钴镍的萃取分离

沈阳理工大学课程设计专纸No一、前言在有色金属冶炼过程中产生的废渣数量大, 品种多。

目前冶炼废渣的年排放 量约5000为多万吨, 堆放需要占用土地或农田加上有色金属冶炼废渣的成分复 杂, 有些冶炼废渣长期堆放露天渣场, 经过不同途径的迁移或转化, 往往会对 周围环境造不同程度程度的污染。

而且不少冶炼废渣中还含有可以利用的重金属 成份如冶炼厂、磁钢厂 排出的镍渣属低含量镍、钻、铜金属成份 就是这样一种 有色金属冶炼废渣 课通过化学分离的方法将镍铜钴分离出来回收利用。

从而降 低对环境的污染。

钴、镍是重要的战略物资,但资源匮乏。

自然界中钴多以伴生[1 ] 形式分布于硫化物、 砷化物和氧化物等矿物之中 因而主要是在选冶其他金属时以副产品得到回收[2-3 ] 。

以某冶金厂为例该厂废炉渣中,镍质量分数达27. 25 %, 钴质量分数达1. 53 %,也含铁等其他成分。

该厂这种废渣已堆积数百吨,而且国 内还有一些冶炼厂也有类似的废渣。

如能将其中的钴、镍、铜加以回收,不仅可 获得较好的经济效益,更有较大的社会效益。

通过试验,确定了从这种废渣中综合 回收Cu ,Ni ,Co 的工艺流程,并确定了其浸出和净化处理的最佳工艺条件。

二、综述镍是化学元素之一具有磁性属于过度金属有铁磁性和延展性，能导电和导 热。

常温下，镍在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，不但能阻止继续被氧化， 而且能耐碱、盐溶液的腐蚀。

块状镍不会燃烧，细镍丝可燃，特制的细小多孔 镍粒在空气中会自燃。

加热时，镍与氧、硫、氯、溴发生剧烈反应。

细粉末状的 金属镍在加热时可吸收相当量的氢气。

镍能缓慢地溶于稀盐酸、稀硫酸、稀硝 酸，但在发烟硝酸中表面钝化。

镍的氧化态为－1、＋1、＋2、＋3、＋4 ，简 单化合物中以＋2 价最稳定， 价镍盐为氧化剂。

＋3 镍的氧化物有 NiO 和 Ni2O3。

氢氧化镍〔Ni(OH)2〕为强碱，微溶于水，易溶于酸。

硫酸镍（NiSO4）能与碱金 属硫酸盐形成矾 Ni(SO4)2o6H2O(MI 为碱金属离子)。

浙江科技学院学报,第19卷第3期,2007年9月Jo ur na l of Zhejiang U niv ersity of Science and T echnolog y Vo l.19No.3,Sep.2007收稿日期:2007-06-11基金项目:浙江省自然科学基金项目(Y406053)作者简介:诸爱士(1966) ),男,浙江湖州人,副教授,主要从事单元操作教学和化工产品开发与应用研究。

钴与镍的分离技术研究综述诸爱士1,徐 亮2,沈芬芳2,成 忠1(1.浙江科技学院生物与化学工程学院,杭州310023;2.浙江工业大学化学工程与材料学院,杭州310014)摘 要:由于钴与镍在矿床中常共生、伴生,并随着其资源的日益枯竭,对它们的分离与回收就显得十分重要。

通过对相关文献进行调研,总结了目前国内外钴与镍的分离与回收技术的现状:目前常用的方法有化学沉淀法、萃取法和树脂法;详细介绍了相关的研究和应用,对其他方法进行了简单介绍,同时介绍了笔者的耦合分离技术的设想和实践。

