【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于資源循環(huán)領(lǐng)域，尤其涉及一種高鈷渣制取碳酸鈷的工藝。
技術(shù)介紹
1、隨著新能源汽車、航空航天等行業(yè)的快速發(fā)展，對鈷等金屬的需求不斷增加。而高鈷渣作為鈷的重要來源之一，其回收再利用對于滿足市場需求、保障產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定具有重要意義。為了推動循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展和資源的節(jié)約利用，國家出臺了一系列相關(guān)政策支持再生資源的回收再利用。這些政策為高鈷渣的回收再利用提供了良好的政策環(huán)境和市場機遇。
2、高鈷渣是濕法煉鋅等過程中產(chǎn)生的一種含鈷物料，其中含有數(shù)量可觀的有價金屬，如鈷、鋅、錳等。這些金屬在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用價值，因此，對高鈷渣進(jìn)行回收再利用，可以實現(xiàn)對這些有價金屬的回收和再利用，提高資源利用效率。高鈷渣成分復(fù)雜，如果處理不當(dāng)，容易對土壤和水體造成重金屬污染，對環(huán)境造成嚴(yán)重影響。隨著環(huán)保政策的不斷加強和公眾環(huán)保意識的提高，對高鈷渣進(jìn)行回收再利用已成為緩解環(huán)境壓力、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，目前利用含鈷物料制取碳酸鈷的工藝流程和工藝條件，碳酸鈷的純度還有提升的空間。
3、現(xiàn)有的工藝純度不高主要體現(xiàn)在：①反應(yīng)條件控制：在制備過程中，反應(yīng)溫度、壓力、時間等條件的控制對碳酸鈷的純度有重要影響。如果條件控制不當(dāng)，可能導(dǎo)致反應(yīng)不完全或生成副產(chǎn)物，從而降低碳酸鈷的純度。②沉淀過程：在碳酸鈷的沉淀過程中，如果碳酸鈉的加入量、加入速度或反應(yīng)體系的ph值等控制不當(dāng)，可能導(dǎo)致碳酸鈷的晶型、粒徑分布不均，甚至生成其他形式的鈷化合物(如氫氧化鈷)，從而影響碳酸鈷的純度。③洗滌與干燥：在沉淀生成后，洗滌和干燥過程也是影響碳酸鈷純度的
4、表1高鈷物料化學(xué)成分含量表
5、
6、經(jīng)過分析，原料高鈷渣的物相組成如下表2：
7、表2高鈷渣物相成分含量表
8、
9、
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、(1)本專利技術(shù)的目的在于提供一種能夠提高產(chǎn)品純度的高鈷渣制取碳酸鈷的工藝。
2、(2)本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：一種高鈷渣制取碳酸鈷的工藝，包括以下步驟：
3、步驟1：鋅鈷浸液：控電位浸出，取100g高鈷渣，以15％硫酸溶液為浸出液，采用浸出液固比4:1，浸出溫度85℃、反應(yīng)時間2.0h，采用過硫酸銨為氧化劑，將浸出過程中溶液電位保持在1.20v左右，過濾得到鋅鈷浸液a，高鈷渣中鋅鈷浸出率均高于99.0％；浸出液中鈷濃度為10～12g/l，溶液co/mn比高于10000，可實現(xiàn)選擇性浸出目的；在電位穩(wěn)定后開始計時，并定時取樣分析溶液和固體成分；
4、步驟2：中和除雜：在鋅鈷浸液a中，加碳酸鈉調(diào)ph值，加溫通空氣加雙氧水氧化除鐵，反應(yīng)一段時間后關(guān)蒸汽，待溫度降低到50～55℃時加鋅粉除銅、鎘，反應(yīng)一段時間后過濾，濾液、濾渣進(jìn)行分析，除鐵過程的初始ph值為2.0，終點ph值為4.0，溫度為95℃，反應(yīng)時間為120min，這樣鐵的去除率達(dá)到99％，鐵的殘留量達(dá)到了0.1mg/l，鋅損失率3.6％，鈷損失率2.5％，有利于提高鐵的去除率，鈷離子的損失不大；鋅粉置換除銅鎘過程，置換鋅粉加入量為4.5g/l，溫度在50～55℃之間，反應(yīng)30min，后過濾得到除雜液b，可使置換除銅鎘達(dá)到較好的效果；
5、步驟3：一次除鋅過程，在燒杯中加naoh，再加入除雜液b，加溫反應(yīng)一段時間后過濾，濾渣即為粗鈷，濾液加雙氧水氧化過濾，naoh濃度5mol/l，反應(yīng)溫度85℃，反應(yīng)時間2h，液固比為5:1的條件下，鋅的一次分離率達(dá)到88％；
