一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法技术

本发明专利技术公开了一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法，包括以下工艺流程：（A）稀释：将硫酸镍钴锰溶液用水稀释；(B)调pH：将稀释好的硫酸镍钴锰溶液用无机酸调节pH至4～6；（C）萃取：将步骤B调好pH的溶液用P507和磺化煤油混合萃取剂进行多级逆流萃取；（D）洗涤：用纯水将步骤C分离得到的萃取有机相进行淋洗；（E）反萃：将洗涤好的有机相用2～6mol/L的无机酸进行多级逆流反萃；（F）除油：将步骤E得到的反萃水相经静置分层，并采用除油器除油后得到净化的硫酸镍钴锰溶液。本发明专利技术的硫酸镍钴锰溶液除氟硅离子的方法具有除杂效果好，镍、钴、锰有价金属回收率高，工艺简单，生产成本低的优点，适合工业化生产。

Method for removing fluorine and silicon ion from nickel sulfate cobalt manganese solution

The invention discloses a nickel cobalt manganese sulfate solution method for removing fluorine and silicon ions, which comprises the following process: (A): water dilution nickel cobalt manganese sulfate solution; (B) pH: sulfate nickel cobalt manganese solution diluted with inorganic acid to adjust pH to 4 ~ 6; (C): step B extraction solution adjusted pH by P507 and sulfonated kerosene mixed extractant by multistage countercurrent extraction; (D): washing with pure water will step C separated from the extraction of organic phase leaching; (E) stripping: washing the organic phase with 2 ~ 6mol/L of inorganic acid multistage countercurrent stripping; (F) oil: step E to get the stripping phase by layering, and the use of oil remover to remove oil from nickel sulfate solution purification of cobalt and manganese. The method for removing fluorine and silicon ion in the nickel sulfate cobalt manganese solution has the advantages of good impurity removing effect, high recovery rate of the valuable metals of nickel, cobalt and manganese, simple process and low production cost, and is suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法
本专利技术涉及溶液除氟、硅离子的方法，特别是涉及一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法。
技术介绍
