拌10分钟后，取上清液待测。测试结果表明：经过所述Co²⁺、Ni²⁺吸附剂吸附后的硫酸锰溶液中含Ca²⁺23.43mg/L、Fe³⁺5.70mg/L、Co²⁺1.34mg/L、Ni²⁺0.72mg/L、Mn²⁺18946.33mg/L，有效吸附剂了Co²⁺、Ni²⁺，吸附率分别为96.36与96.41。

Claims (3)

1.一种用于硫酸锰溶液中Co²⁺、Ni²⁺吸附剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将Na₂S·9H₂O制备成质量浓度为20％的溶液，在室温下于磁力搅拌器均匀搅拌10～15min得溶液A，

(2)将MnSO₄·H₂O制备成质量浓度为20％的溶液，在室温下于磁力搅拌器均匀搅拌18～20min得溶液B，

(3)取腐植酸与双氧水以质量比6～16∶1～2置于500ml圆底烧瓶中，于水浴锅中在60～65℃条件下反应1～1.5h得到溶液C，

(4)取50ml溶液B置于250ml三颈烧瓶中，待温度达到80～85℃，逐滴加入25ml溶液A，反应10～15min后，再加入50ml溶液C，通过恒温水浴锅磁力搅拌30～35min后得黑色沉淀晶体，

(5)将黑色沉淀晶体体用去离子水洗涤三次后，再用离心机以3000～3200转/分，离心分离得到黑色晶体，于90～95℃条件下真空干燥18～24h，研磨过筛200目后即得到所述Co^{2 +}、Ni²⁺吸附剂。

2.权利要求1所述的Co²⁺、Ni²⁺吸附剂在硫酸锰溶液中的应用，其特征在于，在硫酸锰溶液加入所述Co²⁺、Ni²⁺吸附剂150～200g/米³，然后以10～15转/分，缓慢搅拌10～15分钟，得到Co²⁺、Ni²⁺沉淀物。

3.根据权利要求1所述的Co²⁺、Ni²⁺吸附剂在硫酸锰溶液中的应用，其特征在于，使用时，所述Co²⁺、Ni²⁺吸附剂以固体形式添加。