导航：X技术最新专利金属材料;冶金;铸造;磨削;抛光设备的制造及处理,应用技术

　　1.本发明涉及多湿法冶金技术领域，尤其涉及一种使用高镁低钴溶液除镁生产钴溶液的方法。

　　2.国内多家电池生产企业均有扩能、新建项目的计划，这也直接导致了镍钴原料十分紧缺、抢手的局面，镍原料的计价系数不断提升且伴随原料中钴元素开始计价，镍钴原料价格上涨已经严重影响到了我公司的生产经营。

　　3.目前，我公司采用p204-c272联合萃取除杂工艺，实现镍与钴、镁等其它杂质分离生产硫酸镍产品，缩短工艺流程、降低生产成本。但是，由于c272萃取存在钴、镁分离困难，钴溶液中镁高钴低，钴溶液无法开路。为解决钴溶液开路问题，我公司采用p507两段萃取除杂、氟化钠除镁、硫化钠除铜的工艺生产钴产品，但仍然存在工艺路线长，生产成本较高，经济性差的问题。因此，亟需开发一种新的工艺路线，缩短生产流程，降低生产成本，提高钴的附加值，实现钴溶液正常开路，确保生产系统正常运行迫在眉睫。

　　4.考虑到在电池硫酸镍除杂过程中，会产生钴10-30g/l、镁20-50g/l、ph值≥2.5的高镁低钴溶液，因此，本发明提出一种从该高镁低钴溶液中萃取分离钴镁的方法。

　　6.cn106276989b提供一种从钴镍工业含钴镁溶液中回收镁制备氢氧化镁的方法，包括氢氧化钠调ph值、硫化钠除镁，再用碱回收镁、烘干粉碎得成品，该工艺能够简单、高效地从钴镍生产过程中回收镁制备氢氧化镁，但在氢氧化钠沉钴的过程，部分镁进入钴沉淀中，回收的钴产品不纯。

　　7.本发明所要解决的技术问题是提供一种使用高镁低钴溶液除镁生产钴溶液的方法，其工艺流程短、加工成本低，并且能提高钴的附加值和达到钴镁同时回收的目的。

　　8.为解决上述问题，本发明所述的一种使用高镁低钴溶液除镁生产钴溶液的方法，其特征在于，原料溶液中镁20-50g/l，钴10-30g/l，ph值≥2.5，该方法包括：（1）有机皂化：将萃取剂与磺化煤油混合均匀后加入液碱皂化，得到皂后有机；所述萃取剂为dy-ni-031新型萃取剂；（2）萃取：将所述原料溶液加入到皂后有机中并在40℃-60℃进行5-7级逆流萃取，将所述原料溶液的钴、少量的镁萃取到有机相中，水相得到低镍、钴、铜、铁、锌、钙、锰的含镁萃余液，有机相为高钴含杂负载有机；（3）洗镁：使用h

　　浓度为1.0mol/l-2.0mol/l的稀盐酸/稀硫酸对所述高钴含杂负

　　载有机进行7-9级逆流洗涤，使该有机中的镁及部分杂质转移到水相中以氯化盐/硫酸盐溶液形式产出，得到高钴低杂有机相；（4）反萃：使用h

　　浓度为5.0mol/l-6.0mol/l的稀盐酸/稀硫酸对将所述高钴低杂有机相进行洗涤，使该有机相中的钴转移到水相中以氯化钴/硫酸钴溶液形式产出，得到钴溶液产品；其中，洗镁酸和反萃酸为同一种酸。

　　浓度为4.0mol/l-6.0mol/l的稀盐酸/稀硫酸对反萃剩余液进行洗涤，有机与水相相比1：1-2，洗涤1-2次；其中，洗镁酸、反萃酸和再生酸为同一种酸；（6）水洗：用水洗再生后有机，有机与水相相比1：1-2，洗涤1-2次。

