[发明专利]一种钴盐溶液深度除铜的方法

说明书

本发明涉及一种钴盐溶液深度除铜的方法，采用两段除铜工艺对氯化钴溶液进行除铜。在一段除铜使用的再生除铜剂，其原料来源于二段除铜产出的除铜渣，最终排出合格的铜渣；二段除铜时加入硫代碳酸钴，产生合格的除铜后液。本发明充分利用了除铜渣可再生为除铜剂的特点，可将铜浓度降至1mg/L以下，并获得铜钴比高于15/1的除铜渣。

技术领域

本发明属于重金属冶金领域，涉及一种钴盐溶液深度除铜的方法，尤其涉及铜钴深度分离的技术方法。

背景技术

钴是制备磁记录介质、磁记录磁头、光电器材和集成电路等元器件的重要材料，99.999％甚至更高纯度的钴则用来作为先进电子元件的靶材。氯化钴溶液常作为钴盐和电钴的主要生产原料。其中，杂质铜离子的存在会严重影响产品质量，必须将铜浓度降低至1mg/L以下。

传统硫化法，因其操作简单、除铜彻底、耗时短等优势而广泛应用，但是现有的除铜剂(H₂S、Na₂S、Na₂S₂O₃等)产出的除铜渣中铜品位较低，主金属损失较多，未反应的主金属硫化物由于存在老化的现象，无法与溶液中的铜离子进行交互反应，导致除铜渣中主金属难以回收，铜难以富集。CN102864307A专利采用硫代碳酸镍二段逆流除去镍溶液中铜，一段除铜渣、二段除铜后液能满足生产的要求，但是，在氯化钴溶液中，如果仅仅采用二段逆流，一段除铜渣是无法满足生产的要求。

因此，深度除铜的同时高效利用除铜渣成为硫化法除铜工艺中一个新的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服采用现有除铜剂除铜后，产出的除铜渣难以处理的缺陷，提供一种钴盐溶液深度除铜的方法。

本发明一种钴盐溶液深度除铜的方法，包括以下步骤：

步骤一：除铜剂再生

将Na₂CS₃溶液加入至盛有二段除铜渣的容器中，进行溶解反应，然后再入CoCl₂，搅拌反应，析出沉淀物，所得沉淀物，即为再生除铜剂；

所述Na₂CS₃溶液的加入量，按如下公式确定：Na₂CS₃加入的摩尔量＝n×待除铜液中的总铜摩尔量-渣中剩余的Co摩尔量，所述n为1.0～1.6；

步骤二：一段除铜

将待除铜液与步骤一所获得的再生除铜剂反应，进行一段除铜，固液分离，获得的滤渣为一段除铜渣，获得的滤液为一段除铜后液；所述待除铜溶液中含有钴、铜；

步骤三：二段除铜

向一段除铜后液中加入硫代碳酸钴进行二段除铜，固液分离，获得的滤液为二段除铜后液；获得的滤渣为二段除铜渣，二段除铜渣返回步骤一进行再生处理。

本发明一种钴盐溶液深度除铜的方法，所述步骤一中，所配制Na₂CS₃溶液的浓度为0.01～1.5mol/L。

作为优选方案，本发明一种钴盐溶液深度除铜的方法，所述步骤一中，Na₂CS₃溶液的加入量，按如下公式确定：Na₂CS₃加入的摩尔量＝n×待除铜液中的总铜摩尔量-渣中剩余的Co摩尔量，所述n为1.4～1.6。

本发明一种钴盐溶液深度除铜的方法，所述步骤一中，溶解反应的温度为20℃～30℃，溶解时间为5～60min；加入CoCl₂后搅拌反应15min～30min获得再生除铜剂，所述搅拌的速度为500～800r/min。