一种镍钴浸出液中锰的回收方法技术

本发明专利技术公开了一种镍钴浸出液中锰的回收方法，包括以下步骤：A)采用P204萃取剂萃取镍钴浸出液中的锰金属然后经过水洗、酸洗用硫酸浓度为20~100g/L的阳极液反萃P204萃取剂得到硫酸锰溶液；B)在硫酸锰溶液中加入锰矿粉中和反萃液的余酸，调整的pH值至1.0～3.0；C) 在B）步所得调酸后的硫酸锰溶液中加入硫化物形成硫化物沉淀，再加入碱性中和剂，调整pH至3.5～5.5，水解沉淀除去铝、铁金属杂质；D)固液分离得到的除杂后的硫酸锰溶液，并把除杂后的硫酸锰溶液采用无隔膜电解回收得到二氧化锰固体和阳极液。本发明专利技术的回收方法具有成本低廉、工艺绿色环保、提取效率高和工艺简单的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及溶液中锰的回收技术，特别涉及到镍钴浸出液中锰回收的技术。
技术介绍
现有的含镍钴矿、中间品或废料在湿法提取过程中，原料中的Mn一同被浸出，浸出液经过P204萃取除杂，P507镍钴分离后分别提取镍钴。P204负载有机相主要含有重金属如Mn、Cu、Zn、Pb，并夹带微量的Ni、Co。一些厂家将P204负载有机用盐酸或硫酸反萃后，直接用石灰乳、碳酸盐等碱性沉淀，重金属废渣堆存，此种方式不仅消耗大量的中和剂，处理成本高，而且锰资源没有得到合理的利用，从长远角度考虑，产生的废渣堆存会对环境造成潜在威胁。少数厂家对P204反萃液中的Mn进行净化并回收为工业硫酸锰、碳酸锰、高纯硫酸锰等。CN102876887B名为“一种从红土镍矿浸出液中综合回收金属的方法”专利中公布了将红土镍矿酸浸液经沉镍、酸溶的富集液经P204萃取除杂，P204负载有机用硫酸反萃，反萃液经硫化沉淀、蒸发结晶生产工业硫酸锰。CN102560156A名为“一种从含镍红土矿湿法冶炼工艺中的P204反萃液回收锰的方法”专利中公布了将红土镍矿酸浸液经沉镍、酸溶的富集液经P204萃取除杂，P204负载有机用硫酸反萃，反萃液经硫化沉淀、碳化沉淀生产工业碳酸锰。两种工艺虽然回收锰为工业锰盐，但未对P204反萃液中的Ca、Fe、Al等进一步去除，品质难以保证；工业锰盐价格低，约10000元/t金属量，通过成本核算，难以实现利润。CN102674466B名为“一种利用锰废液生产硫酸锰的工艺”专利中公布了将水钴矿酸浸液经P204萃取钴锰分离后，P204负载有机用硫酸反萃，反萃液经硫化沉淀、水解除铁铝、P204萃Mn-硫酸反萃、蒸发结晶一系列工序生产电池级硫酸锰。《湿法冶金》2014年第3期名为 “钴盐生产过程中含锰废水制备硫酸锰的工艺研究”的论文报道了将钴锰分离工序的P204负载有机用盐酸反萃，反萃液经硫化沉淀、水解除铁铝、元明粉除Ca、氟化钠深度除Ca、P204萃Mn-硫酸反萃、蒸发结晶一系列工序生产高纯硫酸锰。两种工艺虽然得到了电池级硫酸锰，但过程中对贱金属锰的进行了P204皂化-萃取-洗Ca-反萃，液碱、硫酸、盐酸等辅料消耗量大，对于6000～7000元/t的电池级硫酸锰来说，再加上蒸发结晶的能耗，成本无疑较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种镍钴浸出液中锰的回收方法，具有成本低廉、工艺绿色环保、提取效率高和工艺简单的特点。