CN115161495A - 一种从高杂质硫酸钴溶液中分离富集钴的方法 - Google Patents

一种从高杂质硫酸钴溶液中分离富集钴的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115161495A
CN115161495A CN202210993665.1A CN202210993665A CN115161495A CN 115161495 A CN115161495 A CN 115161495A CN 202210993665 A CN202210993665 A CN 202210993665A CN 115161495 A CN115161495 A CN 115161495A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cobalt
resin
sulfate solution
cobalt sulfate
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210993665.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115161495B (zh
Inventor
马永刚
黄善富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jinyuansheng New Energy Materials Co ltd
Original Assignee
Shanghai Jinyuansheng New Energy Materials Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jinyuansheng New Energy Materials Co ltd filed Critical Shanghai Jinyuansheng New Energy Materials Co ltd
Priority to CN202210993665.1A priority Critical patent/CN115161495B/zh
Publication of CN115161495A publication Critical patent/CN115161495A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115161495B publication Critical patent/CN115161495B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
    • C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
    • C22B23/0453—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/006—Wet processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种从高杂质硫酸钴溶液中分离富集钴的方法，用于从含有铁、钙、镁、锰、锌杂质元素的硫酸钴溶液，通过树脂吸附法，一步实现钴的分离与富集，得到的解吸液满足电池级硫酸钴产品的生产质量指标要求。本方法适应原料中不含镍、铜、铝杂质的特点，从而避免了常规工艺在提取分离钴前溶液需净化除钙镁锰锌等杂质的技术限制，从而极大地缩短了工艺流程，降低了生产成本。同时，通过尾液的中和及中和后水的返回利用，极大地降低了全流程新水的消耗。

Description

一种从高杂质硫酸钴溶液中分离富集钴的方法
技术领域
本发明属于钴湿法冶金生产技术领域，尤其涉及一种从高杂质硫酸钴溶液中分离富集钴的方法。
背景技术
电池级硫酸钴产品的生产原料多为铜钴矿湿法冶炼中间产品粗氢氧化钴、镍冶炼中间产出物硫酸钴溶液或废钴原料回收的粗钴盐，其主要杂质元素为钙、镁、铜、锌、锰、铁，杂质元素的含量因原料的不同而存在高低差异。因此，生产电池级硫酸钴盐产品的传统工艺路线设计，均为：原料浸出溶解→浸出液净化除杂→提取并富集钴，浸出液净化除杂顺序则为：铁→铜→钙→锰→锌→镁，最后通过采用萃取法提取并富集钴，使得钴与溶液中的钠、硅及阴离子氯、磷等分离，最终得到满足产品生产质量标准要求的钴盐溶液，钴盐溶液蒸发结晶得到最终产品。
近年来，随着电池级硫酸钴盐的市场需求增加，其生产原料主要以非洲刚果(金)利用铜钴矿生产的粗制氢氧化钴为主，采用萃取工艺生产精制钴盐产品。但此工艺生产成本较高，且受制于原料成本和现有终端售价的两方面挤压，目前钴盐生产厂家的利润率很低，钴产业链各个环节的生产积极性普遍不高。上游粗制氢氧化钴因生产原辅材料成本高，税费高，国内到岸价格始终居高不下，下游钴深加工企业成本下降空间有限。因此，目前如何降低钴盐的冶炼加工成本已经成为行业正待突破的瓶颈问题。
