本发明属于有色金属提取技术领域，具体涉及一种从镍钴高酸浸出液中萃取分离钴、镍的方法。
背景技术：
钴、镍是贵重的有色金属，在国防、航天、化工、电子等高科技领域都有广泛的用途，钴镍原料除了原从生矿物中提取外，如报废的机器、废旧电池、失效催化剂、废功能合金、冶炼废渣中也还有大量的镍钴；因此，对钴镍废料进行处理回收有利于资源的循环利用。
目前从钴镍废料中回收钴镍常用的处理流程主要包括以下步骤：1)钴镍废料的酸性浸出，2)酸浸出溶液的中和及除杂预处理，3)预处理后的浸出溶液萃取分离钴镍，4)反萃得到高浓度钴镍溶液。要获得较高的钴镍浸出率，通常采用强酸浸出工艺。采用强酸浸出工艺所得浸出液中残余酸浓度也较高，不适宜直接萃取，需进行中和预处理。通常采用的除杂方法为中和沉淀法，即在酸性浸出液中加入适量的碱如氢氧化钠、氨水调节溶液ph值为3-5，使杂质离子生成氢氧化物沉淀而从溶液中分离，但中和成本高且产生大量的中和渣，由于渣的吸附夹带会造成浸出液中钴镍的损失。此外，可回收的残余酸也未能得到充分利用。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种从镍钴高酸浸出液中萃取分离钴、镍的方法，其成本低，且无需进行中和预处理，避免了加碱中和造成的钴镍损失及固液分离困难。
本发明所采用的技术方案是，
一种从镍钴高酸浸出液中萃取分离钴、镍的方法，具体包括如下步骤：
步骤1，通过第一萃取剂对镍钴高酸浸出液进行萃取，得第一负载有机相和第一萃余液；
步骤2，对所述步骤1中的第一负载有机相进行反萃取，得硫酸溶液和空白有机相；
步骤3，通过第二萃取剂对所述步骤1中的第一萃余液进行萃取，得第二负载有机相和第二萃余液；
步骤4，通过所述步骤2中的硫酸溶液对所述步骤3中的第二负载有机相进行反萃取，得到硫酸钴溶液；将所述步骤3中的第二萃余液进行浓缩得硫酸镍溶液。
本发明的特点还在于，
所述步骤1中的第一萃取剂为胺类萃取剂与醇类稀释剂按照(1-4):1的比例混合而成。
所述步骤1中第一萃取剂与镍钴高酸浸出液的体积比为(0.5-3):1。
所述步骤1中萃取进行1-8级，每级萃取时间为6-10min，直至第一萃余液中硫酸浓度小于0.1mol/l。
所述步骤2中采用温度为50-80℃的水对第一负载有机相进行反萃取，其中，水与第一负载有机相的体积比为1:(1-3)。
所述步骤2中反萃取进行2-5级，每级萃取时间为6-10min，反萃取得到的有机相返回步骤1中重新进行萃取。
所述步骤3中的第二萃取剂为p507与磺化煤油按照1：(2-4)的体积比混合而成。
所述步骤3中萃取进行3-5级，每级萃取时间为4-8min。
所述步骤3中第二萃取剂与第一萃余液的体积比为1:(2-5)。
所述步骤4中反萃取时硫酸溶液与第二负载有机相的体积比为1:(5-10)，反萃级数为5-8级，每级反萃时间为6-10min。
本发明的有益效果是，本发明采用萃取工艺回收酸浸液中残酸，无需添加大量的碱中和，避免了加碱中和造成的钴镍损失及固液分离困难，降低药剂成本的同时有效回收了残余酸；萃取钴镍后，使用从酸浸液中回收的硫酸做反萃剂，无需额外再消耗硫酸，其生产成本远低于其他工艺。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种从镍钴高酸浸出液中萃取分离钴、镍的方法，镍高酸浸出液中游离酸为硫酸，硫酸浓度为0.1-4.0mol/l，具体包括如下步骤：
步骤1，通过第一萃取剂对镍钴高酸浸出液进行萃取，得第一负载有机相和第一萃余液；
