本发明属于有色金属冶炼技术领域，具体涉及一种处理含镍硫酸钴溶液中铜、锰杂质的方法。
背景技术：
工业硫酸钴，分子式为coso4·7h2o，玫瑰红色结晶，脱水后呈红色粉末，溶于水和甲醇，微溶于乙醇，用于陶瓷釉料、油漆催干剂，电镀、电池等领域，随着我国经济的快速发展，带动了新能源汽车行业对电池用硫酸钴产品的旺盛需求。
关于含镍硫酸钴溶液中铜、锰杂质离子的去除，目前通用的方法有两种：方法一是粗制硫酸钴溶液→铜萃取剂预除铜→p204萃取除铜锰→含镍硫酸钴溶液；方法二是粗制硫酸钴溶液→p204萃取除铜锰→含镍硫酸钴溶液。
上述两种方法，作为硫酸盐体系下，处理粗制硫酸钴溶液的主要方法，主要存在以下缺点：1）方法一通常用于处理含铜高于10g/l的低锰硫酸钴溶液，铜以含铜高酸的形式开路。2）方法二适用于铜、锰含量较低的低杂硫酸钴溶液。3）因为p204萃取剂对cu/co（或mn/co）的分离因子较低，总体来说，上述方法对杂质金属、钴金属浓度几乎相当的高锰硫酸钴溶液，往往需要多次p204萃取处理，才能实现杂质与钴的深度分离。
技术实现要素：
本发明为了克服上述两种处理方法的不足，解决高杂质硫酸钴溶液处理过程中铜、锰难以深度去除的难题，提供了一种去除含镍硫酸钴溶液中铜、锰等杂质的方法。
本发明一种处理含镍硫酸钴溶液中铜、锰杂质的方法，包括以下步骤：
a).调节含镍硫酸钴原料液ph：将硫酸钴溶液调节ph至2.5~4.0；
b).制备p204钴皂：将萃取剂p204和稀释剂磺化煤油混合，依次加入30%的naoh溶液和钴皂前液，形成的有机相为p204钴皂，并产出不含钴、镍的钴皂余液，钴皂余液排入废水处理系统，所述钴皂前液为co2+浓度为60~80g/l的含镍硫酸钴溶液或含镍氯化钴溶液；
c).利用p204钴皂萃取除铜、锰：将步骤b制备的p204钴皂加入到步骤a调节ph后的硫酸钴原料液中，控制有机相与水相流比为o/a=6:1～8:1，在常温下逆流萃取，使硫酸钴原料液中的铜、锰转入有机相，而钴、镍保留到水相中，进行有机相与水相分离，水相即为含钴、镍的p204萃余液；
d).洗钴：对步骤c中分离后的有机相用浓度为1.5～2.5mol/l的稀盐酸进行逆流洗涤，使未完全反应的p204钴皂中的钴转到水相中，钴的洗涤液并入步骤c之萃取过程重复利用；
e).反萃取：对步骤d中分离后的有机相用浓度为4.0~6.0mol/l的稀盐酸进行反萃取，产出含钴低于1.0g/l的氯化盐反萃液。
所述萃取剂的浓度为0.8～1.0mol/l；
所述步骤b中钴皂前液与有机相进行至少5级逆流萃取；
所述步骤c中产出的p204萃余液充作步骤b的钴皂前液；
所述步骤c中硫酸钴原料液与有机相进行至少8级逆流萃取；
所述步骤d中用稀盐酸对有机相进行至少5级逆流洗涤；
所述步骤e中洗涤后的有机相进行至少5级逆流反萃取。
本发明的有益技术效果：
本发明能够有效地将铜、锰杂质从含镍硫酸钴溶液中除去，产出的含镍硫酸钴溶液中钴含量60-80g/l，铜含量低于0.001g/l，锰含量低于0.005g/l，产品质量达到精制硫酸钴或精制氯化钴需求；本发明工艺简单、可靠、可操作性强，铜、锰杂质与钴的分离深度高，且不会引入其他杂质，有着较好的经济价值。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的处理方法做进一步说明：
含镍硫酸钴原料液的组成为ni：3.93g/l,co：30.52g/l,cu：2.17g/l,mn：39.57g/l。
本发明萃取剂p204与被萃金属离子发生如下反应：
钴皂制备：hx+naoh→na2x+h2o（式中hx表示p204，下同）
na2x+co2+→cox+na+
钴皂萃取除铜、锰：cox+m2+→mx+co2+（式中m表示cu、mn）
洗钴：cox+h2+→hx+co2+
反萃：mx+h+-→hx+m2+
实施例1
将含镍硫酸钴溶液调节ph值至2.5，有机相由萃取剂p204和稀释剂磺化煤油组成，其中萃取剂p204的浓度为0.8mol/l，钴皂有机镍负载量为11.03g/l，萃取相比o/a=8/1，8级逆流萃取，使铜、锰转入有机相而镍、钴保留于水相中，然后用稀盐酸对有机相进行5级洗涤，洗涤相比o/a=15/1，将有机相中的钴分离出来并入萃取进料级，产出萃余液的组成为ni：4.77g/l,co：71.09g/l,cu：0.00045g/l,mn：0.0028g/l,ph3.0。洗涤后有机再使用稀盐酸进行5级反萃，产出的反萃液的组成为ni：0.0077g/l,co：0.75g/l,cu：7.35g/l,mn：147.3g/l。
实施例2
将含镍硫酸钴溶液调节ph值至4.0，有机相由萃取剂p204和稀释剂磺化煤油组成，其中萃取剂p204的浓度为1.0mol/l，钴皂有机镍负载量为14.03g/l，萃取相比o/a=6/1，8级逆流萃取，使铜、锰转入有机相而镍、钴保留于水相中，然后用稀盐酸对有机相进行5级洗涤，洗涤相比o/a=30/1，将有机相中的钴分离出来并入萃取进料级，产出萃余液的组成为ni：5.29g/l,co：68.63g/l,cu：0.00072g/l,mn：0.0031g/l,ph3.0。洗涤后有机再使用稀盐酸进行5级反萃，产出的反萃液的组成为ni：0.0059g/l,co：0.87g/l,cu：7.10g/l,mn：172.37g/l。
实施例3
将含镍硫酸钴溶液调节ph值至3.5，有机相由萃取剂p204和稀释剂磺化煤油组成，其中萃取剂p204的浓度为0.91mol/l，钴皂有机镍负载量为11.47g/l，萃取相比o/a=7/1，8级逆流萃取，使铜、锰转入有机相而镍、钴保留于水相中，然后用稀盐酸对有机相进行5级洗涤，洗涤相比o/a=22/1，将有机相中的钴分离出来并入萃取进料级，产出萃余液的组成为ni：5.82g/l,co：77.57g/l,cu：0.00061g/l,mn：0.0036g/l,ph3.0。洗涤后有机再使用稀盐酸进行5级反萃，产出的反萃液的组成为ni：0.0045g/l,co：0.92g/l,cu：7.93g/l,mn：169.53g/l。
以上所述的仅是本发明的较佳实施例，并不局限发明。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，还可以做出其它等同改进，均可以实现本发明的目的，都应视为本发明的保护范围。