目前，通常采用离子交换技术替代湿法炼铜中萃取工艺，CN110468280A公开了一种离子交换法回收废旧钴酸锂电池中有价金属的方法，所述方法包括：废旧钴酸锂电池的放电破碎剥离浸出、浸出液除杂、钴树脂吸附-解吸，得到硫酸钴溶液。所述方法需对浸出液进行除杂处理。目前，使用的离子交换树脂绝大多数是以苯乙烯或丙烯酸聚合物为骨架的有机离子交换树脂，其性能存在难以克服的缺陷：交换容量小、交换速度慢、循环使用周期短、含水率高和转型膨胀率高等缺点，尤其其离子交换的选择性太差而导致其无法在成分十分复杂的多金属酸浸液中分离富集有价金属的工业化应用。
本发明针对目前电池级硫酸钴盐生产流程长、成本高的技术瓶颈难点结合了原料杂质元素特征，提出了一步法从高杂质硫酸钴溶液中高效分离并富集钴，得到满足电池级硫酸钴生产指标的硫酸钴溶液。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从高杂质硫酸钴溶液中分离富集钴的方法，所述方法实现从高杂质含量的硫酸钴溶液一步法得到生产电池级硫酸钴盐的硫酸钴溶液，缩短工艺流程，提高钴直收率。
为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种从高杂质硫酸钴溶液中分离富集钴的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将高杂质硫酸钴溶液进行稀释，调节pH，得到调节后的溶液；
(2)将步骤(1)调节后的溶液采用多级串联树脂柱进行吸附，得到吸附后树脂和尾液；
(3)将步骤(2)吸附后树脂依次进行洗涤、解吸后，得到硫酸钴溶液；
步骤(2)所述树脂包括LSC-485树脂。
本发明通过对高杂质硫酸钴溶液进行稀释、氧化镁调pH、树脂吸附、尾液中和、中和后水洗涤和解吸工艺，一步法从高杂质溶液体系中提取并富集钴，通过解吸吸附树脂得到纯净的硫酸钴溶液，从而省去原生产工艺流程中冗长的溶液净化除杂流程和因溶剂萃取而导致的多级除油工序，极大地降低了生产成本。
本发明所述硫酸钴溶液中不含镍、铜、铝杂质，不影响LSC-485树脂的吸附选择性，在分离富集钴前，无任何除杂工序，可直接采用树脂吸附即可一步分离并富集溶液中的钴，得到纯净的硫酸钴溶液。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述高杂质硫酸钴溶液中钴离子的浓度为40～60g/L，例如可以是42g/L、44g/L、46g/L、48g/L、50g/L、52g/L、54g/L、56g/L或58g/L等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述高杂质硫酸钴溶液还包括Fe2+、Mn2+、Mg2+、Ca2+或Zn2+中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，步骤(1)所述高杂质硫酸钴溶液不含有Ni、Cu或Al离子中的任意一种。
作为本发明优选的技术方案，所述Fe2+的浓度为4～10g/L，例如可以是4g/L、5g/L、6g/L、7g/L、8g/L、9g/L或10g/L等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述Mn2+的浓度为10～15g/L，例如可以是10g/L、11g/L、12g/L、13g/L、14g/L或15g/L等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述Mg2+的浓度为4～6g/L，例如可以是4g/L、4.5g/L、5g/L、5.5g/L或6g/L等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述Ca2+的浓度为1～2g/L，例如可以是1g/L、1.2g/L、1.4g/L、1.6g/L、1.8g/L或2g/L等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述Zn2+的浓度为0.5～1g/L，例如可以是0.5g/L、0.6g/L、0.7g/L、0.8g/L、0.9g/L或1g/L等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
目前，针对高杂质硫酸钴溶液通常采用萃取净化除杂与富集提纯工艺，必须在钴富集提纯前先净化脱除溶液中的铁、锰、锌、钙、镁，由于高杂质溶液中杂质元素总含量为20～30g/L，因此，净化除杂过程不仅成本高、流程长，而且会造成大量的钴夹带损失。本发明中，高杂质硫酸钴溶液因其不含铜、铝、镍杂质，尽管所含铁、锰、锌、钙或镁等杂质含量高，但不影响树脂的吸附选择性。因而，本溶液体系无需先进行杂质脱除，直接采用树脂吸附即可一步分离并富集溶液中的钴，得到纯净的硫酸钴溶液。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述稀释为将高杂质硫酸钴溶液中钴离子的浓度稀释至4～5g/L，例如可以是4g/L、4.2g/L、4.4g/L、4.6g/L、4.8g/L或5g/L等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中，为保证树脂饱和吸附容量和吸附效率，在吸附前先将硫酸钴溶液稀释，使钴金属离子浓度降至4～5g/L。
