專利名稱：一種含鎘的鎳鈷溶液凈化除鎘的方法
技術領域：
本發明涉及溶液除鎘領域，具體地說是一種含鎘的鎳鈷溶液凈化除鎘的方法。
背景技術：
鎘是一種較稀有的元素，是電池和釉料發色的重要原料；但鎘是一種有毒物質，被其污染的空氣和水，對人體的危害非常嚴重。含Cd空氣的極限濃度值為200ug/m3，含Cd大于0. 5 X ioVl的廢水不能外排。傳統含鎘的鈷鎳溶液除鎘方法通常有硫化物除鎘法、置換除鎘法和水解沉淀除鎘法。這些方法的缺點是試劑消耗大，鎘渣含鈷、鎳高，鎳鈷收率低，一般在90-95%，同時也不利于鎘的回收利用。近年來，許多科技工作者和研發人員對含鎘的鎳鈷溶液進行了萃取除鎘、電積除鎘、離子交換除鎘等試驗工作，雖然這些方法較傳統方法有較大改進，但仍然未能較理想地解決傳統方法存在的問題。萃取法除鎘雖然效果好，除Cd徹底，金屬收率高，但萃取級數多，萃取線長，設備投資大，酸堿、電耗也較高。單一的樹脂除鎘雖然流程短、操作簡便，運行成本低,金屬收率高,但只適合于氯鹽體系。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服上述現有除鎘工藝的不足，提供一種具有工藝流程短、除鎘徹底、操作簡便、運行成本低、金屬收率高的鎳鈷溶液凈化除鎘方法，同時其適用于氣鹽體系和硫Ife鹽體系除鋪。為此，本發明采用如下的技術方案一種含鎘的鎳鈷溶液凈化除鎘的方法，其特征在于，選用鎘濃度小于0. lg/L的鎳鈷溶液，先將鎳鈷溶液中的鎘通過溶劑萃取富集到鈷溶液或洗液中，使鎘的濃度達到0. 1-1. Og/L ;然后采用陰離子樹脂將鈷溶液或洗液中的鎘除去，使 Cd〈0. 001g/L, Ni/Cd 和 Co/Cd 均達到 50000-100000 :1。本發明凈化除鎘的具體步驟為
1)采用鎘濃度小于0.lg/L的鎳鈷溶液作為P204料液，先經P204萃取劑萃取除Ca、Cu、Mn和Zn雜質，P204負載有機相采用0. 7-1. 2mol/L的HCl洗滌，P204萃余液經P507萃取劑萃Co和Cd，使Co和Cd萃入P507有機相中，而鎳留在P507萃余液中，P507萃余液即為含Cd達標的鎳溶液；
2)生產CoCl2溶液P507負載有機相用0.4-0. 6mol/L的稀硫酸洗滌，再用3. 0-3. 5mol/L的鹽酸反萃，得到的pH值為3. 0-3. 5的含Cd氯化鈷溶液進行D201或717樹脂交換，采用
的溫度為常溫，流速為1)抱&，交換方式采用上進下出，交換后液CoCl2溶液中的Co/Cd
達到(50000-100000) 1 ；
或生產CoSO4溶液P507負載有機相用1. 2-1. 5mol/L的鹽酸洗滌，洗滌后的P507負載有機相再用1. 5-1. 75mol/L的稀硫酸反萃得到CoSO4溶液，CoSO4溶液中的Co/Cd達到(50000-100000):1,得到的洗液pH值為4. 0-4. 5，溫度為35-45°C，以流速麻/A進行
D201或717樹脂交換，交換后液作為P204料液回收鈷；
所述流速公式中的Bv為樹脂體積倍數,單位為m3, h為小時；
3)所得的飽和樹脂用清水解析，所得的解析液Cd〈0.001g/L停止解析，然后用鹽酸轉型備用；
4)解析液采用堿液沉鎘，或用鋅粉置換制取海綿鎘來回收鎘。本發明適用于氯鹽系統和硫酸鹽系統除鎘。本發明的原理是利用P507萃Co、Cd效果好，使鈷、鎘萃入有機相，鎳留在萃余液中，通過P507萃取實現了鎳與鈷鎘的分離。生產CoCl2溶液時，有機相采用硫酸洗滌，鎘和鈷仍保留在有機相中，經鹽酸反萃后，只含鎘的氯化鈷溶液經樹脂交換便可達到電鈷或電池級鈷化合物的要求。生產CoSO4溶液時，因鎘在氯濃度35-50g/L的條件下就能生成CdCl42-絡陰離子，鈷生成CoCl42-需在Cl—濃度大于l80g/L甚至200g/L以上才能形成；利用鈷、鎘離子形成陰絡離子的差異，采用1. 2-1. 5 mol/L的鹽酸洗滌，將有機相中的鎘全部洗下。本發明與傳統方法及單一樹脂交換法相比，不但工藝流程短、操作簡便，鎳鈷收率高(收率均大于99. 5%)，產品質量好，而且具有適應范圍廣(氯鹽和硫酸鹽系統)，綜合利用好等優點。


