本发明涉及溶液除氟、硅离子的方法，特别是涉及一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法。
背景技术：
由于镍钴锰三元材料锂电池具有比容量高、安全性好、循环稳定性好等优点，已广泛应用于笔记本电脑、数码设备、电动自行车、移动通讯、电动工具等领域。镍钴锰三元正极材料关键技术就是三元前驱体材料的合成，工业上采用化学共沉淀法制备，制备工艺的关键是得到纯度高的镍钴锰可溶性溶液，除镍钴锰元素外，要求其它元素含量非常低，否则影响材料性能和形貌。镍钴锰混合溶液阳离子金属杂质去除方法报道很多，但是对氟、硅等非金属杂质去除办法未见报道。
如何除去硫酸镍钴锰溶液中氟、硅等杂质的问题，是目前合成三元前驱体的主要困难，也是本发明专利主要解决的问题。
技术实现要素：
本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的，本发明的目的是提供一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法。
本发明的一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法，包括以下工艺流程：
A 稀释：将硫酸镍钴锰溶液用水稀释至镍、钴、锰离子总量为30～60 g/L，F-为2~5g/L，Si4+为0.2~2g/L；
B调pH：将稀释好的硫酸镍钴锰溶液用无机酸调节pH为4～6，得到待萃硫酸镍钴锰溶液；
C 萃取：将步骤B得到的待萃硫酸镍钴锰溶液用体积比为25% 的P507和75%的磺化煤油混合萃取剂进行多级逆流萃取，控制相比（体积比）为1.0~4.2，控制水相pH为4.2~6.0，然后分离为萃取后有机相和萃取后水相；
D 洗涤：用纯水将步骤C分离得到的萃取后有机相进行淋洗，纯水和萃取后有机相的体积比为1:1～2:1；
E 反萃：将步骤D洗涤好的萃取后有机相用2～6mol/L的无机酸进行多级逆流反萃，无机酸与有机相的体积比为1:10～1:15，然后分离得到反萃水相和反萃有机相；
F 除油：将步骤E得到的反萃水相经静置分层，并采用微界面除油器除油后得到净化的硫酸镍钴锰溶液。
进一步地，所述B步骤中的无机酸为硫酸、盐酸、硝酸中至少一种。
进一步地，所述E步骤中的无机酸为硫酸、盐酸、硝酸中至少一种。
进一步地，所述F步骤的除油器为杭州天易成化工设备有限公司生产的除油器。
本发明的一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法，采用上述步骤，相对于现有技术而言，其具有的优点是具有除杂效果好，镍、钴、锰有价金属回收率高，工艺简单，生产成本低。本发明通过对硫酸镍钴锰溶液稀释、调pH、萃取、洗涤、反萃、除油得到镍钴锰混合溶液。利用本发明得到的镍钴锰混合溶液F-≤0.01g/L，Si≤0.01g/L，含油量≤2ppm，杂质含量达到三元前驱体生产的要求，镍钴锰一次回收率都大于99%，且本发明方法过程简单，成本低，易于工业化生产，具有较高的经济效益。
附图说明
图1本发明一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图的图1对本发明的一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法进一步详细说明。
本发明的一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法，请参考图1，包括以下工艺流程：
A 稀释：将硫酸镍钴锰溶液用水稀释至镍、钴、锰离子总量为30～60 g/L，F-为2~5g/L，Si4+为0.2~2g/L；
B调pH：将稀释好的硫酸镍钴锰溶液用无机酸调节pH为4～6，得到待萃硫酸镍钴锰溶液；
C 萃取：将步骤B得到的待萃硫酸镍钴锰溶液用体积比为25% 的P507和75%的磺化煤油混合萃取剂进行多级逆流萃取，控制相比（体积比）为1.0~4.2，控制水相pH为4.2~6.0，然后分离为萃取后有机相和萃取后水相；
D 洗涤：用纯水将步骤C分离得到的萃取后有机相进行淋洗，纯水和萃取后有机相的体积比为1:1～2:1；
E 反萃：将步骤D洗涤好的萃取后有机相用2～6mol/L的无机酸进行多级逆流反萃，无机酸与有机相的体积比为1:10～1:15，然后分离得到反萃水相和反萃有机相；
F 除油：将步骤E得到的反萃水相经静置分层，并采用微界面除油器除油后得到净化的硫酸镍钴锰溶液。
