一种含锌钴物料中锌与钴的分离方法技术

本发明专利技术属于含锌钴物料的分离利用领域，具体涉及一种含锌钴物料中锌与钴的分离方法。其是通过以下步骤实现：1）将含锌钴物料中的金属元素浸出至水溶液中，然后调节浸出液pH值以去除易沉淀的铁等杂质金属元素；2）将经步骤1）除杂后的浸出液与萃取剂混合后进行溶剂萃取；3）萃取后所得萃余液用于生产金属钴；所得负载有机相进行反萃，反萃液用于生产金属锌。该方法具有低成本、短生产周期、高回收率等优点，适用于湿法炼锌的净化渣分离，同时也适用于其他含锌钴的物料的锌、钴分离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于含锌钴物料的分离利用领域，具体涉及一种含锌钴物料中锌与钴的分离方法。
技术介绍
湿法炼锌是金属锌最主要的冶炼方法，其冶炼过程包括锌精矿焙烧、焙砂浸出、浸出液净化除杂以及锌电解沉积四个工序。由于生产中所用锌精矿通常会伴生钴、铁等金属元素，在浸出液净化除杂过程中需要加入锌粉及其他除杂剂以除去浸出液中的杂质金属元素。因此在浸出液净化除杂过程中产生的净化渣中含有钴、铁等有价金属元素外，还会有大量锌元素。例如福建某锌业公司在生产过程中产生的净化渣中含锌42%、钴3.3%、铁0.5%。此类含锌钴物料中钴具有较高的利用价值，而对其中的钴进行提取利用时需要将钴与其他金属元素分离开。对于此类锌钴物料中的杂质铁比较容易分离，通常将物料中金属元素浸出至水溶液中，然后调节溶液pH使铁离子以沉淀的形式脱除，但锌与钴的沉淀pH比较接近，很难用沉淀法使之分离。目前分离溶液中锌与钴的方法主要有氧化沉淀法和溶剂萃取法，其中氧化沉淀法存在药剂消耗大、氧化时间长、产品杂质含量高等问题；而溶剂萃取法则具有反应速度快、生产周期短、回收率高、选择性好等优点，如专利技术专利“一种电镀污泥中镍、钴、铜、锰、锌的分离回收方法”（CN104060097A）采用P507作为萃取剂，能够将电镀污泥中的钴、铜、锰、锌等金属元素同时萃取到有机相中，然后将有机相用不同浓度的盐酸或硫酸反萃，分别得到含钴反萃液、含铜反萃液、含锌反萃液等。此类采用P507直接萃取回收钴元素的方法虽然回收率高，能够达到95%以上，但在仍然存在以下问题：1）萃取剂P507的萃取能力比较强，会将原料中钴、锌及其他大多数金属元素均萃取到有机相，使有机相成分复杂，造成后续分离各金属元素的操作难度大，且得到的含钴反萃液中其他金属元素含量较高；2）P507作为一种萃取能力较强的萃取剂，其价格较高，使得分离锌与钴的成本过高。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术存在的不足，提供一种含锌钴物料中锌与钴的分离方法，适用于湿法炼锌行业以低成本、短生产周期、高回收率回收利用净化渣中的有价金属钴，同时也适用于其他含锌钴的物料分离锌与钴。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种含锌钴物料中锌与钴的分离方法是通过以下步骤实现的：1）将含锌钴物料中的金属元素浸出至水溶液中，然后调节浸出液pH值以去除易沉淀的铁等杂质金属元素；2）将经步骤1）除杂后的浸出液与萃取剂混合后进行溶剂萃取；3）萃取后所得萃余液用于生产金属钴；所得负载有机相进行反萃，反萃液用于生产金属锌。步骤1）中，调节浸出液pH值为5~6.5；步骤2）中，所用萃取剂为P204（磷酸二异辛酯）；步骤2）中，溶剂萃取条件为：溶液pH值为3.5~4.5、P204体积浓度为10~20%、萃取相比为0.9~1.2、萃取时间为10~15min、萃取级数为4~7级；步骤3）中，负载有机相的反萃剂为浓度1.5~3mol/L的硫酸溶液；步骤3）中，负载有机相的反萃条件为：相比4.0~6.0、反萃时间10~20min。在金属离子的溶剂萃取过程中由于锌的活性通常比钴高，因而锌常常优先于钴被萃取，所以当溶液中同时含有锌和钴时，若要回收其中的钴，则往往需要采用萃取能力较强的萃取剂将锌和钴同时萃取至负载有机相，然后控制反萃条件分离锌与钴。而本专利技术则创造性地以萃取能力较弱的萃取剂，通过萃取溶液中的锌至负载有机相，而将钴保留在萃余液中，从而实现锌与钴的分离。