优选地，步骤(1)所述调节pH为将pH调节至3.5～4.0，例如可以是3.5、3.6、3.7、3.8、3.9或4.0等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述调节pH使用的调节剂包括氧化镁。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述串联树脂柱的级数≥3级，例如可以是3级、4级、5级、6级或7级等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中，检测到第一级树脂柱出口液的钴离子浓度下降为1g/L以下时，则第一级树脂柱吸附饱和，采用第二级树脂柱进行吸附，以此类推。
优选地，步骤(2)所述调节后的溶液的流速为15～25BV/h，例如可以是15BV/h、17BV/h、20BV/h、22BV/h或25BV/h等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它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)所述尾液中钴离子浓度＜0.01g/L，例如可以是0.0001g/L、0.001g/L、0.003g/L、0.005g/L、0.007g/L或0.009g/L等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述尾液采用石灰乳进行中和、过滤后，得到尾渣和中和后水。
优选地，所述中和至溶液pH为8.5～9.5，例如可以是8.5、8.7、8.9、9.0、9.3或9.5等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中，吸附尾液直接通过石灰乳中和，尾液中的铁、锰、锌、钙、镁离子大部分水解沉淀，残留有少量钙、镁离子。由于LSC-485树脂不吸附钙镁，因此，可采用中和后水稀释高杂质硫酸钴溶液，不仅避免了稀释过程中的新水消耗，同时还可以中和高杂质硫酸钴溶液中的部分残酸，降低原料溶液调节pH时的氧化镁消耗。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述洗涤具体包括：采用中和后水对吸附后树脂进行洗涤，洗涤后水回用于步骤(1)稀释高杂质硫酸钴溶液。
优选地，所述中和后水的用量为1～3BV，例如可以是1.2BV、1.4BV、1.6BV、1.8BV、2BV、2.2BV、2.4BV、2.6BV或2.8BV等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述中和后水的流速为1～3BV/h，例如可以是1.2BV/h、1.4BV/h、1.6BV/h、1.8BV/h、2BV/h、2.2BV/h、2.4BV/h、2.6BV/h或2.8BV/h等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中，可以采用中和后水替代新水对吸附后的饱和树脂柱进行洗涤。吸附饱和后的树脂柱，树脂空隙中残留有原液，现有工艺过程中，大都采用新水进行洗涤，通常称之为水顶料，但本发明中，由于所用LSC-485树脂的特性，即不吸附中和后水中的钙、镁离子，因此能够用中和后水来进行水顶料洗涤。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述解吸具体包括：采用解吸液对洗涤后树脂中钴离子进行解吸，得到硫酸钴溶液和解吸后树脂。
本发明中，硫酸钴溶液经蒸发结晶后可得到电池级硫酸钴产品。
优选地，所述解吸液包括硫酸。
优选地，所述硫酸的浓度为10％～20％，例如可以是10％、12％、14％、16％、18％或20％等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述解吸液的流速为1～3BV/h，例如可以是1.2BV/h、1.4BV/h、1.6BV/h、1.8BV/h、2BV/h、2.2BV/h、2.4BV/h、2.6BV/h或2.8BV/h等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它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)所述解吸后还包括：采用中和后水对解吸后树脂进行洗涤，洗涤后酸水回用于步骤(1)稀释高杂质硫酸钴溶液。
作为本发明优选的技术方案，所述方法包括以下步骤：
(1)将钴离子的浓度为40～60g/L的高杂质硫酸钴溶液稀释钴离子浓度至4～5g/L，加入氧化镁调节pH至3.5～4.0，得到调节后的溶液；
(2)以15～25BV/h流速将步骤(1)调节后的溶液通过多级串联树脂柱进行吸附，得到吸附后树脂和尾液；
所述树脂包括LSC-485树脂；
所述尾液中钴离子浓度＜0.01g/L；所述尾液采用石灰乳进行中和至溶液pH为8.5～9.5，过滤后，得到尾渣和中和后水；
