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濕法冶金萃取法分離鈷鎳萃取

作者:管理員    發布時間:2016/10/21 16:50:51

一、萃取的基本介紹   

 萃取法分離金屬離子作為現代冶金的主要手段,已經得到廣泛應用,自上世紀50年代在銅濕法冶金中得到應用,並且取得巨大成功以後,相繼在很多領域,比如鈷鎳冶金、稀土冶金、鎢鉬冶金、鉭铌冶金、核工業冶金中得到大量應用,並且得到了巨大的經濟效益。萃取法的工業應用:    

1、使得製備純度高的化工產品的步驟大大簡化了,以前的方法,比如重結晶、化學除雜法等方法,不僅步驟繁瑣,而且會降低主要金屬的回收率。    

    

2、使得綜合回收利用礦物成了可能,很多礦物都有大量的伴生礦,一些稀散金屬由於沒有單獨的礦床或者品味很低,在以前得不到利用,但萃取法能夠有效富集金屬。使得以前不能利用的金屬得到利用。    

   

3、使得一些化工產品的製備更加簡便,比如電解銅,在沒有萃取法之前,由於用氯化銅電解液電解出的銅不夠質密,而隻能用硫酸銅,那麽就要求浸出時必須使用硫酸做浸出劑。而氯化浸出不僅節約成本、而且浸出率高。應用萃取法,就可以使用氯化浸出法,銅銅萃取劑撈銅後,再用硫酸反萃後就是硫酸銅電解液。   

 

 

 二、鈷鎳萃取    鈷鎳作為工業味精,在硬質合金、石油催化、人造金剛石、功能陶瓷、軍工行業、高能電池等方麵得到廣泛應用,但是由於鈷鎳性質非常相似,而現代工業要求鈷鎳的純度比較高,所以在鈷鎳冶金中,萃取法得到廣泛高效的應用。   

鈷鎳冶金中主要有以下三種萃取體係:    

 

1、銨鹽中的萃取體係。在鈷鎳冶金中,由於原礦的品味一般很低,所以會先選礦富集,在選礦富集過程中,通過還原熔煉,得到高鋶鎳,通過加壓氨浸出,得到鈷氨絡離子、鎳氨絡離子。然後用萃取劑比如叔碳羧酸Versatic911、二(2-羥基-5-辛基)苯甲胺等萃取分離。    

 

2、絡陰離子萃取體係。主要是胺萃取劑如2-乙基己基汙、N235。由於鈷鎳金屬離子與氯離子都能結合成陰離子,胺萃取劑能夠從溶液中萃取陰離子。    

 

3、陽離子萃取體係。主要是酸性萃取劑,在鈷鎳中主要從硝酸鹽體係、硫酸鹽體係萃取分離鈷鎳離子。在工業上也應用的最為廣泛的萃取劑是P204P507P204主要用於鈷鎳的初步除雜、而P507主要用於鈷鎳的深度除雜以及鈷鎳分離。在鈷鎳浸出過程中,其他金屬離子也會浸出進入溶液,比如鐵鋁鋅錳鈣鉻鎘鉛鎂等等,一般先用化學法把大量的鐵鋁鉻鈣除去,用P204萃取除少量的鐵鋁鉻鈣,大量的鋅錳,以及部分銅。而P507再深度除掉剩餘的雜質如鎂等,以及分離鈷鎳。由於鈣在反萃過程中會形成碳酸鈣沉澱,而鎂在P507除雜,由於與鈷鎳的萃取曲線靠的很近,所以有些公司會先用氟化銨除去鈣鎂。對於銅,由於經常會與鈷鎳礦伴生,所以考慮綜合回收利用,會先用銅萃取劑撈銅後再送P204除雜。    

三、萃取設備在鈷鎳萃取中的基本操作:    

    

1、調節合適的萃取pH,酸性萃取劑對溶液pH比較敏感,所以保持合適的溶液pH既保證萃取,又可保證金屬的分離,用P204P507一般要求pH3.5-4.0    

    

2、控製合適的相比,攪拌速度、混合時間。在發生萃取時,一般萃取級數會確定,如果相比不合適,會降低鈷鎳的收率。萃取其實就是一個混合澄清的過程,如果攪拌速率不合適,就會導致混相,在澄清段分相不好,就會汙染料液,混合時間不合適會導致萃取效率低下。    

 

3、反萃酸度以及反萃相比。反萃就是一個分離與富集的過程,考慮到下一步的處理需要一定濃度的料液,所以反萃酸度就控製著料液的濃度。比如用1.5moL/L的酸反萃,會得到約45g/L的鈷鎳料液。用3.5moL/L的酸反萃,會得到約100g/L的鈷鎳料液。    

 

4、對萃取過程的監控。一般每2小時,需要把各級數的料液的雜質分析檢測,以判斷萃取分離的好壞。