[发明专利]一种处理含镍硫酸钴溶液中铜、锰杂质的方法

说明书

本发明公开了一种处理含镍硫酸钴溶液中铜、锰杂质的方法，包括步骤：1）调节含镍硫酸钴原料液pH；2）制备P204钴皂：将萃取剂P204和稀释剂磺化煤油混合，依次加入NaOH溶液和钴皂前液，有机相为P204钴皂；3）利用P204钴皂萃取除铜、锰：将P204钴皂加入到硫酸钴原料液中，萃取，硫酸钴原料液中的铜、锰转入有机相，钴、镍保留到水相中，水相为含钴、镍的P204萃余液；4）洗钴：使未完全反应的P204钴皂中的钴转到水相中；5）反萃取：产出含钴低于1.0g/L的氯化盐反萃液。本发明能够有效地将铜、锰杂质从含镍硫酸钴溶液中除去，且不会引入其他杂质，产出的产品质量达到生产精制硫酸钴或精制氯化钴需求。

技术领域

本发明属于有色金属冶炼技术领域，具体涉及一种处理含镍硫酸钴溶液中铜、锰杂质的方法。

背景技术

工业硫酸钴，分子式为CoSO4·7H2O，玫瑰红色结晶，脱水后呈红色粉末，溶于水和甲醇，微溶于乙醇，用于陶瓷釉料、油漆催干剂，电镀、电池等领域，随着我国经济的快速发展，带动了新能源汽车行业对电池用硫酸钴产品的旺盛需求。

关于含镍硫酸钴溶液中铜、锰杂质离子的去除，目前通用的方法有两种：方法一是粗制硫酸钴溶液→铜萃取剂预除铜→P204萃取除铜锰→含镍硫酸钴溶液；方法二是粗制硫酸钴溶液→P204萃取除铜锰→含镍硫酸钴溶液。

上述两种方法，作为硫酸盐体系下，处理粗制硫酸钴溶液的主要方法，主要存在以下缺点：1） 方法一通常用于处理含铜高于10g/L的低锰硫酸钴溶液，铜以含铜高酸的形式开路。2）方法二适用于铜、锰含量较低的低杂硫酸钴溶液。3）因为P204萃取剂对Cu/Co（或Mn/Co）的分离因子较低，总体来说，上述方法对杂质金属、钴金属浓度几乎相当的高锰硫酸钴溶液，往往需要多次P204萃取处理，才能实现杂质与钴的深度分离。

发明内容

本发明为了克服上述两种处理方法的不足，解决高杂质硫酸钴溶液处理过程中铜、锰难以深度去除的难题，提供了一种去除含镍硫酸钴溶液中铜、锰等杂质的方法。

本发明一种处理含镍硫酸钴溶液中铜、锰杂质的方法，包括以下步骤：

a).调节含镍硫酸钴原料液pH：将硫酸钴溶液调节pH至2.5~4.0 ；

b).制备P204钴皂：将萃取剂P204和稀释剂磺化煤油混合，依次加入30%的NaOH溶液和钴皂前液，形成的有机相为P204钴皂，并产出不含钴、镍的钴皂余液，钴皂余液排入废水处理系统，所述钴皂前液为Co²⁺浓度为60~80g/L的含镍硫酸钴溶液或含镍氯化钴溶液；

c). 利用P204钴皂萃取除铜、锰：将步骤b制备的P204钴皂加入到步骤a 调节pH后的硫酸钴原料液中，控制有机相与水相流比为O/A=6:1～8:1，在常温下逆流萃取，使硫酸钴原料液中的铜、锰转入有机相，而钴、镍保留到水相中，进行有机相与水相分离，水相即为含钴、镍的P204萃余液；

d). 洗钴：对步骤c中分离后的有机相用浓度为1.5～2.5mol/L的稀盐酸进行逆流洗涤，使未完全反应的P204钴皂中的钴转到水相中，钴的洗涤液并入步骤c之萃取过程重复利用；

e).反萃取：对步骤d中分离后的有机相用浓度为4.0~6.0mol/L的稀盐酸进行反萃取，产出含钴低于1.0g/L的氯化盐反萃液。

所述萃取剂的浓度为0.8～1.0mol/L；

所述步骤b中钴皂前液与有机相进行至少5级逆流萃取；

所述步骤c中产出的P204萃余液充作步骤b的钴皂前液；

所述步骤c中硫酸钴原料液与有机相进行至少8级逆流萃取；

所述步骤d中用稀盐酸对有机相进行至少5级逆流洗涤；