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从含镍钴铝铬溶液中回收镍钴的方法

文献发布时间:2024-07-23 01:35:12


从含镍钴铝铬溶液中回收镍钴的方法

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域,具体涉及一种从含镍钴铝铬溶液中回收镍钴的方法。

背景技术

镍基高温合金中能源金属Ni、Co含量丰富,镍元素可固溶更多合金元素而不形成有害相,以其为基体的镍基高温合金在高温时的稳定性更高,因而其应用占比高达80%。镍基合金中含有60%-70%的镍,还有少量的高值金属,因此镍基高温合金废料具有很高的综合回收利用价值。从这些数据中可以看出,从镍基高温合金中回收镍,能够缓解镍的空缺。镍基单晶高温合金中Co元素的含量一般在2wt.%-15wt.%,Co元素能与Ni完全互溶,它可以提高合金微观结构稳定性。鉴于此,对镍基高温合金废料进行高效回收以及分离提取镍钴等金属资源并循环再利用就显得尤为重要。

镍基高温合金中还有5%-15%的Al、Cr,由于Al、Cr离子的存在,镍钴的回收受到了一定的阻碍。

发明内容

本发明提供一种从含镍钴铝铬溶液中回收镍钴的方法,通过沉淀-萃取的方法脱除杂Al、Cr,可在提高Ni、Co回收率的同时,深度脱除杂质。本方法可解决含Ni、Co、Al、Cr的高温废旧合金Ni、Co回收率低,工艺流程复杂的难题。

一种从含镍钴铝铬溶液中回收镍钴的方法,包括:

1)提供含镍钴铝铬溶液,用碱调节pH值为1.0-2.0;

2)一段沉Al、Cr:继续用碱调节pH为2.0-3.0;

3)二段沉Al、Cr:用碱调节步骤2)所得料液pH为5.0-6.0;分离出沉淀渣A;

4)将步骤3)所得沉淀渣A返回步骤2),(即调节pH为2.0-3.0),分离,得到沉淀渣B和沉淀后液B;将所得沉淀渣B开路出去;

5)将步骤4)所得沉淀后液B返回步骤3),(即调节pH为5.0-6.0),分离,得到沉淀渣C和沉淀后液C;

6)将步骤5)所得沉淀渣C返回步骤2),将所得沉淀后液C过滤,得到含镍钴溶液。

在对含镍钴铝铬溶液进行镍钴元素分离回收之前,需要对其中的铬、铝等金属离子进行除杂。常规方法虽也能有效去除铬、铝等金属离子,但是同时对镍钴元素的损失也较大。本发明方法既能最大限度地去除铬、铝等金属离子,还显著降低了镍钴元素的损失。本发明方法采用二段沉Al、Cr的方式,并且第二段的pH高于第一段,第二段的沉淀渣用于第一段调节溶液pH,可以更好地提高Al、Cr的去除率,减低镍和钴的损失,并降低铝铬沉淀后液的量。

进一步地,步骤1)、步骤2)和步骤3)所述碱为Na

研究发现,用这些碱尤其是Na

在一些实施例,可使用4-9%(例如9%)Na

在一些具体实施例,步骤2)调节pH为2.0、2.2、2.4、2.6、2.8或3.0。

进一步地,步骤2)调节pH过程中,监控反应过程料液pH值,当料液pH不再改变时,停止反应,分离出沉淀渣A。沉淀渣A中含大量铝铬,但镍钴含量低,需开路出去。

在一些具体实施例,步骤3)调节pH为5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9或6.0。

在一些具体实例,步骤3)中,用9% Na

进一步地,步骤3)在调节pH过程中,可监控反应过程料液pH值,缓慢调节料液pH至上述范围。

研究发现,在上述pH范围内,Al、Cr的去除率高,且镍和钴的损失率低。

进一步地,本发明分离沉淀渣和沉淀后液的方法可为过滤或离心。

进一步地,步骤2)和/或步骤3)的反应温度为20-90℃,优选45-85℃,更优选85℃。在一些具体实例为20℃、25℃、45℃、65℃、85℃或90℃。

Al

进一步地,步骤2)和/或步骤3)在搅拌条件下进行,优选搅拌转速为50-1000r/min,进一步优选50-600r/min。在一些具体实例,搅拌转速为50r/min、100r/min、200r/min、300r/min、400r/min、500r/min、600r/min、700r/min、800r/min、900r/min或1000r/min。

