从钙和镁杂质含量高的酸性原料体系中全程萃取分离得到镍和钴的工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种从钙和镁杂质含量高的酸性原料体系中分离得到镍和钴的工艺，特别涉及一种从钙和镁杂质含量高的酸性原料体系中全程萃取分离得到镍和钴的工艺。本发明专利技术采用的技术主要有Ｐ２０４除杂工艺线，Ｐ５０７捞钴工艺线，Ｐ５０７捞镁工艺线的特别的顺序并结合各种技术参数，本发明专利技术的工艺比较适合但不局限于红土镍矿或其它镍钴原料经硫酸浸出的综合制成的低含钴、高含钙、高含镁、高含镍的硫酸、盐酸、硝酸体系全萃取净化及萃取分离镍钴工艺方法。所得到的镍和钴产品的纯度高。

A process for the extraction of nickel and cobalt from an acidic feedstock system with high calcium and magnesium impurities is described

The invention relates to a acid material system with high content of calcium and magnesium impurities in the separation process of nickel and cobalt, in particular to a process for separating the whole extraction from acid material system with high content of calcium and magnesium impurities in nickel and cobalt. The invention adopts the technology of P204 purifying technology, P507 P507 Technology Co fishing line, fishing line special magnesium production order and combination of various technical parameters, the process of the invention is suitable for but not limited to laterite nickel cobalt or other raw materials made of sulfuric acid leaching comprehensive low cobalt and high calcium high Mg, high nickel content, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid extraction purification and extraction of nickel cobalt process. The purity of the obtained nickel and cobalt products is high.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从钙和镁杂质含量高的酸性原料体系中分离得到镍和钴的工艺，特别 涉及一种从钙和镁杂质含量高的酸性原料体系中全程萃取分离得到镍和钴的工艺。所得到 的镍和钴产品的纯度高。本专利技术的工艺比较适合但不局限于由红土镍矿或其它镍钴原料经硫酸浸出的综合制成 的低含钴、高含钙、高含镁、高含镍的硫酸、盐酸、硝酸体系全萃取净化及萃取分离镍钴 工艺方法。
技术介绍
