全濕法從錳鈷鎳渣中回收鈷、鎳的試驗研究

鄭淑芳 呂琪 馮青

摘 要 隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，在一些實驗探究中也取得了一定的成就。本文將對全濕法從錳鈷鎳渣中回收鈷鎳的實驗進行淺析，在此實驗中不同的工藝參數(shù)也會對實驗的效果有所影響，其中除了從中錳鈷鎳渣中提取出鈷和鎳，還會生成一些副產(chǎn)品。對全濕法提煉出的產(chǎn)品進行溶解、分離、提純、反淬等一系列操作后，可以得到純度為99.5%以上的水合硫酸鎳、水合硫酸鈷等產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞 全濕法 錳鈷鎳渣 回收 試驗研究

中圖分類號：TF815文獻標(biāo)識碼：A

0引言

我國土地遼闊、地大物博，在我國的南部具有很多的有色金屬礦脈。但是在我國的發(fā)展中，對有色金屬的需求始終無法滿足，其中鈷和鎳是兩種重要的有色金屬資源。隨著我國科技的進步，專家對提取錳礦中的鈷和鎳金屬進行研究，當(dāng)前最為普遍的方法便是濕法冶煉。通過一系列復(fù)雜的操作，對其進行凈化提純，最終的得到純度較高的有色金屬鈷和鎳。

1鈷和鎳提取的方法

為了滿足我國對鈷和鎳有色金屬的需求，我國有兩種常見的方法對其進行提取，一是火法、二是濕法。其中火法的冶煉需要提供大量的熱，對廢渣進行高溫處理，需要的要求、成本較高，不適合大批量生產(chǎn)。

濕法提取鈷和鎳用酸浸出法或堿浸出法，用酸浸出法或堿浸出法都可以輕易的得到較高的浸出率，但是兩種方法各有利弊。酸浸出法使用時很難有效的選擇浸出的元素，需要對浸出液進行多層凈化，從而去除浸出液中其他的元素，提高產(chǎn)品的回收率和純度。堿浸出法對反應(yīng)條件要求較高，往往需要對錳鈷鎳渣進行預(yù)處理或者高溫高壓處理，從而提高了實驗的成本。因此，在提取有色金屬的實驗中濕法更受人們青睞，本文也主要對酸浸出法提取鈷和鎳試驗進行研究，希望對回收鈷和鎳的方法提供一些參考。

2實驗的原料與設(shè)備介紹

實驗的主要原料就是錳鈷鎳渣，因為主要對酸浸出法進行探究，還需要一些簡單的試劑，比如純硫酸、碳酸鈉、氫氧化鈉、氟化鈉、黃鈉鐵釩、萃取劑和溶劑煤油等，其中對于萃取劑一般選用常見的P204和P507兩種。

對于實驗的設(shè)備便是S21-3定時恒溫磁力攪拌器、恒溫水浴箱、恒溫油浴鍋、真空干燥箱、紫外線可見分光光度計等設(shè)備。

3實驗的原理

從錳鈷鎳渣中濕法冶煉鈷和鎳有色金屬，主要是用濕法冶金生產(chǎn)電解金屬錳、二氧化錳、硫酸錳等產(chǎn)品，從而獲得含有鈷和鎳的水合物。將錳鈷鎳渣一起溶解到試劑中，錳礦中的錳、鈷、鎳會以游離態(tài)離子或化合物的形式存在于溶液中。因溶解時會混有其他離子，通常會選用二甲胺基磺酸鈉凈化劑以此來初步除去溶液中的各種雜質(zhì)，為下一步的操作提供一個合適的條件。進行凈化之后的錳鈷鎳廢渣主要還是以錳化合物為主，鈷和鎳的成分相對于錳化合物來說還是十分微弱的，但是卻比存在于自然界鈷鎳化合物的含量高很多。在一些工廠中，每年會產(chǎn)生大量的錳鈷鎳廢渣，對廢渣進行一系列操作進行提取鈷鎳有色金屬，還是非常合理明智的選擇，使廢渣具有了很高的經(jīng)濟價值。

在對錳鈷鎳廢渣進行凈化之后，得到相應(yīng)的凈化渣，再對凈化渣進行加熱鼓泡處理，可以富集得到更多的鈷鎳有色金屬。相比傳統(tǒng)的方式，進行加熱鼓泡處理可以明顯的提高鈷鎳的提取率。

4實驗的工藝流程

對得到的錳鈷鎳廢渣進行凈化處理，對錳鈷鎳渣進行富集，得到鈷鎳組。用稀釋硫酸對鈷鎳組進行洗滌，從而會大部分除去鈷鎳組中的錳離子和鐵離子，從而得到的物質(zhì)叫做鈷鎳泡沫渣。加熱硫酸，多次浸泡鈷鎳泡沫渣，使其充分的溶解到酸中，對浸出液進行凈化，得到雜質(zhì)較少的浸出液。最后用硫酸進行反淬、蒸發(fā)溶劑、冷卻結(jié)晶等方法對鈷鎳化合物進行提取，得到硫酸鈷和硫酸鎳等產(chǎn)物。

5實驗結(jié)果分析

本實驗需要對錳鈷鎳渣進行多種操作，涉及很多步驟，每個步驟都需嚴(yán)謹(jǐn)仔細，以免為接下來的操作留下隱患。對錳鈷鎳渣進行鈷鎳富集時，要將錳鈷鎳渣按照適當(dāng)?shù)谋壤M行漿化，保障可以最大限度地提取鈷鎳組。此步驟時要注意鈷鎳組的沉淀和錳鐵沉渣進行分離，要在合適的溫度下不斷地攪拌，使其充分反應(yīng)。

用熱酸對鈷鎳泡沫渣進行溶解時，需要合理的控制反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間，嚴(yán)格把控鈷鎳泡沫渣與硫酸的比例，從而得到相關(guān)的水溶液。

凈化操作時需要選擇合適的凈化方法，不同的雜質(zhì)要選擇不同的除雜試劑，確保凈化時要做到高效便捷。

6結(jié)語

綜上所述，對錳鈷鎳渣進行提取鈷和鎳是相對高效便捷的方法，在我國科學(xué)技術(shù)水平不斷發(fā)展的時代，滿足對鈷和鎳有色金屬需求的愿望指日可待。用全濕冶金法對錳鈷鎳廢渣中的鈷和鎳進行有效的提取是非常便捷的，可以對鈷和鎳進行很好的回收，并制得合格的精致硫酸鉻與硫酸鎳產(chǎn)品。

參考文獻

[1] 甘昌遠，羅昌璃，龍海平.錳鹽生產(chǎn)中鎳鈷回收實驗探索[J].中國錳業(yè)，2013，31（01）：35-37.

[2] 林琦.我國錳礦資源特點及利用現(xiàn)狀[J].中國錳業(yè)，1987（03）：1-4+12.

[3] 寧孝生.氧化錳礦直接還原浸出溶液的凈化電積[J].中國錳業(yè)，1996，14（03）：32-34.