由于镍钴锰三元材料锂电池具有比容量高、安全性好、循环稳定性好等优点，已广泛应用于笔记本电脑、数码设备、电动自行车、移动通讯、电动工具等领域。镍钴锰三元正极材料关键技术就是三元前驱体材料的合成，工业上采用化学共沉淀法制备，制备工艺的关键是得到纯度高的镍钴锰可溶性溶液，除镍钴锰元素外，要求其它元素含量非常低，否则影响材料性能和形貌。镍钴锰混合溶液阳离子金属杂质去除方法报道很多，但是对氟、硅等非金属杂质去除办法未见报道。如何除去硫酸镍钴锰溶液中氟、硅等杂质的问题，是目前合成三元前驱体的主要困难，也是本专利技术专利主要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有技术中的不足而完成的，本专利技术的目的是提供一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法。本专利技术的一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法，包括以下工艺流程：A稀释：将硫酸镍钴锰溶液用水稀释至镍、钴、锰离子总量为30～60g/L，F-为2~5g/L，Si4+为0.2~2g/L；B调pH：将稀释好的硫酸镍钴锰溶液用无机酸调节pH为4～6，得到待萃硫酸镍钴锰溶液；C萃取：将步骤B得到的待萃硫酸镍钴锰溶液用体积比为25%的P507和75%的磺化煤油混合萃取剂进行多级逆流萃取，控制相比（体积比）为1.0~4.2，控制水相pH为4.2~6.0，然后分离为萃取后有机相和萃取后水相；D洗涤：用纯水将步骤C分离得到的萃取后有机相进行淋洗，纯水和萃取后有机相的体积比为1:1～2:1；E反萃：将步骤D洗涤好的萃取后有机相用2～6mol/L的无机酸进行多级逆流反萃，无机酸与有机相的体积比为1:10～1:15，然后分离得到反萃水相和反萃有机相；F除油：将步骤E得到的反萃水相经静置分层，并采用微界面除油器除油后得到净化的硫酸镍钴锰溶液。进一步地，所述B步骤中的无机酸为硫酸、盐酸、硝酸中至少一种。进一步地，所述E步骤中的无机酸为硫酸、盐酸、硝酸中至少一种。进一步地，所述F步骤的除油器为杭州天易成化工设备有限公司生产的除油器。本专利技术的一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法，采用上述步骤，相对于现有技术而言，其具有的优点是具有除杂效果好，镍、钴、锰有价金属回收率高，工艺简单，生产成本低。本专利技术通过对硫酸镍钴锰溶液稀释、调pH、萃取、洗涤、反萃、除油得到镍钴锰混合溶液。利用本专利技术得到的镍钴锰混合溶液F-≤0.01g/L，Si≤0.01g/L，含油量≤2ppm，杂质含量达到三元前驱体生产的要求，镍钴锰一次回收率都大于99%，且本专利技术方法过程简单，成本低，易于工业化生产，具有较高的经济效益。附图说明图1本专利技术一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图的图1对本专利技术的一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法进一步详细说明。本专利技术的一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法，请参考图1，包括以下工艺流程：A稀释：将硫酸镍钴锰溶液用水稀释至镍、钴、锰离子总量为30～60g/L，F-为2~5g/L，Si4+为0.2~2g/L；B调pH：将稀释好的硫酸镍钴锰溶液用无机酸调节pH为4～6，得到待萃硫酸镍钴锰溶液；C萃取：将步骤B得到的待萃硫酸镍钴锰溶液用体积比为25%的P507和75%的磺化煤油混合萃取剂进行多级逆流萃取，控制相比（体积比）为1.0~4.2，控制水相pH为4.2~6.0，然后分离为萃取后有机相和萃取后水相；D洗涤：用纯水将步骤C分离得到的萃取后有机相进行淋洗，纯水和萃取后有机相的体积比为1:1～2:1；E反萃：将步骤D洗涤好的萃取后有机相用2～6mol/L的无机酸进行多级逆流反萃，无机酸与有机相的体积比为1:10～1:15，然后分离得到反萃水相和反萃有机相；F除油：将步骤E得到的反萃水相经静置分层，并采用微界面除油器除油后得到净化的硫酸镍钴锰溶液。本专利技术的一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法，具体还可以是所述B步骤中的酸为硫酸、盐酸、硝酸中至少一种，其优点是在该pH条件下镍、钴、锰三种金属都可以被P507萃取上，而氟、硅、钠等杂质留在水相中；所述E步骤中的无机酸为硫酸、盐酸、硝酸中至少一种，其优点是这三种为常用的无机酸，原料来源广，且价格低;所述F步骤的除油器由杭州天易成化工设备有限公司生产，该除油器除油效果好。