6、步驟4：二次除鋅過程，將粗鈷加水，再緩慢加硫酸攪拌反應(yīng)，控制初始ph在3.0～4.0，反應(yīng)溫度60℃，的條件下，再緩慢加入除鋅試劑b，反應(yīng)一段時間后過濾，除鋅試劑b用量為9.0g/l的條件下，鋅殘留量達(dá)到26m?g/l；
7、步驟5：沉鈷：除鋅后液加碳酸鈉溶液，控制溫度，控制ph，產(chǎn)品為碳酸鈷，碳酸鈉沉淀碳酸鈷過程反應(yīng)溫度在85℃、ph值在8.0，碳酸鈷產(chǎn)品達(dá)到要求，產(chǎn)品純度大于98％。
8、(3)由于采用了上述技術(shù)方案，本專利技術(shù)的有益效果是：
9、(1)步驟1中高鈷渣中鋅鈷浸出率均高于99.0％，浸出液中鈷濃度為10～12g/l，溶液co/mn比高于10000，金屬回收率高；步驟2中鐵的去除率達(dá)到99％，鐵的殘留量達(dá)到了0.1mg/l，鋅損失率3.6％，鈷損失率2.5％，有利于提高鐵的去除率，鈷離子的損失不大，除雜效率高，損失少；步驟3中一次除鋅過程中鋅的一次分離率達(dá)到88％，步驟4二次除鋅后，鋅殘留量達(dá)到26mg/l，采用本專利技術(shù)的方法得到的碳酸鈷產(chǎn)品純度大于98％。
10、(2)可實現(xiàn)性
11、該工藝簡單，易于實現(xiàn)工業(yè)化，最大限度與現(xiàn)有設(shè)備及生產(chǎn)工藝相結(jié)合，無廢水廢氣排放，綜合回收其中的鋅、鈷有價金屬，可實現(xiàn)高鈷渣的高效回收利用。
12、(3)產(chǎn)品
13、工藝生產(chǎn)產(chǎn)品為碳酸鈷產(chǎn)品純度較高，可達(dá)到98％以上。生產(chǎn)過程易于控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
14、(4)生產(chǎn)成本
15、采用工藝簡單，易于操作，試劑消耗少，生產(chǎn)成本低。
16、(5)通過對反應(yīng)條件控制：包括在制備過程中，對反應(yīng)溫度、時間等條件的控制、在碳酸鈷的沉淀過程中，控制碳酸鈉的加入量、反應(yīng)體系的ph值，可以避免反應(yīng)不完全或生成副產(chǎn)物以及碳酸鈷的晶型、粒徑分布不均，甚至生成其他形式的鈷化合物(如氫氧化鈷)，上述條件共同滿足的情況下從而能夠?qū)崿F(xiàn)提高碳酸鈷的純度。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種高鈷渣制取碳酸鈷的工藝，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：鋅鈷浸液：控電位浸出，取100g高鈷渣，以15％硫酸溶液為浸出液，采用浸出液固比4:1，浸出溫度85℃、反應(yīng)時間2.0h，采用過硫酸銨為氧化劑，將浸出過程中溶液電位保持在1.20V左右，過濾得到鋅鈷浸液A，高鈷渣中鋅鈷浸出率均高于99.0％；浸出液中鈷濃度為10～12g/L，溶液Co/Mn比高于10000，可實現(xiàn)選擇性浸出目的；在電位穩(wěn)定后開始計時，并定時取樣分析溶液和固體成分；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高鈷渣制取碳酸鈷的工藝，其特征在于，所述高鈷渣化學(xué)成分含量表如下：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種高鈷渣制取碳酸鈷的工藝，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：鋅鈷浸液：控電位浸出，取100g高鈷渣，以15％硫酸溶液為浸出液，采用浸出液固比4:1，浸出溫度85℃、反應(yīng)時間2.0h，采用過硫酸銨為氧化劑，將浸出過程中溶液電位保持在1.20v左右，過濾得到鋅鈷浸液a，高鈷渣...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：牛振華，魯興武，殷勤生，楊斌，李俞良，張恩玉，馬琳亭，程亮，馬愛軍，王永剛，馬福，何乃勇，王宏偉，劉瑛鑫，李銀麗，紀(jì)武仁，
申請(專利權(quán))人：西北礦冶研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。