关键词:钴;镍;分离中图分类号:T Q028;T F 803.23 文献标识码:A 文章编号:1671-8798(2007)03-0169-06Review of Separation Technology Study of Cobalt and NickelZH U A-i shi 1,XU Liang 2,SH EN Fen -fang 2,CH EN Zhong1(1.School of Biolog ical and Chemical Eng i neering,Zhejiang U niversity of Science and Technolog y ,Hangzhou 310023,China;2.College of Chemical Eng ineering and Materials Science,Zhejiang University of Technolo gy ,H angzhou 310014,China)Abstract:As Co and Ni are o ften sy mbio sised or associated in deposit and their r esources are shortage,the separatio n and reco ver y o f Co and N i become m ore important.T hr oug h the invest-i g ation of relative literatures,the technical status at hom e and abro ad is summarized.T he curr ent conventional m ethods are chemical precpitation,ex traction and io n -exchange resin.T he related re -search and application are introduced in detail.T he other methods ar e biefly intro duced.M ean -w hile,the author p s ideas and practice of co upling separation technolog y ar e introduced.Key words:cobalt;nickel;separ ation由于钴、镍的化学性质非常相似,在矿床中常共生、伴生,因此在各种含钴废渣中常有镍,如镍冶炼转炉渣、铜冶炼含钴转炉渣、镍精炼含钴渣等;在各种特殊合金材料、电池材料、催化剂中,也都同时含有钴和镍;而且随着钴与镍资源的日益枯竭,对它们的分离与回收就显得十分重要。

钴的萃取实验和在硫酸介质中使用Cyanex272有机膦酸类萃取钴镍分离实验1.水溶液的配制先用24.0003g/L的钴母液和混合溶液（Na2SO4浓度0.1M,H2SO4浓度0.1M）配制两份相同溶液。

每份溶液取钴钴母液10mL，取混合溶液10mL，转移到100mL容量瓶中，然后用纯水定容至100mL，从而获得稀释钴溶液。

之后取12个烧瓶，每个烧瓶加入10mL稀释钴溶液与10mL萃取液，之后每份样品加入不同体积浓度为0.1M的NaOH溶液，样品的组成及实验数据如表-1所示：表- 1—各萃取体系溶液组成及pH2.钴的标准溶液取6各10mL容量瓶，以24.0003g/L的钴母液为原料，配制6份浓度不同的钴标准溶液，各溶液规格如表-2所示：表- 2—钴标准溶液规格钴的标准溶液拟合直线为:Abs=0.0322c+0.00596,从该直线获得12份样品中钴的浓度如表-3所示：表- 3—从拟合直线获得的样品钴浓度c因为萃余液中钴浓度不可能为负值，也不可能超过未萃取的值（≈2.4g/L），因此，我们需要对表-3数据进行处理，我们认为第4组浓度最低，记为0，其他组浓度则加上0.185g/L,但第10组数据为错误数据（偏差太大，在后面的处理不予考虑）。

处理后数据如表-4所示：表- 4—处理后萃余液钴浓度3. 计算分配系数每份样品中钴的质量为m=24.0003g/L*10mL*(10/100)=0.0240003g=24.0003mg每份样品中萃余液中钴的质量为m ’=c*V (c 的单位g/L,V 的单位mL ，m 的单位mg),c 的值见表-4，V=10+ V NaOH ，计算后的值如表-5所示：表- 5—萃余液中钴的质量萃取液中的钴的质量为m-m ’（单位mg ），浓度为c ’= m −m ’10(c ’的单位g/L)，计算浓度结果如表-6所示：表- 6—萃取液中的钴浓度c ’分配系数 D =c ′c，计算结果如表-7所示：表- 7—各样品的分配系数4. 课件问题e)在制备水溶液中，用到了硫酸钠。

