一种分离钴萃余液中氯盐与硫酸盐的方法与流程

1.本发明属于钴萃取生产技术领域，具体涉及一种分离钴萃余液中氯盐与硫酸盐的方法。


背景技术：

2.钴萃取生产一般是由p204萃取和p507萃取两道萃取工序组成，p204萃取的目的是将粗制硫酸钴溶液中的cu、mn、ca等杂质萃至有机相中，再加稀酸予以洗涤掉共萃的少量co。由于负载有机相中总存在ca，使用硫酸洗涤时，容易产生硫酸钙结晶，堵塞萃取槽设备。若使用盐酸洗涤，虽然避免了钙渣问题，但是含氯洗涤液进入p204萃取段，经p507萃取后，最终导致p507萃余液中为氯盐和硫酸盐的混合液，导致脱盐时无法得到硫酸钠的或氯化钠的单一盐类，一般为混盐且无法使用。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的问题，本发明提供一种钴萃取生产过程中能够解决钙渣问题的分离钴萃余液中氯盐与硫酸盐的方法。
4.本发明采用以下技术方案：
5.一种分离钴萃余液中氯盐与硫酸盐的方法，包括以下步骤：
6.(1)将p204加入溶剂后再加入液碱进行皂化，得到p204皂化后第一有机相；将p204加入的溶剂为260#溶剂油、磺化煤油中的一种。
7.(2)将钴萃取生产过程中的粗制硫酸钴溶液加入到p204皂化后第一有机相中，得到硫酸体系p204萃余液和硫酸体系p204萃取液；将硫酸体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤，得到氯体系洗液；钴萃取生产过程中的粗制硫酸钴溶液包含co 40g/l-60g/l、ni 1g/l-2g/l、mg 3g/l-5g/l、ca 0.5g/l-1.0g/l、cu 2g/l-4g/l、zn 0.2g/l-0.5g/l、mn 3g/l-5g/l、fe 0.005g/l-0.01g/l；钴萃取生产过程中的粗制硫酸钴溶液与p204皂化后第一有机相的体积比为0.8-1.0:1。洗涤硫酸体系p204萃取液的稀盐酸的浓度为30g/l-40g/l；将硫酸体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤时硫酸体系p204萃取液与稀盐酸的体积比为8-10:1；将硫酸体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤后，得到氯体系洗液和氯体系萃取液，将氯体系萃取液采用盐酸溶液反萃，得到氯体系铜锰液；反萃氯体系萃取液采用的盐酸溶液浓度为180g/l-200g/l，将氯体系萃取液采用盐酸溶液反萃时氯体系萃取液与盐酸溶液的体积比为10-15:1。
8.(3)将p507加入溶剂后再加入液碱进行皂化，得到p507皂化后第一有机相；p507加入的溶剂为260#溶剂油、磺化煤油中的一种。
9.(4)将硫酸体系p204萃余液加入到p507皂化后第一有机相中，得到硫酸体系p507萃余液和硫酸体系p507萃取液；将硫酸体系p507萃取液洗涤、反萃，得到氯化钴溶液；硫酸体系p204萃余液与p507皂化后第一有机相的体积比为1:2-3；将硫酸体系p507萃取液采用稀硫酸洗涤后，得到洗涤后的硫酸体系p507萃取液，将洗涤后的硫酸体系p507萃取液采用
盐酸溶液进行反萃，得到氯化钴溶液；洗涤硫酸体系p507萃取液采用的稀硫酸的浓度为40g/l-60g/l，将硫酸体系p507萃取液采用稀硫酸洗涤时，硫酸体系p507萃取液与稀硫酸的体积比为5-6:1；反萃洗涤后的硫酸体系p507萃取液采用的盐酸溶液的浓度为180g/l-200g/l，将洗涤后的硫酸体系p507萃取液采用盐酸溶液进行反萃时，洗涤后的硫酸体系p507萃取液与盐酸溶液的体积比为9-11:1。将硫酸体系p507萃余液去除重金属后再进行蒸发脱盐，得到硫酸钠。
10.(5)将p204加入溶剂后再加入液碱进行皂化，得到p204皂化后第二有机相；将p204加入的溶剂为260#溶剂油、磺化煤油中的一种。
