一种利用钴豆、钴板酸溶制备电池级硫酸钴、氯化钴的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用钴豆、钴板酸溶制备电池级硫酸钴、氯化钴的方法。该方法包括以下步骤：取钴豆或钴板，向其中加入硫酸溶液，并且加热，以使钴豆或钴板快速溶解。钴溶液达到一定浓度后，开路至净化工段，加入氧化剂氧化其中的亚铁，并加入中和剂消耗钴溶液中的氢离子，使钴溶液pH上升。后过滤，得到干净的钴溶液，送去MVR蒸发，获得电池级硫化钴或氯化钴。其中氧化剂选自含氧气体、含过氧根盐中的一种或多种；中和剂选自含氨物质及尿素中的一种或多种。本发明专利技术提供的一种利用钴豆、钴板酸溶制备电池级硫酸钴或氯化钴的方法适用性强，可操作性强。可以通过非萃取手段，直接获得电池级硫酸钴或氯化钴，缩短了工艺流程，成本更低。成本更低。成本更低。

【技术实现步骤摘要】
一种利用钴豆、钴板酸溶制备电池级硫酸钴、氯化钴的方法


[0001]本专利技术涉及钴冶炼领域，具体而言，涉及一种利用钴豆、钴板酸溶制备电池级硫酸钴、氯化钴的方法。

技术介绍

[0002]随着锂电池的兴起，钴的用途从传统上大部分用于铁磁性材料制造，转变为主要用于钴酸锂、三元等锂电池制造。钴酸锂、三元的是以氯化钴、硫酸钴为原料制备的。我国钴储量严重不足，钴基本依赖进口。国内的众多钴冶炼企业，为了解决原料供应稳定性问题，常采取多种含钴原料并用的方式。其中，钴豆、钴板纯度较高，运输和储存较为方便，成为制备氯化钴、硫酸钴的良好原料。
[0003]但是钴豆、钴板酸溶速率较慢且浸出液酸度较高，且因为来源广泛的关系，钴豆、钴板中偶尔含有铁，因此，其浸出液处理涉及中和酸、除铁工艺。
[0004]基于以上原因，有必要提出一种利用钴豆、钴板制备氯化钴、硫酸钴的方法，将钴豆、钴板浸出液的酸中和并进行除铁，获得合格氯化钴、硫酸钴溶液。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种利用钴豆、钴板制备氯化钴、硫酸钴的方法，以解决钴豆、钴板浸出液酸度高、铁含量超标的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种利用钴豆、钴板制备氯化钴、硫酸钴的方法。该方法包括以下步骤：将钴豆或钴板置于酸液中，通入蒸汽加热，待浸出液钴浓达到一定时，将浸出液开路至净化工序——先加入氧化剂氧化其中的亚铁，使之全部转化为三价铁，后加入中和剂，使钴溶液pH升至3左右，后过滤，滤液送去MVR蒸发结晶或者外卖，获得电池级硫酸钴、氯化钴。其中，所述氧化剂为含氧气体、含过氧根物质中的一种或多种；所述中和剂为含氨物质及尿素中的一种或多种。
[0007]进一步地，含氧气体为为氧气、空气、压缩空气、富氧空气及臭氧中的一种或多种。
[0008]优选地，含过氧根物质为过氧化氢、过硫酸铵一种或多种。
[0009]优选地，氧化剂为氧气、空气、压缩空气、富氧空气、臭氧、过氧化氢、过硫酸铵中的一种或多种。
[0010]更优选地，氧化剂为氧气或空气或压缩空气或富氧空气或臭氧，或者为氧气、臭氧质量比为(1～5.0)：1混合物，或为过氧化氢，或过硫酸铵。
[0011]进一步地，含氨物质为氨水、氨气、碳酸铵、碳酸氢铵一种或多种。
[0012]优选地，中和剂选自氨水、氨气、碳酸铵、碳酸氢铵或尿素中的一种或多种。
[0013]更优选地，中和剂选自氨水或氨气，或碳酸铵以及碳酸铵与碳酸氢铵质量比为(1～4.0)：1的混合物，或者碳酸铵与尿素质量比为(1～3.0)：1的混合物。
[0014]进一步地，当氧化剂为含氧气体时，所通入量为钴豆、钴板浸出液中亚铁离子总摩尔数的85～2000倍；当氧化剂为过氧化氢或过硫酸铵时，所通入量为钴豆、钴板浸出液中亚
铁离子总摩尔数的2～10倍。
[0015]优选地，当氧化剂为过氧化氢或过硫酸铵时，氧化剂通入量为钴豆、钴板浸出液中亚铁离子总摩尔数的2
‑
5倍。
[0016]进一步地，当所述中和剂选自所述含氨物质和尿素时，所通入量为所述钴溶液中氢离子摩尔总数的0.5～1.0倍。
[0017]优选地，当中和剂为氨水、氨气、碳酸氢铵的一种或多种时，所通入量为钴豆、钴板浸出液中氢离子总摩尔数的0.95
‑
1.0倍；当中和剂为碳酸铵或尿素中一种或多种时，所通入量为钴豆、钴板浸出液中氢离子总摩尔数的0.48
‑
0.50倍。
[0018]进一步地，钴豆、钴板浸出液含～120g/L的Co
2+
、0.1～0.5g/L的Fe
2+
