镍电解阳极液萃取除钴.pdf

第6 0 卷第4 期 2 008 年11 月 有色金属 N o n f e l T O L l 8M e t a l s V o J ．6 0 ．N o ．4 N o v e m b e r2 008 镍电解阳极液萃取除钴 王胜，赵燕春，王玉棉，侯新刚，张胜全，李存增，于梦娇 兰州理工大学甘肃省有色金属新材料国家重点实验室，兰州7 3 0 0 5 0 摘要研究硫化镍可溶阳极电解液体系中萃取除钴过程。结果表明，最佳条件为有机相成分3 0 ％P 5 0 7 ，6 0 ％磺化煤油， 1 0 ％T B P ；相比O ／A 2 1 ；平衡时间1 0 m i n ；p H 4 ．7 。经四级逆流萃取。萃余液中C 0 2 浓度为0 ．0 1 9 ／L 。y i 2 浓度6 0 ．2 0 9 ／L ，镍钴 比达到6 0 0 0 以上，得到符合高纯镍电解工艺的电解液。 关键词冶金技术；钴镍分离；溶剂萃取；P 5 0 7 中圈分类号T F S l 5 ；T F S 0 4 ．2 ；T F S 0 3 ．2 5文献标识码A 文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 8 0 4 0 0 7 6 一0 3 电镍中钴以镍价销售，而钴价远远高于镍价，无 形中造成经济损失和资源浪费。随着电镀、石油化 工、精密合金等行业技术进步，对电镍质量要求在逐 年提升，而生产过程中镍电解液纯度对电镍质量起 着决定性作用。对比各种镍电解液深度净化工艺及 其效果，萃取法可谓首选。溶剂萃取通常在常温或 较低温度下进行，能耗低，可以根据分离对象和要求 选择适当的萃取剂和流程，因而具有适应性强、选择 性高、分离效果好、金属回收率高、劳动条件好⋯1 ， 可以得到较纯的镍、钴产品等优点，且易于实现逆流 操作和连续化大规模的生产。通过对比P 5 0 7 和 N 2 3 5 对镍钴的分离效果，在逐一量化各种影响因素 基础上确定了最佳工艺条件。 1实验方法 1 ．1 萃取剂 P 5 0 7 属有机磷酸萃取剂，其对金属离子的萃取 率是水相平衡p H 值的函数，水相平衡p H 值与原始 水相酸度、有机相浓度、相比和皂化率等有关[ 2 _ 3 ] 。 试验中P 5 0 7 含量为2 0 ％- - 4 0 ％的有机相用1 2 m o l ／ LN a O H 溶液均相制皂，皂化率控制在7 0 ％～7 5 ％， 皂化时间2 0 m i n 。 N 2 3 5 为浅黄色液体，使用前用2 ～3 m o l ／L 的 盐酸活化，使N 2 3 5 成盐酸胺盐的形式，有机相与盐 酸的体积比为2 1 ，在分液漏斗中震荡混合，分层去 除水相。 收稿日期2 0 0 6 1 1 3 0 作者简介王胜 1 9 7 1 一 ，男，甘肃白银市人，讲师，硕士，主要从 事粉体制备、溶液深度净化、镁合金表面处理等方面的 研究。 1 ．2 萃取及分析方法 料液中N i 2 的浓度为4 0 9 ／L ，C 0 2 的浓度为 0 ．2 5 9 ／L ，将有机相和水相按一定比例混合置于分 液漏斗中，于恒温振荡器上振荡一定时间，然后静 置，将有机相和水相分离。分离后的萃余液用 L K 9 8 0 5 电化学分析仪检测金属离子浓度，p H 值用 p H ．3 C 酸度计测定。 2 试验结果与讨论 2 ．1 改性剂对P 5 0 7 萃取效果的影响 有机相中萃取剂磺化煤油改性剂体积比为 3 0 6 0 1 0 ，相比O ／A 2 1 ，振荡时间1 0 r a i n ，温度 2 5 ℃左右，使用几种常用萃取改性剂，极性T B P N P I D A 1 0 0 9 ／L ，镍 l O O g 几， 镍 0 ．0 4 9 ／L ，得到符合镍电解工艺要求的低钴电 解镍和钴盐。 [ 1 ] L e eJw ，P a r kDS ，S h i mYB ，e la 1 ．E l e c t r o c h e m i c a lc h a r a c t e r i z a t i o no fp o l y 1 ，8 一d i a m i n o n a p h t h a l e n e af u n c t i o n a l i z e d p o l y m e r 【J ] ．JE l e c t r o c h e mS o c ，1 9 9 2 ，1 3 9 3 5 0 7 3 5 1 4 ． 、 [ 2 ] D e v iNB ，N a t h z a r r n aKC ，C h a k r a v o r t t yV ．S e p a r a t i o na n dr e c o v e r yo fc o b a l t I I a n dn i c k e l I I f r o ms u l p h a t es o l u t i o n su s i n g 8 0 d i u ms a l t so fD 2 E H P A ，P C8 8 Aa n dC y a n e x2 7 2 [ J ] ．H y d r o m e t a l l u r g y ，1 9 9 8 ，4 9 4 7 6 1 ． [ 3 ] S a r a n K ，R e d d yBR ，D a sRP ．