一种从P204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法与流程

一种从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法
技术领域
1.本发明涉及有价金属回收技术领域，具体涉及一种从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法。


背景技术：

2.目前红土镍矿是国内外提取金属镍的主要原料，由于红土镍矿属大型氧化型矿床，不仅富含丰富的镍、钴资源，还含有微量的钪，其主要伴生在红土镍矿的针铁矿和铝土矿中。因此，在对红土镍矿进行高压酸浸湿法冶炼过程中，钪也得到了一定的富集。在生产实践过程中，通过高压酸浸的方式，红土镍矿预加工成镍钴氢氧化物中间品作为原料，经酸溶浸出工序制成镍钴浸出液，然后使用p204萃取剂进行镍钴浸出液的净化除杂。在萃取除杂过程中浸出液里的sc与ca、zn、fe等杂质元素一同萃入到有机相中，ca、zn、fe等杂质会在反萃过程中从有机相中反下来，而sc由于其含量较低，约0.02～0.03g/l，往往不被关注，伴随产能提升，sc在有机相中富集程度越来越高，会占用p204萃取量，降低杂质萃取率和萃取效果，同时有价金属钪得不到充分回收。


技术实现要素：

3.本发明的目的是解决现有技术中sc在有机相中富集程度高，占用p204萃取量，并且sc得不到充分回收的问题，提供了一种从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法。
4.一种从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，具体方法包括：
5.s1：对所述p204萃镍钴空载有机相进行反萃，得到沉淀物；
6.s2：溶解s1得到的沉淀物，过滤得到含钪溶液；
7.s3：对所述含钪溶液进行萃钪和反萃，得到纯化的含钪溶液；
8.s4：沉淀所述纯化的含钪溶液，得到钪沉淀；
9.s5：对所述钪沉淀进行灼烧，得到氧化钪。
10.进一步地，所述p204萃镍钴空载有机相中钪含量不低于0.5g/l。
11.进一步地，所述s1中，对所述p204萃镍钴空载有机相进行碱反萃。
12.进一步地，所述s1中，对所述p204萃镍钴空载有机相进行氢氧化钠反萃，所述氢氧化钠的浓度为9.5～10.5mol/l，所述氢氧化钠反萃的o/a为10～15:1，所述氢氧化钠反萃的温度为65～75℃。
13.进一步地，所述s2中，使用100～200g/l的硫酸溶解s1得到的沉淀物。
14.进一步地，控制所述硫酸溶解后溶液的ph为2～3。
15.进一步地，所述s3中，所述萃钪的萃取剂为p204、tbp或c272中的一种、两种或三种，所述萃钪的o/a为1:3～5。
16.进一步地，所述s3中，所述反萃的萃取剂为p204、tbp或c272中的一种、两种或三种，所述反萃的o/a为2～3:1。
17.进一步地，所述s4中，采用草酸溶液沉淀所述纯化的含钪溶液，所述草酸溶液质量
浓度为10～15％，沉淀温度为60～80℃。
18.进一步地，所述s5中，所述灼烧，温度为800～900℃，时间为3～5h。
19.本发明提供的一种从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，能够使p204萃镍钴空载有机相中的钪得到充分回收，同时可使p204萃镍钴空载有机相中的p204萃取剂得到净化除杂的效果，增加了p204萃取剂的活性，提高了p204萃取剂的处理能力。
具体实施方式
20.一种从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，具体方法包括：
21.s1：对所述p204萃镍钴空载有机相进行反萃，得到沉淀物；
22.s2：溶解s1得到的沉淀物，过滤得到含钪溶液；
23.s3：对所述含钪溶液进行萃钪和反萃，得到纯化的含钪溶液；
24.s4：沉淀所述纯化的含钪溶液，得到钪沉淀；
25.s5：对所述钪沉淀进行灼烧，得到氧化钪。
26.在本实施例中，研究中发现，使用p204对镍浸出液进行萃取除杂后，空载有机相中仍富集微量金属钪未被反萃干净，进而影响萃取剂使用效果和活性。同时，伴随处理量的提升，空载有机相中的金属钪会不断富集，而不被回收也会造成有价金属的浪费。本发明实施例通过对p204萃镍钴空载有机相进行碱反萃、碱饼溶解过滤、含钪溶液萃钪和反萃、沉淀钪以及灼烧钪沉淀，使空载有机相中的钪得到充分回收，同时可使p204萃镍钴空载有机相中的p204萃取剂得到净化除杂效果，增加其活性，提高其处理能力。