本专利技术所具有的优点和有益效果：1）由于所使用的萃取剂为廉价易得的P204，使得萃取分离锌与钴的成本显著降低；2）相比于传统萃取采用先萃取后反萃实现锌与钴的分离，本专利技术只需萃取过程就能实现锌与钴的分离，从而缩短锌钴分离的工艺流程，使得生产所需设备、生产成本、生产周期均有所减少；3）本专利技术是在萃取过程中就实现锌与钴的分离，而非通过严格控制反萃条件分离锌与钴，因此本专利技术的工艺操作方便、简单易行；具有流程短、成本低、周期短、工艺简单、操作方便的优点。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式：为了使本专利技术所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本专利技术所述的技术方案做进一步的说明，但是本专利技术不仅限于此。实施例1一种含锌钴物料中锌与钴的分离方法：1）将锌钴物料中的金属元素浸出至水溶液中，然后调节浸出液pH值为6，以去除易沉淀的铁等杂质金属元素；2）将经步骤1）除杂后的浸出液与磷酸二异辛酯混合后进行溶剂萃取，溶剂萃取的条件为：溶液pH值为4.2、P204体积浓度为13%、萃取相比为1.1、萃取时间为12min、萃取级数为5级；3）萃取后所得萃余液用于生产金属钴；所得负载有机相用浓度为2.5mol/L的硫酸进行反萃，反萃条件为：相比5.0、反萃时间15min；反萃液用于生产金属锌。本实施例在溶剂萃取过程中能够使得锌的萃取率达到98%，而钴的萃取率仅为4%；反萃过程中锌的反萃取达到95%。实施例2一种锌钴物料中锌与钴的分离方法：1）将含锌钴物料中的金属元素浸出至水溶液中，然后调节浸出液pH值为5.5，以去除易沉淀的铁等杂质金属元素；2）将经步骤1）除杂后的浸出液与磷酸二异辛酯混合后进行溶剂萃取，溶剂萃取条件为：溶液pH值为4.0、P204体积浓度为10%、萃取相比为1.0、萃取时间为15min、萃取级数为7级；3）萃取后所得萃余液用于生产金属钴；所得负载有机相用浓度为2mol/L的硫酸进行反萃，反萃条件为：相比4.0、反萃时间20min；反萃液用于生产金属锌。本实施例在溶剂萃取过程中能够使得锌的萃取率达到97%，而钴的萃取率仅为3.5%；反萃过程中锌的反萃取达到94%。实施例3一种锌钴物料中锌与钴的分离方法：1）将锌钴物料中的金属元素浸出至水溶液中，然后调节浸出液pH值为6.5，以去除易沉淀的铁等杂质金属元素；2）将经步骤1）除杂后的浸出液与磷酸二异辛酯混合后进行溶剂萃取，溶剂萃取条件为：溶液pH值为3.9、P204体积浓度为20%、萃取相比为0.9、萃取时间为14min、萃取级数为4级；3）萃取后所得萃余液用于生产金属钴；所得负载有机相用浓度为3mol/L的硫酸进行反萃，反萃条件为：相比6.0、反萃时间12min；反萃液用于生产金属锌。本实施例在溶剂萃取过程中能够使得锌的萃取率达到98.5%，而钴的萃取率仅为4.5%；反萃过程中锌的反萃取达到96%。以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含锌钴物料中锌与钴的分离方法，其特征在于：通过以下步骤实现：1）将含锌钴物料中的金属元素浸出至水溶液中，然后调节浸出液pH值以去除易沉淀的铁及部分其他杂质金属元素；2）将经步骤1）除杂后的浸出液与萃取剂混合后进行溶剂萃取；3）萃取后所得萃余液用于生产金属钴；所得负载有机相进行反萃，反萃液用于生产金属锌。

【技术特征摘要】
1.一种含锌钴物料中锌与钴的分离方法，其特征在于：通过以下步骤实现：
1）将含锌钴物料中的金属元素浸出至水溶液中，然后调节浸出液pH值以去除易沉淀的铁及部分其他杂质金属元素；
2）将经步骤1）除杂后的浸出液与萃取剂混合后进行溶剂萃取；
3）萃取后所得萃余液用于生产金属钴；所得负载有机相进行反萃，反萃液用于生产金属锌。
2.根据权利要求1所述含锌钴物料中锌与钴的分离方法，其特征在于：步骤2）中所述萃取剂为磷酸二异辛酯。
3.根据权利要求1或2所述含锌钴物料中锌与钴的分离方法，其特征在于：步骤1）中调节浸出液pH值为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奇勇，李强，
申请(专利权)人：三明学院，
类型：发明
国别省市：福建;35