S e p a r a t i o no fc o I I ／N i I I b yt h es o d i u ms a l t so fD 2 E H P A ，P C 8 8 Aa n dC y a n e x2 7 2a n d t h e i rm i x t u r e s [ J ] ．H y d r o m e t a l l u r g y ，1 9 9 9 ，5 2 2 5 3 2 6 5 ． 【4 ] 张启修．冶金分离科学与工程[ M ] ．北京科学出版社；2 0 0 4 1 4 4 1 4 6 ． [ 5 ] 朱屯．萃取与离子交换[ M ] ．北京冶金工业出版社，2 0 0 5 2 6 2 8 ． [ 6 ] 高自立，溶剂萃取化学[ M ] ．北京科学出版社，1 9 9 1 4 2 5 0 ． [ 7 ] 袁承业．高效的钴、镍分离萃取剂P 5 0 7 [ J ] ．有色冶炼，1 9 8 1 ， 1 1 4 ． [ 8 ] 牛聪伟，王开毅，舒万艮．用非平衡溶剂萃取法分离钴镍的研究[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 0 0 ， 4 6 8 ． [ 9 ] F i l i z aM ，S a y a r bNA ，S a y a rAA ．E x t r a c t i o no fc o b a l t I t f r o ma q u e o u sh y d r o c h l o r i ca c i ds o l u t i o n si n t oa l a m i n e3 3 6 ⋯mx y l e n em i x t u r e s [ J ] ．H y d r o m e t a U u r g y ，2 0 0 6 ，8 1 1 6 7 1 7 3 ． S e l e c t i v eE x t r a c t i o no fC o b a l tf r o mA n o d eS o l u t i o ni nN i c k e lE l e c t r o l y t e W A N GS h e n g ，Z H A OY a n c h u n ，W A N GY u m i a n ，H O U ‰- g a n g ，Z H A N GS h e n g - q u a n ，L IC u n z e n g ，Y UN e n g - j i a o S t a t eK e yL a bo fA d v a n c e dN e wN o n f e r r o u sM a t e r i a l s ，L a n z h o uU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y ，L a n z h o u7 3 0 0 5 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h ec o b a l tr e m o v a lf r o ma n o d es o l u t i 6 ni nn i e k e le l e c t r o l y t eb ye x t r a c t i o ns e p a r a t i o ni si n v e s t i g a t e d ．T h e r e s u l t ss h o wt h a tt h eo p t i m a lc o n d i t i o nf o re x t r a c t i o ni st h a tt h eo r g a n i cp h a s ec o n s i s t so f3 0 ％P 5 0 7 。6 0 ％ s u l f o n a t i o nk e r o s e n ea n d1 0 ％T B P ，O ／Ai s2 1 ，t h ee q u i l i b r a t e dt i m ei s1 0m i n ，p H 4 ．7 ．C 0 2 c o n t e n ti n t h er a f f i n a t ei sr e d u c e dt o0 ．O l g ／L ，N i 2 i s6 0 ．2 0 9 ／Lb y4 s t a g e sc o u n t e r - c u r r e n tc a s c a d ee x p e r i m e n t s ，t h e p N i ／岛i su pt o6 0 0 0a n dt h eh i g hp u r i t yn i c k e le l e c t r o l y t ec a nb eo b t a i n e d ． ． K e y w o r d s m e t a l l u r g i c a lt e c h n o l o g y ；s e p a r a t i o no fc o b a l ta n dn i c k e l ；s o l v e n te x t r a c t i o n ；P 5 0 7 万方数据