(3)以1～3BV/h流速采用1～3BV的中和后水对步骤(2)吸附后树脂进行洗涤，洗涤后水回用于步骤(1)稀释高杂质硫酸钴溶液；然后采用浓度为10％～20％硫酸以1～3BV/h流速对洗涤后树脂中钴离子进行解吸，得到硫酸钴溶液和解吸后树脂；
(4)采用中和后水对解吸后树脂进行洗涤，洗涤后酸水回用于步骤(1)稀释高杂质硫酸钴溶液。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的方法用于不含有镍、铜、铝杂质的硫酸钴溶液中，在分离富集钴前，无任何除杂工序，通过LSC-485树脂吸附可一步分离并富集溶液中的钴，可得到满足电池级生产质量指标要求的硫酸钴产品，避免了常规工艺在提取分离钴前溶液需净化除钙镁锰锌等杂质的技术限制，从而极大地缩短了工艺流程，提高了钴直收率，降低了生产成本。同时，通过尾液中和及中和后水的返回利用，极大地降低了全流程新水的消耗。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例所述高杂质硫酸钴溶液中的各元素化学成分为：Co2+44.18g/L，Fe2+4.22g/L，Mg2+4.26g/L，Ca2+1.22g/L，Mn2+12.44g/L，Zn2+0.55g/L；
本实施例提供了一种从高杂质硫酸钴溶液中分离富集钴的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)向5L高杂质硫酸钴溶液加入总体积为45L的洗涤后水与中和后水稀释，加入氧化镁调节pH至3.52，得到调节后的溶液；
(2)以15BV/h流速将步骤(1)调节后的溶液通过三级串联树脂柱进行吸附，每0.5h检测一次树脂柱吸附后出口液中钴离子浓度，当第一级树脂柱出口钴离子浓度低于1g/L时，第一级树脂柱吸附饱和，得到吸附后饱和树脂和尾液；
所述树脂为LSC-485树脂；
所述尾液中钴离子浓度＜0.01g/L；所述尾液采用石灰乳进行中和至溶液pH为9.0，过滤后，得到尾渣和中和后水；
(3)以2BV/h流速采用1.5BV中和后水对步骤(2)吸附后饱和树脂柱进行洗涤，洗涤后水回用于步骤(1)稀释高杂质硫酸钴溶液；采用浓度为15％硫酸以2BV/h流速对洗涤后饱和树脂中钴离子进行解吸，得到硫酸钴溶液。
实施例2
本实施例所述高杂质硫酸钴溶液中的各元素化学成分为：Co2+53.24g/L，Fe2+7.44g/L，Mg2+5.75g/L，Ca2+1.56g/L，Mn2+14.27g/L，Zn2+0.58g/L；
本实施例提供了一种从高杂质硫酸钴溶液中分离富集钴的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)向5L高杂质硫酸钴溶液加入总体积为50L的洗涤后水与中和后水稀释，加入氧化镁调节pH至3.66，得到调节后的溶液；
(2)以18BV/h流速将步骤(1)调节后的溶液通过三级串联树脂柱进行吸附，每0.5h检测一次树脂柱吸附后出口液中钴离子浓度，当第一级树脂柱出口钴离子浓度低于1g/L时，第一级树脂柱吸附饱和，得到吸附后饱和树脂和尾液；
所述树脂为LSC-485树脂；
所述尾液中钴离子浓度＜0.01g/L；所述尾液采用石灰乳进行中和至溶液pH为9.0，过滤后，得到尾渣和中和后水；
(3)以2BV/h流速采用1.5BV中和后水对步骤(2)吸附后饱和树脂柱进行洗涤，洗涤后水回用于步骤(1)稀释高杂质硫酸钴溶液；采用浓度为20％硫酸以2BV/h流速对洗涤后饱和树脂中钴离子进行解吸，得到硫酸钴溶液和解吸后树脂；
(4)采用中和后水对解吸后树脂进行洗涤，洗涤后酸水回用于步骤(1)稀释高杂质硫酸钴溶液。
实施例3
本实施例所述高杂质硫酸钴溶液中的各元素化学成分为：Co2+59.44g/L，Fe2+8.27g/L，Mg2+5.45g/L，Ca2+1.47g/L，Mn2+13.64g/L，Zn2+0.82g/L；
本实施例提供了一种从高杂质硫酸钴溶液中分离富集钴的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)向5L高杂质硫酸钴溶液加入总体积为55L的洗涤后水与中和后水稀释，加入氧化镁调节pH至3.87，得到调节后的溶液；
(2)以25BV/h流速将步骤(1)调节后的溶液通过三级串联树脂柱进行吸附，每0.5h检测一次树脂柱吸附后出口液中钴离子浓度，当第一级树脂柱出口钴离子浓度低于1g/L时，第一级树脂柱吸附饱和，得到吸附后饱和树脂和尾液；
所述树脂为LSC-485树脂；
所述尾液中钴离子浓度＜0.01g/L；所述尾液采用石灰乳进行中和至溶液pH为9.0，过滤后，得到尾渣和中和后水；
(3)以2BV/h流速采用1.5BV中和后水对步骤(2)吸附后饱和树脂柱进行洗涤，洗涤后水回用于步骤(1)稀释高杂质硫酸钴溶液；采用浓度为10％硫酸以2BV/h流速对洗涤后饱和树脂中钴离子进行解吸，得到硫酸钴溶液；
实施例4
本实施例与实施例1的区别仅在于，除步骤(1)5L高杂质硫酸钴溶液加入总体积为30L的洗涤后水与中和后水稀释外，其他条件均与实施例1相同。
