本发明专利技术涉及从钴土矿中分离并制备高松比高纯草酸钴的方法，其特征是包括以下步骤：一、利用亚硫酸钠进行还原浸出和除铁步骤；二、萃取步骤：利用Ｌｉｘ９８４Ｎ与２６０＃煤油混合溶液进行铜萃取；利用Ｐ２０４萃取除杂；Ｐ５０７萃取分离镍钴；三、利用草酸溶液对步骤二中的Ｐ５０７反萃后液进行酸化，然后与草酸铵溶液反应制备高松比高纯草酸钴合成步骤。本发明专利技术的优点是：工艺流程简单，技术先进，金属回收率高，生产成本低，环境污染小，制得的产品质量优良。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属于化工领域。
技术介绍
钴是一种重要的战略金属。它是制造高温合金、电池、硬质合金、磁性合金、精密合 金和含钴化合物的重要原料。广泛用于超级合金、硬质合金、磁性材料、冶金、电池、釉料、人 造金刚石、化工等行业。 钴的来源主要从矿石中冶炼提取。我国钴资源十分短缺，主要分布在甘肃(占全 国总储量的30%)，其它散布在国内ll个省内，呈现为钴矿藏规模少，品位低，以伴生为主， 主要采用火法冶金工艺，从镍的提取中回收钴，冶炼成本高，回收率低。根据国家资源开发 政策，现国内75%以上钴矿石采用进口钴土矿。工艺也从火法冶金以伴生金属回收转向以 湿法冶金为主、回收钴金属为主。 对于浸出溶液的除杂，90年代以前普遍采用化学法分离各金属，国内部分企业还 采用这工艺，存在工艺流程长、设备投资大、金属回收率低和不能深度除杂的问题。近年随 着萃取剂的开发、萃取工艺的深入研究，国外发达国家开始重点开发萃取分离技术代替化 学分离工艺在各行业的应用。因在固定资产投资、生产成本、产品质量上均有优势，在国际 上已出现萃取技术从贵金属分离向重金属分离扩散的趋势，且在钴镍的分离上得到实际应 用。 2004年以来，电池行业出现大规模的生产基地，产生了年需求钴金属量达1500吨 /年以上的企业，产品指标进入国际先进行列，产品销往世界各地。鉴于我国电池行业的发 展速度，预计各类二次充电电池年产量在2004年19亿只的基础上，将快速达到30亿只以 上，成为世界第一生产大国。 我国硬质合金生产发展很快，2001年产量超过9000吨，2004年产量将达到16000吨，年增长率20%以上。就产量而言，已经成为世界上最大的硬质合金生产国。 随着我国产业的升级换代，硬质合金、精密合金、石化催化剂的性能要求越来越高，对原料的要求相应提高，特别是我国锂离子充电电池的快速发展，对作为这几种材料必不可少的草酸钴提出了更高的要求，杂质含量从100ppm降低到40ppm以下，国外高性能锂电池所需的草酸钴的金属杂质含量降低到20卯m以下。这也促成了钴镍生产技术的迅速发 对钴土矿的处理，国内外- (1)钴十^ (2)^般采用如下几种工艺还原熔炼硫酸浸出钴土矿一硫酸化焙烧一浸出一过滤、 *國翻—國—國硫酸化焙烧一溶解一MMM3<table>table see original document page 4</column></row><table> 随着萃取技术的发展，第(1)、 (2)种工艺已经过时，很少被采用，其主要缺点是 工艺流程长，生产成本高，产品质量不好。第(3)种工艺采用了先进的萃取技术，是现在被 广泛应用的技术；但普遍存在设备投资大、钴回收率不高、不能深度除杂的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种工艺流程简单、金属回收率高，生产成本低和环境污染小的。 本专利技术采用的技术方案是 ，包括以下步骤 —、浸出、除铁步骤 将1000重量份100目的钴土矿按重量比1 : (2-3)的比例投入到1. 6mol/l的硫 酸介质中，在60-8(TC条件下加入140-190重量份亚硫酸钠，还原浸出5. 5_6. 5小时； 然后加入8-12重量份的氯酸钠，加入重钙粉并控制ra值为2. 5-3. 