11.(6)将氯体系洗液加入到p204皂化后第二有机相中，得到氯体系p204萃余液和氯体系p204萃取液；氯体系洗液与p204皂化后第二有机相的体积比为1-1.2:1；将氯体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤后，得到洗涤后的氯体系p204萃取液，将洗涤后的氯体系p204萃取液采用盐酸溶液进行反萃，得到氯体系铜锰液；洗涤氯体系p204萃取液采用的稀盐酸的浓度为30g/l-40g/l，将氯体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤时，氯体系p204萃取液与稀盐酸的体积比为5-6:1；反萃洗涤后的氯体系p204萃取液采用的盐酸溶液的浓度为180g/l-200g/l，将洗涤后的氯体系p204萃取液采用盐酸溶液进行反萃时，洗涤后的氯体系p204萃取液与盐酸溶液的体积比为5-7:1。
12.(7)将p507加入溶剂后再加入液碱进行皂化，得到p507皂化后第二有机相；将p507加入的溶剂为260#溶剂油、磺化煤油中的一种。
13.(8)将氯体系p204萃余液加入到p507皂化后第二有机相中，得到氯体系p507萃余液和氯体系p507萃取液；将氯体系p507萃取液洗涤、反萃，得到氯化钴溶液。氯体系p204萃余液与p507皂化后第二有机相的体积比为1:2-3；将氯体系p507萃取液采用稀盐酸洗涤后，得到洗涤后的氯体系p507萃取液，将洗涤后的氯体系p507萃取液采用盐酸溶液进行反萃，得到氯化钴溶液；洗涤氯体系p507萃取液采用的稀盐酸的浓度为30g/l-40g/l，将氯体系p507萃取液采用稀盐酸洗涤时，氯体系p507萃取液与稀盐酸的体积比为5-6:1；反萃洗涤后的氯体系p507萃取液采用的盐酸溶液的浓度为180g/l-200g/l，将洗涤后的氯体系p507萃取液采用盐酸溶液进行反萃时，洗涤后的氯体系p507萃取液与盐酸溶液的体积比为4-5:1。将氯体系p507萃余液去除重金属后再进行蒸发脱盐，得到氯化钠。
14.本发明的有益技术效果：本发明方法将钴萃取过程分为2套产线。第一套产线为纯硫酸体系进料，萃前液为硫酸盐溶液，经过p204和p507萃取，由于p507洗涤段有机相不含钙，因此直接使用硫酸洗涤，洗涤液直接进入萃取段，得到纯硫酸盐的p507萃余液。第一套产线中的p204洗涤液使用盐酸洗涤，洗涤液不进入萃取段，直接进入第二套产线的p204萃取段当做进料。第二套产线为纯氯盐体系，p204和p507的洗液使用盐酸，且直接进入萃取段。最终生成的507萃余液中为纯氯盐体系。最后分别对两种萃余液去除重金属后，再进行蒸发脱盐，可得到纯净的硫酸钠或氯化钠。
附图说明
15.图1为本发明方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
16.下面结合图1本发明方法的工艺流程示意图和实施例对本发明的技术方案进行进一步的解释说明。
17.实施例1
18.将p204加入溶剂后再加入液碱进行皂化，得到p204皂化后第一有机相；将p204加入的溶剂为磺化煤油，p204的质量(kg)、溶剂的体积(l)、液碱的体积(l)之比为1:3:0.2。
19.将钴萃取生产过程中的粗制硫酸钴溶液加入到p204皂化后第一有机相中，得到硫酸体系p204萃余液和硫酸体系p204萃取液；将硫酸体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤，得到氯体系洗液；钴萃取生产过程中的粗制硫酸钴溶液包含co 40g/l、ni 1g/l、mg 3g/l、ca 0.5g/l、cu 2g/l、zn 0.2g/l、mn 3g/l、fe 0.005g/l；钴萃取生产过程中的粗制硫酸钴溶液与p204皂化后第一有机相的体积比为0.8:1。洗涤硫酸体系p204萃取液的稀盐酸的浓度为30g/l；将硫酸体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤时硫酸体系p204萃取液与稀盐酸的体积比为8:1；将硫酸体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤后，得到氯体系洗液和氯体系萃取液，将氯体系萃取液采用盐酸溶液反萃，得到氯体系铜锰液；反萃氯体系萃取液采用的盐酸溶液浓度为180g/l，将氯体系萃取液采用盐酸溶液反萃时氯体系萃取液与盐酸溶液的体积比为10:1。
20.将p507加入溶剂后再加入液碱进行皂化，得到p507皂化后第一有机相；p507加入的溶剂为磺化煤油，p507的质量(kg)、溶剂的体积(l)、液碱的体积(l)之比为1:3:0.2。
