[发明专利]一种锰钴镍废渣中提取钴和镍的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种重金属的提取方法，特别涉及一种锰钴镍废渣中提取钴和镍的方法。

背景技术

钴镍是我国短缺的重要有色金属资源，我国南方，尤其是广西的锰矿中大多含有钴镍。

在采用湿法冶炼的方法生产电解金属锰，电解二氧化锰，硫酸锰等产品时，锰矿中的钴镍，就会与锰一起进入到第一步的浸出溶液中。在锰矿的浸出过程中，控制浸出终点为pH5～5.4时，可以将绝大部分的Fe等杂质元素除掉，然而Co、Ni仍然全部留在溶液中，必须加以回收。目前从锰矿的浸出液中深度净化Co、Ni等杂质元素的方法是采用一种叫SDD的螯合剂，它能与Co、Ni等许多金属元素螯合，可以将溶液中的Co、Ni除到＜0.1ppm，Fe=0.5ppm，但是净化渣中的主体还是锰铁，Co、Ni含量仍然较低，Ni:1～3%，Co≤1wt%，钴镍只有锰铁的约10%，但是相对于自然界的钴镍矿来说，它已经是较富的钴镍矿了，尤其是我国非常缺乏钴镍资源，所以回收这种被富集了的钴镍，具有重大意义。目前，对于锰钴镍废渣的提取的方法主要是火法和湿法，由于火法需要高温处理废渣，需要大量的热，客观条件比较复杂，因此湿法提钴镍受到广泛重视。湿法提钴镍一般认为采用碱液浸出能获得高的浸出率，但大多需要还原等预处理和高温加压设备，使用酸浸出可比较容易获得较高的浸出率，但选择性较差，废渣中溶解性成分较多不利于后续处理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种锰钴镍废渣中提取钴和镍的方法，生产条件相对简单，能够高效分组，且钴和镍的回收率高，能够解决电解锰生产过程中产生的废渣中含有价元素镍钴未能利用所造成资源浪费和污染环境的问题。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种锰钴镍废渣中提取钴和镍的方法，依次包括如下步骤：a)将锰钴镍渣按1:2～5的固液比加水调浆，在搅拌下加热鼓泡，得到钴镍泡沫渣和锰铁沉渣；b)将所述钴镍泡沫渣加热酸洗、并过滤后得到钴镍滤饼；c)将所述钴镍滤饼采用浓硫酸熟化浸出后得到钴镍溶液；d)对所述钴镍溶液进行除杂，除去铜、铁、钙、镁、锰和锌杂质，使溶液中杂质质量浓度均降到0.01g/L以下；e)对所述除杂后的钴镍溶液采用P507萃取剂萃取分离出硫酸镍溶液和钴负载有机相；f）对所述镍溶液进行冷却结晶，回收硫酸镍产品；将负载钴的有机相用硫酸反萃取，得到硫酸钴溶液。

上述的一种锰钴镍废渣中提取钴和镍的方法，其中,所述步骤b）具体过程如下:将所述钴镍泡沫渣加热至80～85℃，用0.5～2mol/L H₂SO₄洗涤，控制PH值在1.5～2.5范围，当PH值达到2.5在10～15min不再升高时，即为洗涤终点，过滤后得到钴镍滤饼。

上述的一种锰钴镍废渣中提取钴和镍的方法，其中,所述步骤c)具体过程如下:按钴镍滤饼（干基重量）：浓硫酸（体积）=1:0.5～1.5加入浓硫酸熟化，控制温度150～180℃，时间1～2.5小时，然后再加钴镍滤饼重量2～3倍的水，浸出1小时左右，得到钴镍溶液。

上述的一种锰钴镍废渣中提取钴和镍的方法，其中,所述步骤d)的除杂包括如下步骤:d1）所述钴镍溶液采用黄钠铁钒法除铁；d2）所述钴镍溶液加入NaF除去钙或/和镁；d3）所述钴镍溶液加入P204萃取剂进一步除去铜、铁、锰或/和锌杂质。

上述的一种锰钴镍废渣中提取钴和镍的方法，其中,所述步骤d1）中钴镍溶液用黄钠铁钒法除铁的工艺条件为：控制钴镍溶液温度92℃,时间4-6h,除铁前溶液pH=2.0,除铁后溶液pH=2.5～3.0,除铁后铁离子质量浓度<100mg/L,n(NaClO₃)/n(Fe²⁺)=0.5,n(Na₂CO₃)/n(Fe²⁺)=2.0。

上述的一种锰钴镍废渣中提取钴和镍的方法，其中,所述步骤d2）中在所述钴镍溶液加入NaF除去钙和镁时，钴镍溶液PH值控制在5～5.5，反应温度控制在95～100℃。

上述的一种锰钴镍废渣中提取钴和镍的方法，其中,所述P204萃取剂的体积分数为15%，相比Vo∶Va为1∶2，萃取前先将所述P204萃取剂用NaOH溶液进行皂化，萃取在20℃下进行,水相溶液PH值控制在3左右，有机相与水相的体积比为1∶1。

上述的一种锰钴镍废渣中提取钴和镍的方法，其中,用500g/L的NaOH溶液按75%的皂化度对有机相P204进行皂化。