氨络合物溶液置于水浴锅中加热至80 °C。向80 °C的钴氨络合物溶液中加入还原剂水合肼1.00 mL，维持水浴80°C反应15min?60min(本实施例中为20min)，三价的钴氨络合物被还原为二价的钴氨络合物。
[0060]所述还原剂除了上述所用的水合肼外，还可以是硼氢化钠、乙二醇或多聚甲醛，还原剂与钴的物质的量之比为0.8:1?5:1。其中所加入的还原剂为水合肼、硼氢化钠或多聚甲醛时，将步骤③过滤得到的钴氨络合物溶液置于水浴锅中加热至70 V?85°C，然后加入还原剂；所加入的还原剂为乙二醇时，将步骤③过滤得到的钴氨络合物溶液置于油浴锅中加热至170 °C?185°C，然后加入还原剂。
[0061]搅拌下滴加氢氧化钠溶液，加入后n (NaOH):n (Co) =8.5:1?15:1。
[0062]本实施例中搅拌下滴加浓度为500 g/L的氢氧化钠溶液15 mL，滴加速度为lmL/min，搅拌速度为200 r/min ;滴加完毕后维持水浴80°C反应30 min后，抽滤，抽滤得到的沉淀先用酒精洗涤，再用蒸馏水洗涤后，置于烘箱内在70°C?90 °(:下烘干。烘干后用研钵研磨，过100目筛子，得到氢氧化钴产品1.9534go氢氧化钴的纯度为98.1%。
[0063]经计算钴的回收率为96.56%ο
[0064](实施例6)
本实施例的钴锰废料中钴和锰的分离回收方法其余与实施例5相同，不同之处在于: 本实施例所处理的低钴高锰废料中钴的含量为11.25wt %，锰的含量为30.62wt %。
[0065]步骤①预处理时，取10克低钴高锰废料，向盛有低钴高锰废料的反应容器中加入20 %的盐酸溶液70 mL，待钴锰废料消解完全后，测量酸溶后液体的pH值为0.15。将酸溶后pH值小于3.5的物料在90 °C的水浴锅中水浴加热30 min,抽滤，去除酸溶后物料中的有机物。
[0066]步骤②中向步骤①抽滤后得到的消解液中加入180 g/L的氨水40 mL，在反应温度为25°C、搅拌速度为500 r/min的条件下搅拌反应30 min。
[0067]步骤③中向向步骤②络合反应结束后的消解液中加入50 mL浓度为200g/L的碳酸钠溶液；然后在25 °C、搅拌速度为500 r/min的条件下搅拌反应5.5h。
[0068]反应结束后，过滤，分别得到钴氨络合物溶液和碳酸锰沉淀，碳酸锰沉淀洗涤干燥后称量得到3.0892g，低钴高锰废料中锰的回收率为99.9%，回收得到的碳酸锰的纯度为97.8%。
[0069]步骤④得到氢氧化钴产品1.6899g。氢氧化钴的纯度为98.7%。
[0070]经计算钴的回收率为95.29%ο
【主权项】
1.一种用氨-碳酸钠分离回收低钴高锰废料中钴和锰的方法，其特征在于包括以下步骤: ①预处理，将待处理的低钴高锰废料用酸溶解，控制酸溶后物料的pH值小于等于3.5，将酸溶后pH值小于等于3.5的物料在70 °C?85°C的水浴中加热后，抽滤；向滤液中加入氢氧化钠溶液使其pH值上升至4?5，静置后抽滤，得到的滤液作为消解液待处理； ②配制氨-碳酸钠混合溶液，混合溶液中碳酸钠的浓度为0.1?1.0mol/L，氨水浓度为50?100g/L，混合溶液的pH值为10.0?11.5 ; ③钴、锰分离，向步骤①抽滤后得到的消解液中加入步骤②配制的氨-碳酸钠混合溶液得到反应液，反应液的pH值为9.0?11.0，加入后碳酸钠与锰的物质的量之比为0.9:1?2: 1，氨水与钴的物质的量之比为10: 1?50: 1 ;加入完毕后反应液反应6?15小时； 反应结束后，过滤，分别得到钴氨络合物溶液和碳酸锰沉淀，低钴高锰废料中锰以碳酸锰的形式回收； ④回收钴，将步骤③过滤得到的钴氨络合物溶液加热至70°C?185°C，向其中投加还原剂，还原剂与钴氨络合物溶液中钴的物质的量之比为0.8:1?5:1，反应15min?60min ;然后向还原反应结束后的物料中搅拌下滴加氢氧化钠溶液或草酸盐溶液，滴加完毕后反应20min?60min;反应结束后抽滤，抽滤得到的沉淀洗涤干燥后得到氢氧化钴或草酸钻，完成钻的回收。2.根据权利要求1所述的用氨-碳酸钠分离回收低钴高锰废料中钴和锰的方法，其特征在于:步骤①中所用的酸为硝酸、盐酸或硫酸，酸的用量与钴锰废料中钴、锰的物质的量之比为n ( H+): [ η ( Μη ) + η ( Co ) ] = 2: 1?4: 1 ;步骤①中用酸溶解钴猛废料时，所用的酸的pH值小于1。3.