实施例5
本实施例与实施例1的区别仅在于，除步骤(1)5L高杂质硫酸钴溶液加入总体积为60L的洗涤后水与中和后水稀释外，其他条件均与实施例1相同。
实施例6
本实施例与实施例1的区别仅在于，除步骤(1)加入氧化镁调节pH至3.0外，其他条件均与实施例1相同。
实施例7
本实施例与实施例1的区别仅在于，除步骤(1)加入氧化镁调节pH至5.0外，其他条件均与实施例1相同。
对比例1
本对比例与实施例1的区别仅在于，除步骤(2)所述树脂为CH-90树脂外，其他条件均与实施例1相同。
将上述实施例和对比例步骤(3)中得到的硫酸钴溶液进行定量分析，结果如表1所示。
表1
Co(g/L) Fe(g/L) Mg(g/L) Ca(g/L) Mn(g/L) Zn(g/L)
实施例1 44.53 0.0001 0.0003 0.0015 0.0012 0.0001
实施例2 42.14 0.0001 0.0002 0.0010 0.0015 0.0001
实施例3 40.16 0.0002 0.0001 0.0009 0.0008 0.0001
实施例4 42.45 0.0014 0.0012 0.0022 0.0019 0.0002
实施例5 41.84 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001
实施例6 35.22 0.0002 0.0002 0.0008 0.0007 0.0001
实施例7 40.95 0.0032 0.0021 0.0033 0.0029 0.0011
对比例1 40.23 0.1321 0.0224 0.0531 0.0785 0.0612
由表1可知：本发明实施例1-3提供的方法可实现一步法从高杂质硫酸钴溶液中富集分离钴，解析得到的成品硫酸钴溶液中的杂质含量满足电池级产品行业标准；由实施例1和实施例4对比可知，当将硫酸钴溶液稀释至钴离子浓度高于5g/L时，树脂上杂质元素的残余量有明显增大趋势；由实施例1和实施例5对比可知，当将硫酸钴溶液稀释至钴离子浓度低于4g/L时，解析得到的成品硫酸钴溶液中的杂质含量满足电池级产品行业标准，但存在技术指标过剩现象，将会增加生产运行成本与树脂使用效率。由实施例1和实施例6对比可知，当树脂吸附前硫酸钴溶液的pH过低时，树脂的吸附饱和容量明显下降，将增加生产运行成本；由实施例1和实施例7对比可知，当树脂吸附前硫酸钴溶液的pH过高时，解析得到的成品硫酸钴溶液中的杂质含量超标，不能满足电池级产品行业标准要求。
由实施例1和对比例1对比可知，当采用常规的CH-90钴吸附树脂时，无法实现一步法从高杂质硫酸钴溶液中富集分离钴，解析得到的成品硫酸钴溶液中的杂质含量超标，不能满足电池级产品行业标准要求。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种从高杂质硫酸钴溶液中分离富集钴的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将高杂质硫酸钴溶液进行稀释，调节pH，得到调节后的溶液；
(2)将步骤(1)调节后的溶液采用多级串联树脂柱进行吸附，得到吸附后树脂和尾液；
(3)将步骤(2)吸附后树脂依次进行洗涤、解吸后，得到硫酸钴溶液；
步骤(2)所述树脂包括LSC-485树脂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述高杂质硫酸钴溶液中钴离子的浓度为40～60g/L；
优选地，步骤(1)所述高杂质硫酸钴溶液还包括Fe2+、Mn2+、Mg2+、Ca2+或Zn2+中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)所述高杂质硫酸钴溶液不含有Ni、Cu或Al离子中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述Fe2+的浓度为4～10g/L；
优选地，所述Mn2+的浓度为10～15g/L；
优选地，所述Mg2+的浓度为4～6g/L；
优选地，所述Ca2+的浓度为1～2g/L；
优选地，所述Zn2+的浓度为0.5～1g/L。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述稀释为将高杂质硫酸钴溶液中钴离子的浓度稀释至4～5g/L；
优选地，步骤(1)所述调节pH为将pH调节至3.5～4.0；
优选地，步骤(1)所述调节pH使用的调节剂包括氧化镁。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述串联树脂柱的级数≥3级；
优选地，步骤(2)所述调节后的溶液的流速为15～25BV/h。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述尾液中钴离子浓度＜0.01g/L；
优选地，步骤(2)所述尾液采用石灰乳进行中和、过滤后，得到尾渣和中和后水；
