第一節(jié) 鈷鎳的簡介
鈷鎳作為工業(yè)味精,在硬質(zhì)合金、石油催化、人造金剛石、功能陶瓷、軍工 行業(yè) 、高能電池等方面得到廣泛應(yīng)用,但是由于鈷鎳性質(zhì)非常相似,而現(xiàn)代工業(yè)要求鈷鎳的純度比較高,所以在鈷鎳冶金中,萃取法得到廣泛高效的應(yīng)用。(立項報告)
第二節(jié) 鈷鎳的主要萃取體系
一、銨鹽中的萃取體系
在鈷鎳冶金中,由于原礦的品味一般很低,所以會先選礦富集,在選礦富集過程中,通過還原熔煉,得到高锍鎳,通過加壓氨浸出,得到鈷氨絡(luò)離子、鎳氨絡(luò)離子。然后用萃取劑比如叔碳羧酸Versatic911、二(2-羥基-5-辛基)苯甲胺等萃取分離。
二、絡(luò)陰離子萃取體系
主要是胺萃取劑如2-乙基己基污、N235。由于鈷鎳金屬離子與氯離子都能結(jié)合成陰離子,胺萃取劑能夠從溶液中萃取陰離子。
三、陽離子萃取體系
主要是酸性萃取劑,在鈷鎳中主要從硝酸鹽體系、硫酸鹽體系萃取分離鈷鎳離子。在工業(yè)上也應(yīng)用的最為廣泛的萃取劑是P204、P507。P204主要用于鈷鎳的初步除雜、而P507主要用于鈷鎳的深度除雜以及鈷鎳分離。在鈷鎳浸出過程中,其他金屬離子也會浸出進(jìn)入溶液,比如鐵鋁鋅錳鈣鉻鎘鉛鎂等等,一般先用化學(xué)法把大量的鐵鋁鉻鈣除去,用P204萃取除少量的鐵鋁鉻鈣,大量的鋅錳,以及部分銅。而P507再深度除掉剩余的雜質(zhì)如鎂等,以及分離鈷鎳。由于鈣在反萃過程中會形成碳酸鈣沉淀,而鎂在P507除雜,由于與鈷鎳的萃取曲線靠的很近,所以有些公司會先用氟化銨除去鈣鎂。對于銅,由于經(jīng)常會與鈷鎳礦伴生,所以考慮綜合回收利用,會先用銅萃取劑撈銅后再送P204除雜。
第三節(jié) 鈷鎳的工業(yè)應(yīng)用
一、使得制備純度高的化工產(chǎn)品的步驟大大簡化了,以前的方法,比如重結(jié)晶、化學(xué)除雜法等方法,不僅步驟繁瑣,而且會降低主要金屬的回收率。
二、使得綜合回收利用礦物成了可能,很多礦物都有大量的伴生礦,一些稀散金屬由于沒有單獨(dú)的礦床或者品味很低,在以前得不到利用,但萃取法能夠有效富集金屬。使得以前不能利用的金屬得到利用。
三、使得一些化工產(chǎn)品的制備更加簡便,比如電解銅,在沒有萃取法之前,由于用氯化銅電解液電解出的銅不夠質(zhì)密,而只能用硫酸銅,那么就要求浸出時必須使用硫酸做浸出劑。而氯化浸出不僅節(jié)約成本、而且浸出率高。應(yīng)用萃取法,就可以使用氯化浸出法,銅銅萃取劑撈銅后,再用硫酸反萃后就是硫酸銅電解液。
第四節(jié) 鈷鎳的基本操作流程
一、調(diào)節(jié)合適的萃取pH,酸性萃取劑對溶液pH比較敏感,所以保持合適的溶液pH既保證萃取,又可保證金屬的分離,用P204、P507一般要求pH在3.5-4.0。
二、控制合適的相比,攪拌速度、混合時間。在發(fā)生萃取時,一般萃取級數(shù)會確定,如果相比不合適,會降低鈷鎳的收率。萃取其實(shí)就是一個混合澄清的過程,如果攪拌速率不合適,就會導(dǎo)致混相,在澄清段分相不好,就會污染料液,混合時間不合適會導(dǎo)致萃取效率低下。
三、反萃酸度以及反萃相比。反萃就是一個分離與富集的過程,考慮到下一步的處理需要一定濃度的料液,所以反萃酸度就控制著料液的濃度。比如用1.5moL/L的酸反萃,會得到約45g/L的鈷鎳料液。用3.5moL/L的酸反萃,會得到約100g/L的鈷鎳料液。
四、對萃取過程的監(jiān)控。一般每2小時,需要把各級數(shù)的料液的雜質(zhì) 分析 檢測,以判斷萃取分離的好壞。
五、油份的除去。
主要有三種措施:
(1)靜置分離,用一個比較高的儲桶,上部進(jìn)料,下部出料,油份由于密度小會懸浮在料液上部。
(2)活性炭除油,就是在一個活性炭的儲桶里,讓料液從其中經(jīng)過。
(3)超聲波除油,通過超聲波的能量,破除乳化,加速油與水的分離。
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