本申請(qǐng)涉及氫氧化鎳鈷處理,尤其涉及一種氫氧化鎳鈷的資源化處理方法。
背景技術(shù):
1、氫氧化鎳鈷(mhp)的來源可以是以紅土鎳礦為原料,再經(jīng)過高壓酸浸技術(shù)制備得到,也可以是電池黑粉制備得到。若能對(duì)氫氧化鎳鈷含有的鎳、鈷、錳等元素進(jìn)行分離,將有效緩解新能源領(lǐng)域?qū)τ阪?、鈷、錳等元素的需求。
2、目前對(duì)氫氧化鎳鈷進(jìn)行處理的工藝路線主要是先還原浸出各類元素,再逐步分離的方式,但是該方式對(duì)氫氧化鎳鈷含有的鎳、鈷、錳等各種元素的分離仍不充分,分離得到的產(chǎn)品純度有限,導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)值受限。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N氫氧化鎳鈷的資源化處理方法,該方法可以有效分離氫氧化鎳鈷含有的鎳、鈷、錳等各種元素。
2、本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種氫氧化鎳鈷的資源化處理方法,包括以下步驟:氧化工序,將氫氧化鎳鈷漿化得到漿料,將所述漿料與氧化劑混合進(jìn)行氧化反應(yīng)以使所述氫氧化鎳鈷含有的二價(jià)錳被氧化為以固態(tài)形式存在的更高價(jià)態(tài)的錳,得到氧化后料;第一浸出工序,將所述氧化后料進(jìn)行酸浸以浸出鎳和鈷,得到第一浸出液以及含有所述更高價(jià)態(tài)的錳的第一浸出渣;第二浸出工序,將所述第一浸出渣進(jìn)行酸浸以進(jìn)一步浸出鎳和鈷,得到第二浸出液以及含有所述更高價(jià)態(tài)的錳的第二浸出渣,其中,所述第二浸出液返回所述氧化工序并用于與所述氫氧化鎳鈷混合漿化;分離工序,將所述第一浸出液含有的鎳和鈷進(jìn)行分離,得到含鎳料和含鈷料。
3、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的資源化處理方法,通過在氧化工序?qū)溲趸団捄械亩r(jià)錳氧化為以固態(tài)形式存在的更高價(jià)態(tài)的錳,使得在第一浸出工序進(jìn)行酸浸時(shí)錳難以被浸出,從而將錳與更容易被浸出的鎳和鈷等其他可能存在的元素分離開,得到含有鎳和鈷的第一浸出液以及含有錳的第一浸出渣;接著在第二浸出工序?qū)Φ谝唤鲈M(jìn)行進(jìn)一步浸出,從而得到純度較高的含有錳的第二浸出渣,并且在分離工序?qū)Φ谝唤鲆哼M(jìn)行分離以將鎳和鈷分離開,從而得到含鎳料和含鈷料。由此,根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例提供的資源化處理方法,先對(duì)氫氧化鎳鈷進(jìn)行氧化,再進(jìn)行分階段浸出、分離,從而可以充分分離氫氧化鎳鈷含有的鎳、鈷、錳等各種元素,有利于得到純度較高、價(jià)值更大的各類產(chǎn)品。
4、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,在所述氧化工序中,所述漿化包括將溶劑與所述氫氧化鎳鈷混合得到漿料,其中,所述溶劑的組分包括所述第二浸出液。
5、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述溶劑的組分還包括水和酸,所述酸優(yōu)選硫酸。
6、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述溶劑與所述氫氧化鎳鈷的用量比為(3-5)ml:1g。
7、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述漿料的ph值為5.0-5.5。
8、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述氧化劑為雙氧水、過硫酸鈉、臭氧、高錳酸鉀、高錳酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨中的至少一種。
9、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述氧化劑的用量為將所述氫氧化鎳鈷含有的二價(jià)錳全部氧化所需理論用量的0.8-1.5倍。
10、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述氧化反應(yīng)的溫度為20℃-95℃,時(shí)間為0.5h-3h。
11、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述第一浸出工序所用的酸為硫酸、鹽酸中的至少一種,優(yōu)選硫酸。
12、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述第一浸出工序的酸浸ph值為0.5-2.5。
13、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述第一浸出工序的酸浸溫度為55℃-85℃,時(shí)間為1h-8h。
14、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述第一浸出液的鎳含量為100g/l-140g/l。
15、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述第二浸出工序的酸浸包括將酸液與所述第一浸出渣混合浸出,其中,所述酸液包括硫酸溶液、鹽酸中的至少一種。
16、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述酸液與所述第一浸出渣的用量比為(3-10)ml:1g。
17、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述第二浸出工序的酸浸溫度為70℃-95℃,時(shí)間為1h-7h。
18、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述第二浸出工序的酸浸終點(diǎn)ph值為-1.0~0.5。