21.将硫酸体系p204萃余液加入到p507皂化后第一有机相中，得到硫酸体系p507萃余液和硫酸体系p507萃取液；将硫酸体系p507萃取液洗涤、反萃，得到氯化钴溶液；硫酸体系p204萃余液与p507皂化后第一有机相的体积比为1:2；将硫酸体系p507萃取液采用稀硫酸洗涤后，得到洗涤后的硫酸体系p507萃取液，将洗涤后的硫酸体系p507萃取液采用盐酸溶液进行反萃，得到氯化钴溶液；洗涤硫酸体系p507萃取液采用的稀硫酸的浓度为40g/l，将硫酸体系p507萃取液采用稀硫酸洗涤时，硫酸体系p507萃取液与稀硫酸的体积比为5:1；反萃洗涤后的硫酸体系p507萃取液采用的盐酸溶液的浓度为180g/l，将洗涤后的硫酸体系p507萃取液采用盐酸溶液进行反萃时，洗涤后的硫酸体系p507萃取液与盐酸溶液的体积比为9:1。将硫酸体系p507萃余液去除重金属后再进行蒸发脱盐，得到硫酸钠。
22.将p204加入溶剂后再加入液碱进行皂化，得到p204皂化后第二有机相；将p204加入的溶剂为磺化煤油，p204的质量(kg)、溶剂的体积(l)、液碱的体积(l)之比为1:3:0.2。
23.将氯体系洗液加入到p204皂化后第二有机相中，得到氯体系p204萃余液和氯体系p204萃取液；氯体系洗液与p204皂化后第二有机相的体积比为1:1；将氯体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤后，得到洗涤后的氯体系p204萃取液，将洗涤后的氯体系p204萃取液采用盐酸溶液进行反萃，得到氯体系铜锰液；洗涤氯体系p204萃取液采用的稀盐酸的浓度为30g/l，将氯体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤时，氯体系p204萃取液与稀盐酸的体积比为5:1；反萃洗涤后的氯体系p204萃取液采用的盐酸溶液的浓度为180g/l，将洗涤后的氯体系p204萃取液采用盐酸溶液进行反萃时，洗涤后的氯体系p204萃取液与盐酸溶液的体积比为5:1。
24.将p507加入溶剂后再加入液碱进行皂化，得到p507皂化后第二有机相；将p507加入的溶剂为磺化煤油，p507的质量(kg)、溶剂的体积(l)、液碱的体积(l)之比为1:3:0.2。
25.将氯体系p204萃余液加入到p507皂化后第二有机相中，得到氯体系p507萃余液和
氯体系p507萃取液；将氯体系p507萃取液洗涤、反萃，得到氯化钴溶液。氯体系p204萃余液与p507皂化后第二有机相的体积比为1:2；将氯体系p507萃取液采用稀盐酸洗涤后，得到洗涤后的氯体系p507萃取液，将洗涤后的氯体系p507萃取液采用盐酸溶液进行反萃，得到氯化钴溶液；洗涤氯体系p507萃取液采用的稀盐酸的浓度为30g/l，将氯体系p507萃取液采用稀盐酸洗涤时，氯体系p507萃取液与稀盐酸的体积比为5:1；反萃洗涤后的氯体系p507萃取液采用的盐酸溶液的浓度为180g/l，将洗涤后的氯体系p507萃取液采用盐酸溶液进行反萃时，洗涤后的氯体系p507萃取液与盐酸溶液的体积比为4:1。将氯体系p507萃余液去除重金属后再进行蒸发脱盐，得到氯化钠。
26.实施例2
27.将p204加入溶剂后再加入液碱进行皂化，得到p204皂化后第一有机相；将p204加入的溶剂为磺化煤油，p204的质量(kg)、溶剂的体积(l)、液碱的体积(l)之比为1:3:0.2。
28.将钴萃取生产过程中的粗制硫酸钴溶液加入到p204皂化后第一有机相中，得到硫酸体系p204萃余液和硫酸体系p204萃取液；将硫酸体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤，得到氯体系洗液；钴萃取生产过程中的粗制硫酸钴溶液包含co 50g/l、ni 1.5g/l、mg 4g/l、ca 0.7g/l、cu 3g/l、zn 0.4g/l、mn 4g/l、fe 0.007g/l；钴萃取生产过程中的粗制硫酸钴溶液与p204皂化后第一有机相的体积比为0.9:1。洗涤硫酸体系p204萃取液的稀盐酸的浓度为35g/l；将硫酸体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤时硫酸体系p204萃取液与稀盐酸的体积比为9:1；将硫酸体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤后，得到氯体系洗液和氯体系萃取液，将氯体系萃取液采用盐酸溶液反萃，得到氯体系铜锰液；反萃氯体系萃取液采用的盐酸溶液浓度为190g/l，将氯体系萃取液采用盐酸溶液反萃时氯体系萃取液与盐酸溶液的体积比为12:1。
