[发明专利]一种含锌钴物料中锌与钴的分离方法

说明书

技术领域

本发明属于含锌钴物料的分离利用领域，具体涉及一种含锌钴物料中锌与钴的分离方法。

背景技术

湿法炼锌是金属锌最主要的冶炼方法，其冶炼过程包括锌精矿焙烧、焙砂浸出、浸出液净化除杂以及锌电解沉积四个工序。由于生产中所用锌精矿通常会伴生钴、铁等金属元素，在浸出液净化除杂过程中需要加入锌粉及其他除杂剂以除去浸出液中的杂质金属元素。因此在浸出液净化除杂过程中产生的净化渣中含有钴、铁等有价金属元素外，还会有大量锌元素。例如福建某锌业公司在生产过程中产生的净化渣中含锌42%、钴3.3%、铁0.5%。此类含锌钴物料中钴具有较高的利用价值，而对其中的钴进行提取利用时需要将钴与其他金属元素分离开。对于此类锌钴物料中的杂质铁比较容易分离，通常将物料中金属元素浸出至水溶液中，然后调节溶液pH使铁离子以沉淀的形式脱除，但锌与钴的沉淀pH比较接近，很难用沉淀法使之分离。

目前分离溶液中锌与钴的方法主要有氧化沉淀法和溶剂萃取法，其中氧化沉淀法存在药剂消耗大、氧化时间长、产品杂质含量高等问题；而溶剂萃取法则具有反应速度快、生产周期短、回收率高、选择性好等优点，如发明专利“一种电镀污泥中镍、钴、铜、锰、锌的分离回收方法”（CN104060097A）采用P507作为萃取剂，能够将电镀污泥中的钴、铜、锰、锌等金属元素同时萃取到有机相中，然后将有机相用不同浓度的盐酸或硫酸反萃，分别得到含钴反萃液、含铜反萃液、含锌反萃液等。此类采用P507直接萃取回收钴元素的方法虽然回收率高，能够达到95%以上，但在仍然存在以下问题：1）萃取剂P507的萃取能力比较强，会将原料中钴、锌及其他大多数金属元素均萃取到有机相，使有机相成分复杂，造成后续分离各金属元素的操作难度大，且得到的含钴反萃液中其他金属元素含量较高；2）P507作为一种萃取能力较强的萃取剂，其价格较高，使得分离锌与钴的成本过高。

发明内容

本发明旨在克服现有技术存在的不足，提供一种含锌钴物料中锌与钴的分离方法，适用于湿法炼锌行业以低成本、短生产周期、高回收率回收利用净化渣中的有价金属钴，同时也适用于其他含锌钴的物料分离锌与钴。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种含锌钴物料中锌与钴的分离方法是通过以下步骤实现的：

1）将含锌钴物料中的金属元素浸出至水溶液中，然后调节浸出液pH值以去除易沉淀的铁等杂质金属元素；

2）将经步骤1）除杂后的浸出液与萃取剂混合后进行溶剂萃取；

3）萃取后所得萃余液用于生产金属钴；所得负载有机相进行反萃，反萃液用于生产金属锌。

步骤1）中，调节浸出液pH值为5~6.5；

步骤2）中，所用萃取剂为P204（磷酸二异辛酯）；

步骤2）中，溶剂萃取条件为：溶液pH值为3.5~4.5、P204体积浓度为10~20%、萃取相比为0.9~1.2、萃取时间为10~15min、萃取级数为4~7级；

步骤3）中，负载有机相的反萃剂为浓度1.5~3mol/L的硫酸溶液；

步骤3）中，负载有机相的反萃条件为：相比4.0~6.0、反萃时间10~20min。

在金属离子的溶剂萃取过程中由于锌的活性通常比钴高，因而锌常常优先于钴被萃取，所以当溶液中同时含有锌和钴时，若要回收其中的钴，则往往需要采用萃取能力较强的萃取剂将锌和钴同时萃取至负载有机相，然后控制反萃条件分离锌与钴。而本发明则创造性地以萃取能力较弱的萃取剂，通过萃取溶液中的锌至负载有机相，而将钴保留在萃余液中，从而实现锌与钴的分离。

本发明所具有的优点和有益效果：

1）由于所使用的萃取剂为廉价易得的P204，使得萃取分离锌与钴的成本显著降低；

2）相比于传统萃取采用先萃取后反萃实现锌与钴的分离，本发明只需萃取过程就能实现锌与钴的分离，从而缩短锌钴分离的工艺流程，使得生产所需设备、生产成本、生产周期均有所减少；

3）本发明是在萃取过程中就实现锌与钴的分离，而非通过严格控制反萃条件分离锌与钴，因此本发明的工艺操作方便、简单易行；具有流程短、成本低、周期短、工艺简单、操作方便的优点。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式：

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1