本专利技术可以通过以下技术方案来实现：本专利技术公开了一种镍钴浸出液中锰的回收方法，包括以下步骤：A)采用P204萃取剂萃取镍钴浸出液中的锰金属得到P204有机萃取负载体系，所述P204有机萃取负载体系经过水洗、酸洗后用硫酸浓度为20~100g/L的阳极液反萃P204萃取剂得到含有重金属的硫酸锰溶液；B)在A）步所得的硫酸锰溶液中加入锰矿粉中和反萃液的余酸，调整硫酸锰溶液的pH值至1.0～3.0；C)在B）步所得调酸后的硫酸锰溶液中加入可溶性硫化物形成硫化物沉淀铜、锌、镍、钴、铅金属杂质，再加入碱性中和剂，调整pH至3.5～5.5，水解沉淀除去铝、铁金属杂质；D)固液分离得到的除杂后的硫酸锰溶液，并把除杂后的硫酸锰溶液采用无隔膜电解回收得到二氧化锰固体和阳极液。在本专利技术所述镍钴浸出液中锰的回收方法中，含镍钴的浸出液经过P204萃取剂的萃取，将Mn、Cu、Zn、Cd、Pb等重金属萃入有机相，经硫酸反萃为得到含重金属的硫酸锰反萃液；反萃液用锰矿粉中和余酸，再进行硫化沉淀除去重金属、水解沉淀除铁、铝杂质金属，除杂后液为纯净的硫酸锰中性溶液；中性溶液直接加到电解槽进行无隔膜电解，即可得到电解二氧化锰产品，电解后的阳极液由于含有较多的硫酸，可以后续循环使用。在本专利技术所述镍钴浸出液中锰的回收方法中，中和余酸主要化学反应方程式为：MnO + 2H+ = Mn2+ + H2OMnOH2O + 2H+=Mn2+ + 2H2OMnCO3 + 2H+ = Mn2+ + H2O + CO2电解二氧化锰过程主要化学反应方程式为：阳极：Mn2+ + 2H2O - 2e = MnO2 + 4H+阳极：2H+ + 2e = H2电解二氧化锰过程中，溶液中具有合适氢超电势的金属离子如Ni、Co、Pb、Cu等将在阳极上电沉积，Ca、Mg、Na、Al等将留在阳极液中，也就是说二氧化锰电积过程本身就是一个净化过程。进一步地，所述镍钴浸出液选包括镍或钴的矿物酸浸液、中间品酸浸液和废料酸浸液。进一步地，所述锰矿粉选自方锰矿、片水锰矿菱锰矿中的一种或一种以上。通过采用锰矿粉中和多余的酸，既避免了制备电池级锰盐过程的对贱金属Mn的萃取-反萃工艺；还避免了制备高纯硫酸锰过程的蒸发结晶中的能耗；同时大大降低了反萃后直接硫化沉淀过程中有毒气体H2S的生成和溢出，同时增加了回收产品中锰金属含量、进一步地，所述无隔膜电解的电解温度为70~100ºC、阳极电流密度40~120A/m3。通过采用高温、小电流电解，可有效提高阳极电流效率。进一步地，调节D）步无隔膜电解后的阳极液的硫酸浓度为20~100g/L，用于A）步P204萃取剂的反萃。调节D）步阳极液的硫酸浓度的过程中，在硫酸浓度调节完成后才停止电解过程的进行。通过调节D）步阳极液的硫酸浓度用于A）步P204萃取剂的反萃，利用了电解生成酸，减少了P204反萃的酸耗。进一步地，所述P204萃取剂萃取镍钴浸出液中的锰金属的过程为：P204萃取剂经2级钠皂后经12级萃取镍矿浸出液至溶液锰的浓度<0.0008 g/L。进一步地，所述P204萃取剂为P204分散在260#煤油中所得，所述260#煤油的体积占比为75%、进一步地，D）步所述硫化物的用量为硫化物沉淀中金属含量摩尔量的1.2倍。进一步地，D）步所述可溶性硫化物选自硫化钠、硫化钾和硫化铵中的一种或一种以上。本专利技术一种镍钴浸出液中锰的回收方法，具有如下的有益效果：第一、成本低廉，在本专利技术的回收方法中与其他镍钴浸出液中锰回收方法相比，本方法避免了制备电池级锰盐过程的对贱金属Mn的萃取-反萃工艺。