搅拌速度的大小会影响Na

进一步地,步骤6)将所得沉淀后液C过滤的方式可为精密过滤(例如使用精密过滤机)。过滤所得滤渣可返回步骤2)。

本发明中,NaOH溶液、Na

进一步地,本发明所述从含镍钴铝铬溶液中回收镍钴的方法还包括将步骤6)所得含镍钴溶液进行萃取深度除杂的步骤;具体包括:

7)将步骤6)所得含镍钴溶液用浓硫酸调节pH至1.5-2.0(例如2.0),得萃取前液;以萃取剂作为有机相,NaOH作为皂化剂,对所得萃取前液进行萃取;然后用硫酸反萃,得反萃液和萃余液;将萃余液过滤,得深度除杂的含镍钴溶液(可作为后续沉Ni、Co的前液)。

本发明得到的含镍钴溶液经过萃取深度除杂后可制备NiSO

进一步地,步骤7)所述萃取剂由P204和磺化煤油组成;具体地,P204和磺化煤油的体积比为1:(3-5),优选体积比为1:3。

进一步地,用硫酸反萃的次数可为1-3次,例如2次。

进一步地,控制萃取条件:相比(O/A)为1:(1-5),例如1:1、1:2、1:3、1:4、1:5。

进一步地,萃取温度为20-50℃,例如45℃。

进一步地,萃取时间可为10-30min,例如15min。

进一步地,将萃余液进行有机过滤,例如采用精密过滤机过滤,滤膜孔隙规格选择0.2μm。

进一步地,反萃液经(有机)过滤,可返回步骤1),继续通过沉淀法脱除Al、Cr,以及回收反萃液中的Ni、Co。

实验证明,通过上述萃取深度除杂,可进一步去除Al、Cr,并且对镍和钴的损失小。

本发明方法对Al、Cr的脱除率高达99.99%以上,Ni、Co的回收率高达90%以上(损失可降低至10%以下),操作简单,原料适应范围广,解决了传统工艺提取过程回收率和杂质脱除困难的问题。

进一步地,本发明所述从含镍钴铝铬溶液中回收镍钴的方法还包括制备氢氧化镍和氢氧化钴混合渣的步骤;具体包括:

8)一段沉Ni、Co:将步骤6)所得含镍钴溶液或将步骤7)所得深度除杂的含镍钴溶液(即沉Ni、Co的前液),用NaOH调节pH值为6.0-6.5(优选6.3),控制温度为25-85℃(优选85℃);分离,得到一段沉Ni、Co渣和滤液;

9)二段沉Ni、Co:将步骤8)所得滤液用NaOH调节pH值为9.5-10.0(优选9.6),控制温度为25-85℃(优选85℃);分离,得到二段沉Ni、Co渣和滤液;

10)浆化洗涤:将一段沉Ni、Co渣和二段沉Ni、Co渣洗涤,干燥,得氢氧化镍和氢氧化钴混合渣。

本发明所得氢氧化镍和氢氧化钴混合渣可用于制备三元电池正极材料前驱体。

本发明通过中和沉淀法对溶液中的Al(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)进行初步脱除,考察了终点pH,反应温度,搅拌速度的各个影响因素,确定了中和沉淀的优化实验条件。在优化实验条件下,标准溶液中Al(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)的脱除率达95%以上。采用P204萃取剂深度脱除铝铬,反萃液中的镍钴通过返中和沉淀系统回收该部分镍钴。最后通过共沉淀法得到高纯氢氧化镍和氢氧化钴混合渣,纯度可达99.99%-99.999%。本发明镍和钴回收率高,提纯操作简单,原料适应范围广,解决了传统工艺提取过程回收率和产品纯度低的问题。