其中，第一萃取剂为胺类萃取剂与醇类稀释剂按照(1-4):1的比例混合而成；第一萃取剂与镍钴高酸浸出液的体积比为(0.5-3):1；萃取进行1-8级，每级萃取时间为6-10min，直至第一萃余液中硫酸浓度小于0.1mol/l；
胺类萃取剂为三烷基胺，醇类为辛醇或异葵醇；
步骤2，对所述步骤1中的第一负载有机相进行反萃取，得硫酸溶液和空白有机相；
其中，采用温度为50-80℃的水对第一负载有机相进行反萃取，其中，水与第一负载有机相的体积比为1:(1-3)；反萃取进行2-5级，每级萃取时间为6-10min，反萃取得到的有机相返回步骤1中重新进行萃取；
步骤3，通过第二萃取剂对所述步骤1中的第一萃余液进行萃取，得第二负载有机相和第二萃余液；
其中，第二萃取剂为p507与磺化煤油按照1：(2-4)的体积比混合而成，萃取进行3-5级，每级萃取时间为4-8min，第二萃取剂与第一萃余液的体积比为1:(2～5)；
步骤4，通过所述步骤2中的硫酸溶液对所述步骤3中的第二负载有机相进行反萃取，得到硫酸钴溶液；将所述步骤3中的第二萃余液进行浓缩得硫酸镍溶液；
其中，反萃取时硫酸溶液与第二负载有机相的体积比为1:(5-10)，反萃级数为5-8级，每级反萃时间为6-10min。
本发明有效利用了浸出液中多余的酸，省去了萃取前的中和工艺，无需外加反萃剂，降低了药剂成本同时减少废渣排放。
实施例1
本发明实施例1提供一种从镍钴高酸浸出液中萃取分离钴、镍的方法，具体为：
将三(2-乙基己基)胺与仲辛醇稀释剂按照1:1的比例混合成第一萃取剂，将第一萃取剂按照2:1的体积比加入镍钴高酸浸出液中进行3级，每级萃取时间为6min，直至第一萃余液中硫酸浓度为0.08mol/l，得第一负载有机相和第一萃余液；将温度为60℃的水按照1:2的体价比加入第一负载有机相中对其进行2级的反萃取，每级萃取时间为10min，反萃取得到的有机相返回第一次萃取过程中重新进行萃取，得硫酸溶液和空白有机相；将p507与磺化煤油按照1:4的体积比混合成第二萃取剂，将第二萃取剂按照1:2的体积比加入第一萃余液中进行5级萃取，每级萃取时间为8min，得第二负载有机相和第二萃余液；将上述硫酸溶液按照1:5的体积比与第二负载有机相混合对第二负载有机相进行5级反萃取，每级反萃时间为10min，得到硫酸钴溶液；将第二萃余液进行浓缩得硫酸镍溶液。
经本实施例萃取分离的硫酸钴浓度为137.25g/l，硫酸镍溶液浓度为83.21g/l。
实施例2
本发明实施例2提供一种从镍钴高酸浸出液中萃取分离钴、镍的方法，具体为：
将三正辛胺与异葵醇稀释剂按照3:2的比例混合成第一萃取剂，将第一萃取剂按照3:1的体积比加入镍钴高酸浸出液中进行8级，每级萃取时间为8min，直至第一萃余液中硫酸浓度为0.05mol/l，得第一负载有机相和第一萃余液；将温度为70℃的水按照1:3的体价比加入第一负载有机相中对其进行3级的反萃取，每级萃取时间为8min，反萃取得到的有机相返回第一次萃取过程中重新进行萃取，得硫酸溶液和空白有机相；将p507与磺化煤油按照1：3的体积比混合成第二萃取剂，将第二萃取剂按照1:3的体积比加入第一萃余液中进行4级萃取，每级萃取时间为6min，得第二负载有机相和第二萃余液；将上述硫酸溶液按照1:5的体积比与第二负载有机相混合对第二负载有机相进行8级反萃取，每级反萃时间为8min，得到硫酸钴溶液；将第二萃余液进行浓缩得硫酸镍溶液。
经本实施例萃取分离的硫酸钴浓度为142.35g/l，硫酸镍溶液浓度为99.21g/l。
实施例3
本发明实施例3提供一种从镍钴高酸浸出液中萃取分离钴、镍的方法，具体为：
