钴镍的工业应用及基本操作流程的立项报告

第一节 钴镍的简介

钴镍作为工业味精，在硬质合金、石油催化、人造金刚石、功能陶瓷、军工行业、高能电池等方面得到广泛应用，但是由于钴镍性质非常相似，而现代工业要求钴镍的纯度比较高，所以在钴镍冶金中，萃取法得到广泛高效的应用。（立项报告）

第二节 钴镍的主要萃取体系

一、铵盐中的萃取体系

在钴镍冶金中，由于原矿的品味一般很低，所以会先选矿富集，在选矿富集过程中，通过还原熔炼，得到高锍镍，通过加压氨浸出，得到钴氨络离子、镍氨络离子。然后用萃取剂比如叔碳羧酸Versatic911、二（2-羟基-5-辛基）苯甲胺等萃取分离。

二、络阴离子萃取体系

主要是胺萃取剂如2-乙基己基污、N235。由于钴镍金属离子与氯离子都能结合成阴离子，胺萃取剂能够从溶液中萃取阴离子。

三、阳离子萃取体系

主要是酸性萃取剂，在钴镍中主要从硝酸盐体系、硫酸盐体系萃取分离钴镍离子。在工业上也应用的最为广泛的萃取剂是P204、P507。P204主要用于钴镍的初步除杂、而P507主要用于钴镍的深度除杂以及钴镍分离。在钴镍浸出过程中，其他金属离子也会浸出进入溶液，比如铁铝锌锰钙铬镉铅镁等等，一般先用化学法把大量的铁铝铬钙除去，用P204萃取除少量的铁铝铬钙，大量的锌锰，以及部分铜。而P507再深度除掉剩余的杂质如镁等，以及分离钴镍。由于钙在反萃过程中会形成碳酸钙沉淀，而镁在P507除杂，由于与钴镍的萃取曲线靠的很近，所以有些公司会先用氟化铵除去钙镁。对于铜，由于经常会与钴镍矿伴生，所以考虑综合回收利用，会先用铜萃取剂捞铜后再送P204除杂。

第三节 钴镍的工业应用

一、使得制备纯度高的化工产品的步骤大大简化了，以前的方法，比如重结晶、化学除杂法等方法，不仅步骤繁琐，而且会降低主要金属的回收率。

二、使得综合回收利用矿物成了可能，很多矿物都有大量的伴生矿，一些稀散金属由于没有单独的矿床或者品味很低，在以前得不到利用，但萃取法能够有效富集金属。使得以前不能利用的金属得到利用。

三、使得一些化工产品的制备更加简便，比如电解铜，在没有萃取法之前，由于用氯化铜电解液电解出的铜不够质密，而只能用硫酸铜，那么就要求浸出时必须使用硫酸做浸出剂。而氯化浸出不仅节约成本、而且浸出率高。应用萃取法，就可以使用氯化浸出法，铜铜萃取剂捞铜后，再用硫酸反萃后就是硫酸铜电解液。

第四节 钴镍的基本操作流程

一、调节合适的萃取pH，酸性萃取剂对溶液pH比较敏感，所以保持合适的溶液pH既保证萃取，又可保证金属的分离，用P204、P507一般要求pH在3.5-4.0。

二、控制合适的相比，搅拌速度、混合时间。在发生萃取时，一般萃取级数会确定，如果相比不合适，会降低钴镍的收率。萃取其实就是一个混合澄清的过程，如果搅拌速率不合适，就会导致混相，在澄清段分相不好，就会污染料液，混合时间不合适会导致萃取效率低下。

三、反萃酸度以及反萃相比。反萃就是一个分离与富集的过程，考虑到下一步的处理需要一定浓度的料液，所以反萃酸度就控制着料液的浓度。比如用1.5moL/L的酸反萃，会得到约45g/L的钴镍料液。用3.5moL/L的酸反萃，会得到约100g/L的钴镍料液。

四、对萃取过程的监控。一般每2小时，需要把各级数的料液的杂质分析检测，以判断萃取分离的好坏。

五、油份的除去。

主要有三种措施：

（1）静置分离，用一个比较高的储桶，上部进料，下部出料，油份由于密度小会悬浮在料液上部。

（2）活性炭除油，就是在一个活性炭的储桶里，让料液从其中经过。

（3）超声波除油，通过超声波的能量，破除乳化，加速油与水的分离。

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