29.将p507加入溶剂后再加入液碱进行皂化，得到p507皂化后第一有机相；p507加入的溶剂为磺化煤油，p507的质量(kg)、溶剂的体积(l)、液碱的体积(l)之比为1:3:0.2。
30.将硫酸体系p204萃余液加入到p507皂化后第一有机相中，得到硫酸体系p507萃余液和硫酸体系p507萃取液；将硫酸体系p507萃取液洗涤、反萃，得到氯化钴溶液；硫酸体系p204萃余液与p507皂化后第一有机相的体积比为1:2.5；将硫酸体系p507萃取液采用稀硫酸洗涤后，得到洗涤后的硫酸体系p507萃取液，将洗涤后的硫酸体系p507萃取液采用盐酸溶液进行反萃，得到氯化钴溶液；洗涤硫酸体系p507萃取液采用的稀硫酸的浓度为50g/l，将硫酸体系p507萃取液采用稀硫酸洗涤时，硫酸体系p507萃取液与稀硫酸的体积比为5.5:1；反萃洗涤后的硫酸体系p507萃取液采用的盐酸溶液的浓度为190g/l，将洗涤后的硫酸体系p507萃取液采用盐酸溶液进行反萃时，洗涤后的硫酸体系p507萃取液与盐酸溶液的体积比为10:1。将硫酸体系p507萃余液去除重金属后再进行蒸发脱盐，得到硫酸钠。
31.将p204加入溶剂后再加入液碱进行皂化，得到p204皂化后第二有机相；将p204加入的溶剂为磺化煤油，p204的质量(kg)、溶剂的体积(l)、液碱的体积(l)之比为1:3:0.2。
32.将氯体系洗液加入到p204皂化后第二有机相中，得到氯体系p204萃余液和氯体系p204萃取液；氯体系洗液与p204皂化后第二有机相的体积比为1.1:1；将氯体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤后，得到洗涤后的氯体系p204萃取液，将洗涤后的氯体系p204萃取液采用盐酸溶液进行反萃，得到氯体系铜锰液；洗涤氯体系p204萃取液采用的稀盐酸的浓度为35g/l，将氯体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤时，氯体系p204萃取液与稀盐酸的体积比为
5.5:1；反萃洗涤后的氯体系p204萃取液采用的盐酸溶液的浓度为190g/l，将洗涤后的氯体系p204萃取液采用盐酸溶液进行反萃时，洗涤后的氯体系p204萃取液与盐酸溶液的体积比为6:1。
33.将p507加入溶剂后再加入液碱进行皂化，得到p507皂化后第二有机相；将p507加入的溶剂为磺化煤油，p507的质量(kg)、溶剂的体积(l)、液碱的体积(l)之比为1:3:0.2。
34.将氯体系p204萃余液加入到p507皂化后第二有机相中，得到氯体系p507萃余液和氯体系p507萃取液；将氯体系p507萃取液洗涤、反萃，得到氯化钴溶液。氯体系p204萃余液与p507皂化后第二有机相的体积比为1:2.5；将氯体系p507萃取液采用稀盐酸洗涤后，得到洗涤后的氯体系p507萃取液，将洗涤后的氯体系p507萃取液采用盐酸溶液进行反萃，得到氯化钴溶液；洗涤氯体系p507萃取液采用的稀盐酸的浓度为35g/l，将氯体系p507萃取液采用稀盐酸洗涤时，氯体系p507萃取液与稀盐酸的体积比为5.5:1；反萃洗涤后的氯体系p507萃取液采用的盐酸溶液的浓度为190g/l，将洗涤后的氯体系p507萃取液采用盐酸溶液进行反萃时，洗涤后的氯体系p507萃取液与盐酸溶液的体积比为4.5:1。将氯体系p507萃余液去除重金属后再进行蒸发脱盐，得到氯化钠。
35.实施例3
36.将p204加入溶剂后再加入液碱进行皂化，得到p204皂化后第一有机相；将p204加入的溶剂为260#溶剂油，p204的质量(kg)、溶剂的体积(l)、液碱的体积(l)之比为1:3:0.2。