将胺类萃取剂与醇类稀释剂按照2:1的比例混合成第一萃取剂，将第一萃取剂按照0.5:1的体积比加入镍钴高酸浸出液中进行2级，每级萃取时间为7min，直至第一萃余液中硫酸浓度为0.07mol/l，得第一负载有机相和第一萃余液；将温度为55℃的水按照1:1.5的体价比加入第一负载有机相中对其进行2-5级的反萃取，每级萃取时间为7.5min，反萃取得到的有机相返回第一次萃取过程中重新进行萃取，得硫酸溶液和空白有机相；将p507与磺化煤油按照1：3.5的体积比混合成第二萃取剂，将第二萃取剂按照1:4的体积比加入第一萃余液中进行5级萃取，每级萃取时间为4-8min，得第二负载有机相和第二萃余液；将上述硫酸溶液按照1:8的体积比与第二负载有机相混合对第二负载有机相进行7级反萃取，每级反萃时间为9min，得到硫酸钴溶液；将第二萃余液进行浓缩得硫酸镍溶液。
经本实施例萃取分离的硫酸钴浓度为140.25g/l，硫酸镍溶液浓度为96.5g/l。
实施例4
本发明实施例4提供一种从镍钴高酸浸出液中萃取分离钴、镍的方法，具体为：
将胺类萃取剂与醇类稀释剂按照4:1的比例混合成第一萃取剂，将第一萃取剂按照2:1的体积比加入镍钴高酸浸出液中进行3级，每级萃取时间为8min，直至第一萃余液中硫酸浓度为0.085mol/l，得第一负载有机相和第一萃余液；将温度为75℃的水按照1:2.8的体价比加入第一负载有机相中对其进行2-5级的反萃取，每级萃取时间为7min，反萃取得到的有机相返回第一次萃取过程中重新进行萃取，得硫酸溶液和空白有机相；将p507与磺化煤油按照1：3.2的体积比混合成第二萃取剂，将第二萃取剂按照1:2.5的体积比加入第一萃余液中进行4级萃取，每级萃取时间为5min，得第二负载有机相和第二萃余液；将上述硫酸溶液按照1:6的体积比与第二负载有机相混合对第二负载有机相进行9级反萃取，每级反萃时间为8min，得到硫酸钴溶液；将第二萃余液进行浓缩得硫酸镍溶液。
经本实施例萃取分离的硫酸钴浓度为127.68g/l，硫酸镍溶液浓度为101.51g/l。
实施例5
本发明实施例5提供一种从镍钴高酸浸出液中萃取分离钴、镍的方法，具体为：
将胺类萃取剂与醇类稀释剂按照4:1的比例混合成第一萃取剂，将第一萃取剂按照3:1的体积比加入镍钴高酸浸出液中进行8级，每级萃取时间为10min，直至第一萃余液中硫酸浓度为0.09mol/l，得第一负载有机相和第一萃余液；将温度为80℃的水按照1:3的体价比加入第一负载有机相中对其进行2-5级的反萃取，每级萃取时间为8min，反萃取得到的有机相返回第一次萃取过程中重新进行萃取，得硫酸溶液和空白有机相；将p507与磺化煤油按照1：2的体积比混合成第二萃取剂，将第二萃取剂按照1:3的体积比加入第一萃余液中进行3级萃取，每级萃取时间为4min，得第二负载有机相和第二萃余液；将上述硫酸溶液按照1:5的体积比与第二负载有机相混合对第二负载有机相进行5级反萃取，每级反萃时间为6min，得到硫酸钴溶液；将第二萃余液进行浓缩得硫酸镍溶液。
经本实施例萃取分离的硫酸钴浓度为99.86g/l，硫酸镍溶液浓度为100.1g/l。
实施例6
本发明实施例6提供一种从镍钴高酸浸出液中萃取分离钴、镍的方法，具体为：
将胺类萃取剂与醇类稀释剂按照1:1的比例混合成第一萃取剂，将第一萃取剂按照0.5:1的体积比加入镍钴高酸浸出液中进行1级，每级萃取时间为6min，直至第一萃余液中硫酸浓度为0.06mol/l，得第一负载有机相和第一萃余液；将温度为55℃的水按照1:1的体价比加入第一负载有机相中对其进行2-5级的反萃取，每级萃取时间为8min，反萃取得到的有机相返回第一次萃取过程中重新进行萃取，得硫酸溶液和空白有机相；将p507与磺化煤油按照1：3.5的体积比混合成第二萃取剂，将第二萃取剂按照1:2.2的体积比加入第一萃余液中进行3级萃取，每级萃取时间为4min，得第二负载有机相和第二萃余液；将上述硫酸溶液按照1:5的体积比与第二负载有机相混合对第二负载有机相进行6级反萃取，每级反萃时间为6min，得到硫酸钴溶液；将第二萃余液进行浓缩得硫酸镍溶液。
经本实施例萃取分离的硫酸钴浓度为121.74g/l，硫酸镍溶液浓度为89.08g/l。
实施例7
本发明实施例7提供一种从镍钴高酸浸出液中萃取分离钴、镍的方法，具体为：
将胺类萃取剂与醇类稀释剂按照4:1的比例混合成第一萃取剂，将第一萃取剂按照3:1的体积比加入镍钴高酸浸出液中进行3级，每级萃取时间为6min，直至第一萃余液中硫酸浓度为0.095mol/l，得第一负载有机相和第一萃余液；将温度为80℃的水按照1:1的体价比加入第一负载有机相中对其进行4级的反萃取，每级萃取时间为7min，反萃取得到的有机相返回第一次萃取过程中重新进行萃取，得硫酸溶液和空白有机相；将p507与磺化煤油按照1：2的体积比混合成第二萃取剂，将第二萃取剂按照1:5的体积比加入第一萃余液中进行4级萃取，每级萃取时间为7min，得第二负载有机相和第二萃余液；将上述硫酸溶液按照1:7的体积比与第二负载有机相混合对第二负载有机相进行4级反萃取，每级反萃时间为7min，得到硫酸钴溶液；将第二萃余液进行浓缩得硫酸镍溶液。
经本实施例萃取分离的硫酸钴浓度为126.34g/l，硫酸镍溶液浓度为87.83g/l。
实施例8
本发明实施例8提供一种从镍钴高酸浸出液中萃取分离钴、镍的方法，具体为：
将胺类萃取剂与醇类稀释剂按照2.3:1的比例混合成第一萃取剂，将第一萃取剂按照2.5:1的体积比加入镍钴高酸浸出液中进行6级，每级萃取时间为7min，直至第一萃余液中硫酸浓度为0.07mol/l，得第一负载有机相和第一萃余液；将温度为60℃的水按照1:3的体价比加入第一负载有机相中对其进行4级的反萃取，每级萃取时间为6min，反萃取得到的有机相返回第一次萃取过程中重新进行萃取，得硫酸溶液和空白有机相；将p507与磺化煤油按照1：2的体积比混合成第二萃取剂，将第二萃取剂按照1:3的体积比加入第一萃余液中进行3级萃取，每级萃取时间为4min，得第二负载有机相和第二萃余液；将上述硫酸溶液按照1:5的体积比与第二负载有机相混合对第二负载有机相进行5级反萃取，每级反萃时间为6min，得到硫酸钴溶液；将第二萃余液进行浓缩得硫酸镍溶液。
经本实施例萃取分离的硫酸钴浓度为100.96g/l，硫酸镍溶液浓度为105.67g/l。
实施例9
本发明实施例9提供一种从镍钴高酸浸出液中萃取分离钴、镍的方法，具体为：
将胺类萃取剂与醇类稀释剂按照2:1的比例混合成第一萃取剂，将第一萃取剂按照2:1的体积比加入镍钴高酸浸出液中进行1级，每级萃取时间为10min，直至第一萃余液中硫酸浓度为0.08mol/l，得第一负载有机相和第一萃余液；将温度为50℃的水按照1:1的体价比加入第一负载有机相中对其进行2-5级的反萃取，每级萃取时间为6min，反萃取得到的有机相返回第一次萃取过程中重新进行萃取，得硫酸溶液和空白有机相；将p507与磺化煤油按照1：2的体积比混合成第二萃取剂，将第二萃取剂按照1:2的体积比加入第一萃余液中进行3级萃取，每级萃取时间为4min，得第二负载有机相和第二萃余液；将上述硫酸溶液按照1:10的体积比与第二负载有机相混合对第二负载有机相进行8级反萃取，每级反萃时间为10min，得到硫酸钴溶液；将第二萃余液进行浓缩得硫酸镍溶液。
经本实施例萃取分离的硫酸钴浓度为126.25g/l，硫酸镍溶液浓度为92.42g/l。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。