试验研究P 507萃取剂在钴、镍分离系统中的应用□ 湖北省光磷化工冶金股份有限公司 李立元 陈学田 □ 摘 要 P 507是在硫酸盐溶液中分离钴、镍的优良萃取剂,本文叙述P 507在光磷公司草酸钴分厂钴、镍分离系统中的应用,P 507在钴、镍分离萃取操作时应注意事项。
本工艺技术指标优于P 204。
1 前言光磷公司从大冶钴硫精矿烧渣中提取硫化钴始于1978年,经工业试验和技术改造,现已形成45t a (折100%金属量)的生产能力。
钴硫精矿(含钴0.2%—0.28%)与钴硫精矿氧化烧渣进行硫酸化焙烧,烟气与制酸系统烟气合并制酸,建成了国内第一套“综合利用钴矿烧渣制取硫化钴生产线”。
其简单工艺过程是:焙砂经浸出、过滤、洗涤、浸出液铁屑置换除铜,除铜后的浸出液用混合硫化剂沉钴,产出硫化钴,产品品位Co :18%—20%,H 2O ≤70%。
硫化钴的生产总体上经济效益不高,为了充分利用我公司生产的硫化钴资源,产出能直接工业应用的钴盐产品,增加经济效益,公司确定设计试验生产草酸钴,并于1990年试车产出合格草酸钴:Co ≥31%,H 2O ≤0.65%,松比0.3—0.4g c m 3。
其生产工艺流程如下:常压氧化浸出中和→除钙镁→P 204萃取脱杂→P 507钴、镍分离→→反萃钴→草酸铵沉钴→过滤洗涤→烘干包装 光磷公司草酸钴分厂萃取工段的钴、镍分离系统,从1990年至1994年是用P 2O 4萃取分离钴、镍(结果见表2),工艺条件控制为:表1 钴、镍分离前料液成份(单位:g L )CoN iM nCuFeCaM gpH 21.554.610.0020.0050.0080.0054～4.5有机相成份:25%P 2O 4+75%磺化煤油,皂化率75%原始水相pH :4～4.5出口水相pH :4.5～525%P 204饱和容量:12～15g L 温度:45℃～50℃表2 P 204萃取钴镍分离结果名称化学成份分离前CoSO 4液分离后N iSO 4液钴、镍分离效率(%)Co 17.030.01899.89N i3.663.5499.89采用P 204分离钴、镍需要用蒸气加热,理想状态温度为40℃—50℃。
氯化物体系中铜的湿法冶金及萃取1、氯化物体系中硫化铜矿的浸取氯化物体系中浸取铜矿石多采用FeCl3为氧化剂，有时也用Cu Cl2。
黄铜矿是最常见的铜矿物，性质十分稳定，它的浸取反应可如下表示：Cu FeS2+（4-x）FeCl3 = xCu Cl+（1-x）Cu Cl2+（5-x）FeCl3+2S 反应取决于FeCl3的用量，式中的x在0到1之间。
FeCl3 浸取液含Fe 50~200 g/L，浸取反应在80℃以上即可进行，但最好在95~106℃之间，浸取时间需8~12h。
其他硫化铜矿比黄铜矿易于浸出，而黄铁矿基本不被氧化。
最终浸出液可达含铜80 g/L.生成的FeCl2 需经氧化返回作为浸取剂。
氧化可在电解槽的阳极室中籍阳极氧化来完成。
根据这个原理，有的氯化浸取可在一个电解槽中进行，阳极室用于浸取而阴极室用于电解铜，这称之为电氯化方法。
FeCl2 的氧化也可用空气在塔式反应器中进行。
浸取液中的硫可以用有机溶剂提取，也可以用硫化铵与硫反应生成多硫化铵使其溶解在水溶液中，与渣分离后，再加热使之分解析出元素硫。
2、中性含氧萃取剂萃取铜在浓的氯化物-盐酸溶液中长链醇对铜离子有一定的萃取能力，如异戊醇在O/A=1/1，从Ca Cl2 500g/L，HCl 90g/L及Cu5.5g/L的溶液中萃取铜，铜的分配比可达到0.48。
醚、酯的萃取能力则更弱。
TBP的萃取能力则强得多。
在1mol/LCl- 及（2~5）×10-3mol/L的酸性溶液中同时通过含二氧化硫0.9% ~ 1.2%（V/V）的燃烧气TBP负荷铜可达40~60g/L。
并建议用氢气直接加压还原得铜粉。
3、胺及季铵盐类萃取铜叔胺在酸性溶液中加合氢离子形成阳离子，可以和铜的阴配离子相结合而萃取，这种机理称为离子对萃取。
由于盐酸也能被萃取而与铜阴配离子发生竞争，因此在盐酸溶液中铜的萃取出现一最高值，而在盐中不存在这一最高值。
季铵盐如氯化季铵R4NCl系由R4N+及Cl-两部分组成，因此与叔胺相似，也可以进行阴离子交换生成离子对。
