[发明专利]一种综合利用高锌钴原料的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种综合利用高锌钴原料的生产方法。

背景技术

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，如专利公开号CN104060097A 的一种电镀污泥中镍、钴、铜、锰、锌的分离回收方法，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。

发明内容

本发明提供了一种工艺简单，对锌回收率高、回收成本低、锌加工产品硫酸锌纯度高、对原料成分要求不高，且不影响后续对其它有价金属钴、铜、锰的综合利用的综合利用高锌钴原料的生产方法。

本发明采用的技术方案是：一种综合利用高锌钴原料的生产方法，包括以下步骤：第一步，高锌钴原料经过还原浸出，锌、钴等可溶性有价金属进入溶液中，固液分离；第二步：固液分离后，溶液采用黄钠铁钒法除铁，同时PH值调整至4.7±0.2，把溶液中的铝以氢氧化铝形式沉淀除掉，固液分离；第三步，溶液进入P507萃取槽，使用20%-30%的P507萃取剂，加液碱控制皂化率50-60%，将溶液中的Zn²⁺萃入有机相中，有机相稀硫酸洗涤，共萃其余金属离子洗涤下来，有机相再经反萃，使用稀硫酸溶液将Zn²⁺从有机相中反萃进入水相中，生成高纯硫酸锌溶液，溶液浓缩结晶成一水硫酸锌晶体。

所述高锌钴原料中锌含量：5%-20%，钴含量：5-10%，锌钴含量比：0.5：4，其它杂质0.001%-10%。

本发明的有益效果是：

1.原料在还原浸出过程中，由于其中锌及其它金属杂质（除钴、铜外）有部分是以单质的形式存在于原料中，此部分单质金属能起还原作用，用作钴浸出还原剂，等此类金属单质消耗完之后，再加入还原剂如亚硫酸钠等，

其中Co不一定是以三氧化二钴的形式存在，Co与氧元素以复杂的形式存在。

2.在黄钠铁钒除过程中，铝的去除深度较高，要求溶液中Al≦0.001g/L，否则三步工序萃锌进，大量Al被萃入有机相，所以PH控制要求很严格，PH低，溶液中Al含量高，PH高，钴、铜等容易形成氢氧化物沉淀，所以PH控制在4.7±0.2。

3.在萃锌过程中，控制P507有机浓度24%-26%，萃取段有机的皂化率控制在55%-58%,萃锌前液的PH控制在4.7±0.3，此条件是萃锌的最好条件，此条件下，锌的萃取率能达到99.5%以上，而其它杂质的萃取率在5%以下。

4.在萃锌工序中，硫酸的浓度控制在0.4±0.05mol/L，太低，有机相中的杂质洗涤不下来，太高了，有机相中的锌被大量洗下至水相，导致锌的萃取量降低。

本发明工艺简单，只需要三步就可以把锌加成本硫酸锌成品；回收率高，且回收成本低，P507萃取剂萃取对锌萃取能力强，在萃取过程中萃取率能达到99.9%以上，在特定萃锌条件下，对锌萃取选择性高，所以对其它金属离子萃取率很低，这样就大大提高了萃取剂的有效萃取量，降低的萃锌的液碱消耗；在特定萃锌条件下，对锌萃取选择性高，其它金属离子萃取量很少，萃锌饱和有机经过洗涤后，其它金属离子基本洗涤至水相，进入反萃段有机相基本只含有锌离子，所以硫酸反萃生成的硫酸锌溶液很纯；在特定萃锌条件下，对锌萃取选择性高，其它金属离子萃取量很少，所以原料其它金属离子的种类及含量要求范围比较广；经过回收锌之后的溶液，可以单独进入或与其它钴原料溶液合并一起进入钴、铜、锰生产线,对后续工艺没有任何影响。

具体实施方式

一种综合利用高锌钴原料的生产方法，包括以下步骤：第一步，高锌钴原料中锌含量：5%-20%，钴含量：5-10%，锌钴含量比：0.5：4，其它杂质0.001%-10%。

高锌钴原料经过还原浸出，锌、钴等可溶性有价金属进入溶液中，固液分离；第二步：固液分离后，溶液采用黄钠铁钒法除铁，同时PH值调整至4.7±0.2，把溶液中的铝以氢氧化铝形式沉淀除掉，固液分离；第三步，溶液进入P507萃取槽，使用20%-30%的P507萃取剂，加液碱控制皂化率50-60%，将溶液中的Zn²⁺萃入有机相中，有机相稀硫酸洗涤，共萃其余金属离子洗涤下来，有机相再经反萃，使用稀硫酸溶液将Zn²⁺从有机相中反萃进入水相中，生成高纯硫酸锌溶液，溶液浓缩结晶成一水硫酸锌晶体。