优选地，所述中和至溶液pH为8.5～9.5。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述洗涤具体包括：采用中和后水对吸附后树脂进行洗涤，洗涤后水回用于步骤(1)稀释高杂质硫酸钴溶液；
优选地，所述中和后水的用量为1～3BV；
优选地，所述中和后水的流速为1～3BV/h。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述解吸具体包括：采用解吸液对洗涤后树脂中钴离子进行解吸，得到硫酸钴溶液和解吸后树脂；
优选地，所述解吸液包括硫酸；
优选地，所述硫酸的浓度为10％～20％；
优选地，所述解吸液的流速为1～3BV/h。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述解吸后还包括：采用中和后水对解吸后树脂进行洗涤，洗涤后酸水回用于步骤(1)稀释高杂质硫酸钴溶液。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将钴离子的浓度为40～60g/L的高杂质硫酸钴溶液稀释钴离子浓度至4～5g/L，加入氧化镁调节pH至3.5～4.0，得到调节后的溶液；
(2)以15～25BV/h流速将步骤(1)调节后的溶液通过多级串联树脂柱进行吸附，得到吸附后树脂和尾液；
所述树脂包括LSC-485树脂；
所述尾液中钴离子浓度＜0.01g/L；所述尾液采用石灰乳进行中和至溶液pH为8.5～9.5，过滤后，得到尾渣和中和后水；
(3)以1～3BV/h流速采用1～3BV的中和后水对步骤(2)吸附后树脂进行洗涤，洗涤后水回用于步骤(1)稀释高杂质硫酸钴溶液；然后采用浓度为10％～20％硫酸以1～3BV/h流速对洗涤后树脂中钴离子进行解吸，得到硫酸钴溶液和解吸后树脂；
(4)采用中和后水对解吸后树脂进行洗涤，洗涤后酸水回用于步骤(1)稀释高杂质硫酸钴溶液。
CN202210993665.1A 2022-08-18 2022-08-18 一种从高杂质硫酸钴溶液中分离富集钴的方法 Active CN115161495B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210993665.1A CN115161495B (zh) 2022-08-18 2022-08-18 一种从高杂质硫酸钴溶液中分离富集钴的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210993665.1A CN115161495B (zh) 2022-08-18 2022-08-18 一种从高杂质硫酸钴溶液中分离富集钴的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115161495A true CN115161495A (zh) 2022-10-11
CN115161495B CN115161495B (zh) 2023-08-18

Family

ID=83481241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210993665.1A Active CN115161495B (zh) 2022-08-18 2022-08-18 一种从高杂质硫酸钴溶液中分离富集钴的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115161495B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000053820A1 (en) * 1999-03-09 2000-09-14 Bhp Minerals International, Inc. Recovery of nickel and cobalt from ore
CN102634678A (zh) * 2012-04-20 2012-08-15 金川集团有限公司 一种回收重金属离子废水中钴离子的方法
CN108179272A (zh) * 2018-01-31 2018-06-19 眉山顺应动力电池材料有限公司 一种钴镍湿法冶炼过程中钴镁分离方法
JP2019173063A (ja) * 2018-03-27 2019-10-10 住友金属鉱山株式会社 水溶液からのニッケルとコバルトの回収方法
CN110453070A (zh) * 2019-03-11 2019-11-15 西安蓝晓科技新材料股份有限公司 一种直接从红土镍矿浸提液中提取回收镍的方法
CN111004926A (zh) * 2018-10-08 2020-04-14 金川集团股份有限公司 一种树脂提取低品位红土镍矿浸出液中镍、钴的方法
CN111004915A (zh) * 2018-10-08 2020-04-14 金川集团股份有限公司 一种从低品位红土镍矿中提取镍、钴、铁的方法
