本发明专利技术提供一种通过重金属吸附材料实现钴和锰分离的方法，包括以下步骤：S1，向连续吸附交换设备的各个吸附柱中分别填充重金属吸附材料；S2，调整含有钴离子和锰离子的待处理液的pH到合适范围，得到酸浸液；S3，将所述酸浸液注入S1操作后的所述连续吸附交换设备；S4，所述连续吸附交换设备对所述酸浸液进行分离富集提纯。经实验证明，通过对处理液的pH、温度及流速的精确控制，可以实现较好的钴离子和锰离子的分离，因此，本发明专利技术提供的通过重金属吸附材料和连续吸附交换设备实现钴离子和锰离子分离的方法，可以应用于含锰离子液体环境中钴离子的分离、富集与回收。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于重金属分离
，具体涉及一种通过重金属吸附材料实现钴和锰分离的方法，可以应用于含锰离子液体环境中微量或痕量钴离子分离、富集与回收。尤其针对钴金属冶金和含钴、锰工业废水处理领域。
技术介绍
矿产资源开采过程中，钴金属基本以伴生形式存在于矿石里，如铜钴伴生、钴锰伴生等；钴冶金基本以湿法冶炼为主，酸浸液中钴离子浓度一般较低，富集、提纯难度大；行业中一直在研究如何简单地从含锰离子液体环境中，将微量或痕量的钴离子提取、分离、富集。 另一方面，随着世界经济的飞速发展以及人口数量的不断增加，资源相对不足和环境承载力弱已经成为世界发展的重要瓶颈。建设资源节约型和环境友好型社会，推进生态文明建设，已成为当今世界各国关注的主题。钴冶炼、稀土深加工的一些特定环节以及钴产品加工等工业生产过程中，通常会产生含钴、锰废水；而目前采用的各类重金属废水的处理方法，存在废水中重金属离子的去除效率低、处理成本高、有价金属不能回收的缺陷。
技术实现思路
针对现有技术存在的需求或缺陷，本专利技术提供一种通过重金属吸附材料实现钴和锰分离的方法，具有对钴离子的选择性吸附强的优点。 本专利技术采用的技术方案如下： 本专利技术提供一种通过重金属吸附材料实现钴和锰分离的方法，包括以下步骤：S1，向连续吸附交换设备的各个吸附柱中分别填充重金属吸附材料；其中，所述连续吸附交换设备由n个吸附柱串联组成，n为大于等于1的整数，吸附柱按连接顺序编号为1号、2号、…、n号；S2，调整含有钴离子和锰离子的待处理液的pH为0.5-6.0，得到酸浸液；S3，将所述酸浸液注入S1操作后的所述连续吸附交换设备；所述连续吸附交换设备对所述酸浸液进行分离富集提纯，具体包括：使pH为0.5-6.0的所述酸浸液进入所述连续吸附交换设备的进液口；所述1号吸附柱吸附富集所述酸浸液中的钴离子，所述重金属吸附材料达到钴吸附饱和；从所述1号吸附柱出液口流出的液体进入所述2号吸附柱的进液口，所述2号吸附柱重金属吸附材料保证所述酸浸液钴离子被完全吸附，提高所述酸浸液钴离子的回收率，实现钴、锰离子分离；S4，用稀酸溶液冲洗所述1号吸附柱；所述1号吸附柱内的所述重金属吸附材料进行解吸操作，经解吸操作后得到含钴离子解吸液和被解吸的所述重金属吸附材料； S5，将S4得到的所述含钴离子解吸液通过直接电积设备进行电积操作，得到钴金属板或钴金属粉；同时，所述1号吸附柱内的被解吸的所述重金属吸附材料经过冲洗处理后恢复吸附性能；S6，将所述冲洗处理后的1号吸附柱连接到n号吸附柱后面，重复前面的步骤继续进行工作；同时，所述连续吸附交换设备流出的液体中基本不含钴离子。优选的，所述重金属吸附材料的生产方法见专利ZL 03126366.6，名称为“生产有毒重金属废水处理剂的工艺方法” 。所述重金属吸附材料具有以下特征：在特定条件下，其吸附钴离子的能力远强于锰离子；吸附初期，重金属吸附材料上的配位点很多，钴、锰离子同时被吸附；随着流经吸附柱酸浸液体积的增加，重金属吸附材料上吸附的钴、锰离子越来越多，配位点越来越少，重金属吸附材料上吸附的锰被钴逐步替代，实现钴、锰离子的分离。 