一种从高品位钴镍钼废料中选择性浸出分离钴镍钼的方法技术

本发明专利技术提供了一种从高品位钴镍钼废料中选择性浸出分离钴镍钼的方法，包括以下步骤：(1)酸溶法分离钼；(2)中和法分离铁；(3)萃取分离钴和镍。针对高品位钴镍钼废料，本发明专利技术采用盐酸-固体铵盐体系作为浸出剂，提供了合理的反应物料配比，选择性浸出钴和镍的同时将钼抑制在渣中，选择性分离钼和钴镍的效果明显。含钴和镍的滤液中铁和钼的去除率均大于99％，同时钴和镍的损失率较小，分别低于2％和18％。此外，采用溶剂P507萃取分离钴和镍，选择性高，操作简单连续化，且易于自动化控制。本发明专利技术最大程度的节约了资源，同时减少了对环境产生的不良影响，具有极大的社会效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业废料的处理方法，尤其涉及一种从高品位钴镍钥废料中选择性浸出分离钴镍钥的方法。
技术介绍
金属钴、镍、钥具有催化活性，被用于制备中小型化肥厂和石油化工行业化学反应的催化剂。此类催化剂中金属钴、镍 、钥可以硫化物、氧化物以及盐等多种形式存在。含有钴镍钥的催化剂在使用过程中，由于高温影响及有害物质的沉积吸附等，使其失活，从而产生了大量的废料。该废料若被直接丢弃，不仅将占用大量土地资源，还将造成金属钴、镍、钥资源的浪费。因此，从钴镍钥废料中分离出钴、镍、钥并加以回收利用具有重要的社会意义和经济利益。钴镍钥废料的回收方法主要有碱浸法和酸浸法。碱浸法通常是先经过焙烧将钴镍钥废料中主要以硫化物形态存在的钴镍钥(难溶于非氧化性酸、碱和水)转化成相应的可溶于碱液等的氧化物，而后在碱液中回收其中的金属，但是该方法浸出率较低。酸浸法是直接用盐酸并辅助加入硝酸溶解钴镍钥废料中所有的金属元素，然后依次用碱调节溶液的PH值至不同范围沉淀相应金属的方法，该方法虽然浸出率高，但是酸消耗大，并且金属钴镍和钥同时溶解(催化剂中可能存在的金属铁也被溶解)，给逐一分离金属钴镍钥造成困难。另一方面，已报道的回收利用钴镍钥废料的方法中钴、镍、钥元素的含量均较低，参照授权公告号为CN100427406C的中国专利指出，石化行业广泛应用的钥镍钴催化剂中钥占16 30%，镍占6 8%，钴占4%左右，它们在催化剂中以氧化物的形式存在；授权公告号为CN100347318C的中国专利指出，经过焙烧粉碎的废钴、钥催化剂粉料主成份为氧化铝，氧化钾4 8%，钴0. 5 5%，钥0. 5 15% ;申请公布号为CN101724758A的中国专利申请指出，分析钥钴(以氧化物重量计)含量分别为15. 4%和4. 8%等。至今，从高品位钴镍钥废料中选择性浸出分离钴镍钥的方法还未见报道。高品位的钴镍钥废料中金属钴、镍、钥的浓度较高，只有在与此相应的合适的浸出条件下才能保证金属钴、镍、钥最大程度地被回收，从而做到资源回收利用的最大化。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术旨在提供一种从高品位钴镍钥废料中选择性浸出分离钴镍钥的方法，针对高品位钴镍钥废料，选择性浸出钴和镍的同时将钥抑制在渣中，选择性分离钥和钴镍的效果明显。本专利技术最大程度的节约了资源，同时减少了对环境产生的不良影响，具有极大的社会效益和经济效益。本专利技术提供了一种从高品位钴镍钥废料中选择性浸出分离钴镍钥的方法，包括以下步骤(I)酸溶法分离钥取高品位钴镍钥废料，按固液比为I : 6 15投入水中，搅拌，缓慢加入浓度为8 14mol/L的盐酸和固体铵盐进行酸溶，搅拌反应I 3小时后抽滤分离固液，分别收集滤液和滤渣，所述滤液进入步骤(2)，其中，高品位钴镍钥废料与盐酸的固液比为I : 3 5，盐酸与固体铵盐的液固比为I 2 I ；(2)中和法分离铁在80 95°C的温度下，将8 12 %的NaOH慢慢加入到步骤(I)中所述滤液中，调节溶液终点PH值为3. 5 4. 0，抽滤，分别收集除铁滤液和含铁滤渣；(3)萃取分离钴和镍取步骤⑵中所述除铁滤液，经过20 30%的P507和70% 80%的璜化煤油混合均匀，有机萃取分离钴和镍，钴萃取在有机液中，用I. 5 2mol/L的硫酸反萃，O. 5 O. 75mol/L的硫酸洗涤，生成CoSO4溶液，有机循环使用，镍在萃余液中为NiCl2,反萃得CoS04。步骤(I)中所述高品位钴镍钥废料含有较高浓度的钴、镍和钥，以及含有铁等其它元素。优选地，钴元素占钴镍钥废料总质量的18 30%,镍元素占钴镍钥废料总质量的15 24%,钥元素占钴镍钥废料总质量的8 15%。更优选地,钴元素占钴镍钥废料总质量的20 28%,镍元素占钴镍钥废料总质量的18 21%,钥元素占钴镍钥废料总质量的 9 12%。钴、镍和钥元素可以以单质形态存在。优选地，铁元素占钴镍钥废料总质量的12 24%。高品位钴镍钥废料与水的固液比为I : 8 12。