[发明专利]一种从含锌、钴溶液中萃取锌且富集钴的方法

说明书

本发明公开了一种从含锌、钴溶液中萃取锌且富集钴的方法，包括以下步骤：采用二(2‑乙基己基)磷酸酯和磺化煤油组成萃取有机相，震荡进行初萃取，得到初萃取液与初萃余液，将初萃取液经过含锌盐溶液洗涤，得到负载有机相和洗涤水相；合并洗涤水相与初萃余液，采用复合萃取剂震荡进行复萃取，得到复萃取液与复萃余液；所述初萃取液及复萃取液分别反萃后合并反萃液，经电解沉积回收锌，所述复萃余液采用磁固相富集钴。本发明工艺简单、无特殊装备要求，易于实现产业化，节省了成本投入，且在萃取等工序中不会引入新的杂质，回收的锌纯度高、杂质少，同时钴的富集为其有效利用创造有利条件，具有很好的经济价值。

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种从含锌、钴溶液中萃取锌且富集钴的方法。

背景技术

金属钴广泛用于航空航天、机械制造、化学和陶瓷等行业。随着我国经济的发展，钴的消费量在持续增加，但我国钴资源稀缺，大型含钴矿床稀少，大部分钴是以较低品位伴生于其他金属矿床之中。目前在对金属锌的开采利用过程中发现，锌矿石中伴生的少量钴在锌矿石的选矿过程中得以富集，然后在湿法炼锌过程中以净化渣的形式分离出来。随着我国湿法炼锌产能的不断扩大，湿法炼锌产生的净化渣（含钴废渣）也在不断增多，且含钴废渣由于会造成一定的环境污染而不能任意排放，因此，对湿法炼锌净化渣中的钴进行提取利用，不仅可以减轻企业环保压力，还能回收稀缺的金属钴，提高资源利用率。

目前，对该含钴废渣的处理一般采用以下方法：（1）选择性浸出法：该工艺在一定条件下浸出含钴渣，使大部分的锌溶解于溶液中，而将钴留在浸出渣中，达到锌和钴分离富集的目的，但该工艺在实际应用中只能部分分离锌、钴，达不到锌、钴高效分离回收的目的；（2）氨-硫酸铵法：现有论文（赵延凯,唐谟堂.湿法炼锌净化钴渣新处理工艺[J].中南工业大学学报,2001,32(4):371-375.）采用氨水和硫酸铵体系，在氧化剂的作用下浸出烘烤过的含钴渣，再采用锌粉净化法对浸出上清液进行深度净化并进行锌与镉、钴、铜等的分离，除钴后的溶液采用铵溶液电解法生产电解锌，而对含钴渣再进行进一步的处理，该方法并没有对钴进行有效富集及回收利用。

由于湿法炼锌净化渣中锌元素的含量远高于钴，对钴的回收利用会造成严重干扰，因此，从含锌、钴溶液中实现锌、钴的有效分离是回收钴要解决的主要难题。

发明内容

为了实现锌、钴溶液中锌与钴的有效分离，本发明提供了一种从含锌、钴溶液中萃取锌且富集钴的方法，经过初萃取及复萃取从溶液中萃取出锌，经反萃、电解沉积实现回收，萃余液经磁固相萃取达到富集钴的目的，工艺流程短，节省了人力物力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种从含锌、钴溶液中萃取锌且富集钴的方法，包括以下步骤，采用二(2-乙基己基)磷酸酯（P204）和磺化煤油（260号航空煤油）组成萃取有机相，震荡进行初萃取，得到初萃取液与初萃余液，将初萃取液经过含锌盐溶液洗涤，得到负载有机相和洗涤水相；合并洗涤水相与初萃余液，采用复合萃取剂震荡进行复萃取，得到复萃取液与复萃余液；所述负载有机相及复萃取液分别反萃后合并反萃液，经电解沉积回收锌，所述复萃余液采用磁固相富集钴；

其中，所述复合萃取剂由2-乙基己基磷酸单2-乙基己基脂（P507）、磷酸三丁酯（TBP）及磺化煤油组成，复合萃取剂中，2-乙基己基磷酸单2-乙基己基脂所占的质量百分数为20~30%、磷酸三丁酯所占的质量百分数为3~10%；所述磁固相是以铁氧体为磁性内核、表面依次经硅烷化及胺基接枝而成。

优选地，初萃取前，用稀硫酸调节含锌、钴溶液的pH为2.5~5。

优选地，初萃取时，萃取有机相的使用量为含锌、钴溶液体积的0.8~3倍，震荡萃取时间为5~15分钟，萃取有机相中二(2-乙基己基)磷酸酯所占的质量百分数为10~20%。

优选地，含锌盐溶液洗涤时，所述含锌盐溶液为0.2~0.6 mol/L的硫酸锌溶液，含锌盐溶液的使用量为初萃取液体积的0.05~0.2倍，洗涤时间为3~10分钟。