27.进一步地，所述p204萃镍钴空载有机相中钪含量不低于0.5g/l。
28.本实施例中，研究中发现，使用p204对镍钴浸出液进行萃取除杂后，空载有机相中仍富集微量金属钪未被反萃干净，进而影响萃取剂使用效果和活性。同时，伴随处理量的提升，空载有机相中的金属钪会不断富集高达0.5g/l以上，不被回收会造成有价金属钪的浪费。
29.进一步地，所述s1中，对所述p204萃镍钴空载有机相进行碱反萃。所述s1中，对所述p204萃镍钴空载有机相进行氢氧化钠反萃，所述氢氧化钠的浓度为9.5～10.5mol/l，所述氢氧化钠反萃的o/a为10～15:1，所述氢氧化钠反萃的温度为65～75℃。
30.本实施例中，碱反萃反应在萃取槽内进行，有机相中的钪和少量的铁等杂质会以碱饼的形式沉淀下来。氢氧化钠的浓度高和碱反萃温度高，有利于钪反萃完全，考虑到设备使用条件等因素，控制氢氧化钠的浓度为9.5～10.5mol/l，反萃o/a为10～15:1，反萃温度为65～75℃。
31.进一步地，所述s2中，使用100～200g/l的硫酸溶解s1得到的沉淀物。控制所述硫酸溶解后溶液的ph为2～3。
32.本实施例中，使用硫酸对s1得到的碱饼沉淀物进行溶解，能溶解碱饼的酸都可以使用，本实施例优选硫酸，因为硫酸与萃取剂为p204、tbp或c272更匹配。硫酸的浓度在100～200g/l时可以将碱饼完全溶解，进一步控制溶液ph为2～3，溶解碱饼后对溶液进行过滤，可以将fe等杂质水解产物滤出，能最大程度除杂。
33.进一步地，所述s3中，所述萃钪的萃取剂为p204、tbp或c272中的一种、两种或三种，所述萃钪的o/a为1:3～5。
34.本实施例中，萃钪的作用是对含钪溶液进一步除杂，得到更高纯度的氧化钪。萃取剂为提钪萃取剂p204、tbp或c272，通过控制o/a高效萃取，并且钪和杂质分离效果好。
35.进一步地，所述s3中，所述反萃的萃取剂为p204、tbp或c272中的一种、两种或三种，所述反萃的o/a为2～3:1。
36.本实施例中，反萃的作用也是对含钪溶液进一步除杂，得到更高纯度的氧化钪。萃取剂为提钪萃取剂p204、tbp或c272，通过控制反萃的o/a高效萃取，并且钪和杂质分离效果好。
37.进一步地，所述s4中，采用草酸溶液沉淀所述纯化的含钪溶液，所述草酸溶液质量浓度为10～15％，沉淀温度为60～80℃。所述s5中，所述灼烧，温度为800～900℃，时间为3～5h。
38.本实施例中，采用草酸沉淀含钪溶液，控制草酸高质量浓度10～15％、沉淀高温度60～80℃，草酸钪粒度大、杂质分离效果好。
39.实施例1一种从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法
40.一种从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，具体方法包括：
41.s1：取p204萃镍钴空载有机相120l，浓度10n的氢氧化钠10l，按照相比o：a＝12:1，温度控制在70℃，搅拌30min，静止，有机皂化率65％，得到碱饼，通过化验分析，其中sc含量5.24％，fe含量2.53％。
42.s2：将碱饼用150g/l硫酸溶液溶解，控制溶液的ph为2.5，过滤，得到含钪溶液。
43.s3：使用p204和tbp混合萃取剂，对含钪溶液按照o：a＝1:4萃钪，o：a＝2.5:1进行反萃，得到纯化后的含钪溶液。
44.s4：对纯化后的含钪溶液水浴加热到70℃，加入浓度12.5％的草酸溶液进行沉淀，得到草酸钪。
45.s5：将草酸钪洗涤后放入到马弗炉中800℃灼烧3小时，得到纯度为99％的氧化钪。
46.实施例2一种从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法
47.一种从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，具体方法包括：
48.s1：取p204萃镍钴空载有机相85l，浓度9.5n的氢氧化钠8.5l，按照相比o：a＝10:1，温度控制在65℃，搅拌30min，静止，有机皂化率63.5％，得到碱饼，通过化验分析，其中sc含量5.13％，fe含量2.25％。
49.s2：将碱饼用100g/l硫酸溶液溶解，控制溶液的ph为3，过滤，得到含钪溶液。
50.s3：使用p204和tbp混合萃取剂，对含钪溶液按照o：a＝1:3萃钪，o：a＝2:1进行反萃，得到纯化后的含钪溶液。
