[发明专利]用于分离镍钴离子的疏水性低共熔溶剂及其制备方法和分离镍钴离子的方法

说明书

本发明公开了一种用于分离镍钴离子的疏水性低共熔溶剂及其制备方法和分离镍钴离子的方法，疏水性低共熔溶剂中氢键供体与氢键受体按照摩尔比为1:1～1:1.5；氢键受体采用三辛基甲基氯化铵，氢键供体采用薄荷醇；或者，氢键受体采用三辛基甲基溴化铵，氢键供体采用薄荷醇；或者，氢键受体采用三辛基甲基溴化铵，氢键供体采用麝香草酚。分离镍钴离子的方法包括：将镍钴混合液与疏水性低共熔溶剂混合，待萃取平衡后离心分相，得到含有钴有机相，采用硫酸钠水溶液将有机相中的钴反萃到水相，同时疏水性低共熔溶剂得以复用。本发明在分离镍钴离子时不易受酸度的影响，同时萃取容量较高，反萃容易。

技术领域

本发明属于有色金属冶金技术领域，具体涉及一种用于分离镍钴离子的疏水性低共熔溶剂及其制备方法和分离镍钴离子的方法。

背景技术

由于手机、电脑、电动汽车等行业高速发展，镍钴金属消费量正在逐年增加，矿物资源却日益枯竭，回收镍、钴对于可持续发展与环境保护尤为重要。镍、钴元素化学性质相似，且镍钴在矿床中常共生、伴生，常共存于镍冶炼转炉渣、铜冶炼含钴转炉渣、镍精炼含钴渣、电池材料、催化剂中。因此镍钴分离技术是镍钴回收的重点内容。在湿法冶金中，分离镍钴主要采用化学沉淀法、萃取法和离子交换与吸附法。溶剂萃取技术由于具有高选择性、高直收率、流程简单、操作连续化和易于实现自动化等优点，已成为钴镍分离的主要方法。溶剂萃取的有机相由萃取剂和稀释剂组成，目前工业上常用的萃取剂有P204(二(2-乙基己基)磷酸酯)、P507(2-乙基己基磷酸单-2-乙基己酯)、Cyanex272(二(2,4,4-三甲基戊基)次膦酸)等磷酸类萃取剂和叔胺盐、季铵盐类萃取剂，稀释剂通常为煤油。传统萃取体系易受pH值影响，操作过程中产生了大量酸、碱废液，并且稀释剂容易挥发，导致操作环境差，且存在安全隐患。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于分离镍钴离子的疏水性低共熔溶剂及其制备方法和分离镍钴离子的方法，本发明在分离镍钴离子时萃取容量高、受酸度影响小、操作过程不产生酸碱废液、制备过程不需要添加有机溶剂，同时疏水性低共熔溶剂挥发性低。

本发明采用的技术方案如下：

用于分离镍钴离子的疏水性低共熔溶剂，包括氢键受体和氢键供体，氢键供体与氢键受体按照摩尔比为1:1～1:1.5；

所述氢键受体采用三辛基甲基氯化铵，氢键供体采用薄荷醇；

或者，所述氢键受体采用三辛基甲基溴化铵，氢键供体采用薄荷醇；

或者，所述氢键受体采用三辛基甲基溴化铵，氢键供体采用麝香草酚。

本发明如上所述的用于分离镍钴离子的疏水性低共熔溶剂的制备方法，包括如下过程：

将氢键受体和氢键供体混合均匀，然后经加热熔融，得到均匀透明液体。

优选的，加热熔融的温度为60～80℃，加热过程中进行搅拌，加热搅拌时间为1～2h。

本发明还提供了一种分离镍钴离子的方法，包括如下过程：

将本发明如上所述的疏水性低共熔溶剂加入混合液A中，对混合液A中的钴进行萃取，待萃取过程达到平衡后离心分相，得到负载钴的疏水性低共熔溶剂，实现了混合液A中镍、钴的分离；

其中，所述混合液A的制备过程包括：向含有镍离子和钴离子的混合溶液中加入氯化钠，使得氯化钠的浓度不小于4mol/L，也即氯化钠的浓度为4mol/L至其饱和浓度，得到所述混合液A。

优选的，本发明分离镍钴离子的方法还包括水洗反萃负载钴的疏水性低共熔溶剂的过程，该过程包括：