從含鈷及其它雜質的鎳溶液中要得到鎳電解液,一般可采用三種方法:
1、沉淀法經氧化,在一定PH值下沉淀鐵、銅,再經強氧化劑氧化,沉淀鈷及其它雜質;
2、沉淀+萃取法,含鈷和鎳的料液可以通過硫酸浸取含鈷和鎳的礦石而得到。原料液含有的鐵、銅和其它雜質,在萃取之前,通過沉淀、過濾等方法除去。除去雜質后的料液與烷基膦酸烷基酯多級接觸,分離鎳鈷。用電解的方法制得高純鎳金屬。
3、萃取+膜法,采用有機膦萃取劑(國內稱為5709)對酸性含鎳料液特別是硫酸選擇性浸出含鎳溶液進行多級逆流萃取,除去溶液中的金屬雜質,再經過膜分相除油裝置除去萃余液中的有機物,通過不溶陽極電極得到高純鎳產品,反萃后的含鈷料液經5709萃取凈化可生產高純鈷產品。
對比以上三種方案,沉淀法步驟多,有渣操作,有明顯的缺點。沉淀+萃取法的缺點是萃取分離鎳鈷前,雜質要通過沉淀、過濾等方法加以去除。萃取+膜法流程簡單,效果優異。
萃取+膜法的工藝流程主要為:采用有機膦萃取劑作為萃取劑對原料液進行萃取,有機膦萃取劑(5709)是一種烷基膦可使鈷在有機相中的濃度提高,萃取后負載有機相進入反萃段,經過反萃鈷、銅、鉛、鋅后,再經過高酸(~6NH2SO4)反萃雜質鐵,溫度為30-50℃。反萃后的有機相進入皂化段,用40%的氫氧化鈉溶液對有機相均相皂化、復用。萃余液進入膜分相除油裝置,去除有機物,凈化后的鎳電解液進入電解槽,通過不溶陽極電積得到符合冶金部頒標準1.號鎳板。陽極液則返回浸出,實現閉路循環。低酸反萃后的鈷料液經5709萃取凈化段進行二次分離凈化,可制得高純鈷產品。
在鎳鈷萃取分離過程中,可采用傳統萃取槽或新型CWL-M系列離心萃取機進行萃取。離心萃取機和傳統萃取槽的工作原理有著本質的不同,CWL新型離心萃取機是鄭州天一萃取推出的具有自主知識產權的產品——完美實現了大流比工業濕法冶金鎳鈷萃取分離需求。該系列CWL-M系列離心萃取機還具有以下優勢:
①金屬萃取率高,可達99.9%
②工藝流程簡單、操作方便
③獲得反萃液品質穩定,可滿足不同生產要求
④處理后的水相溶劑殘留量少,可減輕后續工段處理壓力
⑤萃取設備占地面積少,處理彈性大