所述步骤C、E的反应离子方程式为HA+NaOH===Na-A+H2O（皂化反应）2Na-A+Me2+==Me-A2+2Na+(萃取)M-A2+2H+===M2++2H-A(反萃)实施例1：A稀释：取100L硫酸镍钴锰溶液用水稀释至镍、钴、锰离子的总量为30g/L，F-为2g/L，Si4+为0.2g/L；B调pH：将稀释好的硫酸镍钴锰溶液用硫酸调节pH至4，得到200L待萃硫酸镍钴锰溶液；C萃取：将步骤B得到的待萃硫酸镍钴锰溶液用400LP507和磺化煤油混合萃取剂进行多级逆流萃取，其中混合萃取剂由100LP507有机磷萃取剂和300L磺化煤油组成，相比为2.0，水相pH为4.2，分离得到萃取水相150L，萃取有机相450L；D洗涤：用450L纯水将步骤C得到的萃取有机相进行淋洗；E反萃：将步骤C洗涤好的有机相用2mol/L的稀硫酸45L进行多级逆流反萃，然后分离得到反萃水相和反萃有机相；F除油：步骤E的反萃水相静置分层，采用微界面除油器除油，得到镍钴锰混合净化液，其中F-含量为0.005g/L，Si4+含量为0.006g/L，含油量≤2ppm。经检测，镍、钴、锰一次收率为99.2%。实施例2：A稀释：取100L硫酸镍钴锰溶液用水稀释至镍、钴、锰离子总量为60g/L，F-为5g/L，Si4+为2g/L；B调pH：将稀释好的硫酸镍钴锰溶液用硫酸调节pH至4，得到150L待萃硫酸镍钴锰溶液；C萃取：将步骤B得到的待萃硫酸镍钴锰溶液用630LP507和磺化煤油混合萃取剂进行多级逆流萃取，其中其中混合萃取剂由157.5LP507有机磷萃取剂和4725L磺化煤油组成，相比为4.2，水相pH为6.0，分离得到萃取水相120L，萃取油相660L；D洗涤：用1320L纯水将步骤C得到的萃取有机相进行淋洗；E反萃：将步骤C洗涤好的有机相用6mol/L的稀硫酸44L进行多级逆流反萃，然后分离得到反萃水相和反萃有机相；F除油：步骤E的反萃水相静置分层，采用微界面除油器除油，得到镍钴锰混合净化液，其中F-含量为0.006g/L，Si4+含量为0.004g/L，含油量≤2ppm。经检测分析，镍、钴、锰一次收率为99.4%。实施例3：A稀释：取100L硫酸镍钴锰溶液用水稀释至镍、钴、锰离子总量为50g/L，F-为4g/L，Si4+为1.5g/L；B调pH：将稀释好的硫酸镍钴锰溶液用硫酸调节pH至5，得到180L待萃硫酸镍钴锰溶液；C萃取：将步骤B得到的待萃硫酸镍钴锰溶液用180LP507和磺化煤油混合萃取剂进行多级逆流萃取，其中混合萃取剂由45LP507有机磷萃取剂和135L磺化煤油组成，相比为1.0，水相pH为5.0，分离得到萃取水相150L，萃取油相210L；D洗涤：用315L纯水将步骤C得到的萃取有机相进行淋洗；E反萃：将步骤C洗涤好的有机相用4mol/L的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法，其特征在于：包括以下工艺流程：A 稀释：将硫酸镍钴锰溶液用水稀释至镍、钴、锰离子总量为30～60 g/L，F‑为2~5g/L，Si4+为0.2~2g/L；B调pH：将稀释好的硫酸镍钴锰溶液用无机酸调节pH为4～6，得到待萃硫酸镍钴锰溶液；C 萃取：将步骤B得到的待萃硫酸镍钴锰溶液用体积比为25% 的P507和75%的磺化煤油混合萃取剂进行多级逆流萃取，控制相比（体积比）为1.0~4.2，控制水相pH为4.2~6.0，然后分离为萃取后有机相和萃取后水相；D 洗涤：用纯水将步骤C分离得到的萃取后有机相进行淋洗，纯水和萃取后有机相的体积比为1:1～2:1；E 反萃：将步骤D洗涤好的萃取后有机相用2～6mol/L的无机酸进行多级逆流反萃，无机酸与有机相的体积比为1:10～1:15，然后分离得到反萃水相和反萃有机相；F 除油：将步骤E得到的反萃水相经静置分层，并采用微界面除油器除油后得到净化的硫酸镍钴锰溶液。

【技术特征摘要】
1.一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法，其特征在于：包括以下工艺流程：A稀释：将硫酸镍钴锰溶液用水稀释至镍、钴、锰离子总量为30～60g/L，F-为2~5g/L，Si4+为0.2~2g/L；B调pH：将稀释好的硫酸镍钴锰溶液用无机酸调节pH为4～6，得到待萃硫酸镍钴锰溶液；C萃取：将步骤B得到的待萃硫酸镍钴锰溶液用体积比为25%的P507和75%的磺化煤油混合萃取剂进行多级逆流萃取，控制相比（体积比）为1.0~4.2，控制水相pH为4.2~6.0，然后分离为萃取后有机相和萃取后水相；D洗涤：用纯水将步骤C分离得到的萃取后有机相进行淋洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：李良彬，白有仙，章小明，谢绍忠，高贵彦，刘超，彭爱平，李芳芳，刘明，
申请(专利权)人：江西赣锋锂业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36