37.将钴萃取生产过程中的粗制硫酸钴溶液加入到p204皂化后第一有机相中，得到硫酸体系p204萃余液和硫酸体系p204萃取液；将硫酸体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤，得到氯体系洗液；钴萃取生产过程中的粗制硫酸钴溶液包含co 60g/l、ni 2g/l、mg 5g/l、ca 1.0g/l、cu 4g/l、zn 0.5g/l、mn 5g/l、fe 0.01g/l；钴萃取生产过程中的粗制硫酸钴溶液与p204皂化后第一有机相的体积比为1:1。洗涤硫酸体系p204萃取液的稀盐酸的浓度为40g/l；将硫酸体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤时硫酸体系p204萃取液与稀盐酸的体积比为10:1；将硫酸体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤后，得到氯体系洗液和氯体系萃取液，将氯体系萃取液采用盐酸溶液反萃，得到氯体系铜锰液；反萃氯体系萃取液采用的盐酸溶液浓度为200g/l，将氯体系萃取液采用盐酸溶液反萃时氯体系萃取液与盐酸溶液的体积比为15:1。
38.将p507加入溶剂后再加入液碱进行皂化，得到p507皂化后第一有机相；p507加入的溶剂为260#溶剂油，p507的质量(kg)、溶剂的体积(l)、液碱的体积(l)之比为1:3:0.2。
39.将硫酸体系p204萃余液加入到p507皂化后第一有机相中，得到硫酸体系p507萃余液和硫酸体系p507萃取液；将硫酸体系p507萃取液洗涤、反萃，得到氯化钴溶液；硫酸体系p204萃余液与p507皂化后第一有机相的体积比为1:3；将硫酸体系p507萃取液采用稀硫酸洗涤后，得到洗涤后的硫酸体系p507萃取液，将洗涤后的硫酸体系p507萃取液采用盐酸溶液进行反萃，得到氯化钴溶液；洗涤硫酸体系p507萃取液采用的稀硫酸的浓度为60g/l，将硫酸体系p507萃取液采用稀硫酸洗涤时，硫酸体系p507萃取液与稀硫酸的体积比为6:1；反萃洗涤后的硫酸体系p507萃取液采用的盐酸溶液的浓度为200g/l，将洗涤后的硫酸体系p507萃取液采用盐酸溶液进行反萃时，洗涤后的硫酸体系p507萃取液与盐酸溶液的体积比为11:1。将硫酸体系p507萃余液去除重金属后再进行蒸发脱盐，得到硫酸钠。
40.将p204加入溶剂后再加入液碱进行皂化，得到p204皂化后第二有机相；将p204加
入的溶剂为260#溶剂油，p204的质量(kg)、溶剂的体积(l)、液碱的体积(l)之比为1:3:0.2。
41.将氯体系洗液加入到p204皂化后第二有机相中，得到氯体系p204萃余液和氯体系p204萃取液；氯体系洗液与p204皂化后第二有机相的体积比为1.2:1；将氯体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤后，得到洗涤后的氯体系p204萃取液，将洗涤后的氯体系p204萃取液采用盐酸溶液进行反萃，得到氯体系铜锰液；洗涤氯体系p204萃取液采用的稀盐酸的浓度为40g/l，将氯体系p204萃取液采用稀盐酸洗涤时，氯体系p204萃取液与稀盐酸的体积比为6:1；反萃洗涤后的氯体系p204萃取液采用的盐酸溶液的浓度为200g/l，将洗涤后的氯体系p204萃取液采用盐酸溶液进行反萃时，洗涤后的氯体系p204萃取液与盐酸溶液的体积比为7:1。
42.将p507加入溶剂后再加入液碱进行皂化，得到p507皂化后第二有机相；将p507加入的溶剂为260#溶剂油，p507的质量(kg)、溶剂的体积(l)、液碱的体积(l)之比为1:3:0.2。
43.将氯体系p204萃余液加入到p507皂化后第二有机相中，得到氯体系p507萃余液和氯体系p507萃取液；将氯体系p507萃取液洗涤、反萃，得到氯化钴溶液。氯体系p204萃余液与p507皂化后第二有机相的体积比为1:3；将氯体系p507萃取液采用稀盐酸洗涤后，得到洗涤后的氯体系p507萃取液，将洗涤后的氯体系p507萃取液采用盐酸溶液进行反萃，得到氯化钴溶液；洗涤氯体系p507萃取液采用的稀盐酸的浓度为40g/l，将氯体系p507萃取液采用稀盐酸洗涤时，氯体系p507萃取液与稀盐酸的体积比为6:1；反萃洗涤后的氯体系p507萃取液采用的盐酸溶液的浓度为200g/l，将洗涤后的氯体系p507萃取液采用盐酸溶液进行反萃时，洗涤后的氯体系p507萃取液与盐酸溶液的体积比为5:1。将氯体系p507萃余液去除重金属后再进行蒸发脱盐，得到氯化钠。