鈷鎳萃取工業(yè)應(yīng)用

一、使得制備純度高的化工產(chǎn)品的步驟大大簡(jiǎn)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(huì)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(jiǎn)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(shí)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。

萃取法分離金屬離子作為現(xiàn)代冶金的主要手段，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，自上世紀(jì)50年代在銅濕法冶金中得到應(yīng)用，并且取得巨大成功以后，相繼在很多領(lǐng)域，比如鈷鎳冶金、稀土冶金、鎢鉬冶金、鉭鈮冶金、核工業(yè)冶金中得到大量應(yīng)用，并且得到了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

一、銨鹽中

在鈷鎳冶金中，由于原礦的品味一般很低，所以會(huì)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)陰離子中

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(yáng)離子中

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(huì)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(huì)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(huì)先用氟化銨除去鈣鎂。對(duì)于銅，由于經(jīng)常會(huì)與鈷鎳礦伴生，所以考慮綜合回收利用，會(huì)先用銅萃取劑撈銅后再送P204除雜。

一、調(diào)節(jié)合適的萃取pH，酸性萃取劑對(duì)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(shí)間。在發(fā)生萃取時(shí)，一般萃取級(jí)數(shù)會(huì)確定，如果相比不合適，會(huì)降低鈷鎳的收率。萃取其實(shí)就是一個(gè)混合澄清的過程，如果攪拌速率不合適，就會(huì)導(dǎo)致混相，在澄清段分相不好，就會(huì)污染料液，混合時(shí)間不合適會(huì)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(gè)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(huì)得到約45g/L的鈷鎳料液。用3.5moL/L的酸反萃，會(huì)得到約100g/L的鈷鎳料液。

四、對(duì)萃取過程的監(jiān)控。一般每2小時(shí)，需要把各級(jí)數(shù)的料液的雜質(zhì)分析檢測(cè)，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(gè)比較高的儲(chǔ)桶，上部進(jìn)料，下部出料，油份由于密度小會(huì)懸浮在料液上部。

(2)活性炭除油，就是在一個(gè)活性炭的儲(chǔ)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。

?銅鈷鎳的分離

處理硫化銅鎳礦，一般采用選礦、熔煉和吹煉獲得高冰鎳，然后再用浮選法使銅鎳分離，銅、鎳精礦再分別送冶煉產(chǎn)出金屬銅和金屬鎳，在冶煉過程中綜合回收鈷和鉑族元素，某銅鎳硫化礦的原則工藝流程如下:詳見流程圖:

品位較高的銅鎳礦可以直接送去冶煉獲得高冰鎳，只有貧的銅鎳礦才進(jìn)行選礦。浮選獲得的銅鎳混合精礦經(jīng)過冶煉得出的高冰鎳，其分離方法有熔煉法、水冶法和浮選法，而浮選法是較經(jīng)濟(jì)且有效的方法之一，我國(guó)某銅鎳礦系采用浮選法分離高冰鎳。該廠的高冰鎳的物相組成是硫化鎳(Ni3S2)、硫化銅〔(Cu2S2)2FeS+Cu2S〕、合金(Cu-Ni-Fe)、金屬銅(Cu)以及少量的磁鐵礦(Fe3O4)和殘?jiān)?。其中硫化鎳和硫化銅的含量占90%以上。因此，銅鎳分離的關(guān)鍵是硫化鎳和硫化銅的分離。高冰鎳經(jīng)磨碎后，銅鎳硫化物的粒子互相解離，在強(qiáng)堿性溶液中(PH12~12.5)，加入丁黃藥進(jìn)行浮選。此時(shí)硫化鎳被抑制，硫化銅上浮，達(dá)到分離的目的。這一新工藝成功的被應(yīng)用，使我國(guó)銅鎳分離技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。