CN113512650A (zh) * 2021-05-27 2021-10-19 金川集团股份有限公司 一种从氧化铜钴矿湿法冶炼尾矿中高效回收金属钴的方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000053820A1 (en) * 1999-03-09 2000-09-14 Bhp Minerals International, Inc. Recovery of nickel and cobalt from ore
CN102634678A (zh) * 2012-04-20 2012-08-15 金川集团有限公司 一种回收重金属离子废水中钴离子的方法
CN108179272A (zh) * 2018-01-31 2018-06-19 眉山顺应动力电池材料有限公司 一种钴镍湿法冶炼过程中钴镁分离方法
JP2019173063A (ja) * 2018-03-27 2019-10-10 住友金属鉱山株式会社 水溶液からのニッケルとコバルトの回収方法
CN111004926A (zh) * 2018-10-08 2020-04-14 金川集团股份有限公司 一种树脂提取低品位红土镍矿浸出液中镍、钴的方法
CN111004915A (zh) * 2018-10-08 2020-04-14 金川集团股份有限公司 一种从低品位红土镍矿中提取镍、钴、铁的方法
CN110453070A (zh) * 2019-03-11 2019-11-15 西安蓝晓科技新材料股份有限公司 一种直接从红土镍矿浸提液中提取回收镍的方法
CN113512650A (zh) * 2021-05-27 2021-10-19 金川集团股份有限公司 一种从氧化铜钴矿湿法冶炼尾矿中高效回收金属钴的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115161495B (zh) 2023-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108002408B (zh) 电池废料制备硫酸镍、锰、锂、钴及四氧化三钴的方法
CN109706319B (zh) 从电镀污泥中低成本回收金属并生产精制硫酸镍的方法
CN102627333B (zh) 一种精制硫酸镍的方法
CN104060295B (zh) 一种铜电解液吸附脱杂净化方法
CN106048217B (zh) 氧化锌粉的综合回收利用方法
CN111411228A (zh) 一种从镍钴镁混合溶液中萃取分离镍、钴、镁的方法
CN101824550A (zh) 高纯镍萃取提纯工艺
CN103224259A (zh) 一种粗硫酸镍精制并回收有价金属的方法
CN107416908A (zh) 一种低成本制备高纯硫酸锰溶液的方法
WO2024036914A1 (zh) 一种提高镍吸附树脂镍钴分离率的洗涤工艺方法
CN101629240A (zh) 一种萃取净化钴溶液中镉制取高纯钴溶液的方法
CN111285403A (zh) 硫酸锰溶液的纯化处理方法
CN111996373A (zh) 一种从铜钴矿预处理浸出液中协同萃取钴的工艺
CN101126127A (zh) 一种硫酸镍溶液去除杂质的方法
CN116377243A (zh) 一种镍钴氢氧化物原料分离镍钴锰的方法
CN112777614B (zh) 一种盐湖卤水吸附提锂方法及装置
CN109852796A (zh) 一种硫酸镍溶液镍和钠萃取分离的方法
CN111187906B (zh) 硫酸锰溶液的纯化方法
CN109487080B (zh) 一种红土镍矿浸出液中铁、钴、锰离子的协同萃取分离方法
CN115161495B (zh) 一种从高杂质硫酸钴溶液中分离富集钴的方法
CN110342581B (zh) 一种从铜锰钙硫酸盐溶液中制得高纯硫酸锰的方法
CN108342572B (zh) 从铜钴矿浸出液中采用二段萃取法除杂的工艺
KR102603244B1 (ko) 폐전지를 이용한 유가 금속의 회수 방법
CN114058845A (zh) 一种利用p204和n235在氯化镍溶液中联合萃取的方法
CN109837394B (zh) 一种镍铜氧化物酸溶分离铜的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 201306 building 10, No. 860, Xinyang Road, Lingang New District, China (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai

Applicant after: Shanghai JINYUANSHENG new energy materials Co.,Ltd.

Address before: 201315 building C, No. 888, Huanhu West 2nd Road, Lingang New District, Pudong New Area, Shanghai

Applicant before: Shanghai JINYUANSHENG new energy materials Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant