[00142186]一种从碳酸铜锰钴钙锌混合物中分离铜钴锰的方法

1、课题来源与背景 1.1 课题来源 自选课题。 1.2 背景 目前,在钴的湿法冶金生产中,钴原料中的杂质金属在P204除杂工序中被除去,形成含大量铜锰锌钙等杂质金属及少量钴的氯化物溶液。这些溶液常用碳酸钠沉淀成铜锰锌钙钴的碳酸盐（也可以用氢氧化钠将其沉淀形成氢氧化物）。这种碳酸盐沉淀中含量最多的是铜和锰,钴的含量虽然不高,但钴价格很高。因此沉淀中价值最高的是铜、锰和钴三种金属。兰州金川新材料公司钴生产系统中每年产生的这种碳酸盐渣达数千吨以致上万吨,其中有价金属的价值达数千万元。现行的回收方法主要有火法、N235萃取法、加压结晶生产硫酸锰、电解法、硫化物除杂法等。火法处理回收率低,钴的回收率不到50%。N235萃取法可将氯化物体系中的锰与锌钴铜等金属分开,但是分相速度较慢,流程长,而且N235挥发气味大,在经济上也不合算。加压结晶法的缺点在于对设备要求高,流程长。硫化物除杂工艺成本高,只能提取出锰,铜锌钴所形成的硫化物更难处理。电解法投资大,电效低。 2、技术原理及性能指标 以钴生产系统中产生的P204除杂废液所形成的碳酸铜锰渣为原料,依次进行溶解除钙、分离铜、分离钴、沉淀碳酸锰等操作,从而将铜钴锰分离开来。具体反应路线及操作步骤如下： （1）向碳酸铜锰渣中加入硫酸进行溶解,并加入少量亚硫酸钠将高价Mn、Co进行还原,使铜锰钴锌等金属将以可溶性硫酸盐形成溶解,而绝大部分钙将形成硫酸钙沉淀,经过滤后产出硫酸钙沉淀渣,过滤后产出的硫酸铜锰液进入萃铜工序; （2）将硫酸铜锰液与酮肟或醛肟等萃铜试剂进行逆流萃取,将溶液中的铜离子萃入有机相,用160g/L～220g/L的硫酸将有机相中的铜反萃成硫酸铜,此硫酸铜溶液直接可用于生产硫酸铜晶体或进入电解槽电解生产阴极铜。萃铜后的萃余液进入下道工序。 （3）向萃铜余液中加入碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质,调整pH值,最高pH值以钴离子不沉淀为准。向调整pH值的溶液中加入锰或其它活泼金属粉末,将钴离子置换为钴粉。过滤分离出钴粉可作为钴产品的生产原料使用,后液主要以硫酸锰溶液为主。 （4）向硫酸锰液中加入碳酸钠,调节pH≥8,将锰及其它金属离子沉淀下来,过滤得到粗碳酸锰。 上述流程中产出的硫酸铜、钴粉、碳酸锰均可作为副产品销售。 3、技术的创造性与先进性 本课题创新性的提出一种从铜锰钴废渣中分别回收铜、锰、钴金属的工艺方法,利用该工艺可以经济方便的将铜钴锰三种有价金属分离开来,实际有价金属的循环利用,避免了废渣对环境的污染,有效地提高了企业形象和市场竞争力。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性 本课题使用的技术应用原理较为简单,操作人员可快速掌握并操作,使用化工试剂均为常规试剂,安全风险小,可适用于不同成分的铜、钴、锰混合渣或溶液的处理,回收有价金属,增加效益。 5、应用情况及存在的问题 该技术已应用,所产出的钴粉返钴生产系统处理,硫酸铜、碳酸锰渣作为副产品销售,其中硫酸铜主要应用于电积铜的生产,碳酸锰渣主要应用于电池级硫酸锰产品的生产。 6、历年获奖情况 无。