[发明专利]一种从镍钴镁混合溶液中萃取分离镍、钴、镁的方法

说明书

本发明涉及电池技术领域，公开了一种从镍钴镁溶液萃取分离镍、钴、镁的方法，用于镍含量为50～100g/L、钴含量为5～20g/L、镁含量为3～15g/L的镍钴镁混合溶液，包括以下步骤：(1)萃取钴镁；(2)一步洗镍；(3)二步洗镁；(4)三步洗镁；(5)反萃钴；本发明实现了在洗镍和洗镁的过程中保证硫酸镍产品、硫酸钴产品中的杂质含量满足电池材料用的要求的同时，减少了镍、钴的损失，而且产品质量好，镍、钴收率高，工艺流程简单，成本低，纯净硫酸镍溶液、纯净硫酸钴溶液，经除油、结晶步骤后即可得到电池材料用的硫酸镍产品和硫酸钴产品。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，涉及一种从镍钴镁混合溶液中萃取分离镍、钴、镁的方法，具体地说主要是红土镍矿湿法冶金中间品混合氢氧化镍钴(MHP)经酸浸、水解除铁铝、吸附除硅、P204萃取除杂等步骤后，镍含量为50～100g/L、钴含量为5～20g/L、镁含量为3～15g/L的镍钴镁混合溶液萃取分离镍、钴、镁三种元素的方法。

背景技术

随着新能源汽车的高速发展，以及三元材料在动力领域安全性的逐步成熟和消费市场对于续航里程的提升需求，镍钴锰三元材料和镍钴铝三元材料将成为未来新能源汽车正极材料应用的主流。预计到2022年，中国锂电池出货量将达到274Gwh，三元材料用量预计100-160Gwh(大约为40-60万吨)。电池材料行业的迅猛发展，造成市场对电池材料用的硫酸镍(品质要求满足HG/T2824-2009)和硫酸钴(品质要求满足HG/T4822-2015)的需求长期趋紧。

红土镍矿资源储量大，随着红土镍矿选冶技术的日益成熟，已经成为生产电池材料用硫酸镍、硫酸钴的重要来源。红土镍矿中一般含Ni 0.5～3.0％，含Co 0.05～0.5％，含Mg 5～25％，在浸出镍、钴有价金属时，原矿中95％以上的镁在浸出过程中随镍、钴一起进入浸出液，在后续的湿法过程中镁或多或少地伴随镍、钴进入流程中，镍、钴、镁三种金属的相互分离，尤其是镍镁分离和钴镁分离，是目前从镍钴镁混合溶液中湿法提镍钴的一大难题。

目前，溶液中除镁一般采用可溶性的氟化钠、氟化铵等与镁离子生成难溶的氟化镁沉淀而除去，虽然镁的去除效果很好，但是由于引入了氟化物杂质，就会影响到硫酸镍产品和硫酸钴产品的质量。同时F^-的引入，也会对环境造成污染。因此氟化法除镁工艺已经逐渐被淘汰。

现有技术中有使用萃取法将镍、钴、镁三种元素分离的报道，目前常采用酸性萃取剂进行萃取使钴、镁转入有机相而镍保留在水相，达到镍和钴、镁的分离，然后采用不同酸度的硫酸洗镍和洗镁，实现钴和镍、镁的分离，其原理是利用H⁺取代有机相中的Ni²⁺、Mg²⁺，但在实际生产中，H⁺取代Ni²⁺、Mg²⁺的同时，也会取代Co2⁺，造成洗液中镍、钴含量高，镍、钴金属损失大，而且该方法在萃取时没有富集钴的作用，必然增加后续硫酸钴结晶过程的成本。

ZL200510100209.6公开了一种从废镍氢、镍镉电池回收硫酸镍溶液中一步萃取分离镍、钴、镁的方法，将硫酸浸出液调节pH值至4.5～5.0，然后采用P507对浸出液进行分馏萃取，使镁、钴转入有机相而镍保留在水相中，再通过分别洗镍和洗镁，将镁的洗涤液从另一独立出口引出达到镍、钴、镁分离的目的。但该方法洗涤液中镍、钴含量高，后续还要进一步采用氢氧化钠沉淀来回收洗液中的镍、钴，后续还要进一步处理才能得到产品，工艺流程极其复杂。