一种硫酸钴溶液除镍的方法
【专利摘要】一种硫酸钴溶液除镍的方法，涉及有价金属回收技术领域，所述方法包括如下步骤：调碱、硫磺微乳液制备、硫钴化合物制备、调整pH值、除镍。本发明的有益效果在于：适用于硫酸钴溶液中镍的分离，采用水合肼还原钴的碱溶液的同时，加入硫磺微乳液反应制得除镍试剂，将除镍试剂加入低含量镍的硫酸钴溶液中，反应一段时间完成除镍过程，该方法可高效处理镍含量较低的硫酸钴溶液同时也适用于氯化钴、硝酸钴等含钴体系的低含量镍分离。相对于现有技术该方法操作简单可行，环境污染小，成本低，钴回收率高。
【专利说明】
一种硫酸钴溶液除镍的方法
技术领域
[0001]本发明涉及有价金属回收技术领域，具体是一种硫酸钴溶液除镍的方法。
【背景技术】
[0002]钴是一种重要的战略元素，它具有熔点高、耐磨性好、强度高、磁性好等优点，是制造各种高温合金、磁性材料、防腐合金的重要原料，也是重要的电池材料。可广泛应用于航空、航天、电器、电池、机械制造、化学、陶瓷等工业。我国是一个缺钴的国家，大量的钴资源需要进口。钴的生产原料可分为钴矿物和钴废料两大类，我国钴矿床贫矿多、富矿少，而且缺少单独的钴矿床，大部分共生或伴生;钴废料主要为从冶炼镍、锌等系统钴渣，以及废合金、电池材料、催化剂等。由于钴镍的化学性质非常相似，在矿床中常共生、伴生，各种含钴废料中也常有镍，因此在钴的回收中，钴镍分离是最为重要的。钴镍分离主要有化学沉淀法和溶剂萃取法。根据钴镍化合物的溶度积差异可以实现化学沉淀分离。具体采用何种沉淀方法主要取决于溶液中的镍钴比，对镍低钴高的溶液可用硫化沉淀除去镍，对镍高钴低的溶液可用氧化水解沉淀除去钴，沉淀法不太适合钴镍浓度大致相当的溶液。溶剂萃取技术具有高选择性、高直收率、操作连续化和易于实现自动化等优点，已成为钴镍分离的主要方法，但处理成本较高，生产消耗大，废水量大，对处理镍含量低的钴溶液不具有优势。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种硫酸钴溶液除镍的方法，以解决现有技术处理成本较高，生产消耗大，废水量大，对处理镍含量低的钴溶液不具有优势的问题。
[0004]本发明解决技术问题的技术方案为:一种硫酸钴溶液除镍的方法，所述方法包括如下步骤。
[0005]步骤I调碱:将硫酸钴溶液中加入氢氧化钠固体，加入过程附带匀速搅拌，并加热至80摄氏度;所需氢氧化钠的质量为溶液中钴含量的3-5倍;操作完毕后得到溶液A。
[0006]步骤2硫磺微乳液制备:将硫代硫酸钠固体加入稀硫酸溶液中反应制得硫磺微乳液，加入的稀硫酸浓度50-100g/L。
[0007]步骤3硫钴化合物制备:将浓度为40%的水合肼添加至溶液A中，静置待其反应2-3小时，得到溶液B;之后将溶液B加入步骤二制备的硫磺微乳液溶液中，搅拌反应I小时，得到含有不溶物的溶液C;对含有不溶物的溶液C过滤后得到滤渣D，用清水对滤渣D进行洗涤。
[0008]步骤4调整pH值:将含低镍的硫酸钴溶液升温至85-100摄氏度之间，用碳酸钠、氢氧化钠或碳酸铵调节PH，使加热后溶液的pH值达到5.0-6.0之间;操作完毕后得到溶液E。
[0009]步骤5除镍:将滤渣D加入溶液E中，搅拌反应1-2小时后过滤;所述滤渣D的加入量为溶液E中镍含量的50-100倍。
[0010]所述方法也适用于氯化钴、硝酸钴等含钴体系的低含量镍分离。
[0011]本发明的有益效果在于:适用于硫酸钴溶液中镍的分离，采用水合肼还原钴的碱溶液的同时，加入硫磺微乳液反应制得除镍试剂，将除镍试剂加入低含量镍的硫酸钴溶液中，反应一段时间完成除镍过程，该方法可高效处理镍含量较低的硫酸钴溶液同时也适用于氯化钴、硝酸钴等含钴体系的低含量镍分离。相对于现有技术该方法操作简单可行，环境污染小，成本低，钴回收率高。
【具体实施方式】
[0012]以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。
[0013]实施例1。
[0014]—种硫酸钴溶液除镍的方法，所述方法包括如下步骤。
[0015]步骤I调碱:将硫酸钴溶液中加入氢氧化钠固体，加入过程附带匀速搅拌，并加热至80摄氏度;所需氢氧化钠的质量为溶液中钴含量的3倍;操作完毕后得到溶液A。
[0016]步骤2硫磺微乳液制备:将硫代硫酸钠固体加入稀硫酸溶液中反应制得硫磺微乳液，加入的稀硫酸浓度50g/L。