5，在70_90°C 条件下反应5. 5-6. 5小时，然后通过隔膜压滤，进行固液分离得到浸出溶液； 二、萃取步骤 A、铜萃取在步骤一中得到的浸出溶液中按相比2 : l的比例加入铜萃取剂，所 述铜萃取剂为Lix984N与260#煤油混合溶液，所述Lix984N在混合溶液中的体积浓度为 4-6% ;萃取时间为2-4分钟，油水分离，水相即为铜萃余液； B、P204萃取除杂以P204与260#煤油混合溶液为除杂萃取剂，所述P204在混合 溶液中的体积浓度为6-10% ;将除杂萃取剂以质量浓度为32%的氢氧化钠进行皂化，使皂 化率达到40-45%，然后按相比2. 5 : 1的比例加入到铜萃余液中，萃取时间为2-4分钟，油 水分离，水相即为P204萃余液； C、P507萃取分离镍钴以P507与260#煤油混合溶液为钴萃取剂，所述P507在混 合溶液中的体积浓度为6-10% ;将钴萃取剂以质量浓度为32%的氢氧化钠进行皂化，使皂 化率达到46-55%，然后按相比3 : 1的比例加入到P204萃余液中，萃取时间为3_6分钟， 油水分离，油相为P507负荷有机相；将P507负荷有机相按相比6 : 1的比例用2.5-4. 5N 的盐酸进行反萃取，反萃时间为3-6分钟，油水分离，水相即为P507反萃后液； 三、高松比高纯草酸钴合成步骤 将P507反萃后液加纯水稀释至比重为1. 01-1. 13g/cm3，然后加入比重为 1. 02-1. 04g/cm3的草酸溶液进行酸化，控制草酸溶液的加料速度为0. 4-0. 8mVh，终点ffl值 为0. 5-1. 0，反应25-40分钟后，加入比重为1. 02-1. 04g/cm3的草酸铵溶液，控制加料速度 为0. 5-1. 5mVh，反应温度为50-80°C ，终点Kl值为1. 0_1. 7，陈化时间为0. 5_1. 5h，再经过 热水洗涤，在110-13(TC条件下干燥4. 5-5. 5h，即得高松比高纯草酸钴。 所述步骤三中草酸铵溶液的配制方法为在50-7(TC条件下，在用电导率 《2. 5 ii Q /m的纯水配制的200-340重量份、质量浓度为1. 02-1. 04g/cm3的草酸溶液中缓慢加入等摩尔量的氨水，在6crc条件下反应完全即得草酸铵溶液，所述草酸铵溶液的ra值为4. 5-5. 0。 本专利技术浸出、除铁步骤中，钴土矿经过酸浸后，钴、镍、铜等有价金属及杂质铁、锌 等均进入溶液，加入氯化钠和调整溶液酸度可除去绝大部分铁及其他杂质，主要反应如 下 Co203+Na2S03+2H2S04 = 2CoS04+Na2S04+2H20 Mn02+Na2S03+H2S04 = MnS04+Na2S04+H20 NiO+H2S04 = NiS04+H20 CuO+H2S04 = CuS04+H20 FeO+H2S04 = FeS04+H20 6FeS04+NaC103+3H2S04 = 3Fe2 (S04) 3+NaCl+3H20 3Fe2 (S04) 3+Na2S04+12H20 = Na2Fe6 (S04) 4 (OH) 12+6H2S04 本专利技术萃取步骤中，对铜的萃取采用德国汉高生产的铜特效螯合萃取剂Lix984与260#煤油混合溶液，Lix984N在混合溶液中的体积浓度为4_6% ， Lix984工业品为琥珀色液体，它对铜铁分离比> 2000，其它重金属离子基本上不萃取，萃取铜过程的反应如下(用RH代表Lix984): 2RH+Cu2+ = R2Cu+2H+ Lix984负载有机反萃取过程反应为 R2Cu+2H+ = 2RH+Cu2+ 本专利技术的P204萃取除杂步骤中，本专利技术以P204与260#煤油混合溶液为除杂萃取剂，所述P204在混合溶液中的体积浓度为6-10%。该酸性磷类萃取剂P204化学式为2-(2-乙基己基)磷酸，P204工业产品为无色或淡黄色本文档来自技高网...