P507-P204协同萃取分离镍钴王胜;王玉棉;赵燕春;郭鹏成【期刊名称】《有色金属工程》【年(卷),期】2010(062)003【摘要】采用恒温振荡器研究复配萃取剂P507-P204协同萃取分离镍钴的工艺.确定协萃最佳工艺条件为:有机相皂化率70%～75%,皂化时间15min;有机相组成为30%复配萃取剂(VP507∶VP204为4∶1)+65%磺化煤油+5%TBP;相比(V0/VA)为2/1;平衡时间15min;水相pH为2.在此条件下,钴的一级萃取率为87.62%.【总页数】4页(P65-68)【作者】王胜;王玉棉;赵燕春;郭鹏成【作者单位】兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室,兰州730050;兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室,兰州730050;兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室,兰州730050;兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室,兰州730050;兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室,兰州730050;兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室,兰州730050;核工业北京化工冶金研究院,北京101149【正文语种】中文【中图分类】TF804.2;TF815;TF816【相关文献】1.P507-Cyanex272协同萃取分离回收废旧镍氢电池中镍钴金属新工艺研究 [J], 夏李斌;谢法正;王瑞祥2.离心萃取器协同萃取分离镍钴 [J], 王胜3.离心萃取器协同萃取分离镍钴 [J], 王胜;4.P204/4PC协同萃取分离镍钴与镁钙的研究 [J], 卿家林;张贵清;曾理;关文娟;巫圣喜;李青刚;曹佐英;武新生5.溶剂协同萃取分离锆和铪技术研究进展 [J], 徐志高;徐斐;董攀飞;吴明;何正艳;瞿军;池汝安因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

Vol. 39 No. 6(Sum. 174)Dec. 2020第39卷第6期（总第174期）2020牟12月湿法冶金 .Hydrometallurgy of China 用P507从高浓度氯化钻溶液中萃取分离钻鎳试验研究于凯1,艾峥喋踣，谢宏伟1,刘吉利1,宁志强1（1.东北大学冶金学院，辽宁沈阳110819；2.东北大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳110819；3.东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室，辽宁沈阳110819）摘要:研究了采用钠皂化P507（2-乙基己基麟酸单-2-乙基己基脂）从电解精炼制备超高纯钻的高浓度氯化钻 电解质水溶液中萃取分离钻、镰，考察了振荡时间、静置分相时间、温度、相比（Vo/V a ）.P507体积分数及有机相皂化率对萃取的影响。

结果表明：在振荡时间15 min 、静置分相时间10 min 、温度20 °C 、初始水相pH =3. 50、相比V o /V a = l/l,P507体积分数20%及有机相皂化率65%条件下，钻、镰分离比为2 940/1,二者得到 有效分离。

关键词：氯化钻溶液;溶剂萃取;P507；钻;镰；分离中图分类号：TF804. 2；TF815；TF816文献标识码：A 文章编号：1009-2617（2020）06-0502-05DOI ：10. 13355/j. cnki. sfyj. 2020. 06. 010高纯钻（99. 99%〜99. 995%,4〜4. 5 N ）具 有特殊结构和性能，在功能薄膜、磁传感、磁记录 溅射靶材，高纯试剂及标样配置等领域被广泛应 用〔询，而超高纯钻（99. 999%,5N ）在大型集成电 路制备中的应用更是被高度关注4勺。

超高纯钻主要是通过在高浓度氯化钻电解质水溶液中电解 精炼高纯钻阳极而制得曲同，因此，研究净化、提纯高浓度氯化钻电解质水溶液有重要意义间O钻、锦性质相似，两者的分离一直是研究的重 点和难点E7-10] o 分离钻、锦有萃取法、膜分离法、 离子交换法等,其中萃取法因适用于大规模生产而备受关注“诃。

钴的提取工艺
(1)从镍、铜硫的吹炼渣中提钴：含钴吹炼渣在鼓风炉或电炉中经还原硫化熔炼，获得钴合金或钴锍。

经磁选富集后加压酸浸，使钴进入溶液。

溶液经净化后加入草酸使钴生产草酸钴沉淀，草酸钴经煅烧即可产出精制氧化钴产品。

(2)从镍精炼净化渣中提钴：镍电解精炼过程中阳极液净化产出的钴渣是重要的提钴原料。

钴渣经还原硫酸浸出使钴呈硫酸钴进入溶液，溶液用黄钠铁矾法除铁，萃取法除铜，锌，锰等杂质和镍钴分离获得纯净的氯化钴溶液，籍此可生产氧化钴产品，或经电积获取金属钴产品。