[0017]步骤3硫钴化合物制备:将浓度为40%的水合肼添加至溶液A中，静置待其反应2小时，得到溶液B ；之后将溶液B加入步骤二制备的硫磺微乳液溶液中，搅拌反应I小时，得到含有不溶物的溶液C;对含有不溶物的溶液C过滤后得到滤渣D，用清水对滤渣D进行洗涤。
[0018]步骤4调整pH值:将含低镍的硫酸钴溶液升温至85摄氏度，用碳酸钠、氢氧化钠或碳酸铵调节pH，使加热后溶液的pH值达到5.0;操作完毕后得到溶液E。
[0019]步骤5除镍:将滤渣D加入溶液E中，搅拌反应I小时后过滤;所述滤渣D的加入量为溶液E中镍含量的50倍。
[0020]所述方法也适用于氯化钴、硝酸钴等含钴体系的低含量镍分离。
[0021]实施例2。
[0022]—种硫酸钴溶液除镍的方法，所述方法包括如下步骤。
[0023]步骤I调碱:将硫酸钴溶液中加入氢氧化钠固体，加入过程附带匀速搅拌，并加热至80摄氏度;所需氢氧化钠的质量为溶液中钴含量的4倍;操作完毕后得到溶液A。
[0024]步骤2硫磺微乳液制备:将硫代硫酸钠固体加入稀硫酸溶液中反应制得硫磺微乳液，加入的稀硫酸浓度80g/L。
[0025]步骤3硫钴化合物制备:将浓度为40%的水合肼添加至溶液A中，静置待其反应2.5小时，得到溶液B;之后将溶液B加入步骤二制备的硫磺微乳液溶液中，搅拌反应I小时，得到含有不溶物的溶液C;对含有不溶物的溶液C过滤后得到滤渣D，用清水对滤渣D进行洗涤。
[0026]步骤4调整pH值:将含低镍的硫酸钴溶液升温至90摄氏度，用碳酸钠、氢氧化钠或碳酸铵调节pH，使加热后溶液的pH值达到5.5;操作完毕后得到溶液E。
[0027]步骤5除镍:将滤渣D加入溶液E中，搅拌反应1.5小时后过滤;所述滤渣D的加入量为溶液E中镍含量的50-100倍。
[0028]所述方法也适用于氯化钴、硝酸钴等含钴体系的低含量镍分离。
[0029]实施例3。
[0030]一种硫酸钴溶液除镍的方法，所述方法包括如下步骤。
[0031]步骤I调碱:将硫酸钴溶液中加入氢氧化钠固体，加入过程附带匀速搅拌，并加热至80摄氏度;所需氢氧化钠的质量为溶液中钴含量的5倍;操作完毕后得到溶液A。
[0032]步骤2硫磺微乳液制备:将硫代硫酸钠固体加入稀硫酸溶液中反应制得硫磺微乳液，加入的稀硫酸浓度100g/L。
[0033]步骤3硫钴化合物制备:将浓度为40%的水合肼添加至溶液A中，静置待其反应3小时，得到溶液B ；之后将溶液B加入步骤二制备的硫磺微乳液溶液中，搅拌反应I小时，得到含有不溶物的溶液C;对含有不溶物的溶液C过滤后得到滤渣D，用清水对滤渣D进行洗涤。
[0034]步骤4调整pH值:将含低镍的硫酸钴溶液升温至100摄氏度，用碳酸钠、氢氧化钠或碳酸铵调节pH，使加热后溶液的pH值达到6.0;操作完毕后得到溶液E。
[0035]步骤5除镍:将滤渣D加入溶液E中，搅拌反应2小时后过滤;所述滤渣D的加入量为溶液E中镍含量的100倍。
[0036]所述方法也适用于氯化钴、硝酸钴等含钴体系的低含量镍分离。
【主权项】
1.一种硫酸钴溶液除镍的方法，所述方法包括如下步骤: 步骤I调碱: 将硫酸钴溶液中加入氢氧化钠固体，加入过程附带匀速搅拌，并加热至80摄氏度;所需氢氧化钠的质量为溶液中钴含量的3-5倍;操作完毕后得到溶液A ； 步骤2硫磺微乳液制备: 将硫代硫酸钠固体加入稀硫酸溶液中反应制得硫磺微乳液，加入的稀硫酸浓度50-100g/L; 步骤3硫钴化合物制备: 将浓度为40%的水合肼添加至溶液A中，静置待其反应2-3小时，得到溶液B;之后将溶液B加入步骤二制备的硫磺微乳液溶液中，搅拌反应I小时，得到含有不溶物的溶液C ；对含有不溶物的溶液C过滤后得到滤渣D，用清水对滤渣D进行洗涤； 步骤4调整pH值: 将含低镍的硫酸钴溶液升温至85-100摄氏度之间，用碳酸钠、氢氧化钠或碳酸铵调节pH，使加热后的溶液的pH值达到5.0-6.0之间；操作完毕后得到溶液E; 步骤5除镍: 将滤渣D加入溶液E中，搅拌反应1-2小时后过滤即可;所述滤渣D的加入量为溶液E中镍含量的50-100倍。2.根据权利要求1所述的一种硫酸钴溶液除镍的方法，其特征在于:所述低硫酸钴溶液中除镍的方法也适用于氯化钴、硝酸钴等含钴体系的低含量镍分离。
【文档编号】C22B23/00GK105838884SQ201610252643
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】张恩玉, 易超, 程亮, 鲁兴武, 杨刚, 曹桂银, 李守荣, 韩晓龙, 马琳亭, 李彦龙, 陈博, 陈一博, 马爱军, 邵传兵, 李俞良
【申请人】西北矿冶研究院