一种氢氧化镍钴原料联合处理方法技术

本发明专利技术公开了一种氢氧化镍钴原料联合处理方法。该方法将电池料经两段低高酸浸出后，依次经沉锂、除杂、萃Co和两段萃Mg后，即得。该方法用电池黑粉浸出液替代传统工艺用P204萃余液或硫酸镍蒸发结晶母液，将黑粉中有价元素Co、Ni、Mn等元素与氢氧化镍钴原料中有价元素合并在一条萃取线处理分离，同时可避免传统工艺P204转皂前液需P204萃余液或硫酸镍蒸发结晶母液作为转皂前液时的钴镍返回系统导致其直收率低的问题；该方法所采用的有机萃取剂均可回收利用，无需额外添设设备，仅通过联通阀将不同的原料浸出液相进行联合生产，具有生产成本低、绿色环保等特点。绿色环保等特点。绿色环保等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种氢氧化镍钴原料联合处理方法


[0001]本专利技术涉及一种镍钴回收方法，具体涉及一种氢氧化镍钴原料联合处理方法，属于镍钴湿法冶金领域。

技术介绍

[0002]在新能源领域，采用不同原料制作电池级硫酸镍、硫酸钴等过程中，因原料的杂质元素含量不同，不同原料需单独建立生产线处理制作电池级硫酸镍、硫酸钴等，如电池黑粉一般常规采用两段低高酸浸出
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除铁铝氟
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Cy272萃锰
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P204除杂
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P507萃钴
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P507萃镍
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萃余液沉锂的工艺流程，产出硫酸锰、硫酸钴、硫酸镍及粗制碳酸锂产品，而氢氧化镍钴原料一般采用二段低酸浸出
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除铁铝
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P204萃取除杂
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P507萃钴
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P507萃镁
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Cy272深度萃镁的工艺流程图，产出硫酸钴、硫酸镍产品，两种不同原料无法共用一条萃取流程合并处理，导致整个生产投资大、生产成本较高，经济效不显著的限制，因此开发出一条能合并处理电池黑粉与氢氧化镍钴原料的工艺很有必要。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种氢氧化镍钴原料联合处理的方法，该方法将部分除杂的电池料浸出液作为P204转皂前液，不仅将电池料浸出液有价金属回收与氢氧化镍钴原料有价金属回收合并为一条产线，还可大幅提高钴镍的直收率；该方法无需额外添设设备，具有生产成本低、绿色环保等特点。
[0004]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种氢氧化镍钴原料联合处理的方法，包括：1)将电池黑粉调浆后加入酸液进行一段浸出，得一段浸出液和一段浸出渣；2)将一段浸出液除杂后与皂化萃取剂进行转皂反应，得转皂后液和转皂有机相，转皂后液碳化沉淀得碳酸锂；3)将转皂有机相与氢氧化镍钴原料浸出液混合进行萃取除杂，得萃余液和萃取有机相；4)将萃余液依次经萃Co、一段萃Mg和二段萃Mg后蒸发结晶，得硫酸镍；5)将萃Co所得有机相经反萃取后蒸发结晶，得硫酸钴。
[0005]本专利技术所提供的联合处理方法，通过将电池料浸出后液除铁铝氟后作为P204转皂前液，可将黑粉中有价元素Co、Ni、Mn等元素与氢氧化镍钴原料中有价元素合并在一条萃取线处理分离，同时可避免传统工艺P204转皂前液需P204萃余液或硫酸镍蒸发结晶母液作为转皂前液时的钴镍返回系统导致其直收率低的问题。
[0006]作为一项优选的方案，所述氢氧化镍钴原料为电池黑粉、红土镍矿和硫化镍钴中的至少一种。
[0007]作为一项优选的方案，所述一段浸出的条件为：浸出温度为70～95℃，液固比为3～8：1，pH为0.8～1.5，时间为1～3h。
[0008]作为一项优选的方案，所述一段浸出液除杂的条件为：反应温度为70～95℃，pH为3.0～5.0，时间为1～3h。
[0009]作为一项优选的方案，所述一段浸出液除杂所去除的元素为铁、铝和氟。
[0010]作为一项优选的方案，所述皂化萃取剂为皂化P204。
[0011]作为一项优选的方案，所述转皂反应的条件为：一段浸出液与皂化萃取剂O/A为1～1.5：1，转皂级数为5～8级，转皂流比O/A为10～15：1，转皂混合时间为3～6min。
