全湿法从锰钴镍渣中回收钴、镍的试验研究

2020-06-15 04:07郑淑芳吕琪冯青
科教导刊·电子版 2020年7期
关键词:试验研究回收

郑淑芳 吕琪 冯青

摘 要 随着我国科学技术的不断发展与进步,在一些实验探究中也取得了一定的成就。本文将对全湿法从锰钴镍渣中回收钴镍的实验进行浅析,在此实验中不同的工艺参数也会对实验的效果有所影响,其中除了从中锰钴镍渣中提取出钴和镍,还会生成一些副产品。对全湿法提炼出的产品进行溶解、分离、提纯、反淬等一系列操作后,可以得到纯度为99.5%以上的水合硫酸镍、水合硫酸钴等产品。

关键词 全湿法 锰钴镍渣 回收 试验研究

中图分类号:TF815文献标识码:A

0引言

我国土地辽阔、地大物博,在我國的南部具有很多的有色金属矿脉。但是在我国的发展中,对有色金属的需求始终无法满足,其中钴和镍是两种重要的有色金属资源。随着我国科技的进步,专家对提取锰矿中的钴和镍金属进行研究,当前最为普遍的方法便是湿法冶炼。通过一系列复杂的操作,对其进行净化提纯,最终的得到纯度较高的有色金属钴和镍。

1钴和镍提取的方法

为了满足我国对钴和镍有色金属的需求,我国有两种常见的方法对其进行提取,一是火法、二是湿法。其中火法的冶炼需要提供大量的热,对废渣进行高温处理,需要的要求、成本较高,不适合大批量生产。

湿法提取钴和镍用酸浸出法或碱浸出法,用酸浸出法或碱浸出法都可以轻易的得到较高的浸出率,但是两种方法各有利弊。酸浸出法使用时很难有效的选择浸出的元素,需要对浸出液进行多层净化,从而去除浸出液中其他的元素,提高产品的回收率和纯度。碱浸出法对反应条件要求较高,往往需要对锰钴镍渣进行预处理或者高温高压处理,从而提高了实验的成本。因此,在提取有色金属的实验中湿法更受人们青睐,本文也主要对酸浸出法提取钴和镍试验进行研究,希望对回收钴和镍的方法提供一些参考。

2实验的原料与设备介绍

实验的主要原料就是锰钴镍渣,因为主要对酸浸出法进行探究,还需要一些简单的试剂,比如纯硫酸、碳酸钠、氢氧化钠、氟化钠、黄钠铁钒、萃取剂和溶剂煤油等,其中对于萃取剂一般选用常见的P204和P507两种。

对于实验的设备便是S21-3定时恒温磁力搅拌器、恒温水浴箱、恒温油浴锅、真空干燥箱、紫外线可见分光光度计等设备。

3实验的原理

从锰钴镍渣中湿法冶炼钴和镍有色金属,主要是用湿法冶金生产电解金属锰、二氧化锰、硫酸锰等产品,从而获得含有钴和镍的水合物。将锰钴镍渣一起溶解到试剂中,锰矿中的锰、钴、镍会以游离态离子或化合物的形式存在于溶液中。因溶解时会混有其他离子,通常会选用二甲胺基磺酸钠净化剂以此来初步除去溶液中的各种杂质,为下一步的操作提供一个合适的条件。进行净化之后的锰钴镍废渣主要还是以锰化合物为主,钴和镍的成分相对于锰化合物来说还是十分微弱的,但是却比存在于自然界钴镍化合物的含量高很多。在一些工厂中,每年会产生大量的锰钴镍废渣,对废渣进行一系列操作进行提取钴镍有色金属,还是非常合理明智的选择,使废渣具有了很高的经济价值。

在对锰钴镍废渣进行净化之后,得到相应的净化渣,再对净化渣进行加热鼓泡处理,可以富集得到更多的钴镍有色金属。相比传统的方式,进行加热鼓泡处理可以明显的提高钴镍的提取率。

4实验的工艺流程

对得到的锰钴镍废渣进行净化处理,对锰钴镍渣进行富集,得到钴镍组。用稀释硫酸对钴镍组进行洗涤,从而会大部分除去钴镍组中的锰离子和铁离子,从而得到的物质叫做钴镍泡沫渣。加热硫酸,多次浸泡钴镍泡沫渣,使其充分的溶解到酸中,对浸出液进行净化,得到杂质较少的浸出液。最后用硫酸进行反淬、蒸发溶剂、冷却结晶等方法对钴镍化合物进行提取,得到硫酸钴和硫酸镍等产物。

5实验结果分析

本实验需要对锰钴镍渣进行多种操作,涉及很多步骤,每个步骤都需严谨仔细,以免为接下来的操作留下隐患。对锰钴镍渣进行钴镍富集时,要将锰钴镍渣按照适当的比例进行浆化,保障可以最大限度地提取钴镍组。此步骤时要注意钴镍组的沉淀和锰铁沉渣进行分离,要在合适的温度下不断地搅拌,使其充分反应。

用热酸对钴镍泡沫渣进行溶解时,需要合理的控制反应温度和反应时间,严格把控钴镍泡沫渣与硫酸的比例,从而得到相关的水溶液。

净化操作时需要选择合适的净化方法,不同的杂质要选择不同的除杂试剂,确保净化时要做到高效便捷。

6结语

综上所述,对锰钴镍渣进行提取钴和镍是相对高效便捷的方法,在我国科学技术水平不断发展的时代,满足对钴和镍有色金属需求的愿望指日可待。用全湿冶金法对锰钴镍废渣中的钴和镍进行有效的提取是非常便捷的,可以对钴和镍进行很好的回收,并制得合格的精致硫酸铬与硫酸镍产品。

参考文献

[1] 甘昌远,罗昌璃,龙海平.锰盐生产中镍钴回收实验探索[J].中国锰业,2013,31(01):35-37.

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