專利名稱：一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種處理鈷銅合金的方法，特別是一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，屬于化工領域。
背景技術：
鈷銅合金是生產金屬鈷和各種鈷產品的重要原料，俗稱鈷白合金或鈷紅合金或鈷AB合金，主要產自非洲。鈷銅合金通過電爐還原熔煉氧化銅鈷精礦及含鈷的銅爐渣制得，一般含鈷10% 40%，銅10% 85%，鐵5% 50%，鎳 O. 1% 5%，錳 O. 1% 5%。這種合金原料處理難度較大，目前處理鈷銅合金的方法主要有1、電溶法在電解槽中以鈷銅合金原料作為陽極，在硫酸或鹽酸體系中通過電解使鈷、銅從陽極上溶解進入溶液，錳、鐵、鎳也一同溶解進入溶液。2、硫化浸出法將鈷銅合金原料在1300°C 1400°C溫度下加硫或硫化物(如硫鐵礦)硫化，氧化吹煉除鐵后，得到Co-Cu冰锍后經高壓浸出得到含鈷、銅的溶液。3、高溫高壓浸出法用硫酸或鹽酸，通過一段常壓浸出和一段高溫高壓浸出，使鈷銅合金中的鈷、銅浸出進入溶液。4、氯氣浸出法該方法是在密閉的反應器中進行，將鈷銅合金和鹽酸加入反應器后，通入氯氣進行氧化溶解。5、直接酸浸法用硫酸、鹽酸或硝酸或其中的二種組成混合酸進行浸出。而當前，通過上述各種方法得到的鈷銅合金浸出液均采用化學法進行分離凈化，需消耗大量的化學試劑，副產品價值低，產品鈷的收濾低，工藝過程復雜，能耗較高，生產成本較高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述化學分離凈化方法之不足，提供一種工藝流程短、操作簡單、分離凈化效果好、鈷銅實收率高、節(jié)能環(huán)保、生產成本較低的鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝。本發(fā)明為解決其技術問題采用的技術方案是，它包括如下步驟①采用銅萃取劑，經萃取、洗滌和反萃三個過程從浸出液中以高銅濃度萃取分離出銅；②采用P204萃取劑，通過萃取、洗滌和反萃三個過程從經萃取分離銅后的萃余浸出液中萃取分離出除鈷、鎳以外的其他元素；③采用P507萃取劑,通過萃取、洗漆和反萃三個過程從經P204萃取后的萃余浸出液中萃取出鈷，實現(xiàn)鈷、鎳的分離提純。在對銅鈷合金浸出液中各元素萃取分離前，先將銅鈷合金浸出液冷卻至60°C以下。所述各步驟中的反萃過程既可以采用硫酸進行反萃，也可以采用鹽酸進行反萃。萃取分離銅時，反萃用硫酸或鹽酸采用銅電沉積后液。萃取分離銅時，所述的高銅濃度為35g/L 95g/L。經萃取分離銅后的浸出液，經調整，控制PH值在O. 5 4. 5之間。本發(fā)明的分離凈化步驟也可以調整為①采用P204萃取劑，通過萃取、洗滌和反萃三個過程從浸出液中萃取分離出除銅、鈷、鎳以外的其他元素；②采用銅萃取劑，經萃取、洗滌和反萃三個過程從經P204萃取后的萃余浸出液中以高銅濃度萃取分離出銅；③采用P507萃取劑，通過萃取、洗滌和反萃三個過程從經萃取分離銅后的萃余浸出液中萃取出鈷，實現(xiàn)鈷、鎳的分離提純。本發(fā)明的有益效果是①工藝流程短。萃取法分離凈化工藝操作人員少，人工成本低，綜合能耗低，輔助原料消耗少，較化學分離凈化法，可節(jié)約大量的酸、堿。②操作簡單，易于控制，可實現(xiàn)全過程自動控制。③分離凈化效率高，效果好，產品純度高，質量好。④綜合利用了鈷銅合金中的有價元素，鈷和銅的實收率高。⑤萃取分離凈化工藝過程，基本無“三廢”排放，環(huán)境污染小。⑥運行成本低，生產成本較低。
具體實施例方式一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，包括如下步驟I、萃取銅將鈷銅合金的浸出液，先經過冷卻，使其溫度不大于60°C，然后送入萃取系統(tǒng)，采用銅(Cu)萃取劑萃取銅，而浸出液中的其它元素不發(fā)生如下的萃取反應，進而使銅得到分離提純。銅萃取劑可以采用科寧公司生產的Lix型萃取劑或N902萃取劑或其它銅萃取劑。國內外銅萃取一般進萃取系統(tǒng)的銅濃度在2g/L 30g/L之間，本發(fā)明是高銅濃度的萃取，進萃取系統(tǒng)的銅濃度不低于35g/L，在35g/L 95g/L之間。不僅提高了萃取的效率，而且，萃余液含酸高，可直接作為浸出用酸，萃取過程每當量的銅將產生I. 54當量的硫酸。采用高銅濃度的萃取，還可減少銅溶液的體積量，降低設備投資，降低萃取劑和溶劑油的消耗。銅萃取系統(tǒng)包括萃取、洗滌和反萃三個過程。銅萃取系統(tǒng)與銅電沉積系統(tǒng)構成本了工藝銅的提純系統(tǒng)。發(fā)生如下反應(H2R表示萃取劑)萃取過程CuS04+H2R— CuR+H2S04反萃過程CuR+H2S04— CuS04+H2R