随着国民经济建设、国防建设和钢铁工业的发展，镍的需求量不断增加，并且由于产 量的受限使得我国镍产量和消费量存在较大的差异，05年我国镍产量10.27万吨，消费量 为18.27万吨，供需存在8万吨的缺口通过进口来解决。未来我国不锈钢行业的迅猛发展， 带动了镍的消费量，同时随着电子工业和通迅工业的发展，对于小型可充电电池的需求也 迅速增加，其中镍氢电池发展最快，将成为市场主流，逐步取代镍隔电池。未来，我国国 内市场对镍的需求越来越大。但是，镍市场的发展要求有较先进的工艺技术、较低成本的 消耗来组织镍金属的冶炼生产。目前镍钴原料湿法冶炼生产高纯金属镍板、精制硫酸镍盐 和精制硫酸钴盐等工艺中都是采用氟化钠或氟化氨等化学法除去不管高含量还是低含量 钙、镁等，尤其20世纪80年代我国镍钴原料湿法萃取冶炼工艺技术兴起以前，那个时期 连净化除铜、除锰锌等及镍钴金属分离等等都采用化学方法，甚至于处理那些较低杂质含 量的也是如此。化学方法除钙镁不仅仅存在上述缺点，它的不足还提现在成本较高，消 耗大量的氟化钠等化学辅助材料；金属回收率较低，如生成CoF2、 NiF2不溶物等；生产产品 品质差，化学纯度不高，外观形貌等也难满足科技进步的需要。本专利技术中的P204的名称是二 (2-乙基己基)磷酸，又名磷酸二异辛酯；P507的名称是 2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯。现有技术中有使用P204 (外文简称DEHPA)， P507 (外文简称EHEHPA)作为萃取剂将镍 钴与其他杂质元素分离的报道，但大多是处理铁、锰、锌、铜等杂质。现有技术中也有用 P204、 P507分离去除钙、镁的，但其分离体系大多是应用于生产锌产品而去除钙、镁的。 这些报道与本专利技术的生产镍、钴产品的体系则不同。不同体系的除杂质的难度有很大差异，本专利技术下文中的实验数据能证明这一点，表现在虽然能分离杂质，但可能最终产品中仍含 有比较高的杂质，客户对此不太满意。现在市场上越来越多的客户对镍产品、钴产品的纯度提出的要求非常高，用单一的P204 或单一的P507还不能得到非常明显的除杂效果。这主要表现在单一的P204或单一的P507 只能将镍、钴分离；将镍与某种杂质分离；将钴与某种杂质分离；但将P204、 P507组合使 用的报道非常少见。将P204、 P507组合全程萃取的报道就更少了。本专利技术与现有技术最明显的区别是本专利技术实际上是全程萃取分离得到纯度较高的含 镍和含钴成品。全程萃取的概念是指富含钙、镁、铁、锰、锌、铜等元素的原矿被酸浸出 后，酸浸出液含有包括镍、钴、钙、镁、铁、锰、锌、铜等金属离子在内的混合物。如果 想得到纯度较高的含镍和含钴成品，就需要将做为杂质的钙、镁、铁、锰、锌、铜等金属 离子分离干净。传统技术中通常将钙、镁的处理和铁、锰、锌、铜的处理分开进行，如钙、 镁通常用化学法除去达到要求后，再将含有包括镍、钴、铁、锰、锌、铜等金属离子在内 的处理后液进行萃取分离和去除杂质。也就是说目前传统方法中实际上没有做到全程萃取，高含量的钙、镁杂质还是需要使 用化学法去除。那么是什么原因造成本
的技术人员畏惧采用萃取方法处理高含量 的钙、镁杂质处理呢？我们分析，原始矿物的酸浸出液中硫酸钙、硫酸镁在水中溶解度不 高；硫酸铁、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜在水中溶解度高，因此在采用P204、 P507等萃取的 时候，钙、镁的化合物容易形成萃取过程中水相和有机相之外的第三相，第三项搅乱了有 机相与水相的明显分离界线，使得正常的镍、钴、铁、锰、锌、铜在P204、 P507体系下的 分离非常困难。这就是目前传统方法中需要将高含量的钙、镁杂质必须事先采用化学法先 除去后才能进入镍、钴、铁、锰、锌、铜的萃取分离的原因。例如申请号为200710146351.3 —种硫酸镍溶液去除杂质的方法的专利申请文件报 道一种硫酸镍溶液去除杂质的方法，涉及一种湿法冶金生产的溶液除杂，特别是硫酸镍 生产过程中，将硫酸镍溶液中的杂质去除的方法。著先将溶液中的铁离子采用黄钠铁矾法 将铁离子净化除去；其特征在于再将除铁后液用P507萃取剂萃取，将铜、钴、锌、锰杂质 萃入有机相中，再用4N稀盐酸将铜、钴、锌、锰反萃，反萃液进入铜系统，萃余液进入后 续工序。本专利技术的方法，将硫酸镍溶液经萃取脱除Cu2+、 Co2+、 Fe2+、 Zn2+、 Mn杂质后，减少 化学沉淀法所产生的渣子，并使溶液得到了深度净化，提高了金属直收率和产品质量。