本发明的方法适宜处理各种酸性含Ni、Co、Al、Cr溶液,所述含镍钴铝铬溶液中可以含有如下主要元素:镍0.1-80g/L,钴0.1-15g/L,铝0.1-5g/L,铬0.1-6g/L,铼0.1-1.5g/L,钼0.1-1.5g/L,钽0.01-1.0g/L,钨0.01-1.0g/L。

本发明的优点和积极效果:

1、本发明采用分步中和沉淀法,二段沉淀渣用于一段调剂料液pH值,深度除杂过程由于反萃损失的镍钴,可返回中和沉淀回收该部分镍钴,同时深度除杂过程的Al、Cr通过中和沉淀系统开路出去,该方法实现了镍钴回收最大化,同时Al、Cr被脱除。

2、本发明采用P204萃取剂深度萃取除杂,使得溶液中Ni、Co的纯度进一步提高,因此可处理各种酸性含Ni、Co、Al、Cr溶液,使用原料范围广。

3、通过二段共沉淀和沉淀渣浆化洗涤得到氢氧化镍和氢氧化钴混合渣,纯度可达99.99%-99.999%,可用于后续制备三元电池正极材料前驱体

4、本发明合理的工序搭配,使得Ni、Co得到回收和有效利用,达到了经济、节能、高资源利用率的目的,采用的是中和沉淀工艺,能耗低,整个工艺基本上无三废排放,所有资源得到最大效率利用,所得产物均便于后续的处理和加工。

附图说明

图1为终点pH值对Al

图2为温度对Al

图3为搅拌速度对Al

图4为单一金属离子模拟液的萃取行为。

图5为混合金属离子模拟液的萃取行为。

图6为P204萃取剂体积分数对铝铬萃取的影响。

图7为皂化率对铝铬萃取的影响。

图8为相比对铝铬萃取的影响。

图9为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

以下实施例的工艺流程可参见图9。

实施例1

含镍钴铝铬溶液,主要元素为镍,钴,铝,铬,铼,钼,钽,钨;该溶液成分:镍60g/L,钴3.2g/L,铝3.9g/L,铬3.1g/L,铼1.2g/L,钼0.8g/L,钽40mg/L,钨40mg/L。

从含镍钴铝铬溶液中回收镍钴的方法,步骤如下:

1)提供含镍钴铝铬溶液,用9wt%碳酸钠溶液调节所述含镍钴铝铬溶液pH值为1.0;

2)一段沉Al、Cr:继续用9wt%碳酸钠溶液调节pH为2.0;

3)二段沉Al、Cr:用9wt%碳酸钠溶液调节步骤2)所得料液pH为5.0;分离出沉淀渣A;

4)将步骤3)所得沉淀渣A返回步骤2),即调节pH为2.0,分离,得到沉淀渣B和沉淀后液B;将所得沉淀渣B开路出去;

5)将步骤4)所得沉淀后液B返回步骤3),即调节pH为5.0,分离,得到沉淀渣C和沉淀后液C;

6)将步骤5)所得沉淀渣C返回步骤2),将所得沉淀后液C过滤,得到含镍钴溶液。

7)萃取深度除杂:将步骤6)所得过滤液用浓硫酸调节pH至2.0,得萃取前液;以萃取剂作为有机相,NaOH作为皂化剂,对所得萃取前液进行萃取;控制萃取条件:相比(O/A)为1:3,萃取温度45℃,萃取时间15min。然后用硫酸反萃两次,得反萃液和萃余液;萃余液经有机过滤,得沉Ni、Co的前液,用于后续步骤。

