【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属冶炼，尤其涉及一种工业化生产高纯钴的方法。
技术介绍
1、金属钴是有色金属使用比较广泛的金属之一，广泛应用于高强合金、磁性材料、电池等行业，随着工业的不断进步发展，对金属钴的需求越来越大，特别对高质量的金属钴的需求也越来越大，2021年中国市场的钴需求量已经超过50万吨/年。1#、0#精钻主要用于高强合金、电池行业等，5n以上超纯钴主要应用于高端功能行钴合金制造、高温磁性功能材料等，如高端涡轮发动机机叶片/高强度耐腐蚀耐高温特种合金等。
2、目前1#(99.95％)、0#(99.995％)金属钴的生产多采用硫酸体系电解精炼法，受制于工艺的特点多次电解还不能突破5n高纯钴的质量标准，目前5n以上超纯钴的主要生产工艺为：
3、1)树脂吸附提纯电解法：先把纯度较高的硫酸钴或氯化钴溶液用树脂选择行吸附、解析，然后再电解而成，此工艺复杂、质量不钛稳定，电解液净化难度大，难以大工业化生产，生产成本高达30万元/吨；
4、2)采用区域熔炼法，此工艺质量可靠，但生产效率低，能耗高，生产成本过高，加工成本高达80万元/吨，难以实现工业规模花生产。
5、目前，5n以上超纯钴由于生产成本高、产能少，销售价格高达250万元/吨以上，对于大部分中高端制造业难以接受，限制了5n钴以上市场的拓展。所以目前市场上还没有规模化生产5n以上的超纯钴。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种工业化生产高纯钴的方法，所述方法工艺流程较短、杂质纯化效
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种工业化生产高纯钴的方法，包括以下步骤：
4、将金属钴和母液与隔膜法电解钴阳极尾液的混合液混合，通入氧化剂进行溶解后，第一固液分离，得到滤液；
5、在通氯气的条件下，将所述滤液的ph值调节至4.5～5.5后，用盐酸调节所述滤液的ph值至2～5，进行结晶后，第二固液分离，得到氟化钴与氯化铵的混合物以及母液；
6、将所述母液的ph值调至5～8后，与硫化铵混合，第三固液分离，得到母液滤液；所述母液滤液与所述阳极尾液一起进行回用；
7、将所述氟化钴与氯化铵的混合物、隔膜法电解钴的阴极尾液和氨水混合进行返溶后，第四固液分离，得到钴离子溶液；
8、将所述钴离子溶液置于隔膜电解槽的阴极室内，以高纯钴板为阴极板，以石墨为阳极板，进行电解，得到所述高纯钴；
9、所述高纯钴板的纯度为99.9999％，所述高纯钴的纯度为99.999～99.99999％。
10、优选的，所述母液与隔膜法电解钴阳极尾液的混合液中的隔膜法电解钴阳极尾液包括氟化铵和氯化铵；
11、所述隔膜法电解钴阳极尾液中的氟化铵的浓度为50～200克/升，氯化铵的浓度为100～400克/升；
12、所述母液中的氟化铵的浓度为5～200克/升，氯化铵的浓度为100～400克/升；
13、所述隔膜法电解钴阳极尾液和母液的体积比为1：(1～5)。
14、优选的，所述金属钴的纯度为90～999.5％；
15、所述金属钴与混合液的质量比为1:(5～200)。
16、优选的，所述氧化剂包括纯氧气、空气或双氧水；
17、所述氧化剂的通入速率为每立方溶液10～2000升/小时。
18、优选的，所述溶解的温度为30～60℃，时间为60～200min。
19、优选的，将所述母液的ph值调至5～8采用的调节剂为氨水或碳酸氢铵。
20、优选的，所述阴极尾液为所述电解过程中阴极室产生的阴极尾液；
21、所述阴极尾液中氯化铵的浓度为100～400克/升，氟化铵的浓度为50～200克/升，钴离子的浓度为50～100克/升，游离氨的浓度为0.1～4摩尔/升。
22、优选的，所述钴离子溶液的钴离子的浓度为50～100克/升，游离氨的浓度为0.1～4摩尔/升。
23、优选的，所述阳极室的温度为30～60℃，ph值为1～4；
24、所述阴极室的温度为30～60℃，ph值为4～9；
25、所述阴、阳电解液包括包括氟化铵和氯化铵；
26、所述阴极电解液中的氟化铵的浓度为50～200/升，氯化铵的浓度为100～400克/升。
27、所述阳极极电解液中的氟化铵的浓度为50～200/升，氯化铵的浓度为100～400克/升。
28、优选的，所述电解的电解密度为200～600a/m2，时间为48～168h。
29、本专利技术提供了一种工业化生产高纯钴的方法，包括以下步骤：将金属钴和母液与隔膜法电解钴阳极尾液的混合液混合，通入氧化剂进行溶解后，第一固液分离，得到滤液；在通氯气的条件下，将所述滤液的ph值调节至4.5～5.5后，用盐酸调节所述滤液的ph值至2～5，进行结晶后，第二固液分离，得到氟化钴与氯化铵的混合物以及母液；将所述母液的ph值调至5～8后，与硫化铵混合，第三固液分离，得到母液滤液；所述母液滤液与所述阳极尾液一起进行回用；将所述氟化钴与氯化铵的混合物、隔膜法电解钴的阴极尾液和氨水混合进行返溶后，第四固液分离，得到钴离子溶液；将所述钴离子溶液置于隔膜电解槽的阴极室内，以高纯钴板为阴极板，以石墨为阳极板，进行电解，得到所述高纯钴；所述高纯钴板的纯度为99.9999％，所述高纯钴的纯度为99.999～99.99999％。本专利技术所述方法工艺流程较短，杂质纯化效果可靠性强，产品质量稳定，生产成本低，仅为树脂法的15％，所使用的设备均为通用大型冶金设备，适合大工业规模化生产。
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1.一种工业化生产高纯钴的方法，其特征在于，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述母液与隔膜法电解钴阳极尾液的混合液中的隔膜法电解钴阳极尾液包括氟化铵和氯化铵；
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属钴的纯度为90～99.95％；
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化剂包括纯氧气、空气或双氧水；
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶解的温度为30～60℃，时间为60～200min。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述母液的pH值调至5～8采用的调节剂为氨水或碳酸氢铵。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阴极尾液为所述电解过程中阴极室产生的阴极尾液；
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钴离子溶液的钴离子的浓度为50～100克/升，游离氨的浓度为0.1～4摩尔/升。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阳极室的温度为30～60℃，pH值为1～4；
10.如权利要求1所述的方
...【技术特征摘要】
1.一种工业化生产高纯钴的方法，其特征在于，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述母液与隔膜法电解钴阳极尾液的混合液中的隔膜法电解钴阳极尾液包括氟化铵和氯化铵；
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属钴的纯度为90～99.95％；
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化剂包括纯氧气、空气或双氧水；
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶解的温度为30～60℃，时间为60～200min。
6.如权利要求1所述的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈东升，龚达卿，汤小梨，
申请(专利权)人：上海科菲鑫锐科技合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：
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