[0012]作为一项优选的方案，所述碳化沉淀的过程为：向转皂后液中加入碳酸钠，于25～50℃下反应1～3h。
[0013]作为一项优选的方案，所述碳酸钠与转皂后液中锂离子的摩尔比为1.2～1.5：1。
[0014]作为一项优选的方案，所述转皂有机相与氢氧化镍钴原料浸出液的O/A比为1.5～2.0：1。
[0015]作为一项优选的方案，所得萃取有机相经洗涤、反萃和水洗后循环使用。
[0016]作为一项优选的方案，所述萃取除杂所除去的元素为铜、钙、锰和锌。
[0017]作为一项优选的方案，所述萃Co的过程为：将萃余液与转皂P507按O/A为1.0～3.0：1进行萃取，得萃Co萃余液和萃Co所得有机相。
[0018]作为一项优选的方案，所述一段萃Mg的过程为：将萃Co萃余液与转皂P507按O/A为1.0～2.0：1进行萃取，得一段萃Mg萃余液和一段萃Mg有机相。
[0019]作为一项优选的方案，所述二段萃Mg的过程为：将一段萃Mg萃余液与转皂CY272按O/A为1.0～2.0：1进行萃取，得二段萃Mg有机相和二段萃Mg萃余液。
[0020]一段萃Mg过程所采用的P507主要为快速大量去除溶液中的Mg离子，但其深度达不到要求，无法有效将Mg元素降低至要求浓度；而Cy272虽然去除深度高，但其负载量太低，因此，本专利技术采用两段式萃Mg，实现了Mg离子快速、高深度的萃取脱除。
[0021]作为一项优选的方案，所述萃Co所得有机相经洗涤、反萃和水洗后回收使用；所述反萃液经蒸发结晶得硫酸钴。
[0022]本专利技术还提供了一种氢氧化镍钴原料联合处理方法的详细过程，包括：
[0023]1)将电池黑粉在硫酸环境下进行一段低酸浸出，得一段浸出液和一段浸出渣；一段浸出渣硫酸环境下进行二段高酸浸出，二段浸出液送一段浸出工段做完底液，二段浸出渣打包报废处理，该过程涉及反应方程式如下：
[0024]浸出过程：式1：MeO+H2SO4＝MeSO4+H2O；
[0025]式2：Me(OH)2+H2SO4＝MeSO4+H2O；
[0026]式1和2中：Me为Co、Ni、Mn、Cu、Ca、Zn、Mg、Al和Fe；
[0027]2)将一段浸出液除铁铝氟后，与皂化P204进行转皂反应，转皂后液用碳酸钠沉淀锂，得到粗制碳酸锂产品，沉锂后液送水处理达标排放，转皂后p204有机相与氢氧化镍钴原料浸出液进行萃取除杂，得萃余液和萃取有机相，萃取有机相经洗涤、反萃、水洗后返回皂化、转皂，进行循环使用，反萃液回收铜锰，该过程涉及的反应方程式如下：
[0028]P204有机转皂过程：式3：2RNa+Me'
2+
＝R2Me'+2Na
+
；
[0029]转皂后液沉锂：式4：2Li
+
+CO
32
‑
＝Li2CO3；
[0030]P204萃取除杂过程：
[0031]式5：R2Me'+Mn
2+
＝R2Mn+Me'
2+
；
[0032]式6：R2Me'+Cu
2+
＝R2Cu+Me'
2+
；
[0033]式7：R2Me'+Ca
2+
＝R2Ca+Me'
2+
；
[0034]式8：R2Me'+Zn
2+
＝R2Zn+Me'
2+ ；
[0035]式3～8中：其中Me为Co和Ni；
[0036]3)萃余液与转皂后P507有机按一定相比、流比、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢氧化镍钴原料联合处理方法，其特征在于：包括：1)将电池黑粉调浆后加入酸液进行一段浸出，得一段浸出液和一段浸出渣；2)将一段浸出液除杂后与皂化萃取剂进行转皂反应，得转皂后液和转皂有机相，转皂后液碳化沉淀得碳酸锂；3)将转皂有机相与氢氧化镍钴原料浸出液混合进行萃取除杂，得萃余液和萃取有机相；4)将萃余液依次经萃Co、一段萃Mg和二段萃Mg后蒸发结晶，得硫酸镍；5)将萃Co所得有机相经反萃取后蒸发结晶，得硫酸钴。2.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍钴原料联合处理方法，其特征在于：所述氢氧化镍钴原料为电池黑粉、红土镍矿和硫化镍钴中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍钴原料联合处理方法，其特征在于：所述一段浸出的条件为：浸出温度为70～95℃，液固比为3～8：1，pH为0.8～1.5，时间为1～3h；所述一段浸出液除杂的条件为：反应温度为70～95℃，pH为3.0～5.0，时间为1～3h；所述一段浸出液除杂所去除的元素为铁、铝和氟。4.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍钴原料联合处理方法，其特征在于：所述皂化萃取剂为皂化P204；所述转皂反应的条件为：一段浸出液与皂化萃取剂O/A为1～1.5：1，转皂级数为5～8级，转皂流比O/A为10～15：1，转皂混合时间为3～6min。5.根据权利要求1所述的一种氢氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡建勇，江新芳，蒋兆慧，王多冬，张正勇，徐济康，
申请(专利权)人：宁波力勤资源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：