、0.5～1.0N的H
+
。
[0019]优选地，钴豆、钴板浸出液为～120g/L的Co
2+
、～0.5g/L的Fe
2+
、～0.5N的H
+
。
[0020]进一步地，钴豆、钴板浸出温度控制在30～80℃。
[0021]优选地，钴豆、钴板浸出温度控制在50～80℃。
[0022]本专利技术提供利用钴豆、钴板酸溶制备电池级硫酸钴、氯化钴的方法，适用性强，可操作性强，可以简单快速实现钴豆、钴板向电池级氯化钴、硫酸钴的转变，成本低廉。
附图说明
[0023]图1是本专利技术提供的利用钴豆、钴板酸溶制备电池级硫酸钴、氯化钴的方法流程示意图。
具体实施方式
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0025]正如
技术介绍
部分所描述的，为了解决钴冶炼原料供应问题，本专利技术提供了一种提供利用钴豆、钴板酸溶制备电池级硫酸钴、氯化钴的方法，如图1所示，该方法的步骤为：第1步，将钴豆或钴板加入氢离子浓度适宜的酸液中，通入蒸汽加热，最终获得钴浓合格浸出液；第2步，向上步浸出液中加入氧化剂，使其中Fe
2+
全部被氧化为Fe
3+
，其中氧化剂选自含氧气体、含过氧根物质中的一种或多种；第3步，向上步溶液中加入中和剂，终点pH控制在3～3.5，后固液分离，液相送去MVR结晶或外卖，渣相送往洗渣工序，洗水返回第1步作浸出底水。
[0026]优选地，含过氧根物质为过氧化氢、过硫酸铵一种或多种。
[0027]更优选地，氧化剂为氧气、空气、压缩空气、富氧空气、臭氧、过氧化氢、过硫酸铵中的一种或多种。
[0028]更优选地，氧化剂为氧气或空气或压缩空气或富氧空气或臭氧，或者为氧气、臭氧质量比为(1～5.0)：1混合物，或为过氧化氢，或过硫酸铵。
[0029]优选地，中和剂选自含氨物质及尿素中的一种或多种。
[0030]更优选地，中和剂选自氨水、氨气、碳酸铵、碳酸氢铵或尿素中的一种或多种。
[0031]更优选地，中和剂选自氨水或氨气，或碳酸铵以及碳酸铵与碳酸氢铵质量比为(1～4.0)：1的混合物，或者碳酸铵与尿素质量比为(1～3.0)：1的混合物。
[0032]优选地，钴豆、钴板浸出温度控制在30～80℃。
[0033]更优选地，钴豆、钴板浸出温度控制在50～80℃。
[0034]优选地，钴豆、钴板浸出液为～120g/L的Co
2+
、～0.5g/L的Fe
2+
、～0.5N的H
+
。
[0035]以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
[0036]实施例1
[0037]原料为钴豆。经加热硫酸浸出的钴豆浸出液中含：131.0g/L的Co
2+
、0.52g/L的Fe
2+
、0.61的H
+
。
[0038]向上述浸出液中加入过氧化氢作为氧化剂，过氧化氢通入量为Fe
2+
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用钴豆、钴板酸溶制备电池级硫酸钴、氯化钴的方法，其特征在于，包括以下步骤：向所述的钴豆、钴板中加入过量的硫酸溶液，通入蒸汽加热，待钴浓达到120
‑
140g/L时，钴溶液开路至净化工序：先加入氧化剂氧化其中的亚铁，使之全部转化为三价铁，后加入中和剂，使钴溶液pH升至3左右，后过滤，滤液送去MVR蒸发结晶或者外卖，获得电池级硫酸钴、氯化钴。2.根据权利要求1所述的利用钴豆、钴板酸溶制备电池级硫酸钴、氯化钴的方法，其特征在于，所述氧化剂为含氧气体、含过氧根物质中的一种或多种；所述中和剂为含氨物质及尿素中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的利用钴豆、钴板酸溶制备电池级硫酸钴、氯化钴的方法，其特征在于，所述含氧气体为氧气、空气、压缩空气、富氧空气及臭氧中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的利用钴豆、钴板酸溶制备电池级硫酸钴、氯化钴的方法，其特征在于，所述含过氧根物质为过氧化氢、过硫酸铵一种或多种。5.根据权利要求1所述的利用钴豆、钴板酸溶制备电池级硫酸钴、氯化钴的方法，其特征在于，所述含氨物质为氨水、氨气、碳酸铵...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰秋平，何文龙，徐超，谢臣珍，段伟，肖璠，吴世发，
申请(专利权)人：江西江钨钴业有限公司，
类型：发明
国别省市：