所述萃取剂由P204和磺化煤油按体积比1:3组成。反萃液经过有机过滤,可返回步骤1),继续通过沉淀法脱除Al、Cr,以及回收反萃液中的Ni、Co。

8)一段沉Ni、Co:向步骤7)所得沉Ni、Co的前液中加10mol/L的NaOH溶液,调节料液pH值为6.0;控制料液温度为85℃;过滤分离,得到一段沉Ni、Co渣和滤液;滤液用于后续二段沉Ni、Co。

9)二段沉Ni、Co:向步骤8)所得滤液加入10mol/L的NaOH溶液,调节料液pH值为9.5;控制温度为85℃;过滤分离,得到二段沉Ni、Co渣和滤液;滤液返回步骤8)一段沉Ni、Co。

10)浆化洗涤:将一段沉Ni、Co渣和二段沉Ni、Co渣用去离子水洗涤,温度85℃,液固比3:1,洗涤2次,烘干,得氢氧化镍和氢氧化钴混合渣。

经检测,步骤6)所得沉淀后液,Al和Cr的脱除率分别为96.7%和94.3%,Ni的损失率4.2%,沉淀后液中各元素浓度Al:0.05g/L,Cr:0.064g/L。

步骤7)所得萃余液中各元素浓度Al:0.1mg/L,Cr:0.2mg/L。

步骤9)所得滤液中各元素浓度Ni:1.6mg/L,Co:1.2mg/L。

步骤10)所得氢氧化镍和氢氧化钴混合渣的纯度为99.9996%。

实施例2

含镍钴铝铬溶液,主要元素为镍,钴,铝,铬,铼,钼,钽,钨;该溶液成分:镍80g/L,钴3.6g/L,铝4.2g/L,铬4.8g/L,铼1.2g/L,钼0.8g/L,钽40mg/L,钨40mg/L。。

从含镍钴铝铬溶液中回收镍钴的方法,步骤如下:

1)提供含镍钴铝铬溶液,用9wt%碳酸钠溶液调节所述含镍钴铝铬溶液pH值为1.5;

2)一段沉Al、Cr:继续用9wt%碳酸钠溶液调节pH为3.0;

3)二段沉Al、Cr:用9wt%碳酸钠溶液调节步骤2)所得料液pH为5.5;分离出沉淀渣A;

4)将步骤3)所得沉淀渣A返回步骤2),即调节pH为3.0,分离,得到沉淀渣B和沉淀后液B;将所得沉淀渣B开路出去;

5)将步骤4)所得沉淀后液B返回步骤3),即调节pH为5.5,分离,得到沉淀渣C和沉淀后液C;

6)将步骤5)所得沉淀渣C返回步骤2),将所得沉淀后液C过滤,得到含镍钴溶液。

7)萃取深度除杂:将步骤6)所得过滤液用浓硫酸调节pH至2.0,得萃取前液;以萃取剂作为有机相,NaOH作为皂化剂,对所得萃取前液进行萃取;控制萃取条件:相比(O/A)为1:4,萃取温度45℃,萃取时间15min。然后用硫酸反萃两次,得反萃液和萃余液;萃余液经有机过滤,得沉Ni、Co的前液,用于后续步骤。所述萃取剂由P204和磺化煤油按体积比1:3组成。

反萃液经过有机过滤,可返回步骤1),继续通过沉淀法脱除Al、Cr,以及回收反萃液中的Ni、Co。

8)一段沉Ni、Co:向步骤7)所得沉Ni、Co的前液中加10mol/L的NaOH溶液,调节料液pH值为6.5;控制料液温度为85℃;过滤分离,得到一段沉Ni、Co渣和滤液;滤液用于后续二段沉Ni、Co。

9)二段沉Ni、Co:向步骤8)所得滤液加入10mol/L的NaOH溶液,调节料液pH值为9.0;控制温度为85℃;过滤分离,得到二段沉Ni、Co渣和滤液;滤液返回步骤8)一段沉Ni、Co。