　　10.优选地，步骤（1）中dy-ni-031新型萃取剂与磺化煤油的体积比为1:4-9。

　　12.优选地，步骤（3）中高钴含杂负载有机与稀酸的相比为8-12:1。

　　13.优选地，步骤（4）中高钴低杂有机相与稀酸的相比为10-20:1。

　　14.本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明工艺主要针对镁含量20-50g/l，钴含量10-30g/l的高镁低钴溶液，包括有机皂化、萃取、洗镁、反萃四个步骤，工艺流程短、加工成本低；同时，本发明能在萃取的过程中，既保证钴溶液中镁含量达标，又能保证其余杂质元素满足生产钴产品的要求，同时萃余液中除镁元素外其余杂质含量低。本发明实现了高镁低钴溶液中回收钴生产高附加值的钴溶液，同时可以产出低杂质的镁溶液副产品，达到了钴镁同时回收的目的。

　　15.此外，本发明在反萃得到钴溶液之后还包括再生和水洗步骤，实现了对萃取有机的循环利用，节约成本。

　　18.实施例1本实施例所用的待处理高镁低钴溶液，化学成分分析见表1表1待处理高镁低钴溶液/g/lnicocufezncamgmn0.3328.42.210.00560.00970.8848.30.059由表1数据可知，该原料溶液除钴镁元素较高外，铜元素也较高，在反萃时需控制反萃液ph达到2.0以上。

　　19.（1）有机皂化：dy-ni-031新型萃取剂与磺化煤油的相比为1:4，混合均匀的有机用30%的液碱进行皂化，皂化率达到50%。

　　20.其中，液碱的质量百分比浓度为30%（亦可以使用其它质量分数的液碱），dy-ni-031新型萃取剂（有机中占比为10%-20%）与磺化煤油的相比为1:（4-9），dy-ni-031新型萃取剂与磺化煤油混合均匀后皂化率为50%-70%。

　　21.dy-ni-031新型萃取剂为郑州市德源公司生产，萃取原理（实施例2和实施例3适用）：dy-ni-031新型萃取剂萃取（酸性）过程就是h

　　，me表示被萃金属）的交换过程，使溶液中的金属阳离子转入有机溶剂中，并根据不同金属的萃取顺序，通过控制稀酸的浓度和洗涤量，达到金属分离的目的。

　　，为了使平衡水相的ph值保持在希望的范围内，预先将dy-ni-031萃取剂转化为dy-ni-031钠皂有机。

　　23.反应方程式：hr+naoh=nar+h2o萃取过程：nnar+me

　　+n(hr)（2）萃取：取上述原料溶液加入到dy-ni-031皂后有机中，进行7级逆流萃取(小萃取箱实验)，有机流量为5l/h，料液流量为1l/h，温度控制50℃。

　　24.表2镁溶液成分/g/lnicocufezncamgmn0.00040.00510.00060.00050.00030.05833.830.0006（3）洗镁：将步骤（2）得到的高钴含杂负载有机使用h

　　浓度为2.0mol/l的稀硫酸进行9级逆流（其中两级为有机澄清级）洗涤，洗镁酸流量为0.42l/h，洗镁液直接并入萃取段与高镁低钴溶液混合作为萃取前液。

　　25.dy-ni-031新型萃取剂吸氢的性质，酸中阴离子也被吸附至有机上，要生产纯度高的钴溶液，系统中的洗镁酸、反萃酸、再生酸必须为同一种酸。

　　浓度为6mol/l的稀硫酸进行洗涤，使有机相中的钴转移到水相中以硫酸钴溶液形式产出，反萃酸流量0.3l/h。

　　27.表3钴溶液成分/g/lnicocufezncamgmnnaph值0.01590.050.00140.000760.0010.0220.00340.0010.00362.5杂质含量合格的钴溶液中（实施例2和实施例3适用）：co≥80g/l、mg≤0.004g/l、cu≤0.002g/l、fe≤0.001/l、zn≤0.001g/l、mn≤0.001g/l、ca≤0.05g/l、ni≤0.020g/l、na≤0.1g/l，ph＞2.0。

