[发明专利]一种电解液中镍、铁、铜的萃取分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解液，尤其是涉及一种电解液中镍、铁、铜的萃取分离方法。

背景技术

虽然我国铜资源贫乏，但是却是世界主要的精炼铜生产国之一。由于高新技术领域对镍的需求将继续增加，因此镍工业将有非常广阔的发展前景。同时，镍的生产工艺的发展受越来越严格的环境保护的要求。因此，发展一种从电解液废液中萃取分离铜、镍、铁的工艺，不仅可以有效利用资源，同时也有益于环境保护。

溶剂萃取是近代分析化学中常用的分离方法之一，其优点是简单、快速、易于操作和自动化。由于有机合成化学的发展和取得的成果，可供选择的萃取剂类型不断增加，因此可供选择的萃取体系亦多，容易达到高的萃取效率和选择性，同时溶剂萃取可与原子吸收法、X射线荧光光谱法、发射光谱法等结合，对分离结果做准确的测定。李全民等(分析实验室，1998，17(2)：30-32.)研究发现在(NH4)₂SO₄存在下，丁二酮肟与镍生成鳌合物沉淀可以被萃取浮选在乙醇与水两相之间，钴与丁二酮肟生成的鳌合物被乙醇萃取，Fe³⁺留在水相中，实现了同一体系中分离Ni²⁺、Co²⁺、Fe³⁺，结果良好。蒋雄训等(浙江科技学院学报.2007，19(3))用LIX84的煤油溶液做萃取剂从大洋多金属结核的催化还原氨浸出液中选择性共萃铜镍，而钴留在萃余液中。

为了对含多种杂质元素的复杂镍电解液进行金属离子分离，需要进行相应的工艺的研究，并对不同工艺处理镍原料后相应的溶液体系中杂质元素的行为、分离技术、反应机理进行系统研究寻找最佳分离条件。

LIX984N是酮-醛肟混合类萃取剂，是1∶1的LIX860(5-壬烷基水杨醛肟)和LIX84(2-羟基-5-壬基苯乙酮肟)以高闪点煤油作为稀释剂的混合物。外观为琥珀色液体，密度(25℃)0.90～0.92g/cm³，闪点大于160℃。由于酮肟可以改善醛肟与铜、氢离子之间的平衡，协萃作用较好，因此LIX984N兼有醛肟的萃取能力和动力学特性及酮肟的优良反萃性能和物理性能。1％LIX984N对铜的萃取饱和容量为0.556g/L。萃取过程中，结构式中的萃取反应官能团为羟基(-O H)和肟基(＝N-O H)，即通过羟基氧原子和肟基氮原子分别与被萃取金属离子形成共价键和配位键，从而形成具有螯环结构的能溶于有机溶剂的萃合物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电解液中镍、铁、铜的萃取分离方法。

所述电解液为主要成分是铜、镍、铁离子，含有少量钴离子，溶液初始pH为0.5左右的电解液。

本发明包括以下步骤：

1)在电解液中加入双氧水，对电解液进行预先氧化处理；

在步骤1)中，所述电解液与双氧水的体积比可为电解液∶双氧水＝(1～3)∶10。

2)在经过预先氧化处理的电解液中加入氟化铵掩蔽铁离子；

在步骤2)中，所述氟化铵的加入量与电解液的配比可为(5～10)g∶(10～30)ml，其中氟化铵按质量计算，电解液按体积计算。

3)采用氨水调节电解液的pH值至4～5，使用萃取剂与煤油混合溶液第1次萃取铜离子，再采用氨水调节电解液的pH值至4～5，使用萃取剂与煤油混合溶液第2次萃取铜离子，然后将萃余液用氨水调节pH值至10～11，并沉淀过滤除铁，再用萃取剂与煤油混合溶液第1次萃取镍，铜、镍被萃取而钴离子等则留在水相中；

在步骤3)中，所述第1次萃取铜离子的萃取剂可采用浓度为5％～15％的LIX984N；所述第1次萃取镍的萃取剂可采用浓度为5％～15％的LIX984N；所述第2次萃取铜离子的萃取剂可采用浓度为5％～15％的LIX984N；所述第2次萃取镍的萃取剂可采用浓度为5％～15％的LIX984N；所述萃取液与煤油混合溶液的相比(O∶A)可为1；所述第1次萃取镍的时间可为3min；所述第2次萃取镍的时间可为3min。

4)用H₂SO₄溶液反萃铜；

在步骤4)中，所述H₂SO₄溶液的浓度可为1～2mol/ml；所述反萃铜最好采用3次反萃铜，所述反萃铜的时间可为1～5min；所述用硫酸的相比(O∶A)可为1.5，所述3次反萃铜获得单一的铜离子溶液。

5)用H₂SO₄溶液反萃镍；