镁和镍的分离方法技术

本发明专利技术公开了一种镁和镍的分离方法，包括如下步骤：将萃取体系皂化，得到有机相；采用有机相对含镁的镍盐溶液进行N级逆流萃取；其中，N为大于等于2且小于等于12的自然数；每级逆流萃取时的有机相与水相的体积比分别为1:0.5～6；所述含镁的镍盐溶液中，镍元素的浓度为30～140g/L，镁元素的浓度为0.01～7g/L；含镁的镍盐溶液的pH值为3.0～5.0；所述萃取体系包括萃取剂；所述萃取剂由二(2,4,4

【技术实现步骤摘要】
镁和镍的分离方法


[0001]本专利技术涉及一种镁和镍的分离方法。

技术介绍

[0002]目前纯化镍的方法有化学沉淀法和溶剂萃取法。化学沉淀法得到的产品纯度不高，不能满足下游应用；溶剂萃取法具有高选择性、高回收率、操作连续化、成本低廉等优点，已经成为制备高纯镍盐的主要工业方法。
[0003]CN112342387A公开了一种镍和镁的分离方法，包括：(1)将高纯萃取剂和稀释剂配制成一定体积分数的萃取有机相，随后萃取有机相与碱性化合物进行皂化反应，得到皂化有机相；所述萃取剂中包含特定的羧酸类化合物；(2)采用步骤(1)得到的皂化有机相对镍镁料液进行混合、萃取、分层，得到负载有机相和萃余水相；(3)对负载有机相使用洗涤剂进行洗涤，洗去萃取或夹带的杂质镁离子，得到洗涤后的负载有机相和洗涤余液。
[0004]CN112442605A公开了一种分离镍和镁的方法，采用特定种类的萃取剂。
[0005]上述两篇专利文献的方法更适合于镁离子的浓度大于镍离子的浓度的混合溶液的镍镁分离，并不适合镍含量较高而镁含量较低的溶液中镍和镁的分离。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种镁和镍的分离方法，其可以用于高浓度的镍盐中镁和镍的分离。本专利技术采用如下技术方案实现上述目的。
[0007]本专利技术提供一种镁和镍的分离方法，包括如下步骤：
[0008]将萃取体系皂化，得到有机相；采用有机相对含镁的镍盐溶液进行N级逆流萃取；
[0009]其中，N为大于等于2且小于等于12的自然数；
[0010]其中，每级逆流萃取时的有机相与水相的体积比分别为1:0.5～ 6；
[0011]其中，所述含镁的镍盐溶液中，镍元素的浓度为30～140g/L，镁元素的浓度为0.01～7g/L；含镁的镍盐溶液的pH值为3.0～5.0；
[0012]其中，所述萃取体系包括萃取剂；所述萃取剂由二(2,4,4
‑
三甲基戊基)膦酸和2
‑
乙基己基磷酸单2
‑
乙基己基脂组成，二者的摩尔数之比为1:6～6:1。
[0013]本专利技术还提供一种镁和镍的分离方法，包括如下步骤：
[0014]将萃取体系皂化，得到有机相；采用有机相对含镁的镍盐溶液进行N级逆流萃取；
[0015]其中，N为大于等于2且小于等于10的自然数；
[0016]其中，每级逆流萃取时的有机相与水相的体积比分别为1:0.5～ 6；
[0017]其中，所述含镁的镍盐溶液中，镍元素的浓度为30～140g/L，镁元素的浓度为0.01～7g/L；含镁的镍盐溶液的pH值为3.0～5.0；
[0018]其中，所述萃取体系包括萃取剂；所述萃取剂由二(2,4,4
‑
三甲基戊基)膦酸和二(2
‑
乙基己基)磷酸酯组成，二者的摩尔数之比为1:6～ 6:1。
[0019]根据本专利技术所述的分离方法，优选地，N为大于等于4且小于等于10的自然数。
[0020]根据本专利技术所述的分离方法，优选地，所述萃取体系还包括稀释剂，所述稀释剂选自磺化煤油、航空煤油和异构烷烃溶剂油中的一种或多种。
[0021]根据本专利技术所述的分离方法，优选地，所述有机相中，二(2,4,4
‑ꢀ
三甲基戊基)膦酸的体积浓度小于20vol％；所述有机相中，2
‑
乙基己基磷酸单2
‑
乙基己基脂的体积浓度为20～50vol％。
[0022]根据本专利技术所述的分离方法，优选地，所述有机相中，二(2
‑
乙基己基)磷酸酯的体积浓度为20～50vol％。
[0023]根据本专利技术所述的分离方法，优选地，所述将萃取体系皂化的步骤包括：将萃取体系采用皂化剂进行皂化；其中，皂化剂选自氨水和碱金属氢氧化物水溶液的一种；皂化温度为10～50℃；皂化度为 20～70％。
[0024]根据本专利技术所述的分离方法，优选地，所述皂化剂为氢氧化钠水溶液。
[0025]根据本专利技术所述的分离方法，优选地:
