一种含Cd钴液萃取分离Cd的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种含Cd钴液萃取分离Cd的方法，具体涉及一种在硫酸钴和氯化钴并行生产线中萃取分离钴液中Cd和回收负载有机洗液中Co的方法，该方法对于只有氯化钴生产线中含Cd钴液的除Cd同样适用。
技术背景
[0002]传统镍钴溶液中Cd的去除方法有硫化沉淀法、碱化沉淀法、还原置换法、离子交换法。沉淀法试剂消耗量大，沉淀含镍钴高，主金属损失大，特别是在Co、Ni浓度远大于Cd浓度的情况下，Cd不能被完全除去。还原置换法需要消耗大量昂贵的钴粉，成本高。离子交换法只适合用于氯化体系中Co、Cd的分离。
[0003]CN101629240A公开了萃取除镉的技术，含钴液经P204除杂后再经P507镍钴分离，Co、Cd同时被P507萃入有机相，在反Co前端通过HCl洗Cd实现Cd与Co的分离。本文中并未明确HCl洗液的处理方式，若直接排放或做废液处理将影响整个流程钴的直收率。更值得注意的是，本技术只适合用于氯化钴溶液的制备，若制备硫酸钴溶液则洗Cd段的Cl-进入硫酸反萃液，会引起硫酸钻广品中Cl的超标。
[0004]CN103060555B公开了萃取与离子交换除镉联合除Cd的技术，其硫酸钴溶液净化工艺与0附0162924(^相同，硫酸钴产品中(:1高达0.03%，离子交换只是用来分离洗0(1段洗液中的Co和Cd以便分别回收Co和Cd，工序复杂，运行成本高。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是克服上述钴液除镉的不足，提供一种既能除氯化钴和硫酸钴溶液并行生产中Cd又能回收洗液中Co的方法，该方法对于只有氯化钴生产线中含Cd钴液的除Cd同样适用。
[0006]本发明上述目的通过以下技术方案予以实现:
一种含Cd钴液萃取分离Cd的方法，包括以下步骤:
(1)含Cd钴液分别同时进入并行的硫酸钴和氯化钴两条生产线;所述硫酸钴和氯化钴两条生产线均依次经P204萃取除杂段和P507镍钴分离段；
(2)Cd在氯化钴生产线P507萃余液中富集，通过硫化沉淀形成Cd的开路；
其中，步骤(I)中所述P204萃取除杂段包括P204萃取、P204负载有机的盐酸洗涤、P204负载有机的反Mn/Zn和P204有机的再生；
所述P507镍钴分离段包括P507萃取、P507负载有机的反萃、P507有机的再生;其中，生产硫酸钴时，所述P507负载有机的反萃使用硫酸反萃;生产氯化钴时，所述P507负载有机的反萃使用盐酸反萃。
[0007]作为一种优选的技术方案，所述硫酸钴生产线的P204负载有机的盐酸洗液和氯化钴生产线的P204负载有机的盐酸洗液，均并入氯化钴生产线的P204萃取中，在保证硫酸钴线P204萃取段无Cl—的同时为氯化钴线P204萃取段和P507萃取段提供足够的Cl—络合Cd2+，实现了 Cd在生产氯化钴过程中P507萃余液段的开路。
[0008]本发明的硫酸钴线在P204萃取除杂段实现Co、Cd的分离，氯化钴线在P507萃取段实现Co、Cd的分离。
[0009]本发明中的技术原理在于:二(2-乙基己基)磷酸酯(P204)、2_乙基己基磷酸2-乙基己基酯(P507)是磷酸性萃取剂，只萃取阳离子，对阴离子不萃取，对于Cd2+、Co2+在合适的PH值下有较大的分离系数。在硫酸钴线，萃取料液中没有Cl，Cd以Cd2+的形式存在，调整合适的pH值，P204能有完全实现萃取Cd2+而基本不萃Co2+，从而实现了 Co、Cd的分离。P204负载有机经HCl洗涤后的洗液中的Cd主要以CdCln(n—2)—形式存在，同时含有大量的Cl-，并入氯化钴线萃前液，与洗液中的Cl—与原有料液中的Cd2+进一步络合为CdCln(n—2)—。在氯化钴线，洗液中的Cl—量足够大，能将原有料液中的Cd2+完全络合为CdCln(n—2)—，Cd以CdCln(n—2)—的形式存在;调整合适的pH值，P204能完全实现萃取不萃Co2+、CdCln(n—2)—，均保留在P204萃余液中；调整合适的pH值，P507能完全实现萃取Co2+而不萃CdCln(n—2)—，从而实现了 Co2+、CdCln(n—2)—的分离。Cd最终在P507萃余液中富集并实现开路。
[0010]本发明中的主要化学反应方程式为:
2R-Na + Cd2+ =R2Cd + 2Na+ (R 为 P204)
2R，-Na + Cd2+ =Rj2Cd + 2Na+(R，为 P507)。
[0011 ]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
(1)本发明将各萃取段洗液均返回到氯化钴线P204萃取段，在不增加工艺流程和设备的条件下，实现了 Co的回收，提高了 Co的直收率，运行成本低；
(2)本发明不仅能够实现氯化钴线钴液的除Cd，还能实现硫酸钴线钴液的除Cd;
(3)本发明中，硫酸钴线的Cd在p204段与Co分离，P507段不需再经HCl洗涤，也就避免了洗涤过程中Cl的夹带，切断了硫酸钴线产品Cl的来源。
【附图说明】
