一种从硫酸钴溶液中除去镍的方法
【专利摘要】一种硫酸钴溶液中除镍的方法，涉及有价金属回收技术领域，包括以下步骤：碱调节、硫微乳液制备、硫钴化合物制备、pH调节、除镍。本发明的有益效果是：适用于硫酸钴溶液中镍的分离，同时用水合肼还原钴的碱溶液，加入硫微乳液反应得到除镍剂，将除镍剂加入到镍含量较低的硫酸钴溶液中，反应一段时间即可完成除镍过程。该方法可以高效处理镍含量较低的硫酸钴溶液，也适用于氯化钴、硝酸钴等含钴体系中低含量镍的分离。与现有技术相比，该方法操作简便易行，环境污染小，成本低，钴回收率高。
【专利说明】
一种从硫酸钴溶液中除去镍的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及有价金属回收技术领域，具体涉及一种从硫酸钴溶液中除去镍的方法。
【背景技术】
[0002] 钴是重要的战略元素，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、陶瓷等行业。我国是缺钴国家，大量钴资源需进口。生产钴的原料可分为钴矿物和钴废料两大类。我国钴矿多贫富少，缺少单独的钴矿床，大多为共生或伴生矿； 钴废料主要是冶炼镍、锌等系统产生的钴渣，还有废合金、电池材料、催化剂等。由于钴和镍的化学性质很相似，在沉积物中常常共存、伴生，镍也常常存在于各种含钴废料中。因此在钴的回收中，钴镍分离是最重要的。钴镍分离主要有化学沉淀法和溶剂萃取法。化学沉淀分离是根据钴镍化合物溶度积的差异来实现的。具体采用何种沉淀方法，主要取决于溶液中的镍钴比，对于低镍高钴的溶液，可用硫化沉淀法除去镍，对于高镍低钴的溶液，可用氧化水解沉淀法除去钴。沉淀法不适用于钴、镍浓度大致相等的溶液。 溶剂萃取技术具有选择性高、直收率高、操作连续、易于实现自动化等优点，已成为分离钴、镍的主要方法，但其处理成本高、生产消耗大、废水量大，在处理镍含量较低的钴溶液时不具优势。
【发明概要】
本发明所要解决的技术问题是提供一种从硫酸钴溶液中除去镍的方法，以解决现有技术处理成本高、生产消耗大、废水量大，且在处理低镍含量的钴溶液时不具有优势的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种从硫酸钴溶液中除去镍的方法，所述方法包括以下步骤。
步骤1调碱：将氢氧化钠固体加入到硫酸钴溶液中，加入过程伴随均匀搅拌，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；操作完成后得到溶液A。
步骤2、硫磺微乳液的制备：将硫代硫酸钠固体加入稀硫酸溶液中反应得到硫磺微乳液，加入的稀硫酸浓度为50～100g/L。
步骤3硫钴化合物的制备：将浓度为40％的水合肼加入到溶液A中，静置反应2-3小时，得到溶液B；随后将溶液B加入到步骤2制备的硫微乳溶液中，搅拌反应1小时，得到含有不溶物的溶液C；将含有不溶物的溶液C过滤，得到滤渣D，将滤渣D用清水洗涤。
步骤4、调节pH值：将含低镍的硫酸钴溶液加热至85～100摄氏度之间，用碳酸钠、氢氧化钠或碳酸铵调节pH值，使得加热后的溶液pH值达到5.0～6.0之间；操作完成后得到溶液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；滤渣D的加入量为溶液E中镍含量的50-100倍。
[0010] 该方法也适用于从氯化钴、硝酸钴等含钴体系中分离低含量镍。
本发明的有益效果是：适用于硫酸钴溶液中镍的分离，在用水合肼还原钴的碱溶液的同时，加入硫磺微乳反应得到除镍剂，将除镍剂加入到低镍含量的硫酸钴溶液中，反应一段时间完成除镍过程，该方法可以高效处理低镍含量的硫酸钴溶液，也适用于氯化钴、硝酸钴等低镍含量含钴体系的分离。相对于现有技术，该方法操作简便易行，环境污染小，成本低，钴回收率高。
【详细方式】
[0012] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1。
一种从硫酸钴溶液中除去镍的方法，该方法包括以下步骤。
步骤1调碱：将氢氧化钠固体加入到硫酸钴溶液中，加入过程伴随均匀搅拌，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；操作完成后得到溶液A。
第二步硫磺微乳液的制备：将硫代硫酸钠固体加入稀硫酸溶液中反应得到硫磺微乳液，加入的稀硫酸浓度为50g/L。