圖1為本發明制取高Co/Cd、高Ni/Cd的氯化鈷溶液、硫酸鎳溶液的工藝流程圖。圖2為本發明制取高Co/Cd、高Ni/Cd的硫酸鈷、硫酸鎳溶液的工藝流程圖。
具體實施例方式如圖1-2所示，鎳鈷溶液萃取，樹脂交換凈化除鎘其工藝條件為
(I)萃取富集鎘，使鈷鎘與鎳分離及鈷與鎘分離
P204 萃余液pH 3. 5-4. 0
P507萃取分尚鈷、鎘與鎳(或鈷與鎘)
有機相組成P507: (20-25) %(V/V)，油(80-75) %(V/V)
級數安排
權利要求
1.一種含鎘的鎳鈷溶液凈化除鎘的方法，其特征在于，選用鎘濃度小于o. lg/L的鎳鈷溶液，先將鎳鈷溶液中的鎘通過溶劑萃取富集到鈷溶液或洗液中，使鎘的濃度達到0.1-1. Og/L ;然后采用陰離子樹脂將鈷溶液或洗液中的鎘除去，使Cd〈0. 001g/L, Ni/Cd和Co/Cd 均達到 50000-100000 :1。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，凈化除鎘的具體步驟為 1)采用鎘濃度小于0.lg/L的鎳鈷溶液作為P204料液，先經P204萃取劑萃取除Ca、Cu、Mn和Zn雜質，P204負載有機相采用0. 7-1. 2mol/L的HCl洗滌，P204萃余液經P507萃取劑萃Co和Cd，使Co和Cd萃入P507有機相中，而鎳留在P507萃余液中，P507萃余液即為含Cd達標的鎳溶液； 2)生產CoCl2溶液P507負載有機相用0.4-0. 6mol/L的稀硫酸洗漆，再用1.5-1. 75mol/L的鹽酸反萃，得到的pH值為3. 0-3. 5的含Cd氯化鈷溶液進行D201或717樹脂交換，采用的溫度為常溫，流速為@ -備)加Ih ,交換方式采用上進下出，交換后液CoCl2溶液中的 Co/Cd 達到(50000-100000) 1 ； 或生產CoSO4溶液P507負載有機相用1. 2-1. 5mol/L的鹽酸洗滌，洗滌后的P507負載有機相再用1. 5-1. 75mol/L的稀硫酸反萃得到CoSO4溶液，CoSO4溶液中的Co/Cd達到(50000-100000):1，得到的洗液pH值為4. 0-4. 5，溫度為35-45°C，以流速伽/A進行 3 4D201或717樹脂交換，交換后液作為P204料液回收鈷； 所述流速公式中的Bv為樹脂體積倍數,單位為m3, h為小時； 3)所得的飽和樹脂用清水解析，所得的解析液Cd〈0.001g/L停止解析，然后用鹽酸轉型備用； 4)解析液采用堿液沉鎘，或用鋅粉置換制取海綿鎘來回收鎘。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，它適用于氯鹽系統和硫酸鹽系統除鋪。
全文摘要
本發明涉及一種含鎘的鎳鈷溶液凈化除鎘的方法。傳統萃取法除鎘雖然效果好，除鎘徹底，但萃取級數多，萃取線長；單一的樹脂除鎘雖然流程短、操作簡便，運行成本低，金屬收率高，但只適合于氯鹽體系。本發明的特征在于，選用鎘濃度小于0.1g/L的鎳鈷溶液，先將鎳鈷溶液中的鎘通過溶劑萃取富集到鈷溶液或洗液中去，使鎘的濃度達到0.1-1.0g/L；然后采用陰離子樹脂將鈷溶液或洗液中的鎘除去，使Cd<0.001g/L，Ni/Cd和Co/Cd均達到50000-1000001。本發明不但流程短、操作簡便、鎳鈷收率高、產品質量好，而且具有適應范圍廣、綜合利用好等優點。
文檔編號C22B23/00GK103060555SQ20121055286
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月18日 優先權日2012年12月18日
發明者楊仁武, 楊杰, 佟永明 申請人:浙江華友鈷業股份有限公司