[0012]图1为硫酸钴和氯化钴并行生产时含Cd钴液除Cd的工艺流程图；
图2为只开氯化钴线时含Cd钴液除Cd的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0013]为进一步说明本发明的技术手段、新颖性和目的效果，结合实际阐述实施例，但以下实施例为示例性的，仅用于解释此发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0014]实施例1
水钴矿浸出液经萃铜、铁矾除铁、水解除Al/Cr后，得到含有0.02g/L Cd,3.00g/L Mn的硫酸钴溶液(Co 25g/L)。除Cd流程见图1。
[0015]硫酸钴生产线上，调整萃取前液pH至4.0，经P204( 20%v/v，煤油稀释)9级萃取，萃余液中CcUMn分别降为0.00058/1、0.00058/1，萃余液再经?507(20% v/v，煤油稀释)7级萃取后用2M H2SO4反萃得到120g/L Co、0.0005g/L Cd硫酸钴溶液，经蒸发结晶生产CoSO4.7H20产品，CoSO4.7H20产品中含CcK0.0001%、C1〈0.0019LP204负载有机经0.7M HCl 5级洗Co、2.5M H2SO4反Mn并进一步再生，洗Co液含Cd 0.15g/L、Cl 35g/L，洗液并入氯化钴线P204萃前液。
[0016]氯化钴生产线上，上述硫酸钴线P204含Cd洗液与含Cd钴液混合后，首先经P204(20% v/v，煤油稀释)9级萃取，萃余液中Co、Cd、Cl浓度基本不变，萃余液再经P507(20%v/v，煤油稀释)7级萃取后用3M HCl反萃得到140g/L Co、0.0005g/L Cd氯化钴溶液，经蒸发结晶生产CoCl2.6H20产品，CoCl2.6H20产品中含CcK0.00019LP204负载有机经0.7M HCl 5级洗Co、2.5M H2SO4反Mn并进一步再生，洗Co液并入氯化钴线P204萃前液。P507萃余液含Cd0.04g/L，经硫化沉淀形成开路。
[0017]实施例2
实施例2中料液与实施例1相同，与实施例1不同的是，实施例2无硫酸钴线，只有氯化钴线。除Cd具体流程见图2.。因为P204负载有机HCl洗液中Cl足够高，即使在没有实施例1中硫酸钴线P204负载有机HCl洗液并入的情况下，Cl—足够将原料液中的Cd2+络合为CdCln(n—2)—工艺流程与技术参数与实施例1相同，在此不再累述。
[0018]值得说明的是，硝酸钴和硫酸钴阴离子均对Cd2+没有络合作用，将两条生产线中的硫酸钴生产线改为硝酸钴生产线后除Cd效果相同，同样属于本发明的保护范围。
[0019]另外，通过更换P204或P507为其他萃取剂，除镉过程利用本发明原理的亦都属于本发明保护的范围。
【主权项】
1.一种含Cd钴液萃取分离Cd的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤: (I)含Cd钴液分别同时进入并行的硫酸钴和氯化钴两条生产线;所述硫酸钴和氯化钴两条生产线均依次经P204萃取除杂段和P507镍钴分离段； (2 )Cd在氯化钴生产线P507萃余液中富集，通过硫化沉淀形成Cd的开路； 其中，步骤(I)中所述P204萃取除杂段包括P204萃取、P204负载有机的盐酸洗涤、P204负载有机的反Mn/Zn和P204有机的再生； 所述P507镍钴分离段包括P507萃取、P507负载有机的反萃、P507有机的再生；其中，生产硫酸钴时，所述P507负载有机的反萃使用硫酸反萃;生产氯化钴时，所述P507负载有机的反萃使用盐酸反萃。2.根据权利要求1所述的一种含Cd钴液萃取分离Cd的方法，其特征在于所述硫酸钴生产线的P204负载有机的盐酸洗液和氯化钴生产线的P204负载有机的盐酸洗液，均并入氯化钴生产线的P204萃取中。
【专利摘要】本发明公开了一种含Cd钴液萃取分离Cd的方法，具体如下：含Cd钴液分别同时进入并行的硫酸钴和氯化钴两条生产线；每条线均依次经P204萃取除杂和P507镍钴分离，P204负载均用稀HCl洗钴，HCl洗涤液并入氯化钴线的P204萃取段；硫酸钴线P507负载有机直接用H2SO4反萃生成硫酸钴液，氯化钴线P507负载有机经直接用HCl反萃生成氯化钴液；Cd在氯化钴线P507萃余液中富集，并在此实现Cd的开路。本发明将两条线的HCl洗涤液均并入氯化钴线P204萃取段，在保证硫酸钴线P204萃取段无Cl-的同时也为氯化钴线的P204萃取段提供足够的Cl以络合Cd，硫酸钴线在P204萃取除杂段实现Co、Cd的分离，氯化钴线在P507萃取镍钴分离段实现Co、Cd的分离。蒸发结晶后的硫酸钴和氯化钴产品中Cd<0.0001%，硫酸钴中Cl<0.001%。
【IPC分类】C22B23/00
【公开号】CN105624429
【申请号】CN201610077009
【发明人】秦汝勇, 刘浩, 肖孝军, 农勇昭, 付海阔
【申请人】广东佳纳能源科技有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年2月3日