51.s4：对纯化后的含钪溶液水浴加热到60℃，加入浓度10％的草酸溶液进行沉淀，得到草酸钪。
52.s5：将草酸钪洗涤后放入到马弗炉中900℃灼烧5小时，得到纯度为99％的氧化钪。
53.实施例3一种从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法
54.一种从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，具体方法包括：
55.s1：取p204萃镍钴空载有机相120l，浓度10.5n的氢氧化钠8.0l，按照相比o：a＝15:1，温度控制在75℃，搅拌30min，静止，有机皂化率66.9％，得到碱饼，通过化验分析，其中sc含量4.98％，fe含量2.10％。
56.s2：将碱饼用200g/l硫酸溶液溶解，控制溶液的ph为2，过滤，得到含钪溶液。
57.s3：使用p204和tbp混合萃取剂，对含钪溶液按照o：a＝1:5萃钪，o：a＝3:1进行反萃，得到纯化后的含钪溶液。
58.s4：对纯化后的含钪溶液水浴加热到80℃，加入浓度15％的草酸溶液进行沉淀，得到草酸钪。
59.s5：将草酸钪洗涤后放入到马弗炉中800℃灼烧3小时，得到纯度为99％的氧化钪。
60.实施例1～3的一种从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，通过碱反萃、碱饼溶解过滤、含钪溶液萃钪和反萃、沉淀钪以及灼烧钪沉淀，均得到了纯度高达99％的氧化钪。
61.对比实施例1一种从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法
62.一种从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，具体方法包括：
63.s1：取p204萃镍钴空载有机相120l，浓度10n的氢氧化钠10l，按照相比o：a＝12:1，温度控制在70℃，搅拌30min，静止，有机皂化率65％，得到碱饼，通过化验分析，其中sc含量5.24％，fe含量2.53％。
64.s2：将碱饼用150g/l硫酸溶液溶解，控制溶液的ph为2.5，过滤，得到含钪溶液。
65.s3：对纯化后的含钪溶液水浴加热到70℃，加入浓度12.5％的草酸溶液进行沉淀，得到草酸钪。
66.s4：将草酸钪洗涤后放入到马弗炉中800℃灼烧3小时，得到纯度低于90％的氧化钪，目测氧化物为颜色淡黄或浅黄色，表现为杂质较高。
67.对比实施例1与实施例1的不同之处在于：没有对步骤2得到的含钪溶液进行萃钪和反萃，从对比实施例1的结果看出，虽然经过氢氧化钠反萃和硫酸溶解碱饼除杂，但杂质含量仍相对较高，不能直接提取氧化钪，需要进一步除杂处理。
68.对比实施例2一种从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法
69.一种从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，具体方法包括：
70.s1：取p204萃镍钴空载有机相120l，浓度10n的氢氧化钠10l，按照相比o：a＝12:1，温度控制在70℃，搅拌30min，静止，有机皂化率65％，得到碱饼，通过化验分析，其中sc含量5.24％，fe含量2.53％。
71.s2：将碱饼用150g/l硫酸溶液溶解，控制溶液的ph为1.0，过滤，得到含钪溶液。
72.s3：使用p204和tbp混合萃取剂，对含钪溶液按照o：a＝1:4萃钪，o：a＝2.5:1进行反萃，得到纯化后的含钪溶液。
73.s4：对纯化后的含钪溶液水浴加热到70℃，加入浓度12.5％的草酸溶液进行沉淀，得到草酸钪。
74.s5：将草酸钪洗涤后放入到马弗炉中800℃灼烧3小时，得到纯度为92％的氧化钪。
75.对比实施例2与实施例1的不同之处在于：步骤s2中，控制溶液的ph为1。对比实施例2最后得到的氧化钪纯度为92％，纯度低。从对比实施例2的结果看出，硫酸溶解s1得到的碱饼沉淀物，未调整到合适的ph，导致最终氧化钪纯度低；调节硫酸溶解碱饼溶液的ph为2～3，可以起到深度除杂的作用。
76.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精
神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。以上仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本技术的保护范围。