10)浆化洗涤:将一段沉Ni、Co渣和二段沉Ni、Co渣用去离子水洗涤,温度85℃,液固比3:1,洗涤2次,烘干,得氢氧化镍和氢氧化钴混合渣。

经检测,步骤6)所得沉淀后液,Al和Cr的脱除率分别为92.5%和91.2%,Ni的损失率4.7%,沉淀后液中各元素浓度Al:0.07g/L,Cr:0.092g/L。

步骤7)所得萃余液中各元素浓度Al:0.1mg/L,Cr:0.1mg/L。

步骤9)所得滤液中各元素浓度Ni:1.1mg/L,Co:0.8mg/L。

步骤10)所得氢氧化镍和氢氧化钴混合渣的纯度为99.9991%。

实施例3

含镍钴铝铬溶液,主要元素为镍,钴,铝,铬,铼,钼,钽,钨;该溶液成分:镍40g/L,钴3.1g/L,铝2.2g/L,铬2.4g/L,铼1.2g/L,钼0.8g/L,钽40mg/L,钨40mg/L。。

从含镍钴铝铬溶液中回收镍钴的方法,步骤如下:

1)提供含镍钴铝铬溶液,用9wt%碳酸钠溶液调节所述含镍钴铝铬溶液pH值为2.0;

2)一段沉Al、Cr:继续用9wt%碳酸钠溶液调节pH为2.5;

3)二段沉Al、Cr:用9wt%碳酸钠溶液调节步骤2)所得料液pH为6.0;分离出沉淀渣A;

4)将步骤3)所得沉淀渣A返回步骤2),即调节pH为2.5,分离,得到沉淀渣B和沉淀后液B;将所得沉淀渣B开路出去;

5)将步骤4)所得沉淀后液B返回步骤3),即调节pH为6.0,分离,得到沉淀渣C和沉淀后液C;

6)将步骤5)所得沉淀渣C返回步骤2),将所得沉淀后液C过滤,得到含镍钴溶液。

7)萃取深度除杂:将步骤6)所得过滤液用浓硫酸调节pH至2.0,得萃取前液;以萃取剂作为有机相,NaOH作为皂化剂,对所得萃取前液进行萃取;控制萃取条件:相比(O/A)为1:2,萃取温度45℃,萃取时间15min。然后用硫酸反萃两次,得反萃液和萃余液;萃余液经有机过滤,得沉Ni、Co的前液,用于后续步骤。

所述萃取剂由P204和磺化煤油按体积比1:3组成。反萃液经过有机过滤,可返回步骤1),继续通过沉淀法脱除Al、Cr,以及回收反萃液中的Ni、Co。

8)一段沉Ni、Co:向步骤7)所得沉Ni、Co的前液中加10mol/L的NaOH溶液,调节料液pH值为6.3;控制料液温度为85℃;过滤分离,得到一段沉Ni、Co渣和滤液;滤液用于后续二段沉Ni、Co。

9)二段沉Ni、Co:向步骤8)所得滤液加入10mol/L的NaOH溶液,调节料液pH值为9.6;控制温度为85℃;过滤分离,得到二段沉Ni、Co渣和滤液;滤液返回步骤8)一段沉Ni、Co。

10)浆化洗涤:将一段沉Ni、Co渣和二段沉Ni、Co渣用去离子水洗涤,温度85℃,液固比3:1,洗涤2次,烘干,得氢氧化镍和氢氧化钴混合渣。

经检测,步骤6)所得沉淀后液,Al和Cr的脱除率分别为96.7%和94.3%,Ni的损失率3.8%,沉淀后液中各元素浓度Al:0.07g/L,Cr:0.092g/L。

步骤7)所得萃余液中各元素浓度Al:0.03g/L,Cr:0.042g/L。

步骤9)所得滤液中各元素浓度Ni:Al:0.1mg/L,Cr:0.1mg/L。

步骤10)所得氢氧化镍和氢氧化钴混合渣的纯度为99.9997%。

实施例4含镍钴铝铬溶液原料同实施例1。

从含镍钴铝铬溶液中回收镍钴的方法,步骤如下:

1)提供含镍钴铝铬溶液,用9wt%碳酸钠溶液调节所述含镍钴铝铬溶液pH值为1.5;

2)一段沉Al、Cr:继续用9wt%碳酸钠溶液调节pH为2.5;

3)二段沉Al、Cr:用9wt%碳酸钠溶液调节步骤2)所得料液pH为5.5;分离出沉淀渣A;

4)将步骤3)所得沉淀渣A返回步骤2),即调节pH为2.5,分离,得到沉淀渣B和沉淀后液B;将所得沉淀渣B开路出去;

5)将步骤4)所得沉淀后液B返回步骤3),即调节pH为5.5,分离,得到沉淀渣C和沉淀后液C;

6)将步骤5)所得沉淀渣C返回步骤2),将所得沉淀后液C过滤,得到含镍钴溶液。

7)萃取深度除杂:将步骤6)所得过滤液用浓硫酸调节pH至1.5,得萃取前液;以萃取剂作为有机相,NaOH作为皂化剂,对所得萃取前液进行萃取;控制萃取条件:相比(O/A)为1:3,萃取温度45℃,萃取时间15min。然后用硫酸反萃两次,得反萃液和萃余液;萃余液经有机过滤,得NiSO

经检测,步骤6)所得沉淀后液,Al和Cr的脱除率分别为97.2%和96.4%,Ni的损失率4.4%,沉淀后液中各元素浓度Al:0.05g/L,Cr:0.064g/L。

步骤7)所得萃余液中各元素浓度Al:0.004mg/L,Cr:0.002mg/L,所得NiSO

实验1

本实验研究镍基高温合金电化学溶解液除杂,通过化学沉淀法将Cr、Al等金属离子以沉淀形式分离除去,采用P204萃取法深度除去杂质铝铬,得到优化的铝铬萃取除杂工艺参数。1.1化学沉淀脱除铝铬实验及机理分析

在进行镍钴元素分离回收之前,需要对浸出液中的铬、铝等金属离子进行除杂研究,镍基高温合金溶解液成分及浓度如表1所示。本实验采用中和水解法进行除杂,主要金属离子发生水解沉淀的pH值如表2所示。

表1镍基高温合金溶解液成分及浓度(g/L)

表2各金属离子发生水解沉淀时的平衡pH值(85℃)

具体沉淀反应式如下:

为了降低铝铬沉淀后液的含量,同时又要考虑主体金属镍的损失,探索了4%NaOH溶液、9%Na

表3 4%NaOH调节pH下各金属离子发生水解沉淀时的沉淀率(%)

表4 9%Na

表5 18%NaHCO

可以看出沉淀终点pH值为5.5时,4%NaOH和18%NaHCO

1.1.1终点pH值对铝铬脱除率的影响

控制反应温度为85℃,搅拌转速为500r/min,时间为2h,Na

在硫酸盐体系中,Al(OH)

综上所述,将反应终点的pH值控制在5.0-5.5之间较为合适,此时Al

1.1.2反应温度对铝铬脱除率的影响

控制反应温度分别为25℃、45℃、65℃、85℃,搅拌转速为500r/min,时间为2h,终点pH值控制为5.5,液固分离后,分析滤渣和滤液中Al

Al

1.1.3搅拌力度对铝铬脱除率的影响

控制反应温度分别为85℃,搅拌转速分别为100r/min,200r/min,300r/min,400r/min,500r/min,600r/min,时间为2h,终点pH值控制为5.5,再进行液固分离,滤液送样分析Al

搅拌速度的大小会影响Na

1.2P204萃取除铝铬实验及机理分析

P204作为酸性磷酸酯类萃取试剂,在萃取金属离子时根据金属离子结构和溶液pH不同,有着不同的选择性和萃取能力。从溶液中萃取金属离子时,pH由低到高的萃取顺序为Cr