该 申请文件报道中就没有涉及高含量的钙、镁杂质的内容，显然该方法在使用前就已经用其 他非萃取方法除去了大部分钙、镁。我们需要特别强调的是如果钙、镁杂质含量很低，则镍、钴、铁、锰、锌、铜在P204、P507体系下的分离是比较容易的，现有技术已经有类似局部的报道。但如果钙、镁杂质含 量高，容易在在P204、 P507体系下形成第三相，将严重干扰镍、钴与钙、镁、铁、锰、锌、 铜在P204、 P507体系下的分离。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种从钙和镁杂质含量高的酸性原料体系中全程萃取分离得到 镍和钴的工艺。本专利技术突出的贡献是将P204、 P507、 P507分三大步骤依次组合使用，并特别注意除杂 的顺序，该工艺可以直接在萃取过程中将包含钙和镁在内的所有杂质处理干净。如果不注 意除杂的顺序，容易造成某些具体环节中的杂质分离不干净，甚至可能导致混相无法分层， 萃取不能正常进行的后果。本专利技术的技术方案为从钙和镁杂质含量高的酸性原料体系中全程萃取分离得到镍和钴的工艺，其全萃取工 艺按下列步骤是(1) 、除杂工艺线P204与煤油稀释剂按体积比例25y。-15%: 75%-85%混合，并按皂化 系数0.25-0.55加碱皂化配制得到萃取剂；控制进入该除杂工艺线的萃取容器进口的原料 液开始的PH=2.0-3.5，向萃取容器中加入萃取剂进行萃取，控制萃取反应使得萃取容器中 萃余液出口的终点的PH=4. 0-5. 0;负载钙的P204有机相与萃余液分离；(2) 、捞钴工艺线P507与煤油稀释剂按体积比例25%-15%: 75%-85%混合，并按皂化 系数0. 25-0. 55加碱皂化配制得到萃取剂；加ra调节剂调节除杂工艺线的萃余液的PH值 使得进入该捞钴工艺线的萃取容器进口的除杂工艺线的萃余液开始的PH=3.0-4.5，向萃取 容器中加入萃取剂进行萃取，控制萃取反应使得萃取容器中萃余液出口的终点的 PH=4.5-5.5;负载钴的P507有机相与萃余液分离；(3) 、捞镁工艺线P507与煤油稀释剂按体积比例25。/。-15。/。 75%-85%混合，并按皂化 系数0. 25-0. 55加碱皂化配制得到萃取剂；加PH调节剂调节捞钴工艺线的萃余液的ra值 使得进入该捞镁工艺线的萃取容器进口的捞钴工艺线的萃余液开始的PH=3.5-4.5，本文档来自技高网...

【技术保护点】
从钙和镁杂质含量高的酸性原料体系中全程萃取分离得到镍和钴的工艺，其特征在于全萃取工艺按下列步骤是：　（１）、除杂工艺线：Ｐ２０４与煤油稀释剂按体积比例２５％－１５％∶７５％－８５％混合，并按皂化系数０．２５－０．５５加碱皂化配制得到萃取剂；控制进入该除杂工艺线的萃取容器进口的原料液开始的ＰＨ＝２．０－３．５，向萃取容器中加入萃取剂进行萃取，控制萃取反应使得萃取容器中萃余液出口的终点的ＰＨ＝４．０－５．０；负载钙的Ｐ２０４有机相与萃余液分离；　（２）、捞钴工艺线：Ｐ５０７与煤油稀释剂按体积比例２５％－１５％∶７５％－８５％混合，并按皂化系数０．２５－０．５５加碱皂化配制得到萃取剂；加ＰＨ调节剂调节除杂工艺线的萃余液的ＰＨ值使得进入该捞钴工艺线的萃取容器进口的除杂工艺线的萃余液开始的ＰＨ＝３．０－４．５，向萃取容器中加入萃取剂进行萃取，控制萃取反应使得萃取容器中萃余液出口的终点的ＰＨ＝４．５－５．５；负载钴的Ｐ５０７有机相与萃余液分离；　（３）、捞镁工艺线：Ｐ５０７与煤油稀释剂按体积比例２５％－１５％∶７５％－８５％混合，并按皂化系数０．２５－０．５５加碱皂化配制得到萃取剂；加ＰＨ调节剂调节捞钴工艺线的萃余液的ＰＨ值使得进入该捞镁工艺线的萃取容器进口的捞钴工艺线的萃余液开始的ＰＨ＝３．５－４．５，向萃取容器中加入萃取剂进行萃取，控制萃取反应使得萃取容器中萃余液出口的终点的ＰＨ＝４．５－５．５；负载镁的Ｐ５０７有机相与萃余液分离；　其中第（１）除杂工艺线步骤中的原料液是指：将含有镍和钴主要成分并包含钙和镁杂质的原料加酸浸出后的液体。...