【技术保护点】
从钴土矿中分离并制备高松比高纯草酸钴的方法，其特征是包括以下步骤： 一、浸出、除铁步骤： 将１０００重量份１００目的钴土矿按重量比１∶（２－３）的比例投入到１．６ｍｏｌ／ｌ的硫酸介质中，在６０－８０℃条件下加入１４０－１９０重量份亚硫酸钠，还原浸出５．５－６．５小时； 然后加入８－１２重量份的氯酸钠，加入重钙粉并控制ＰＨ值为２．５－３．５，在７０－９０℃条件下反应５．５－６．５小时，然后通过隔膜压滤，进行固液分离得到浸出溶液； 二、萃取步骤： Ａ、铜萃取：在步骤一中得到的浸出溶液中按相比２∶１的比例加入铜萃取剂，所述铜萃取剂为Ｌｉｘ９８４Ｎ与２６０＃煤油混合溶液，所述Ｌｉｘ９８４Ｎ在混合溶液中的体积浓度为４－６％；萃取时间为２－４分钟，油水分离，水相即为铜萃余液； Ｂ、Ｐ２０４萃取除杂：以Ｐ２０４与２６０＃煤油混合溶液为除杂萃取剂，所述Ｐ２０４在混合溶液中的体积浓度为６－１０％；将除杂萃取剂以质量浓度为３２％的氢氧化钠进行皂化，使皂化率达到４０－４５％，然后按相比２．５∶１的比例加入到铜萃余液中，萃取时间为２－４分钟，油水分离，水相即为Ｐ２０４萃余液； Ｃ、Ｐ５０７萃取分离镍钴：以Ｐ５０７与２６０＃煤油混合溶液为钴萃取剂，所述Ｐ５０７在混合溶液中的体积浓度为６－１０％；将钴萃取剂以质量浓度为３２％的氢氧化钠进行皂化，使皂化率达到４６－５５％，然后按相比３∶１的比例加入到Ｐ２０４萃余液中，萃取时间为３－６分钟，油水分离，油相为Ｐ５０７负荷有机相；将Ｐ５０７负荷有机相按相比６∶１的比例用２．５－４．５Ｎ的盐酸进行反萃取，反萃时间为３－６分钟，油水分离，水相即为Ｐ５０７反萃后液； 三、高松比高纯草酸钴合成步骤： Ｐ５０７反萃后液加纯水稀释至比重为１．０１－１．１３ｇ／ｃｍ↑［３］，然后加入比重为１．０２－１．０４ｇ／ｃｍ↑［３］的草酸溶液进行酸化，控制草酸溶液的加料速度为０．４－０．８ｍ↑［３］／ｈ，终点ＰＨ值为０．５－１．０，反应２５－４０分钟后，加入比重为１．０２－１．０４ｇ／ｃｍ↑［３］的草酸铵溶液，控制加料速度为０．５－１．５ｍ↑［３］／ｈ，反应温度为５０－８０℃，终点ＰＨ值为１．０－１．７，陈化时间为０．５－１．５ｈ，再经过热水洗涤，在１１０－１３０℃条件下干燥４．５－５．５ｈ，即得高松比高纯草酸钴。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张勤，李卫华，陈燕峰，
申请(专利权)人：江苏雄风科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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