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选矿优化控制 2024-09-30 18:35:17

钴怎么提取(哪有镍钴萃取分离)

一、钴提钴镍分离萃取剂的镍钴选择

现在国内最常用到的是P507。

但是分离P507仍然存在以下三个缺点:

(1)由于分离系数的局限,对于高镍低钴的钴提硫酸盐溶液分离有困难;

(2)P507对钙、镁有一定的镍钴萃取,特别是分离部分钙共萃进人有机相,当采用硫酸(或硫酸盐)

洗涤或反萃时将产生硫酸钙沉淀而影响正常操作;

(3)含铁的钴提P507有机相反萃取比较困难,要用4~6mo Z的镍钴盐酸溶液才能反萃完全。

80年代后期美国氰胺公司(现为CYTEC公司)合成的分离新萃取剂Cyanex272可以解决上述问题,它对钴/镍的钴提分离系数比同样条件下的P507又高出了一个数量级,而且对钙、镍钴镁较少萃取,分离反铁也比较容易,钴提因此可以用于净化台钻浓度很低的镍钴硫酸镇溶液。

用Cyartex27Z分离钴、分离镍,可以得到纯度更高的镍、钴溶液,同时可以减少萃取级数,避免CaSO 4对萃取操作的影响,取消HCI洗铁工序,改善车问的环境。高冰镍采用硫酸选择性浸出工艺,提出液用Cyanex272。

二、钴镍萃取的萃取法介绍

萃取法分离金属离子作为现代冶金的主要手段,已经得到广泛应用,自上世纪50年代在铜湿法冶金中得到应用,并且取得巨大成功以后,相继在很多领域,比如钴镍冶金、稀土冶金、钨钼冶金、钽铌冶金、核工业冶金中得到大量应用,并且得到了巨大的经济效益。

三、钴镍萃取的铜钴镍分离工艺实例

处理硫化铜镍矿,一般采用选矿、熔炼和吹炼获得高冰镍,然后再用浮选法使铜镍分离,铜、镍精矿再分别送冶炼产出金属铜和金属镍,在冶炼过程中综合回收钴和铂族元素,某铜镍硫化矿的原则工艺流程如下:详见流程图:

品位较高的铜镍矿可以直接送去冶炼获得高冰镍,只有贫的铜镍矿才进行选矿。浮选获得的铜镍混合精矿经过冶炼得出的高冰镍,其分离方法有熔炼法、水冶法和浮选法,而浮选法是较经济且有效的方法之一,我国某铜镍矿系采用浮选法分离高冰镍。该厂的高冰镍的物相组成是硫化镍(Ni3S2)、硫化铜〔(Cu2S2)2FeS+Cu2S〕、合金(Cu—Ni—Fe)、金属铜(Cu)以及少量的磁铁矿(Fe3O4)和残渣。其中硫化镍和硫化铜的含量占90%以上。因此,铜镍分离的关键是硫化镍和硫化铜的分离。高冰镍经磨碎后,铜镍硫化物的粒子互相解离,在强碱性溶液中(PH12~12.5),加入丁黄药进行浮选。此时硫化镍被抑制,硫化铜上浮,达到分离的目的。这一新工艺成功的被应用,使我国铜镍分离技术达到了国际先进水平。

四、钴镍萃取的主要萃取体系

一、铵盐中的萃取体系

在钴镍冶金中,由于原矿的品味一般很低,所以会先选矿富集,在选矿富集过程中,通过还原熔炼,得到高锍镍,通过加压氨浸出,得到钴氨络离子、镍氨络离子。然后用萃取剂比如叔碳羧酸Versatic911、二(2-羟基-5-辛基)苯甲胺等萃取分离。

二、络阴离子萃取体系

主要是胺萃取剂如2-乙基己基污、N235。由于钴镍金属离子与氯离子都能结合成阴离子,胺萃取剂能够从溶液中萃取阴离子。

三、阳离子萃取体系

主要是酸性萃取剂,在钴镍中主要从硝酸盐体系、硫酸盐体系萃取分离钴镍离子。在工业上也应用的最为广泛的萃取剂是P204、P507。P204主要用于钴镍的初步除杂、而P507主要用于钴镍的深度除杂以及钴镍分离。在钴镍浸出过程中,其他金属离子也会浸出进入溶液,比如铁铝锌锰钙铬镉铅镁等等,一般先用化学法把大量的铁铝铬钙除去,用P204萃取除少量的铁铝铬钙,大量的锌锰,以及部分铜。而P507再深度除掉剩余的杂质如镁等,以及分离钴镍。由于钙在反萃过程中会形成碳酸钙沉淀,而镁在P507除杂,由于与钴镍的萃取曲线靠的很近,所以有些公司会先用氟化铵除去钙镁。对于铜,由于经常会与钴镍矿伴生,所以考虑综合回收利用,会先用铜萃取剂捞铜后再送P204除杂。

五、钴镍萃取的萃取基本操作流程

一、调节合适的萃取pH,酸性萃取剂对溶液pH比较敏感,所以保持合适的溶液pH既保证萃取,又可保证金属的分离,用P204、P507一般要求pH在3.5-4.0。

二、控制合适的相比,搅拌速度、混合时间。在发生萃取时,一般萃取级数会确定,如果相比不合适,会降低钴镍的收率。萃取其实就是一个混合澄清的过程,如果搅拌速率不合适,就会导致混相,在澄清段分相不好,就会污染料液,混合时间不合适会导致萃取效率低下。

三、反萃酸度以及反萃相比。反萃就是一个分离与富集的过程,考虑到下一步的处理需要一定浓度的料液,所以反萃酸度就控制着料液的浓度。比如用1.5moL/L的酸反萃,会得到约45g/L的钴镍料液。用3.5moL/L的酸反萃,会得到约100g/L的钴镍料液。

四、对萃取过程的监控。一般每2小时,需要把各级数的料液的杂质分析检测,以判断萃取分离的好坏。

五、油份的除去。

主要有三种措施:

(1)静置分离,用一个比较高的储桶,上部进料,下部出料,油份由于密度小会悬浮在料液上部。

(2)活性炭除油,就是在一个活性炭的储桶里,让料液从其中经过。

(3)超声波除油,通过超声波的能量,破除乳化,加速油与水的分离。

参考资料:镍钴分离