或CuR+2HCl — CuC12+H2R銅電沉積2CuS04+2H20— 2Cu+2H2S04+02萃取過程產生的硫酸返回浸出工序，作為浸出用酸，反萃用硫酸采用銅電沉積后液，這樣工藝過程所需酸理論是可達到自平衡，實際生產中只需補充少量酸即可。2、萃取除鈷、鎳以外的其他元素萃取銅后的浸出液，經調整，控制PH值在O. 5 4. 5之間，采用P204型萃取劑，萃取浸出液中除鈷、鎳以外的其它元素。萃取系統(tǒng)包括萃取、洗漆和反萃三個過程。反萃過程需根據(jù)需要控制反酸濃度，將各元素分別反萃，通過反萃分別進行分離提純。3、萃取鈷進入萃鈷系統(tǒng)，浸出液中只含有鈷和鎳二種元素，采用P507型萃取劑，萃取鈷，實現(xiàn)鈷、鎳的分離提純。萃取系統(tǒng)包括萃取、洗滌和反萃三個過程。反萃鈷過程，用硫酸反萃得到的是硫酸鈷，用鹽酸反萃則得到氯化鈷。發(fā)生如下反應(H2R表示萃取劑)萃取過程CoS04+H2R— CoR+H2S04反萃過程CoR+H2S04— CoSO4+H2R或CoR+2HCl — CoC12+H2R
上述三個步驟，實施的順序可以是1 — 2 — 3，也可以是2 — I — 3，且各步驟中 的反萃過程既可以采用硫酸進行反萃，也可以采用鹽酸進行反萃。
權利要求
1.一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，其特征在于包括如下步驟①采用銅萃取齊U，經萃取、洗滌和反萃三個過程從浸出液中以高銅濃度萃取分離出銅；②采用P204萃取齊U，通過萃取、洗滌和反萃三個過程從經萃取分離銅后的萃余浸出液中萃取分離出除鈷、鎳以外的其他元素；③采用P507萃取劑，通過萃取、洗滌和反萃三個過程從經P204萃取后的萃余浸出液中萃取出鈷，實現(xiàn)鈷、鎳的分離提純。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，其特征在于在對銅鈷合金浸出液中各元素萃取分離前，先將銅鈷合金浸出液冷卻至60°C以下。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，其特征在于所述各步驟中的反萃過程既可以采用硫酸進行反萃，也可以采用鹽酸進行反萃。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，其特征在于萃取分離銅時，反萃用硫酸或鹽酸采用銅電沉積后液。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，其特征在于萃取分離銅時，所述的高銅濃度為35g/L 95g/L。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，其特征在于經萃取分離銅后的浸出液，經調整，控制PH值在O. 5 4. 5之間。
7.一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，其特征在于包括如下步驟①采用P204萃取齊U，通過萃取、洗滌和反萃三個過程從浸出液中萃取分離出除銅、鈷、鎳以外的其他元素；②采用銅萃取劑，經萃取、洗滌和反萃三個過程從經P204萃取后的萃余浸出液中以高銅濃度萃取分離出銅；③采用P507萃取劑，通過萃取、洗滌和反萃三個過程從經萃取分離銅后的萃余浸出液中萃取出鈷，實現(xiàn)鈷、鎳的分離提純。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鈷銅合金浸出液的分離凈化工藝，包括如下步驟①采用銅萃取劑，經萃取、洗滌和反萃三個過程從浸出液中以高銅濃度萃取分離出銅；②采用P204萃取劑，通過萃取、洗滌和反萃三個過程從經萃取分離銅后的萃余浸出液中萃取分離出除鈷、鎳以外的其他元素；③采用P507萃取劑，通過萃取、洗滌和反萃三個過程從經P204萃取后的萃余浸出液中萃取出鈷，實現(xiàn)鈷、鎳的分離提純。該分離凈化工藝解決了現(xiàn)有化學分離凈化方法之不足，具有工藝流程短、操作簡單、分離凈化效果好、鈷銅實收率高、節(jié)能環(huán)保、生產成本較低等優(yōu)點。
文檔編號C22B23/00GK102864305SQ201110190378
公開日2013年1月9日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權日2011年7月8日
發(fā)明者馮德茂, 陳剛, 彭大慶, 唐洪暉, 藺國盛 申請人:浙江盈聯(lián)科技有限公司