根据权利要求1所述的用氨-碳酸钠分离回收低钴高锰废料中钴和锰的方法，其特征在于:步骤③中向步骤①抽滤后得到的消解液中加入步骤②配制的氨-碳酸钠混合溶液得到反应液后，反应液在20?40 °C、搅拌速度为150?500 r/min下反应6?15小时。4.根据权利要求1所述的用氨-碳酸钠分离回收低钴高锰废料中钴和锰的方法，其特征在于:步骤④中还原剂为水合肼、硼氢化钠、乙二醇或多聚甲醛中的一种。5.根据权利要求4所述的用氨-碳酸钠分离回收低钴高锰废料中钴和锰的方法，其特征在于:步骤④中将步骤③过滤得到的钴氨络合物溶液置于水浴锅中加热至70 V?85°C，然后加入还原剂，所加入的还原剂为水合肼、硼氢化钠或多聚甲醛；或者步骤④将步骤③过滤得到的钴氨络合物溶液置于油浴锅中加热至170 V?185°C，然后加入还原剂，所加入的还原剂为乙二醇。6.根据权利要求1所述的用氨-碳酸钠分离回收低钴高锰废料中钴和锰的方法，其特征在于:当步骤④滴加的是氢氧化钠溶液时，n (NaOH):n (Co) =8.5:1?15:1 ;当滴加的是草酸盐时，n (C2042 ):n (Co) =8:1 ?20:1。7.一种用氨-碳酸钠分离回收低钴高锰废料中钴和锰的方法，其特征在于包括以下步骤: ①预处理，将待处理的低钴高锰废料用酸溶解，控制酸溶后物料的pH值小于等于3.5，将酸溶后pH值小于等于3.5的物料在70 °C?85°C的水浴中加热后，抽滤；向滤液中加入氢氧化钠溶液使其pH值上升至4?5，静置后抽滤，得到的滤液作为消解液待处理； ②钴络合，向步骤①抽滤后得到的消解液中加入氨水，使得消解液的pH值大于9.5，氨与钴的物质的量之比为6: 1?50: 1，搅拌反应20?40min，消解液中的钴离子与铵根发生络合反应； ③沉锰，向步骤②络合反应结束后的消解液中加入碳酸钠溶液，碳酸钠与滤液中锰的物质的量之比为1:1?10:1，然后在反应温度为20°C?40 °C、搅拌速度为100?600r/min的条件下搅拌反应5?9h ; 反应结束后，过滤，分别得到钴氨络合物溶液和碳酸锰沉淀，钴锰废料中的锰以碳酸锰的形式得到回收； ④回收钴，将步骤③过滤得到的钴氨络合物溶液加热至70°C?185°C，向其中投加还原剂，还原剂与钴氨络合物溶液中钴的物质的量之比为0.8:1?5:1，反应15min?60min ;然后向还原反应结束后的物料中搅拌下滴加氢氧化钠溶液或草酸盐溶液，滴加完毕后反应20min?60min;反应结束后抽滤，抽滤得到的沉淀洗涤干燥后得到氢氧化钴或草酸钻，完成钻的回收。8.根据权利要求7所述的用氨-碳酸钠分离回收低钴高锰废料中钴和锰的方法，其特征在于:步骤①中所用的酸为硝酸、盐酸或硫酸，酸的用量与钴锰废料中钴、锰的物质的量之比为n ( H+): [ η ( Μη ) + η ( Co ) ] = 2: 1?4: 1 ;步骤①中用酸溶解钴猛废料时，所用的酸的pH值小于1。9.根据权利要求7所述的用氨-碳酸钠分离回收低钴高锰废料中钴和锰的方法，其特征在于:步骤④中还原剂为水合肼、硼氢化钠、乙二醇或多聚甲醛中的一种；步骤④中将步骤③过滤得到的钴氨络合物溶液置于水浴锅中加热至70 V?85°C，然后加入还原剂，所加入的还原剂为水合肼、硼氢化钠或多聚甲醛；或者步骤④将步骤③过滤得到的钴氨络合物溶液置于油浴锅中加热至170 °C?185°C，然后加入还原剂，所加入的还原剂为乙二醇。10.根据权利要求7所述的用氨-碳酸钠分离回收低钴高锰废料中钴和锰的方法，其特征在于:当步骤④滴加的是氢氧化钠溶液时，n (NaOH):n (Co) =8.5:1?15:1 ;当滴加的是草酸盐时，n (C2042 ):n (Co) =8:1 ?20:1。
【专利摘要】本发明公开了一种用氨-碳酸钠分离回收低钴高锰废料中钴和锰的方法，先对待处理的低钴高锰废料预处理，然后加入氨、碳酸钠与消解液反应，反应结束后，过滤，分别得到钴氨络合物溶液和碳酸锰沉淀，低钴高锰废料中锰以碳酸锰的形式回收；最后从钴氨络合物溶液中回收得到钴。本发明工艺简单，钴和锰的回收率都很高，钴的回收率可以高达95%以上，锰的回收率可以达到99%以上，高值化回收利用了有色金属资源。
【IPC分类】C22B23/00, C22B7/00, C22B47/00
【公开号】CN105349789
【申请号】CN201510839428
【发明人】刘维桥, 魏成文, 高峰, 尚通明, 周全法, 何沁华
【申请人】江苏理工学院
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月27日