优选的，所述重金属吸附材料的孔径为13.21-15.34nm，所述重金属吸附材料的孔容积为1.2-1.5立方厘米/克，所述原料硅胶粒度为40-150目硅胶，所述重金属吸附材料堆密度为0.60-0.90千克/升。 优选的，S3具体包括以下三个阶段： 第一阶段：使pH为0.5-6.0的酸浸液进入所述连续吸附交换设备的进液口，由1号吸附柱同时吸附钴离子和锰离子； 第二阶段：使酸浸液进入所述连续吸附交换设备的进液口，1号吸附柱不断吸附钴离子，并且，新吸附的钴离子取代原吸附的锰离子，直到1号吸附柱吸附的锰离子完全被钴离子取代； 第三阶段：由1号吸附柱出液口流出的液体以10-20ml/min的速率泵入2号吸附柱，由2号吸附柱吸附少量进入的钴离子。优选的，S6具体包括以下三个阶段： 第一阶段：将所述冲洗处理后的1号吸附柱连接到所述n号吸附柱以后，使pH为0.5-6.0的酸浸液进入所述2号吸附柱，从所述2号吸附柱出液口流出的液体泵入所述1号吸附柱的进液口； 第二阶段：2号吸附柱不断吸附钴离子，并且，新吸附的钴离子取代原吸附的锰离子，直到2号吸附柱吸附的锰离子完全被钴离子取代； 第三阶段：由2号吸附柱出液口流出的液体进入1号吸附柱，由1号吸附柱吸附少量进入的钴离子，保证所述酸浸液钴离子被完全吸附。以下对本专利技术进行进一步介绍： 本专利技术创新性的采用一种重金属吸附材料，经实验证明，该重金属吸附材料对钴离子和锰离子均具有吸附性，并且，对钴离子的吸附活性远高于对锰离子的吸附活性，针对这一特点，为实现对钴离子和锰离子的分离，专利技术人对使用吸附柱过柱的工艺进行了多次试验，意外发现，通过对吸附液pH的精确控制，可以很好地实现钴离子和锰离子的分离，因此，本专利技术提供的通过重金属吸附材料实现钴离子和锰离子分离的方法，可以应用于含锰离子液体环境中微量或痕量钴离子分离、富集与回收。附图说明图1是重金属吸附材料钴、锰离子分离图。 图2是重金属吸附材料钴离子解吸回收图。具体实施方式 以下对本专利技术提供的通过重金属吸附材料实现钴和锰分离的方法进行详细介绍： 钴和锰分离方法实验例1 本实验例采用重金属吸附材料质量为20克/根吸附柱；酸浸液钴离子浓度1g/L，锰离子浓度1g/L。S1，向连续吸附交换设备的各个吸附柱中分别填充重金属吸附材料；其中，所述连续吸附交换设备由1号吸附柱与2号吸附柱串联组成； S2，调整含有钴离子和锰离子的待处理液的pH为4.5，得到酸浸液；S3，将所述酸浸液注入S1操作后的所述连续吸附交换设备；所述连续吸附交换设备对所述酸浸液进行分离富集提纯，具体包括：将pH为4.5的所述酸浸液泵入所述连续吸附交换设备的进液口；所述1号吸附柱吸附富集所述酸浸液中的钴离子，所述重金属吸附材料达到钴吸附饱和；从所述1号吸附柱出液口流出的液体泵入所述2号吸附柱的进液口，所述2号吸附柱重金属吸附材料保证所述酸浸液钴离子被完全吸附；其中，具体包括以下三个阶段：第一阶段：将pH为4.5的酸浸液以15ml/min的速率泵入所述连续吸附交换设备的进液口，由1号吸附柱同时吸附钴离子和锰离子；此阶段吸附温度为15℃；第二阶段：将酸浸液以15ml/min的速率泵入所述连续吸附交换设备的进液口，1号吸附柱不断吸附钴离子，并且，新吸附的钴离子取代原吸附的锰离子，直到1号吸附柱吸附的锰离子完全被钴离子取代；此阶段吸附温度为20℃；第三阶段：由1号吸附柱出液口流出的液体以15ml/min的速率泵入2号吸附柱，由2号吸附柱吸附少量进入的钴离子，此处的吸附温度为20℃。