[发明专利]从白合金中制备电池级硫酸钴和高纯二氧化锗的方法

说明书

本发明公开了从白合金中制备电池级硫酸钴和高纯二氧化锗的方法，该方法通过向白合金中加入氧化剂进行氧化浸出，获得第一浸出浆料；在0～100℃下以及pH值在0～5下控制第一浸出浆料进行自还原，获得第二浸出浆料；将第二浸出浆料进行固液分离，获得铜锗渣；将铜锗渣依次进行氧化浸出、沉锗、固液分离，获得锗精矿；将锗精矿依次进行氯化蒸馏、精馏、水解，获得高纯二氧化锗；这样，本发明在常压下对白合金进行氧化浸出，生产工艺安全高效，并且利用白合金的自还原性，并通过控制反应温度及反应体系的pH值控制氧化浸出后的白合金完成自还原，在还原过程中避免引入新的杂质，节约辅料能耗，同时可提高该工艺的处理量。

技术领域

本发明属于涉及白合金浸出技术领域，具体涉及从白合金中制备电池级硫酸钴和高纯二氧化锗的方法。

背景技术

白合金是一种含钴、铁、铜、锗等多种元素的合金材料，被广泛应用于精密仪器，医疗器械，通讯工业、卫生工程中的各种零件和弹性元件、日用品等，故每年都有大量的此种废料产生；同时，随着全球钴消耗量的日益增长，而中国的钴资源又相对匮乏，国内一些企业纷纷从民主刚果、赞比亚等非洲国家进口钴矿资源；而近期民主刚果政府出台了限制该国钴矿出口，鼓励将钴矿深加工成钴产品后再出口的政策；各企业只能采用电炉将含钴精矿熔炼成钴-铜-锗-铁合金(即白合金)后运回国内，使得国内每年都有数量可观的白合金料有待处理。

然而，钴白合金耐腐蚀性强，处理困难，国外多采用硫酸加压浸出或电溶处理工艺，但金属的浸出率较低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的旨在提供从白合金中制备电池级硫酸钴和高纯二氧化锗的方法。

本发明提供一种从白合金中制备电池级硫酸钴和高纯二氧化锗的方法，其方法通过以下步骤实施：

步骤1，将白合金投入反应槽，向白合金中加入氧化剂进行氧化浸出，获得第一浸出浆料；

步骤2，在0～100℃下以及pH值在0～5下控制所述步骤1获得第一浸出浆料进行自还原，获得第二浸出浆料；

步骤3，将所述步骤2获得的第二浸出浆料进行固液分离，获得铜锗渣；

步骤4，将所述步骤3获得的铜锗渣依次进行氧化浸出、沉锗、固液分离，获得锗精矿；

步骤5，将所述步骤4获得的锗精矿依次进行氯化蒸馏、精馏、水解，获得高纯二氧化锗。

上述方案中，所述步骤1中氧化浸出的反应温度为0～100℃，反应时间为2～8h，pH值小于4。

上述方案中，所述步骤1中氧化剂为二氧化锰、氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾、或过硫酸钠中至少一种，所述氧化剂的加入的质量为白合金的质量的0.1～5倍。

上述方案中，所述步骤3中将所述步骤2获得的第二浸出浆料进行固液分离，还获得含钴滤液，所述步骤3之后还包括：向所述含钴滤液中加入除铁剂进行除铁，然后采用P204萃取对除铁后的所述含钴滤液进行除杂，在采用P507萃取对除杂后的所述含钴滤液进行钴富集，获得电池级CoSO₄溶液。

上述方案中，所述除铁剂为氢氧化钠、液氨、氧化钙或者氢氧化钙中至少一种，所述除铁为在反应温度为60～100℃、pH值为1.8～4.0下控制所述含钴滤液中的铁的含量不超过500mg/L。

上述方案中，所述步骤4具体通过以下步骤实施：

步骤4.1，将所述步骤3获得的铜锗渣投入反应槽，并加入氧化剂进行氧化浸出，获得第三浸出浆料；

步骤4.2，向所述步骤4.1获得的第三浸出浆料加入沉淀剂进行沉锗，并将沉锗后的所述第三浸出浆料进行固液分离，获得锗精矿。