从含钴及其它杂质的镍溶液中要得到镍电解液,一般可采用三种方法:
1、沉淀法经氧化,在一定PH值下沉淀铁、铜,再经强氧化剂氧化,沉淀钴及其它杂质;
2、沉淀+萃取法,含钴和镍的料液可以通过硫酸浸取含钴和镍的矿石而得到。原料液含有的铁、铜和其它杂质,在萃取之前,通过沉淀、过滤等方法除去。除去杂质后的料液与烷基膦酸烷基酯多级接触,分离镍钴。用电解的方法制得高纯镍金属。
3、萃取+膜法,采用有机膦萃取剂(国内称为5709)对酸性含镍料液特别是硫酸选择性浸出含镍溶液进行多级逆流萃取,除去溶液中的金属杂质,再经过膜分相除油装置除去萃余液中的有机物,通过不溶阳极电极得到高纯镍产品,反萃后的含钴料液经5709萃取净化可生产高纯钴产品。
对比以上三种方案,沉淀法步骤多,有渣操作,有明显的缺点。沉淀+萃取法的缺点是萃取分离镍钴前,杂质要通过沉淀、过滤等方法加以去除。萃取+膜法流程简单,效果优异。
萃取+膜法的工艺流程主要为:采用有机膦萃取剂作为萃取剂对原料液进行萃取,有机膦萃取剂(5709)是一种烷基膦可使钴在有机相中的浓度提高,萃取后负载有机相进入反萃段,经过反萃钴、铜、铅、锌后,再经过高酸(~6NH2SO4)反萃杂质铁,温度为30-50℃。反萃后的有机相进入皂化段,用40%的氢氧化钠溶液对有机相均相皂化、复用。萃余液进入膜分相除油装置,去除有机物,净化后的镍电解液进入电解槽,通过不溶阳极电积得到符合冶金部颁标准1.号镍板。阳极液则返回浸出,实现闭路循环。低酸反萃后的钴料液经5709萃取净化段进行二次分离净化,可制得高纯钴产品。
在镍钴萃取分离过程中,可采用传统萃取槽或新型CWL-M系列离心萃取机进行萃取。离心萃取机和传统萃取槽的工作原理有着本质的不同,CWL新型离心萃取机是郑州天一萃取推出的具有自主知识产权的产品——完美实现了大流比工业湿法冶金镍钴萃取分离需求。该系列CWL-M系列离心萃取机还具有以下优势:
①金属萃取率高,可达99.9%
②工艺流程简单、操作方便
③获得反萃液品质稳定,可满足不同生产要求
④处理后的水相溶剂残留量少,可减轻后续工段处理压力
⑤萃取设备占地面积少,处理弹性大