步骤3硫钴化合物的制备：将浓度为40％的水合肼加入到溶液A中，静置反应2小时，得到溶液B；随后将溶液B加入到步骤2制备的硫微乳溶液中，搅拌反应1小时，得到含有不溶物的溶液C；将含有不溶物的溶液C过滤，得到滤渣D，将滤渣D用清水洗涤。
步骤4、调节pH值：将含低镍的硫酸钴溶液加热至85摄氏度，用碳酸钠、氢氧化钠或碳酸铵调节pH值，使得加热后的溶液pH值达到5.0；操作完成后得到溶液E。
步骤5、除镍，将滤渣D加入溶液E中，搅拌反应1小时，过滤；滤渣D的加入量为溶液E中镍含量的50倍。
[0020] 该方法也适用于从氯化钴、硝酸钴等含钴体系中分离低含量镍。
实施例2。
一种从硫酸钴溶液中除去镍的方法，该方法包括以下步骤。
步骤1调碱：将氢氧化钠固体加入到硫酸钴溶液中，加入过程伴随均匀搅拌，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；操作完成后得到溶液A。
第二步硫磺微乳液的制备：将硫代硫酸钠固体加入稀硫酸溶液中反应得到硫磺微乳液，加入的稀硫酸浓度为80g/L。
步骤3硫钴化合物的制备：将浓度为40％的水合肼加入到溶液A中，静置反应2.5小时，得到溶液B；随后将溶液B加入到步骤2制备的硫微乳溶液中，搅拌反应1小时，得到含有不溶物的溶液C；将含有不溶物的溶液C过滤，得到滤渣D，将滤渣D用清水洗涤。
步骤4、调节pH值：将含低镍的硫酸钴溶液加热至90摄氏度，用碳酸钠、氢氧化钠或碳酸铵调节pH值，使得加热后的溶液pH值达到5.5；操作完成后得到溶液E。
步骤5、除镍：将滤渣D加入溶液E中，搅拌反应1.5小时后过滤；加入的滤渣D的量为溶液E中镍含量的50～100倍。
[0028] 该方法也适用于从氯化钴、硝酸钴等含钴体系中分离低含量镍。
实施例3。
[0030] 一种从硫酸钴溶液中除去镍的方法，该方法包括以下步骤。
步骤1碱度调节：将氢氧化钠固体加入到硫酸钴溶液中，加入过程伴随均匀搅拌，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；操作完成后得到溶液A。
第二步硫磺微乳液的制备：将硫代硫酸钠固体加入稀硫酸溶液中反应得到硫磺微乳液，加入的稀硫酸浓度为100g/L。
步骤3硫钴化合物的制备：将浓度为40％的水合肼加入到溶液A中，静置反应3小时，得到溶液B；随后将溶液B加入到步骤2制备的硫微乳溶液中，搅拌反应1小时，得到含有不溶物的溶液C；将含有不溶物的溶液C过滤，得到滤渣D，将滤渣D用清水洗涤。
步骤4、调节pH值：将含低镍的硫酸钴溶液加热至100摄氏度，用碳酸钠、氢氧化钠或碳酸铵调节pH，使得加热后的溶液pH值达到6.0；操作完成后，即得溶液E。
步骤5、除镍：将滤渣D加入溶液E中，搅拌反应2小时，过滤；加入的滤渣D的量为溶液E中镍含量的100倍。
[0036] 该方法也适用于从氯化钴、硝酸钴等含钴体系中分离低含量镍。
主权
1.一种从硫酸钴溶液中除去镍的方法，包括如下步骤： 步骤1：调碱：将固体氢氧化钠加入硫酸钴溶液中，加入过程中匀速搅拌，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；操作完成后，得到溶液A； 步骤2：制备硫微乳：将固体硫代硫酸钠加入稀硫酸溶液中反应得到硫微乳，加入的稀硫酸浓度为50-100g/L； 步骤3：制备硫钴化合物：将40％水合肼加入溶液A中，静置2-3小时反应，得到溶液B；再将溶液B加入到步骤2制备好的硫微乳溶液中，搅拌反应1小时，得到含有不溶物的溶液C； 将含有不溶物的溶液C过滤得到滤渣D，用清水洗涤滤渣D；步骤4：调节pH值：将含低镍的硫酸钴溶液加热至85～100℃之间，用碳酸钠、氢氧化钠或碳酸铵调节pH，使加热后的溶液pH值达到5.0～6.0之间；操作完成后得到溶液E；步骤5：除镍：将滤渣D加入到溶液E中，搅拌反应1～2小时后过滤；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所述的一种从硫酸钴溶液中除镍的方法，其特征在于：所述从低硫酸钴溶液中除镍的方法同样适用于从氯化钴、硝酸钴等含钴体系中分离低含量镍。
【文件号码】/
【发表日期】2016年8月10日
【申请日期】2016年4月21日
【发明人】张恩宇、易超、程亮、陆兴武、杨刚、曹桂银、李守荣、韩小龙、马林婷、李彦龙、陈波、陈一波、马爱军、邵传兵、李玉良
【申请人】西北矿冶研究院