S4，将质量分数为20%的硫酸冲洗所述1号吸附柱；所述1号吸附柱内的所述重金属吸附材料进行解吸操作，经解吸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通过重金属吸附材料实现钴和锰分离的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，向连续吸附交换设备的各个吸附柱中分别填充重金属吸附材料；其中，所述连续吸附交换设备由n个吸附柱串联组成，n为大于等于1的整数，吸附柱按连接顺序编号为1号、2号、…、n号；S2，调整含有钴离子和锰离子的待处理液的pH到合适范围，得到酸浸液；S3，将所述酸浸液注入S1操作后的所述连续吸附交换设备；所述连续吸附交换设备对所述酸浸液进行分离富集提纯，具体包括：使所述酸浸液进入所述连续吸附交换设备的进液口；所述1号吸附柱吸附富集所述酸浸液中的钴离子，所述重金属吸附材料达到钴吸附饱和；从所述1号吸附柱出液口流出的液体进入所述2号吸附柱的进液口，以此类推，前一个吸附柱出液口流出的液体进入后一个吸附柱的进液口；S4，用稀酸溶液冲洗所述1号吸附柱；所述1号吸附柱内的所述重金属吸附材料进行解吸操作，经解吸操作后得到含钴离子解吸液和经过解吸处理后的所述重金属吸附材料； S5，将S4得到的所述含钴离子解吸液通过直接电积设备进行电积操作，得到钴金属板或钴金属粉；同时，所述1号吸附柱内的被解吸的所述重金属吸附材料经过冲洗处理后恢复吸附性能；S6，将所述冲洗处理后的1号吸附柱连接到n号吸附柱后面，重复前面的步骤继续进行工作；同时，所述连续吸附交换设备流出的液体中基本不含钴离子。...
【技术特征摘要】
1.一种通过重金属吸附材料实现钴和锰分离的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，向连续吸附交换设备的各个吸附柱中分别填充重金属吸附材料；其中，所述连续吸附交换设备由n个吸附柱串联组成，n为大于等于1的整数，吸附柱按连接顺序编号为1号、2号、…、n号；
S2，调整含有钴离子和锰离子的待处理液的pH到合适范围，得到酸浸液；
S3，将所述酸浸液注入S1操作后的所述连续吸附交换设备；所述连续吸附交换设备对所述酸浸液进行分离富集提纯，具体包括：使所述酸浸液进入所述连续吸附交换设备的进液口；所述1号吸附柱吸附富集所述酸浸液中的钴离子，所述重金属吸附材料达到钴吸附饱和；从所述1号吸附柱出液口流出的液体进入所述2号吸附柱的进液口，以此类推，前一个吸附柱出液口流出的液体进入后一个吸附柱的进液口；
S4，用稀酸溶液冲洗所述1号吸附柱；所述1号吸附柱内的所述重金属吸附材料进行解吸操作，经解吸操作后得到含钴离子解吸液和经过解吸处理后的所述重金属吸附材料；
S5，将S4得到的所述含钴离子解吸液通过直接电积设备进行电积操作，得到钴金属板或钴金属粉；同时，所述1号吸附柱内的被解吸的所述重金属吸附材料经过冲洗处理后恢复吸附性能；
S6，将所述冲洗处理后的1号吸附柱连接到n号吸附柱后面，重复前面的步骤继续进行工作；同时，所述连续吸附交换设备流出的液体中基本不含钴离子。
2.根据权利要求1所述的通过重金属吸附材料实现钴和锰分离的方法，其特征在于，所述重金属吸附材料通过以下方法生产：所述重金属吸附材料的生产方法见专利ZL 03126366.6，名称为“生产有毒重金属废水处理剂的工艺方法” 。
3.根据权利要求1所述的通过重金属吸附材料实现钴和锰分离的方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱建宁，徐纯理，叶文君，
申请(专利权)人：工信华鑫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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