【技术特征摘要】
1、从钙和镁杂质含量高的酸性原料体系中全程萃取分离得到镍和钴的工艺，其特征在于全萃取工艺按下列步骤是(1)、除杂工艺线P204与煤油稀释剂按体积比例25％-15％∶75％-85％混合，并按皂化系数0.25-0.55加碱皂化配制得到萃取剂；控制进入该除杂工艺线的萃取容器进口的原料液开始的PH＝2.0-3.5，向萃取容器中加入萃取剂进行萃取，控制萃取反应使得萃取容器中萃余液出口的终点的PH＝4.0-5.0；负载钙的P204有机相与萃余液分离；(2)、捞钴工艺线P507与煤油稀释剂按体积比例25％-15％∶75％-85％混合，并按皂化系数0.25-0.55加碱皂化配制得到萃取剂；加PH调节剂调节除杂工艺线的萃余液的PH值使得进入该捞钴工艺线的萃取容器进口的除杂工艺线的萃余液开始的PH＝3.0-4.5，向萃取容器中加入萃取剂进行萃取，控制萃取反应使得萃取容器中萃余液出口的终点的PH＝4.5-5.5；负载钴的P507有机相与萃余液分离；(3)、捞镁工艺线P507与煤油稀释剂按体积比例25％-15％∶75％-85％混合，并按皂化系数0.25-0.55加碱皂化配制得到萃取剂；加PH调节剂调节捞钴工艺线的萃余液的PH值使得进入该捞镁工艺线的萃取容器进口的捞钴工艺线的萃余液开始的PH＝3.5-4.5，向萃取容器中加入萃取剂进行萃取，控制萃取反应使得萃取容器中萃余液出口的终点的PH＝4.5-5.5；负载镁的P507有机相与萃余液分离；其中第(1)除杂工艺线步骤中的原料液是指将含有镍和钴主要成分并包含钙和镁杂质的原料加酸浸出后的液体。2、 根据权利要求1所述的从钙和镁杂质含量高的酸性原料体系中全程萃取分离得到镍和钴 的工艺，其特征在于(1)、除杂工艺线，从负载钙的P204有机相中加酸将钙卸载得到含 钙的有用成品，卸载钙之后的P204有机相经过酸洗涤和水洗涤回收后循环再生使用。3、 根据权利要求1所述的从钙和镁杂质含量高的酸性原料体系中全程萃取分离得到镍和钴 的工艺，其特征在于(2)、捞钴工艺线，从负载钴的P507有机相中加酸将钴卸载得到含 钴的有用成品，卸载钴之后的P507有机相经过水洗涤回收后循环再生使用。4、 根据权利要求1所述的从钙和镁杂质含量高的酸性原料体系中全程萃取分离得到镍和钴 的工艺，其特征在于(3)、捞镁工艺线，从负载镁的P507有机相中加酸将镁卸载得到含 镁的有用成品，卸载镁之后的P507有机相经过水洗涤回收后循环再生使用。5、 根据权利要求1所述的从钙和镁杂质含量高的酸性原料体系中全程萃取分离得到镍和钴 的工艺，其特征在于(1)、除杂工艺线，采用6-15级萃取容器将负载钙的P204有机相与萃余液分离。6、 根据权利要求2所述的从钙和镁杂质含量高的酸性原料体系中全程萃取分离得到镍和钴 的工艺，其特征在于(1)、除杂工艺线，还采用2-8级萃取容器加酸反萃取卸载钙；卸载钙之后的P204有机相经过1-3级萃取容器酸洗涤和1-4级萃取容器水洗涤回收后循环再生使用。7、 根据权利要求1所述的从钙和镁杂质含量高的酸性原料体系中全程萃取分离得到镍和钴 的工艺，其特征在于(2)、捞钴工艺线，采用6-12级萃取容器将负载钴的P507有机相与 萃余液分离。8、 根据权利要求3所述的从钙和镁杂质含量高的酸性原料体系中全程萃取分离得到镍和钴 的工艺，其特征在于(2)、捞钴工艺线，还采用2-9级萃取容器加酸反萃取卸载...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱康玲，钟晓云，李桂生，崔源发，易贤荣，朱晓宏，
申请(专利权)人：江西稀有稀土金属钨业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]