[0026]所述含镁的镍盐溶液中，镁元素与镍元素的重量比为0.1～ 10:100；
[0027]N级逆流萃取后，所述镍元素留在萃余液中，所述镁元素被萃取到有机相中；所述萃余液中镁元素和镍元素的重量比小于0.0035％。
[0028]根据本专利技术所述的分离方法，优选地，所述逆流萃取采用离心萃取机进行。
[0029]本专利技术的镁和镍的分离方法可以用于高浓度的镍盐中镁和镍的分离量。所得萃余液中的镁元素占镍元素的重量百分含量小于0.0035％。
具体实施方式
[0030]下面结合具体实施方式本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。
[0031]本专利技术提供一种镁和镍的分离方法，其适于高浓度镍、低含量镁的溶液中镍和镁的分离。需要说明的是，尽管现有技术存在一些钴和镍的分离方法。但是，钴属于元素周期表中第4周期、第
Ⅷ
族的过渡金属元素，原子序数27；镁属于元素周期表上的IIA(第二主族)族碱土金属元素，原子序数12。因此，二者在物理化学方面存在显著差异，本领域技术人员通常不会将钴和镍的分离方法用于分离镁和镍。
[0032]本专利技术的一种镁和镍的分离方法包括如下步骤：1)N级逆流萃取；2)反萃取。下面进行详细描述。
[0033]N级逆流萃取
[0034]将萃取体系皂化，得到有机相；采用有机相对含镁的镍盐溶液进行N级逆流萃取。镍盐溶液可以为镍盐的水溶液，例如硫酸镍溶液。
[0035]本专利技术的含镁的镍盐溶液中，镍元素的浓度可以为30～ 140g/L，优选为40～140g/L，再优选为50～135g/L，更优选为60～ 130g/L。镁元素的浓度可以为0.01～7g/L，优选为0.03～5g/L，更优选为0.04～4.5g/L。含镁的镍盐溶液的pH值为3.0～5.0，优选为 4.0～4.8，更优选为4.0～4.5。含镁的镍盐溶液中，镁元素与镍元素的重量比为0.1～10:100，优选为0.2～8:100，更优选为0.3～6:100。经过大量研究和实验，本专利技术采用特定工艺实现了镁和镍的分离。
[0036]在本专利技术中，将萃取体系皂化，得到有机相，即得到空白有机相；所述萃取体系包
括萃取剂和稀释剂。
[0037]稀释剂选自磺化煤油、航空煤油和异构烷烃溶剂油中的一种或多种。优选地，稀释剂选自磺化煤油、航空煤油和异构烷烃溶剂油中的一种。更优选地，稀释剂选自航空煤油和异构烷烃溶剂油中的一种。
[0038]根据本专利技术的一个优选的实施方式，稀释剂为异构烷烃溶剂油。
[0039]在某些实施方案中，萃取剂由二(2,4,4
‑
三甲基戊基)膦酸和2
‑
乙基己基磷酸单2
‑
乙基己基脂组成，二者的摩尔数之比为1:6～6:1。优选地，二(2,4,4
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镁和镍的分离方法，其特征在于，包括如下步骤：将萃取体系皂化，得到有机相；采用有机相对含镁的镍盐溶液进行N级逆流萃取；其中，N为大于等于2且小于等于12的自然数；其中，每级逆流萃取时的有机相与水相的体积比分别为1:0.5～6；其中，所述含镁的镍盐溶液中，镍元素的浓度为30～140g/L，镁元素的浓度为0.01～7g/L；含镁的镍盐溶液的pH值为3.0～5.0；其中，所述萃取体系包括萃取剂；所述萃取剂由二(2,4,4
‑
三甲基戊基)膦酸和2
‑
乙基己基磷酸单2
‑
乙基己基脂组成，二者的摩尔数之比为1:6～6:1。2.一种镁和镍的分离方法，其特征在于，包括如下步骤：将萃取体系皂化，得到有机相；采用有机相对含镁的镍盐溶液进行N级逆流萃取；其中，N为大于等于2且小于等于10的自然数；其中，每级逆流萃取时的有机相与水相的体积比分别为1:0.5～6；其中，所述含镁的镍盐溶液中，镍元素的浓度为30～140g/L，镁元素的浓度为0.01～7g/L；含镁的镍盐溶液的pH值为3.0～5.0；其中，所述萃取体系包括萃取剂；所述萃取剂由二(2,4,4
‑
三甲基戊基)膦酸和二(2
‑
乙基己基)磷酸酯组成，二者的摩尔数之比为1:6～6:1。3.根据权利要求1或2所述的分离方法，其特征在于，N为大...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春新，许涛，李万海，李儒介，刘志锐，李俊峰，
申请(专利权)人：包头市世博稀土萃取装备有限公司，
类型：发明
国别省市：