更优选地，高品位钴镍钥废料与水的固液比为I : 10。优选地，搅拌时间为I. 5 2. 5小时，搅拌温度为80 85°C。与传统的酸浸法不同，本专利技术采用盐酸-固体铵盐体系作为浸出剂，控制酸的加入量，浸出钴和镍，同时引入铵盐，根据同离子效应使钥抑制在渣中，从而实现钥和钴镍的分离。具体地，酸溶过程中选用盐酸提供酸性环境浸出钴和镍，并且盐酸能部分被氧化生成氯气，作为氧化剂。相比之下，其它强酸如硫酸和硝酸达不到选择性浸出钴和镍的目的。固体铵盐主要起氧化作用，把低价态的钴、镍和钥氧化成高价态。其中的铵根离子同时还原钥元素生成钥酸铵沉淀，起到抑制钥浸出的作用。优选地，固体铵盐为固体硝酸铵和氯化铵中的一种或两种。针对本专利技术中的高品位钴镍钥废料，高品位钴镍钥废料与盐酸的固液比以及盐酸与固体铵盐的液固比是选择性浸出钴和镍同时将钥抑制在渣中的关键。加入的盐酸和硝酸量若太多，则在浸出钴和镍的同时也会浸出较多的钥；加入的盐酸和硝酸量若太少，则在抑制钥的同时对钴和镍浸出不完全；从而达不到最大程度选择性浸出分离钥和钴镍的目的。所以要严格控制盐酸与固体铵盐的用量和比例。优选地，高品位钴镍钥废料与盐酸按固液比为I : 3 4，盐酸与固体铵盐的液固比为I I. 5 1，即高品位钴镍钥废料质量(g)和盐酸体积(mL)比为I : 3 4，盐酸体积(mL)和固体铵盐质量(g)为I I. 5 I。更优选地，高品位钴镍钥废料与盐酸按固液比为I : 3,盐酸与固体铵盐的液固比为I. 5 : I。反应I 5小时后抽滤分离固液。95% 97%的钥以溶解度极低的钥酸或多钥酸盐的形式存留于固体滤渣中，95%以上的钴和镍等金属浸出在滤液中，实现了钥与钴镍的初始选择性浸出分离。所述滤渣返回生产作为钥产品的原料。优选地，所述滤渣在返回生产作为钥产品的原料之前可进一步包括水洗，水洗后的洗水返回滤液。所述步骤⑴中获得的滤液除了含有钴和镍之外，还含有铁和极少量的钥。因此，步骤(2)为中和法分离铁在80 95°C的温度下，将8 12%的NaOH慢慢加入到步骤(I)中所述滤液中，调节溶液终点PH值为3. 5 4. 0，抽滤，分别收集除铁滤液和含铁滤渣。此时铁的去除率大于99%，钥的去除率大于99%，同时钴和镍的损失率较小，分别低于2%和18%。步骤(3)通过溶剂P507萃取分离钴和镍，不同于传统的化学沉淀溶解工艺分离钴。本方法选择性高，操作简单连续化，且易于自动化控制。本专利技术针对高品位钴镍钥废料提供的一种分离钴、镍、钥的方法，具有以下有益效果(I)选择性浸出钴和镍的同时将钥抑制在渣中，钴和镍的浸出率高于95%，钥的 浸出率低于5%，选择性分离钥和钴镍的效果明显；(2)含钴和镍的滤液中铁的去除率大于99%，钥的去除率大于99%，同时钴和镍的损失率较小，分别低于2%和18% ；(3)溶剂P507萃取分离钴和镍，选择性高，操作简单连续化，且易于自动化控制；(4)实现了有限资源的循环再利用，同时减少了对环境产生的不良影响，具有极大的社会效益和经济效益。附图说明图I为本专利技术的流程示意图；图2为盐酸的用量对镍和钴浸出率的结果图；图3为盐酸的用量对钥浸出率的结果图。具体实施例方式以下所述是本专利技术的优选实施方式，应当指出，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从高品位钴镍钼废料中选择性浸出分离钴镍钼的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)酸溶法分离钼：取高品位钴镍钼废料，按固液比为1∶6～15投入水中，搅拌，缓慢加入浓度为8～14mol/L的盐酸和固体铵盐进行酸溶，搅拌反应1～3小时后抽滤分离固液，分别收集滤液和滤渣，所述滤渣返回生产作为钼产品的原料，所述滤液进入步骤(2)，其中，高品位钴镍钼废料与盐酸的固液比为1∶3～5，盐酸与固体铵盐的液固比为1～2∶1；(2)中和法分离铁：在80～95℃的温度下，将8～12％的NaOH慢慢加入到步骤(1)中所述滤液中，调节溶液终点pH值为3.5～4.0，抽滤，分别收集除铁滤液和含铁滤渣；(3)萃取分离钴和镍：取步骤(2)中所述除铁滤液，经过20～30％的P507和70％～80％的璜化煤油混合均匀，有机萃取分离钴和镍，钴萃取在有机液中，用1.5～2mol/L的硫酸反萃，0.5～0.75mol/L的硫酸洗涤，生成CoSO4溶液，有机循环使用，镍在萃余液中为NiCl2，反萃得CoSO4。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭苗苗，王勤，何显达，谭翠丽，闫梨，
申请(专利权)人：深圳市格林美高新技术股份有限公司，荆门市格林美新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：