(3)从含钴黄铁矿中提取钴：含钴黄铁矿经浮选可产出含钴0.3%～0。

5%的钴硫精矿。

钴硫精矿经硫酸化焙烧，使精矿中的钴，镍，铜等有价元素转变为可溶性的硫酸盐。

焙砂用水浸或酸浸使钴，镍，铜等转入溶液。

浸出液经净化除杂除去铁，铜，锌，锰等杂质，再经镍钴分离得到纯净的钴溶液，电积生产金属钴。

(4)从砷钴矿提取钴：砷钴矿经焙烧或熔炼使砷以As2O3挥发脱除，得到焙砂或钴锍经酸浸使钴进入溶液，溶液经除铁，砷和铜，锌，锰等杂质后进入镍钴分离。

净化后的钴溶液再根据市场需要生产金属钴或氧化钴产品。

(5)其他
钴大多伴生在其他矿物中而且成分复杂，因此钴的冶炼方法繁多，流程复杂。

钴的冶炼一般分成三个步骤:
一是把钴从矿石中转入溶液，或制成粗钴合金或钴锍，再转入溶液；
二是除杂净化；
三是提取金属。

钴的冶炼工艺大体上可分为4大类：高温熔炼富集后湿法提取钴，硫酸化焙烧后浸出提出钴，还原焙烧氨浸法和加压浸出法。

用P507萃取钴镍的分相研究刘明星;沈杨扬;邵清桃;吴志明;钟盛华【摘要】用P507萃取钴镍的分相实验结果显示:P507萃取钴比萃取镍的分相差;用稀释剂煤油2配制的P507有机相萃取钴、镍的分相性能都比用煤油1配制的好;P507钠皂皂化率降低分相时间均减少;P507浓度降低分相时间均减短;相比(O/A)对P507萃取钴、镍的分相时间会有影响,相比(O/A)小分相时间短。

【期刊名称】《生物化工》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】3页(P1-3)【关键词】钴镍;萃取;P507;分相【作者】刘明星;沈杨扬;邵清桃;吴志明;钟盛华【作者单位】江西农业大学理学院;江西农业大学国土资源与环境学院【正文语种】中文【中图分类】TF803.2镍、钴是重要的有色金属，具有抗腐蚀、抗氧化、高强度、延展性好等特点，广泛应用于制造高强度合金，硬度合金，抗腐蚀合金，精密仪器合金等合金材料。

钴、镍是化学性质非常相近的过渡金属，在矿中常共生、伴生。

溶剂萃取分离法是生产高纯度钴、镍产品的先进湿法冶炼技术，已经成为钴、镍工业分离的重要手段。

P507是萃取分离钴、镍的优良萃取剂[1，2]。

P507学名为2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯，也称PC-88A、HEHEHP、SNE-418。

实验中及工业上P507萃取钴的分相效果不太好，且影响较为复杂。

鲜有P507萃取钴镍的分相研究相关文献报道。

萃取的分相会影响萃取工艺参数选择及工艺的设计，也直接影响到工业生产能否正常进行及处理能力的大小。

为此，通过P507萃取钴镍分相的实验研究，这些实验数据对作者研究的新型萃取器[3，4]在钴镍分离中应用具有重要的参考作用。

实验材料作个简介，如煤油1介绍，煤油2介绍。

507有机相配制，实验用镍、钴简单介绍，如浓度、酸度等，何酸体系？实验过程作个简介，如分相实验是如何进行的？2.1 P507用煤油1稀释萃取镍分相试验将稀释剂煤油1配制的P507有机相，先用NaOH进行钠皂化，再与NiSO4溶液萃取制成镍皂。