　　29.因dy-ni-031新型萃取剂萃取曲线特性，铜铁最先被萃到有机相上，因此铜铁将最后被酸洗下，反萃后的有机相中含有铜及铁，有机必须使用酸进行洗涤后才可继续循环使用。

　　30.（6）水洗有机：使用水洗再生后有机，有机与水相相比1：2，洗涤1次。

　　n’吸附酸中的h，会使再生后的有机氢离子较高，该有机直接使用液碱进行皂化存在液碱消耗高的问题，因此进行水洗步骤后再循环使用。

　　0.2121.40.230.00450.00130.4133.40.046由表4数据可知，该原料溶液铜含量虽没实施例1高，但也不低，反萃液ph还需控制在2.0以上。

　　34.（1）有机皂化：dy-ni-031新型萃取剂与磺化煤油的相比为1:7，混合均匀的有机用30%的液碱进行皂化，皂化率达到60%。

　　35.（2）萃取：取上述待处理高镁低钴溶液加入到dy-ni-031皂后有机中，进行6级逆流萃取(小萃取箱实验)，有机流量为4l/h，料液流量为1l/h，温度控制60℃。

　　36.表5镁溶液成分/g/lnicocufezncamgmn0.0030.00340.00030.00040.00050.003522.830.004（3）洗镁：将步骤（2）得到的高钴含杂负载有机使用h

　　浓度为1.5mol/l的稀盐酸进行8级逆流（其中两级为有机澄清级）洗涤，洗镁酸流量为0.5l/h，洗镁液直接进入萃取段与高镁低钴溶液混合作为萃取前液。

　　浓度为5.5mol/l的稀盐酸进行洗涤，使有机相中的钴转移到水相中以氯化钴溶液形式产出；反萃酸流量0.25l/h；表6钴溶液成分/g/lnicocufezncamgmnnaph值0.01385.660.00110.00030.00040.0340.00270.00080.0692.5（5）再生：使用h

　　38.（6）水洗有机：使用水洗再生后有机，有机与水相相比1：1，洗涤2次。

　　40.表7待处理高镁低钴溶液/g/lnicocufezncamgmn0.113.40.0670.00120.00130.2126.70.011（1）有机皂化：dy-ni-031新型萃取剂与磺化煤油的相比为1:9，混合均匀的有机用30%的液碱进行皂化，皂化率达到70%。

　　41.（2）萃取：取上述待处理高镁低钴溶液加入到dy-ni-031皂后有机中，进行5级逆流萃取(小萃取箱实验)，有机流量为2.5l/h，料液流量为1l/h，温度控制40℃。

　　42.表8镁溶液成分/g/lnicocufezncamgmn0.00050.00120.00040.00060.00030.02320.320.0008（3）洗镁：将步骤（2）得到的高钴含杂负载有机使用h

　　浓度为1.0mol/l的稀硫酸进行7级逆流（其中两级为有机澄清级）洗涤，洗镁酸流量为0.3l/h，洗镁液直接进入萃取段与高镁低钴溶液混合作为萃取前液。

　　浓度为5.0mol/l的稀硫酸进行洗涤，使有机相中的钴转移到水相中以硫酸钴溶液形式产出，反萃酸流量0.15l/h。

　　44.表9钴溶液成分/g/lnicocufezncamgmnnaph值

　　0.01780.220.00170.00080.00070.0230.00320.00090.0232.0-2.5（5）再生：使用h

　　45.（6）水洗有机：使用水洗再生后有机，有机与水相相比1：2，洗涤2次。

　　46.以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

　　1. 金属材料表面改性技术 2. 超硬陶瓷材料制备与表面硬化 3. 规整纳米材料制备及应用研究

　　1.数字信号处理 2.传感器技术及应用 3.机电一体化产品开发 4.机械工程测试技术 5.逆向工程技术研究

　　1.精密/超精密加工技术 2.超声波特种加工 3.超声/电火花复合加工 4.超声/激光复合加工 5.复合能量材料表面改性 6.航空航天特种装备研发

　　1. 先进材料制备 2. 环境及能源材料的制备及表征 3. 功能涂层的设计及制备 4. 金属基复合材料制备