技术特征：
1.一种从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，其特征在于：具体方法包括：s1：对所述p204萃镍钴空载有机相进行反萃，得到沉淀物；s2：溶解s1得到的沉淀物，过滤得到含钪溶液；s3：对所述含钪溶液进行萃钪和反萃，得到纯化的含钪溶液；s4：沉淀所述纯化的含钪溶液，得到钪沉淀；s5：对所述钪沉淀进行灼烧，得到氧化钪。2.如权利要求1所述的从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，其特征在于：所述p204萃镍钴空载有机相中钪含量不低于0.5g/l。3.如权利要求1所述的从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，其特征在于：所述s1中，对所述p204萃镍钴空载有机相进行碱反萃。4.如权利要求3所述的从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，其特征在于：所述s1中，对所述p204萃镍钴空载有机相进行氢氧化钠反萃，所述氢氧化钠的浓度为9.5～10.5mol/l，所述氢氧化钠反萃的o/a为10～15:1，所述氢氧化钠反萃的温度为65～75℃。5.如权利要求1所述的从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，其特征在于：所述s2中，使用100～200g/l的硫酸溶解s1得到的沉淀物。6.如权利要求5所述的从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，其特征在于：控制所述硫酸溶解后溶液的ph为2～3。7.如权利要求1所述的从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，其特征在于：所述s3中，所述萃钪的萃取剂为p204、tbp或c272中的一种、两种或三种，所述萃钪的o/a为1:3～5。8.如权利要求1所述的从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，其特征在于：所述s3中，所述反萃的萃取剂为p204、tbp或c272中的一种、两种或三种，所述反萃的o/a为2～3:1。9.如权利要求1所述的从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，其特征在于：所述s4中，采用草酸溶液沉淀所述纯化的含钪溶液，所述草酸溶液质量浓度为10～15％，沉淀温度为60～80℃。10.如权利要求8所述的从p204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，其特征在于：所述s5中，所述灼烧，温度为800～900℃，时间为3～5h。

技术总结
本发明公开了一种从P204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，具体方法包括：S1：对所述P204萃镍钴空载有机相进行反萃，得到沉淀物；S2：溶解S1得到的沉淀物，过滤得到含钪溶液；S3：对所述含钪溶液进行萃钪和反萃，得到纯化的含钪溶液；S4：沉淀所述纯化的含钪溶液，得到钪沉淀；S5：对所述钪沉淀进行灼烧，得到氧化钪。本发明提供的一种从P204萃镍钴空载有机相中回收钪的方法，能够使P204萃镍钴空载有机相中的钪得到充分回收，同时可使P204萃镍钴空载有机相中的P204萃取剂得到净化除杂的效果，增加了P204萃取剂的活性，提高了P204萃取剂的处理能力。理能力。


技术研发人员：张文浩 叶宏明 刘康 郝文禹
受保护的技术使用者：中冶瑞木新能源科技有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/9/23