[发明专利]一种硫酸镍溶液氧化除钴的方法

说明书

一种硫酸镍溶液氧化除钴的方法，在pH为4～7的硫酸镍溶液中引入无定型的金属氢氧化物及胶状的氟化镁或/和氟化钙作Co(OH)₃晶核形成的诱导剂，搅拌加入双氧水等氧化剂，使其中的钴在室温下氧化沉淀析出，过滤得除钴渣和除钴后液，所得除钴渣进一步综合回收钴。本发明具有操作简单，除钴效果好，反应速度快，生产成本低等优点，适合粗硫酸镍溶液净化除钴的工业生产应用。

技术领域

本发明涉及一种硫酸镍溶液氧化除钴的方法，属于冶金化工领域。

背景技术

钴和镍在元素周期表中位置相邻，性质相似。因此，钴是镍矿物中的常见伴生元素。钴镍分离是镍湿法冶金工艺中必不可少的工序。镍溶液中除钴的方法主要有溶剂萃取法和氧化沉淀法。溶剂萃取法可直接分离回收镍和钴，但该方法操作比较复杂且生产成本较高。氧化沉淀法除钴是利用Co(III)在弱酸性溶液中不溶的特性。能将溶液中Co(II)氧化成Co(III)的常用氧化剂为：氯气、次氯酸钠、亚硝酸盐、过硫酸钠及黑镍。氯气和次氯酸钠只适合于镍的氯盐体系中钴的氧化，在硫酸体系中使用会引入杂质Cl^-。亚硝酸盐除钴是利用Co(III)亚硝酸络合物在含钠或含钾的溶液中溶解度小的特性，但该方法在工艺过程会产生氮氧化合物，并产生含亚硝酸盐的氨氮废水。过硫酸钠一种是硫酸体系中的Co(II)氧化的有效试剂，但氧化过程溶液温度必须升至60℃以上，在氧化钴的同时溶液中的镍也会被氧化，且随镍浓度升高除钴过程镍的损失增大。黑镍是Ni(OH)₃和NiO₂的混合物，黑镍可以将硫酸体系中的Co(II)氧化成Co(III)，并形成Co(OH)₃沉淀，但反应前得先制备黑镍，黑镍制备的方法是电氧化法，镍电氧化设备结构复杂，氧化电效低，作业时间长(≥24h)，黑镍氧化除钴成本高。

虽然从理论上讲双氧水是能将溶液中的Co(II)氧化成Co(III)，但无数人尝试过均以失败而告终。因为溶液中氧化除钴是分两步进行：Co²⁺－e＝Co³⁺和Co³⁺+3OH^-＝Co(OH)₃，而H₂O₂既有氧化性也有还原性，双氧水刚加入时部分Co²⁺可能会被氧化成Co³⁺，但随着反应的进行溶液中Co³⁺浓度的升高，Co³⁺反过又会将双氧水氧化，这就导致双氧水加入后，溶液中不仅没有Co(OH)₃沉淀析出，反而会不断地有氧气放出(严逊.硫酸介质中氧化法沉钴(III)的机理探讨.化工冶金,1992,13(2),pp126-133)。

发明内容

本发明的目的在于提供操作简便，除钴效果好，反应速度快，生产成本低的硫酸镍溶液双氧水氧化除钴的方法。

本发明一种硫酸镍溶液氧化除钴的方法，往硫酸镍溶液中加入碱性物质，调pH至4～7，加入双氧水，同时引入诱导成核剂，促使Co(OH)₃沉淀析出，过滤得第一除钴渣和除钴后液，或

往硫酸镍溶液中加入碱性物质，调pH至4～7，同时加入氟化铵或氟化钠除钙镁，再加入双氧水，并利用硫酸镍溶液除钙镁过程形成的氟化镁和氟化钙作为诱导成核剂，促使Co(OH)₃沉淀析出，过滤得第二除钴渣和除钴后液，或

取部分硫酸镍溶液加入碱性物质调pH至8～14，同时加入氧化剂，得到氧化浆料；将氧化浆料或氧化浆料过滤后的滤渣作为诱导成核剂，加入到剩余的硫酸镍溶液中，调溶液pH至4～7，促使其中的Co(II)氧化成Co(III)，并以Co(OH)₃的形式沉淀析出，过滤得第三除钴渣和除钴后液。

本发明一种硫酸镍溶液氧化除钴的方法，具体为：