本发明的一种硫酸镍钴锰溶液除氟、硅离子的方法，具体还可以是所述B步骤中的酸为硫酸、盐酸、硝酸中至少一种，其优点是在该pH条件下镍、钴、锰三种金属都可以被P507萃取上，而氟、硅、钠等杂质留在水相中；所述E步骤中的无机酸为硫酸、盐酸、硝酸中至少一种，其优点是这三种为常用的无机酸，原料来源广，且价格低;所述F步骤的除油器由杭州天易成化工设备有限公司生产，该除油器除油效果好。
所述步骤C、E的反应离子方程式为
HA + NaOH === Na-A + H2O （皂化反应）
2Na-A + Me2+ == Me-A2 + 2Na+ (萃取)
M-A2 + 2H+ === M2+ + 2H-A (反萃)
实施例1：
A 稀释：取100L硫酸镍钴锰溶液用水稀释至镍、钴、锰离子的总量为30g/L，F-为2g/L，Si4+为0.2g/L；
B 调 pH：将稀释好的硫酸镍钴锰溶液用硫酸调节pH至4，得到200L待萃硫酸镍钴锰溶液；
C 萃取：将步骤B得到的待萃硫酸镍钴锰溶液用400L P507和磺化煤油混合萃取剂进行多级逆流萃取，其中混合萃取剂由100L P507有机磷萃取剂和300L磺化煤油组成，相比为2.0，水相pH为4.2，分离得到萃取水相150L，萃取有机相450L；
D 洗涤：用450L纯水将步骤C得到的萃取有机相进行淋洗；
E 反萃：将步骤C洗涤好的有机相用2mol/L的稀硫酸45L进行多级逆流反萃，然后分离得到反萃水相和反萃有机相；
F 除油：步骤E的反萃水相静置分层，采用微界面除油器除油，得到镍钴锰混合净化液，其中F-含量为0.005g/L，Si4+含量为0.006g/L，含油量≤2ppm。经检测，镍、钴、锰一次收率为99.2%。
实施例2：
A 稀释：取100L硫酸镍钴锰溶液用水稀释至镍、钴、锰离子总量为60g/L，F-为5g/L，Si4+为2g/L；
B 调 pH：将稀释好的硫酸镍钴锰溶液用硫酸调节pH至4，得到150L待萃硫酸镍钴锰溶液；
C 萃取：将步骤B得到的待萃硫酸镍钴锰溶液用630L P507和磺化煤油混合萃取剂进行多级逆流萃取，其中其中混合萃取剂由157.5 L P507有机磷萃取剂和4725 L磺化煤油组成，相比为4.2，水相pH为6.0，分离得到萃取水相120L，萃取油相660L；
D 洗涤：用1320L纯水将步骤C得到的萃取有机相进行淋洗；
E 反萃：将步骤C洗涤好的有机相用6mol/L的稀硫酸44L进行多级逆流反萃，然后分离得到反萃水相和反萃有机相；
F 除油：步骤E的反萃水相静置分层，采用微界面除油器除油，得到镍钴锰混合净化液，其中F-含量为0.006g/L，Si4+含量为0.004g/L，含油量≤2ppm。经检测分析，镍、钴、锰一次收率为99.4%。
实施例3：
A 稀释：取100L硫酸镍钴锰溶液用水稀释至镍、钴、锰离子总量为50g/L，F-为4g/L，Si4+为1.5g/L；
B 调 pH：将稀释好的硫酸镍钴锰溶液用硫酸调节pH至5，得到180L待萃硫酸镍钴锰溶液；
C 萃取：将步骤B得到的待萃硫酸镍钴锰溶液用180L P507和磺化煤油混合萃取剂进行多级逆流萃取，其中混合萃取剂由45L P507有机磷萃取剂和135 L磺化煤油组成，相比为1.0，水相pH为5.0，分离得到萃取水相150L，萃取油相210L；
D 洗涤：用315L纯水将步骤C得到的萃取有机相进行淋洗；
E 反萃：将步骤C洗涤好的有机相用4mol/L的稀硫酸18L进行多级逆流反萃，然后分离得到反萃水相和反萃有机相；
F 除油：步骤E的反萃水相静置分层，采用微界面除油器除油，得到镍钴锰混合净化液，其中F-含量为0.008g/L，Si4+含量为0.006g/L，含油量≤2ppm。经检测分析，镍、钴、锰一次收率为99.5%。
实施例4：
A 稀释：取100L硫酸镍钴锰溶液用水稀释至镍、钴、锰离子总量为45g/L，F-为3.5g/L，Si4+为1.0g/L；
B 调 pH：将稀释好的硫酸镍钴锰溶液用硫酸调节pH至4.5，得到220L待萃硫酸镍钴锰溶液；
C 萃取：将步骤B得到的待萃硫酸镍钴锰溶液用660L P507和磺化煤油混合萃取剂进行多级逆流萃取，其中混合萃取剂由165 L P507有机磷萃取剂和495 L磺化煤油组成，相比为3.0，水相pH为4.5，分离得到萃取水相200L，萃取油相680L；
D 洗涤：用680L纯水将步骤C得到的萃取有机相进行淋洗；
E 反萃：将步骤C洗涤好的有机相用5mol/L的稀硫酸50L进行多级逆流反萃，然后分离得到反萃水相和反萃有机相；
F 除油：步骤E的反萃水相静置分层，采用微界面除油器除油，得到镍钴锰混合净化液，其中F-含量为0.004g/L，Si4+含量为0.005g/L，含油量≤2ppm。经检测分析，镍、钴、锰一次收率为99.4%。
上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。