P204一般以二聚体的形式参与反应,在硫酸溶液中,铬、铝以阳离子或者水合阳离子形式存在,采用酸性磷性萃取剂,萃取机理为阳离子交换反应

M

中和水解法进行除杂后液作为P204萃取深度除杂的原料,溶液液成分及浓度如表6所示。

表6P204萃取除杂的原料成分及浓度(g/L)

1.2.1P204对单金属离子溶液的萃取性能

本节主要考察在pH为0.5-4.5范围内,P204硫酸体系对每种金属离子单独存在时的萃取效率。有机相(即P204萃取剂)组成为25v.%P204+75v.%磺化煤油,用10mol·L

由图4可知,pH=0.5时Cr萃取率仅约37%,pH=3.0时Cr(III)的萃取效率就已经达到90%,随着pH继续增大,Cr(III)的萃取效率基本不再变化;pH=0.5时Al(III)离子的萃取率仅为2%,随着pH的升高Al(III)的萃取率同样会逐渐增大,pH=3.5时Al(III)的萃取率达到99%;pH0.5-5.5范围内Ni、Co的萃取率逐渐从0增加到90%,pH=5.5时Ni、Co的萃取率为99%;其他金属离子的萃取率极低,基本不被萃取。

1.2.2P204萃取剂对混合模拟液的萃取性能

本小节主要比较在相同的pH范围内,P204硫酸体系对金属离子共同存在时的萃取效率。P204萃取剂的组成为25v.%P204+75v.%磺化煤油;将备用的高浓度单金属溶液混合后稀释到0.01mol·L

可以看到,在多种金属离子共存的情况下,Cr(III)离子在pH 0.5-2.0范围内的萃取率均有下降,pH=4.0时Cr(III)的萃取率仅有85%,随着pH的逐渐升高,Cr(III)的萃取率几乎保持不变。Ni(II)和Co(II)在多金属离子共存时的萃取行为和单独存在时的差别不大。因此,如果要实现Cr(III)、Al与Ni(II)、Co(II)更好的分离,料液的pH最好控制在1.0-2.0的范围,pH太低时Cr(III)、Al(III)的萃取率不高,pH太高又会造成Ni(II)、Co(II)的共萃。

1.2.3P204萃取剂体积分数对铝铬萃取的影响

为了研究P204萃取剂体积分数对Al

从图6可以看出,随着P204萃取剂体积分数的增大,镍的萃取率不断增大,同时铝铬的萃取率呈增大而后平稳的趋势,这可能是因为P204萃取剂体积分数提高后萃取体系空位增加而产生离子效应导致镍萃取率上升。当P204萃取剂体积分数为25%时,铝铬的萃取有较大值,此时镍的损失有8.3%,因此,选择P204体积分数为25%。

1.2.4皂化率对铝铬萃取的影响

在待萃液初始pH值为2.0、P204萃取剂的体积浓度为25%、相比O/A为1:3、震荡时间为10min、温度为25℃的条件下,图7所示为萃取剂皂化率对镍、铝、铬萃取率E的影响。

从图7可以看出,随着P204萃取剂皂化率的增大,镍的萃取率不断提高,铝铬的萃取率呈增大而后平稳的趋势,这可能是因为萃取剂皂化率提高后萃取体系pH增加而导致镍萃取率上升。当萃取剂皂化率为25%时,铝铬的萃取率均大于99%,因此,选择P204萃取剂皂化率为25%。

1.2.5相比对铝铬萃取的影响

在待萃液初始pH值为2.0、P204萃取剂的体积浓度为25%、皂化率为25%、震荡时间为10min、温度为25℃的条件下,图8所示为相比对镍、铝、铬萃取率E的影响。

从图8可以看出,随着相比O/A的增大,镍的萃取率均呈不断减小的趋势。当相比O/A为1:4时,铝铬的萃取率分别为91.3%、89.5%,此时铝铬的脱除效果差,不能继续增加相比,因此相比O/A选择为1:3。

虽然,上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验,对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

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