本發(fā)明屬于濕法冶金或化工領(lǐng)域,具體涉及一種P204、P507直接鎳鈷皂化的方法。
背景技術(shù):
鈷鎳的化合物產(chǎn)品對純度的要求較高(參考對應(yīng)國標《精制硫酸鈷 GB/T26523-2011》,《GB/T 26524-2011 精制硫酸鎳》),目前多采用以P204、P507為主要萃取劑的溶劑萃取法對粗制鈷鎳化合物進行純化。目前溶劑萃取法純化鈷、鎳化合物時,多需要將對應(yīng)的萃取劑進行相應(yīng)的鈷、鎳轉(zhuǎn)型,即將萃取劑如P204(H2R2)轉(zhuǎn)型為對應(yīng)鎳或者鈷鹽形式(NiR2·xH2R2,CoR2·xH2R2)再進行萃取除雜?,F(xiàn)有的轉(zhuǎn)型過程為:首先將萃取劑與氫氧化鈉或者氨水反應(yīng)生成對應(yīng)的鈉鹽或者銨鹽,然后與鎳或者鈷鹽反應(yīng),才能得到對應(yīng)萃取劑的鎳或者鈷鹽形式(簡稱鎳、鈷皂)(參考文獻:蔣婧. 精制硫酸鎳的提純生產(chǎn)[J]. 安徽化工, 2008, 34(6):32-35.)?,F(xiàn)有工藝過程制備鎳、鈷皂需要兩步才能得到對應(yīng)產(chǎn)物,存在試劑消耗大,工藝過程復(fù)雜,成本高,而且產(chǎn)生含鈉或者氨氮廢水,不利于環(huán)保。因此亟需開發(fā)一種低成本、清潔環(huán)保的制備鎳、鈷皂的方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明提供了一種P204、P507直接鎳鈷皂化的方法,目的是解決現(xiàn)有工藝試劑消耗大,工藝過程復(fù)雜,成本高,而且產(chǎn)生含鈉或者氨氮廢水,不利于環(huán)保等不足,具有過程簡單、成本低、不形成污染等優(yōu)先。
具體步驟為:
(1)將180-220mL濃度為0.1~15 mol/L的醋酸溶液溶解50-70 g鎳鈷原料得到對應(yīng)鈷或鎳的醋酸鹽溶液,溫度為5~150℃,反應(yīng)時間為1~300分鐘,終點pH值為5~7.5。
(1)將萃取劑和稀釋劑按體積比為1-2:9的比例混合得到萃取有機相。
(3)將步驟(1)所得鈷或鎳的醋酸鹽溶液與步驟(2)所得萃取有機相混合,得到皂化后醋酸溶液;反應(yīng)的溫度為5~90℃,時間為0.1~60分鐘,萃取有機相與鈷或鎳的醋酸鹽溶液皂化反應(yīng)時,萃取有機相中萃取劑(HR表示)與溶液中醋酸鈷或者醋酸鎳(MeCA表示)的物質(zhì)量比為:nHR : nMeCA=1:0.1~1:10。
(4)能將經(jīng)步驟(3)皂化后的醋酸溶液返回步驟(1)作為醋酸原料。
所述萃取劑為酸性磷酸酯、酸性膦酸酯和羧酸類萃取劑中的一種或者多種。
稀釋劑磺化煤油、煤油、甲苯和260#溶劑油中的一種。
所述鎳鈷原料為鎳、鈷的氧化物、氫氧化物和碳酸鹽中的一種。
有現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
(1)無需將萃取劑與氫氧化鈉或者氨水反應(yīng)轉(zhuǎn)型為鈉、銨的化合物,直接將萃取劑與醋酸鎳、鈷反應(yīng)一步制備得到鎳、鈷皂,減少了試劑消耗、縮短了工藝流程,降低了成本。
(2)避免了含鈉或者氨氮廢水的排放,有利于環(huán)保。
附圖說明
圖1 為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例,對本發(fā)明作進一步描述,以下實施例旨在說明本發(fā)明而不是對發(fā)明的進一步限定。
實施例1:
(1)向200mL濃度為3 mol/L醋酸溶液加入60g NiO化合物在25℃反應(yīng)1小時,得到醋酸鎳溶液,pH值為5。
(2)將體積比為2:9的P507和磺化煤油混合得到萃取有機相。
(3)將100mL步驟(2)得到的萃取有機相與30mL步驟(1)所得的醋酸鎳溶液混合進行皂化反應(yīng),反應(yīng)的溫度為30℃,時間為10分鐘,,分相后,分析表明,有機相中鎳皂化率為53.5%。
實施例2:
(1)向200mL濃度為4 mol/L醋酸溶液加入50g CoCO3固體在35℃反應(yīng)2小時,得到醋酸鈷溶液,pH值為6。
(2)將體積比為1:9的P204和磺化煤油混合得到萃取有機相。
(3)將100mL步驟(2)得到的萃取有機相與10mL步驟(1)所得的醋酸鈷溶液混合進行皂化反應(yīng),反應(yīng)的溫度為60℃,時間為3分鐘,,分相后,分析表明,有機相中鎳皂化率為53.5%。
實施例3:
(1)向200mL濃度為3.5 mol/L醋酸溶液加入50g Co(OH)2固體在45℃反應(yīng)4小時,得到醋酸鈷溶液,pH值為7。
(2)將體積比為1:9的P204和磺化煤油混合得到萃取有機相。
(3)將100mL步驟(2)得到的萃取有機相與10mL步驟(1)所得的醋酸鈷溶液混合進行皂化反應(yīng),反應(yīng)的溫度為50℃,時間為3分鐘,,分相后,分析表明,有機相中鎳皂化率為53.5%。
實施例4:
(1)向200mL濃度為7 mol/L醋酸溶液加入80g Ni(OH)2在25℃反應(yīng)6小時,得到醋酸鎳溶液,pH值為5.5。
(2)將體積比為2:9的P507和磺化煤油混合得到萃取有機相。
(3)將100mL步驟(2)得到的萃取有機相與30mL步驟(1)所得的醋酸鎳溶液混合進行皂化反應(yīng),反應(yīng)的溫度為90℃,時間為2分鐘,分相后,分析表明,有機相中鎳皂化率為63.5%。
實施例5:
(1)將實施例4皂化后得到醋酸水相加入 85 g Ni(OH)2,調(diào)節(jié)溶液pH值為7.0,過濾得到醋酸鎳溶液.
(2) 將體積比為2:9的P507和磺化煤油混合得到萃取有機相。
(3) 將100mL步驟(2)得到的萃取有機相與30mL步驟(1)所得的醋酸鎳溶液混合進行皂化反應(yīng),反應(yīng)的溫度為30℃,時間為10分鐘,,分相后,分析表明,有機相中鎳皂化率為51.2%。
盡管已經(jīng)結(jié)合示例性實施例詳細描述了本發(fā)明的方法, 但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白,在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下, 可以對實施例進行修改。