另外还避免了制备高纯硫酸锰过程的蒸发结晶中的能耗；电解后的阳极液调酸后直接用于反萃P204有机萃取负载体系，利用了电解生成的酸，减少了P204反萃的酸耗，有效降低了试剂使用成本；第二、工艺绿色环保，本方法用锰矿粉中和反萃液余酸至pH 1.0～3.0后再进行硫化沉淀，大大降低了反萃液直接硫化沉淀过程中有毒气体H2S的生成和溢出；第三、提取效率高，本方法用锰矿粉中和反萃液余酸至pH 1.0～3.0后再进行硫化沉淀，有效提高了金属锰的提取量；第四、工艺简单，本专利技术的回收方法工艺步骤少，试剂循环重复使用，无需专门的提取设备满足工艺需求，只需按照常规要求即可完成回收过程。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合实施例对本专利技术产品作进一步详细的说明。实施例1本专利技术公开了一种镍钴浸出液中锰的回收方法，包括以下步骤：A) 采用P204萃取剂萃取镍钴浸出液中的锰金属得到P204有机萃取负载体系，所述P204有机萃取负载体系经过水洗、酸洗后用硫酸浓度为100g/L的阳极液反萃P204萃取剂得到含有重金属的硫酸锰溶液；B) 在A）步所得的硫酸锰溶液中加入片水锰矿矿粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍钴浸出液中锰的回收方法，其特征在于包括以下步骤：A)采用P204萃取剂萃取镍钴浸出液中的锰金属得到P204有机萃取负载体系，所述P204有机萃取负载体系经过水洗、酸洗后用硫酸浓度为20~100g/L的阳极液反萃P204萃取剂得到含有重金属的硫酸锰溶液；B) 在A）步所得的硫酸锰溶液中加入锰矿粉中和反萃液的余酸，调整硫酸锰溶液的pH值至1.0～3.0；C)在B）步所得调酸后的硫酸锰溶液中加入可溶性硫化物形成硫化物沉淀铜、锌、镍、钴、铅金属杂质，再加入碱性中和剂，调整pH至3.5～5.5，水解沉淀除去铝、铁金属杂质；D)固液分离得到的除杂后的硫酸锰溶液，并把除杂后的硫酸锰溶液采用无隔膜电解回收得到二氧化锰固体和阳极液。

【技术特征摘要】
1.一种镍钴浸出液中锰的回收方法，其特征在于包括以下步骤：A)采用P204萃取剂萃取镍钴浸出液中的锰金属得到P204有机萃取负载体系，所述P204有机萃取负载体系经过水洗、酸洗后用硫酸浓度为20~100g/L的阳极液反萃P204萃取剂得到含有重金属的硫酸锰溶液；B) 在A）步所得的硫酸锰溶液中加入锰矿粉中和反萃液的余酸，调整硫酸锰溶液的pH值至1.0～3.0；C)在B）步所得调酸后的硫酸锰溶液中加入可溶性硫化物形成硫化物沉淀铜、锌、镍、钴、铅金属杂质，再加入碱性中和剂，调整pH至3.5～5.5，水解沉淀除去铝、铁金属杂质；D)固液分离得到的除杂后的硫酸锰溶液，并把除杂后的硫酸锰溶液采用无隔膜电解回收得到二氧化锰固体和阳极液。2.根据权利要求1所述的镍钴浸出液中锰的回收方法，其特征在于：所述镍钴浸出液选包括镍或钴的矿物酸浸液、中间品酸浸液和废料酸浸液。3.根据权利要求1或2所述的镍钴浸出液中锰的回收方法，其特征在于：所述锰矿粉选自方锰矿、片水锰矿菱锰矿中的一种或一种以上。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：付海阔，梁卫春，郭权文，冯焕村，
申请(专利权)人：广东佳纳能源科技有限公司，湖南佳纳能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44