专利名称:钴镍合金废料的综合处理法的制作方法
本发明属湿法冶金，特别涉及从钴镍合金废料中提取钴、镍等有价金属。
钴镍合金废料一般含有Co、Ni、Fe、Cu等有价金属。目前，国内处理钴、镍合金废料时，大多是先用火法处理，后用湿法处理，如1、采用低温氯化焙烧，生成FeCl3与氯化钴、氯化镍分离，氯化钴、氯化镍送湿法处理;
2、将合金在高温下铸成阳极，在硫酸溶液中电溶，再进行湿法处理;
3、将合金熔化水淬制粒，在硫酸溶液中进行堆浸。但浸出一定时间后，便被铜包裹使反应中止。为了解决这一问题;a、加硝酸溶解去膜;b、采用滚动浸取(磨擦)去铜。
采用上述多法的主要缺点是能耗大、劳动条件差。
国外在对含钴镍的溶液进行萃取时，一般用有机磷酸等作为萃取剂，例如美国专利US 3399055、US 4088733、US 4246240中所述的萃取剂均为此类。
用此类萃取剂分离钴镍同样面临着反萃除铁的问题，按常规，反萃除铁剂一般采用盐酸，但盐酸不仅反萃效率低，再皂化时有机相出现棕红色沉淀物，须过滤方可进入萃取系统，给工艺带来困难，而且劳动条件差，对设备腐蚀较强。据清华大学核能技术研究所1983年6月发表的《乙基磷酸甲庚酯对镍、钴和其它杂质元素的萃取行为》一文所述，采用草酸作为有机相5709中铁的反萃剂，在技术上是先进可行的。但草酸作为铁的反萃剂，其成本是一个必须解决的难题，草酸如不能再生反复使用仅一次性使用便废弃，那么效果再好，也只好望而却步，所以草酸能否再生反复使用是其能否工业实用的关键。
为了克服上述缺点和不足，本发明提供了一种钴镍合金废料的全湿法处理新工艺，从而可达到工艺简单可靠，成本较低，改善劳动条件，各种形体的钴镍合金均可直接处理的目的。
本发明所述的工艺流程如附图所示。1是钴镍合金废料。2是CuSO4溶液。3是溶浸。
根据1982年11月葫芦岛锌厂研究所《国外钴冶炼》所述，苏联在含Cu 10～20克/升，酸50～60克/升，富氧空气条件下用硫酸铜置换浸出，可得含Co 5～8克/升、Ni 12～20克/升、Cu 6～12克/升的溶液。但按此条件进行浸出，发现反应进行30分钟后，合金被铜包裹，置换反应中止。因此，本发明在该步骤做了改进，即，在一定量的水溶液中加入废钴镍合金，通过升温、鼓风或不鼓风，定量加入含Cu++的硫酸铜溶液，然后停风停汽，静置反应11～18小时产出含钴、镍、铜、铁的溶液，并产出部分铜粉。在本步骤所述的鼓风条件下，合金生成的海绵铜可自行脱离。在本步骤所述的不鼓风条件下，合金周围生成的海绵铜也可以疏松状态在合金围绕，反应仍能顺利进行。
4是溶浸后生成的铜粉。5是溶液。6是除铁和铝步骤。由于上述步骤产出的溶液中含铜量很低(可≤0.01克/升)，因此本步骤不必再除铜，仅除铁和铝即可。除铁和铝采用常规的黄钠铁矾法。
7是萃取系统。8是CoSO4溶液(送钴电解系统处理)。9是NiSO4溶液(用于制取NiSO4盐)。在萃取系统中，采用的萃取剂是P507，稀释剂是200号溶剂油，采用串级萃取原理得纯度为99.9%的硫酸镍溶液和纯度为99.5%的硫酸钴溶液，分段反萃可进一步提高硫酸钴的纯度。
自P507应用于镍钴萃取分离后，便一直存在着铁的反萃这一难题，经采用草酸对P507有机相中的铁进行反萃的实验，得到了与《乙基磷酸甲庚酯对镍钴和其它杂质元素的萃取行为》一文中所述的相似的结论铁的反萃率随试剂浓度的提高而提高，而随相比的增加而下降。实验结果见表一，表二。
Fe＝1.2毫克/升、H2C2O4＝30克/升反萃时间8分钟。
经草酸反萃后的有机相再皂化时无棕红色沉淀，从表一可见，当草酸浓度为30克/升，相比为1∶1时，铁的反萃率是理想的。
现在，草酸再生的问题显得格外突出。为了解决这一问题，本发明选用了经过处理的阴离子交换树脂作为再生剂，从而创立了草酸再生工艺。该结果见表三。
表三 交换前后草酸液含铁量(小型试验)
从上表可见，阴离子交换除铁效率是很高的，返回系统具有同等的反萃能力，经反萃交换草酸的损失＜0.1公斤/公斤Co。草酸价为2.00元(人民币/公斤)则每公斤钴费用约为0.2元(人民币)，阴离子树脂耗量极少，因而利用再生的草酸作为P507中铁的反萃剂，不仅对设备腐蚀性小，不外排因而不污染环境，对产品质量无不良影响，而且十分经济实用。
实施例按本发明所述工艺流程，在4升水溶液中加入2公斤废钴镍合金，升温至65～85℃，鼓风量＜100m3/时m3，加入含Cu++为65～85克/升的硫酸铜溶液2.32升，之后停风停汽，从而可产出含Co 7.00克/升、Ni 11.00克/升、Cu 0.0015克/升、Fe33.09克/升的溶液3870毫升;产出铜粉165.7克(纯度约90%)。所余合金块下次继续溶浸。
将萃取后含铁为0.012克/升的有机相取50毫升，参考表1取草酸液50毫升，按1∶1进行萃取除铁，萃取时间为8分钟，静置分层时间为10分钟，可得到含铁降至0.001～0.0015克/升的有机相，有机相再皂化没有棕红色沉淀物出现，有机相色呈浅黄，可见度好。其结果见表四。
表四 草酸反萃除铁前后的有机相含铁量
草酸除铁后，草酸液含铁量增高，必须将草酸液中铁除去以利再生。办法是用阴离子交换树脂。交换前后草酸含铁量见表三与表五。
表五 交换前后草酸含铁量(扩大了的试验)
权利要求
1.一种经萃取分离处理钴镍合金废料的生产工艺，其特征在于，将加入了钴镍合金的溶液升温至65～85℃，加入含Cu++66～85克/升的硫酸铜溶液静置反应11～18小时。
2.按权利要求
1所述的生产工艺，其特征在于除铁反萃剂草酸经阴离子交换树脂进行循环。
专利摘要
一种全湿法处理钴镍合金废料以分离萃取钴镍的生产工艺，溶浸时将钴镍合金直接加入水溶液中，通过升温、鼓风(或不鼓风)加入含Cu++的硫酸铜溶液等处理产出含铜＜0.01克/升的溶液。采用P
文档编号B01D11/04GK85106849SQ85106849
公开日1987年3月11日 申请日期1985年9月13日
发明者阎惠明 申请人:葫芦岛锌厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan