氧化镍矿硫酸浸出液中钴镍镁分离研究

1、氧化镍矿硫酸浸出液中钴镍镁分离研究氧化锲矿硫酸浸出液中钻锲镁常共存，通常采用皂化P507分离钻锲工艺，该工艺存在引入杂质离子、工艺流程长、造成废水排放等问题。本文先采用氧化镁沉淀法从硫酸溶液中将钻锲与镁分离,再采用P507-N235无皂化萃取体系分离钻和镍,研究钴镍与镁沉淀分离和钴镍萃取分离的影响因素和工艺条件,以及钴镍沉淀机理、氧化镁回收和萃取过程水相损失,并对比P507-N235体系和钠皂化P507体系萃取分离钻锲效果。全文的主要研究内容和结果如下：(1)钠皂化P507体系分离钻和锲,相比O/A=2:1时分相效果好,但钴和镍几乎完全萃取,较难实现钴和镍的分离;O/A从2:1下降到1:30,

2、钻和锲萃取率均降低，但锲萃取率下降的幅度较大，故B(Co/Ni)逐渐升高；在0伏01:1条件下，萃取分相时间较长，均大于1h。相比O/A为1:30时，B(Co/Ni)为119.6,可以实现钻和锲的初步分离；负载有机相用0.05mol/L的硫酸在O/A为3:1的条件下经三级洗涤，共萃的锲可以完全洗下；洗涤后的负载有机相用0.25mol/L的硫酸在O/A为2:1的条件下经两级反萃，钻可以反萃完全。钻锲萃取率均随料液中Mg2轨度的增大而降低。钠皂化P507体系分离钻锲镁,钴、镍和镁萃取率随O/A的减少而降低,但镍和镁萃取率下降的幅度较大,故B(Co/Ni)和B(Co/Mg)逐渐升高。(2)P507-

3、N235体系萃取分离钻和锲,钻萃取率随料液pH值的升高而增大但增加幅度逐渐变小,而镍增加幅度较小。增大相比O/A,钴和镍萃取率都逐渐增大但钻萃取率增加幅度比锲萃取率增加幅度大；水相平衡pH值随料液pH的增大先升高后几乎保持不变,但不随O/A的变化而变化。增大有机相P507用量(煤油用量相应减少)，钻萃取率先逐渐增大后又减小锲萃取率缓慢升高；萃取分相时间随P507用量和O/A的增大而延长，随N235用量增大先延长后缩短。在硫酸介质中，N235不参与Co和Ni的萃取反应，但可以萃取P507释放的H饼口硫酸介质中原有的H+,因此可以用N235调节水相酸度。萃取过程水相损失随料液初始pH值的降低、O/

4、A和N235用量的增大而增多，但N235用量的影响相对较大。P507-N235体系分离钻和锲的适宜条件是：料液相初始pH为4.6,相比O/A为2:1,有机相组成P50730%,N23515%,磺化煤油为55%一级萃取钻萃取率为41.5%,锲为1.6%,分离系数B(Co/Ni)为42.53。经过五级错流萃取,钴萃取率达到97.1%,镍为15.9%。采用水作为负载有机相的洗涤溶剂,O/A为4:1,洗涤时间为2min,经两级洗涤镍可以洗涤完全,Co的损失率为2.45%;采用0.05mol/L硫酸作为负载有机相的反萃溶液,O/A为2:1,反萃时间为5min,经两级反萃后钴反萃率接近100%。P507-

5、N235体系的E-pH曲线不同于皂化P507体系,P507-N235体系在平衡pH4-4.8范围内钴萃取率较高,而平衡pH>4.6后钴萃取率不再增加反而下降,镍萃取率较高的pH范围在pH>4.9以上。P507-N235体系钻萃取率和钻锲分离系数B(Co/Ni)比皂化P507体系低，但萃取分相时间较短，且洗涤和反萃所需酸度较低。镁对P507-N235体系分离钻和锲影响显著，为避免Mg2对钻锲分离的影响，需控制料液中Mg2袱度不大于0.1g/L。(3)氧化镁沉淀法从含钻锲镁的硫酸溶液中回收钻锲,平衡pH氧化镁用量和温度是主要影响因素。升高温度和降低氧化镁用量可以减少沉淀

6、产物中镁的含量。钻锲和镁分离的适宜条件为：氧化镁用量nMgO:(nNi+nCo)为2.0,反应时间为2h,反应温度为60c，搅拌速度为300rpm，在该条件下钻沉淀率为99.5%,锲沉淀率为97.2%,镁沉淀率为0.2%,反应后溶液平衡pH为8.9。（4）氧化镁沉淀法回收钴镍过程可能涉及两类反应,即氧化镁与溶液中氢离子反应和金属离子的水解反应；平衡pH越高（氧化镁用量越多）,沉淀产物中氧化镁的夹带量也越多。钻锲沉淀物可用0.05mol/L硫酸进行溶解，所得溶液pH值为4.7,金属离子含量:Co0.11g/L,Ni0.99g/L,Mg5.2mg/L。钴镍沉淀产物的硫酸浸出溶液,可采用P507-N235#系（组成P50730%,N23515%,磺化煤油