19、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述分離工序包括:除鐵工序,將所述第一浸出液與中和劑混合反應(yīng)以使鐵沉淀,得到沉鐵后液和鐵渣;萃取工序,對(duì)所述沉鐵后液進(jìn)行萃取以分離鎳和鈷,得到含鎳料和含鈷料。
20、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述中和劑包括碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鎂中的至少一種。
21、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述除鐵工序的反應(yīng)ph值為3.5-5.5。
22、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述除鐵工序的反應(yīng)溫度為70℃-90℃,時(shí)間為2h-5h。
23、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述萃取工序包括:第一萃取步驟,使用第一萃取劑對(duì)所述沉鐵后液進(jìn)行萃取以分離鎳、鈷、鎂與錳、鈣,得到含有錳、鈣的第一萃取液和含有鎳、鈷、鎂的第一萃余液;第二萃取步驟,使用第二萃取劑對(duì)所述第一萃余液進(jìn)行萃取以分離鎳與鈷、鎂,得到含有鈷、鎂的第二萃取液即含鈷料和含有鎳的第二萃余液即含鎳料。
24、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述第一萃取劑包括鎳皂后的p204萃取劑。
25、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述p204萃取劑的皂化率為15%-40%,萃取級(jí)數(shù)為15-35級(jí)。
26、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述p204萃取劑與所述沉鐵后液的o/a比為(0.5-2):1。
27、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述第二萃取劑包括鎳皂后的c272萃取劑。
28、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述c272萃取劑的皂化率為15%-55%,萃取級(jí)數(shù)為15-40級(jí)。
29、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述c272萃取劑與所述第一萃余液的o/a比為(2-5):1。
30、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述資源化處理方法還包括:洗滌工序,將所述第二浸出渣進(jìn)行洗滌,得到洗后液和含錳料,其中,所述洗后液返回所述第二浸出工序并用于與所述第一浸出渣混合酸浸。
31、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述洗滌包括用水和酸與所述第二浸出渣混合洗滌,所述酸優(yōu)選硫酸。
32、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述洗滌的液固比為(3-10)ml:1g。
33、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述洗滌的溫度為40℃-80℃,時(shí)間為0.5h-5h。
34、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施例中,所述洗滌的終點(diǎn)ph值為-1.0~2.0。
35、本申請(qǐng)的附加技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本申請(qǐng)的實(shí)踐了解到。
1.一種氫氧化鎳鈷的資源化處理方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧化鎳鈷的資源化處理方法,其特征在于,在所述氧化工序中,所述漿化包括將溶劑與所述氫氧化鎳鈷混合得到漿料,其中,所述溶劑的組分包括所述第二浸出液;
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧化鎳鈷的資源化處理方法,其特征在于,所述第一浸出工序所用的酸為硫酸、鹽酸中的至少一種,優(yōu)選硫酸;
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧化鎳鈷的資源化處理方法,其特征在于,所述第二浸出工序的酸浸包括將酸液與所述第一浸出渣混合浸出,其中,所述酸液包括硫酸溶液、鹽酸中的至少一種;
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧化鎳鈷的資源化處理方法,其特征在于,所述分離工序包括:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氫氧化鎳鈷的資源化處理方法,其特征在于,所述中和劑包括碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鎂中的至少一種;
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氫氧化鎳鈷的資源化處理方法,其特征在于,所述萃取工序包括:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氫氧化鎳鈷的資源化處理方法,其特征在于,所述第一萃取劑包括鎳皂后的p204萃取劑;
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氫氧化鎳鈷的資源化處理方法,其特征在于,所述第二萃取劑包括鎳皂后的c272萃取劑;
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧化鎳鈷的資源化處理方法,其特征在于,所述資源化處理方法還包括: