CN104480307A - 用于分离氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的混合萃取剂及分离方法 - Google Patents
用于分离氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的混合萃取剂及分离方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于分离氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的混合萃取剂及分离方法。所述的混合萃取剂按体积百分比计，由10～50％的P204、10～40％的胺类萃取剂和余量的溶剂组成。所述的方法选择P204、胺类萃取剂和溶剂组成混合萃取剂，选择水和稀硫酸作为洗涤剂和反萃剂，对氧化镍矿硫酸浸出液进行萃取分离，经过萃取、洗涤和反萃步骤，分别在萃取段出口、洗涤段出口和反萃段出口获得含镍钴镁的硫酸溶液、硫酸铝溶液和硫酸铁溶液，镍钴镁混合溶液可通过后续萃取工序进行进一步分离。本发明所用混合萃取剂体系对铁、铝的分离能力和对铁铝、镍钴镁的分离能力都很强，萃取剂无需皂化处理，空白有机相无需洗酸操作即可循环利用。
Description
技术领域
本发明涉及镍矿冶炼方法，具体涉及一种用于分离氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的混合萃取剂及分离方法。
背景技术
氧化镍矿是主要的镍矿资源，酸浸工艺是氧化镍矿冶炼的常用技术，硫酸浸出工艺在氧化镍矿的湿法冶炼工艺中应用比较普遍。氧化镍矿硫酸浸出液中含有一定浓度的铁、铝、镁、镍、钴等金属离子，当铁离子浓度高时，通常先进行除铁，除铁后的浸出液中仍残留有一定浓度的铁，为了满足后续钴镍电解工序的杂质要求，需通过萃取等除杂工序进行深度除铁，然后再采用萃取方法继续分离镍、钴和镁；而浸出液中的铝与镍钴镁的分离方法报道较少。
溶剂萃取技术由于具有高选择性、高回收率、流程简单、操作连续化和易于实现自动化等优点,已成为分离金属离子的常用方法。酸性有机磷(膦)类萃取剂是应用于硫酸盐溶液中金属离子分离的常用萃取剂，典型的萃取剂有二(2-乙基己基)膦酸(P204)，2-乙基己基膦酸2-乙基己基脂(P507)，二(2、4、4-三甲基戊基)膦酸(Cyanex272)等。P204价格便宜，在低pH值下萃取能力很强，多用于酸浸液的除杂处理(如除铁、铜等杂质)；Cyanex272由美国氰胺公司研制生产，价格昂贵，很少大规模工业应用；P507价格低廉，其萃取分离钴镍的能力高于P204，多用于高pH值条件下(pH>3)钴镍的分离。对于氧化镍矿的硫酸浸出液或除铁后的浸出液，其pH值大多<2，用P204作为铁的萃取分离剂较为适宜。因此，多数氧化镍矿酸浸液的除杂(除铁)操作选择P204作为萃取剂。此外，低pH条件下P204也能萃取铝，因而P204还可作为铁铝与镍钴镁的萃取分离剂。
当P204与金属离子反生萃取反应后，萃取剂的H+会转移至水相中使水相酸度升高。为避免水相酸度增加影响萃取率,P204使用前要用碱性物质如氨水(或铵盐)、NaOH等进行皂化处理(如公开号为CN101532094A的发明专利)，皂化P204与金属离子进行萃取反应可保证萃取过程的酸度不变。但是，皂化过程必然会产生氨氮废水或含钠离子的废水，首先，这些废水需要先处理才能排放，否则会造成环境污染；其次，萃取剂的皂化会导致萃取工艺周期变长，同时还导致萃取成本的增加。
P204萃取分离金属离子的另一个缺陷是反萃困难，所需的反萃酸浓度很高,如公开号为CN102010999A的发明专利，采用P204-煤油作为萃取剂，需用5～8mol/L的盐酸对负载有机相进行反萃脱铁；又如公开号为CN102010993A的发明专利，采用3～6mol/L的盐酸对包括P204在内的负载有机相进行反萃脱除有机相中的铁等杂质，导致反萃后的空白有机相余酸较高，需用水进行多级洗涤以脱除其中夹带的酸或需加入过量的碱中和其中的酸后才能循环使用，这不仅延长了萃取流程，还增加了水或碱液的消耗量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于分离氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的混合萃取剂及分离方法。采用本发明所述萃取剂对氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁进行分离，不需要事先对萃取剂进行皂化处理，在缩短萃取周期、降低成本的同时，还能实现氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的分离。
本发明所述的用于分离氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的混合萃取剂，按体积百分比计，该混合萃取剂由10～50％的二(2-乙基己基)膦酸(P204)、10～40％的胺类萃取剂和余量的溶剂组成。
优选地，上述混合萃取剂按体积百分比计，由20～40％的二(2-乙基己基)膦酸、15～35％的胺类萃取剂和余量的溶剂组成。
上述混合萃取剂的技术方案中，所述的胺类萃取剂为三烷基叔胺(N235)或仲碳伯胺(N1923)。
上述混合萃取剂的技术方案中，所述溶剂为现有技术中的常规选择，具体地，可以是选自磺化煤油、正辛烷、正辛醇和正庚烷中的一种或两种以上的组合。当溶剂的选择为上述任意两种的组合时，它们之间的配比可以为任意配比。
本发明还包括采用上述混合萃取剂分离氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的方法，包括萃取段处理工序、洗涤段处理工序和反萃段处理工序，有机相和水相进行连续逆流萃取、洗涤和反萃，其中：
在萃取段处理工序中，以混合萃取剂为有机相，将混合萃取剂和氧化镍矿硫酸浸出液分别从萃取段第1级的入口和萃取段最后一级的入口加入；其中，所述的混合萃取剂按体积百分比计，由10～50％的二(2-乙基己基)膦酸、10～40％的胺类萃取剂和余量的溶剂组成；所述的氧化镍矿硫酸浸出液中铁浓度≤3g/L，当氧化镍矿硫酸浸出液中铁浓度＞3g/L时，将浸出液进行常规除铁操作使其中铁浓度≤3g/L；在该工序中，有机相与氧化镍矿硫酸浸出液的流量比为5～0.5:1～5；
在洗涤段处理工序中，以从萃取段最后一级的出口流出的液体为有机相，直接送入洗涤段第1级的入口；以水为水相，将水从洗涤段最后一级的入口加入；在该工序中，有机相与水相的流量比为10～0.5:1～10；
在反萃段处理工序中，以从洗涤段最后一级的出口流出的液体为有机相，直接送入反萃段第1级的入口；以稀硫酸为水相，将稀硫酸从反萃段最后一级的入口加入；在该工序中，有机相与水相的流量比为10～0.5:1～10；
经过连续逆流萃取、洗涤和反萃工序后，从萃取段第1级出口排出含镍钴镁的溶液，从洗涤段第1级出口排出硫酸铝溶液，从反萃段第1级出口排出硫酸铁溶液，空白混合萃取剂由反萃段最后一级出口排出。
上述方法中，在反萃段处理工序中，所述的稀硫酸可以是浓度低于1mol/L的硫酸，优选是浓度为0.01～1mol/L的稀硫酸。
上述方法中，所述混合萃取剂的组成中，所述的胺类萃取剂为三烷基叔胺或仲碳伯胺，所述溶剂为现有技术中的常规选择，具体地，可以是选自磺化煤油、正辛烷、正辛醇和正庚烷中的一种或两种以上的组合。当溶剂的选择为上述任意两种的组合时，它们之间的配比可以为任意配比。本申请中，按体积百分比计，所述的混合萃取剂优选是由20～40％的二(2-乙基己基)膦酸、15～35％的胺类萃取剂和余量的溶剂组成。
上述方法中，在萃取段处理工序中，有机相与氧化镍矿硫酸浸出液的流量比优选为3～1:1～4。
上述方法中，在洗涤段处理工序中，有机相与水相的流量比优选为7～0.5:1～6。
上述方法中，在反萃段处理工序中，有机相与水相的流量比优选为3～0.5:1～7。
在本发明所述的方法中，所述的氧化镍矿硫酸浸出液的pH值介于-2～2之间，其中含有镍、钴、镁、铁(包括二价铁离子和三价铁离子)、铝等金属离子，它们的浓度分别介于下述范围内：镍0.5～3g/L、镁3～25g/L、钴0.01～0.2g/L、铁0.01～3g/L、铝0.5～15g/L。当氧化镍矿硫酸浸出液中铁＞3g/L(如铁含量为3～45g/L)时，需要对浸出液进行常规除铁操作使其中铁含量≤3g/L时才适合使用本发明所述的方法进行分离。所述的常规除铁操作可以是采用现有技术中常用的浸出液除铁方法，如氧化中和法、黄钾铁矾法、针铁矿法和赤铁矿法等。
本发明所述的方法中，所述萃取段处理工序、洗涤段处理工序和反萃段处理工序采用的设备都相同，具体可以是萃取塔、离心萃取器或混合—澄清萃取器，每一个处理工序中根据需要有若干级的萃取塔、离心萃取器或混合—澄清萃取器。
本发明所述方法中，氧化镍矿硫酸浸出液在萃取段中经逆流萃取后将铁和铝萃取出来，含有铁和铝的有机相经由萃取段最后一级进入洗涤段，余下的含镍钴镁的水相则由萃取段第1级的出口排出；含有铁和铝的有机相在洗涤段中经水洗涤后将铝洗至水相中并由洗涤段第1级的出口排出，而含有铁的有机相则由洗涤段最后一级进入反萃段中进行连续逆流反萃，以将铁从有机相中反萃出来，并由反萃段第1级的出口排出，经反萃后的空白有机相则从反萃段最后一级的出口排出，所得有机相pH值较高，无需洗酸操作即可直接送入萃取段第1级的入口进行循环使用。当氧化镍矿硫酸浸出液中铁含量≤3g/L时，本发明方法中所述萃取段的级数为1～3级、洗涤段的级数为1～3级、反萃段的级数为1～3级即可达到很好的铁、铝与镍钴镁的分离效果，其中由萃取段第1级出口得到的含镍钴镁的硫酸溶液中，铁的浓度低于0.0001g/L，铝的浓度低于0.0001g/L；由洗涤段第1级出口得到的硫酸铝溶液中，镍、钴、镁、铁的浓度分别低于0.0001g/L、0.0001g/L、0.009g/L、0.009g/L；由反萃段第1级出口得到的硫酸铁溶液中，铝的浓度低于0.009g/L；由反萃段最后一级出口得到的空白有机相(即空白混合萃取剂)的pH值＞5。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、不需对P204进行皂化处理，省略了氨(钠)皂步骤，避免了氨氮废水或含钠离子废水的处理与排放。
2、使用混合萃取剂代替现有的P204-煤油萃取剂体系后，混合萃取剂体系对铁的萃取能力增强了，铁对铝的分离系数显著提高，铁铝对镍钴镁的分离系数也显著提高，使萃取、洗涤级数变短，提高了分离效率。
3、洗涤剂用水而不是稀酸，反萃剂使用浓度极低的稀酸而不是高浓度酸，使整个萃取分离过程的酸耗大幅度降低，反萃后的空白有机相(即空白混合萃取剂)中余酸含量很低，不需进行洗酸操作即可返回萃取段循环利用。
4、P204萃取铁、铝的适宜pH值范围为1～2，当料液的pH值低于1时，需加入碱性物质进行预中和，而采用本发明所述的混合萃取剂时，即使在料液pH值低于1的情况下也不需对料液进行酸度中和，从而避免了萃取过程的碱性物质消耗。
5、当酸浸液中铁浓度高时，可通过除铁工序先脱除大部分铁，然后经过萃取分离进一步除去残留的铁；当酸浸液中铁浓度低时，可以省却除铁工序，直接进入萃取工序分离铁；因此，本发明所述分离方法适用于不同来源的氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的分离。
6、与现有的铁、铝与镍钴镁的分离方法相比较，本发明所述方法流程更短、试剂消耗更少、成本更低，且不会造成环境污染。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图，其中A表示萃取段第1级，a表示萃取段最后一级；B表示洗涤段第1级，b表示洗涤段最后一级；C表示反萃段第1级，c表示反萃段最后一级。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详述,以更好地理解本发明，但本发明不限于以下实施例。
实施例1：混合萃取剂
按体积百分比，量取10％的P204、20％的N235、10％的正辛醇、10％的正辛烷和50％的磺化煤油，混合均匀，得到混合萃取剂。
实施例2：混合萃取剂
按体积百分比，量取40％的P204、10％的N235、50％的磺化煤油，混合均匀，得到混合萃取剂。
实施例3：混合萃取剂
按体积百分比，量取30％的P204、40％的N1923、15％的正庚烷和15％的磺化煤油，混合均匀，得到混合萃取剂。
实施例4：混合萃取剂
按体积百分比，量取50％的P204、15％的N1923和35％的正辛烷，混合均匀，得到混合萃取剂。
实施例5：混合萃取剂
按体积百分比，量取50％的P204、40％的N235和10％的正辛烷，混合均匀，得到混合萃取剂。
实施例6：采用混合萃取剂分离氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的方法
氧化镍矿硫酸浸出液料液中铁、镍、钴、镁和铝的浓度分别为41.5g/L、1.03g/L、0.09g/L、4.3g/L和1.89g/L，原液的pH值为-0.3，采用赤铁矿法进行除铁，所得除铁后溶液中铁的浓度为2.9g/L,溶液的pH值为1.1。将实施例1制得的混合萃取剂从萃取段第1级的入口加入，将除铁后溶液从萃取段最后一级的入口加入，将水从洗涤段最后一级的入口加入，将浓度为0.4mol/L的稀硫酸从反萃段最后一级的入口加入，进行逆流萃取、洗涤和反萃。控制萃取段混合萃取剂与除铁后溶液的流量比为1：1，控制洗涤段有机相与水的流量比为1：2.5，控制反萃段有机相与稀硫酸的流量比为5：1。经过2级萃取、2级洗涤和2级反萃，在萃取段第1级出口得到含镍钴镁的硫酸溶液，其中铁、铝的浓度均低于0.00002g/L；在洗涤段第1级出口得到硫酸铝溶液，其中镍、钴、镁、铁的浓度分别低于0.0005g/L、0.0001g/L、0.0003g/L、0.00004g/L；在反萃段第1级出口得到硫酸铁溶液，其中铝的浓度低于0.0001g/L。反萃段最后一级出口得到空白有机相，其pH值为5.9，可直接打入萃取段第1级进行循环使用。
整个工艺的流程图如图1所示。
实施例7：采用混合萃取剂分离氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的方法
氧化镍矿硫酸浸出液料液中铁、镍、钴、镁和铝的浓度分别为24.5g/L、0.93g/L、0.109g/L、14.8g/L和5.89g/L,原液的pH值为0.3，采用赤铁矿法进行除铁，所得除铁后溶液中铁的浓度为1.5g/L,溶液的pH值为1.6。将实施例2制得的混合萃取剂从萃取段第1级的入口加入，将除铁后溶液从萃取段最后一级的入口加入，将水从洗涤段最后一级的入口加入，将浓度为0.1mol/L的稀硫酸从反萃段最后一级的入口加入，进行逆流萃取、洗涤和反萃。控制萃取段混合萃取剂与除铁后溶液的流量比为1：2，控制洗涤段有机相与水的流量比为5：1，控制反萃段有机相与稀硫酸的流量比为2：5。经过2级萃取，2级洗涤和1级反萃，在萃取段第1级出口得到含镍钴镁的硫酸溶液，其中铁、铝的浓度均低于0.00003g/L；在洗涤段第1级出口得到硫酸铝溶液，其中镍、钴、镁、铁的浓度分别低于0.0004g/L、0.0003g/L、0.0008g/L、0.00003g/L；在反萃段第1级出口得到硫酸铁溶液，其中铝的浓度低于0.0008g/L。反萃段最后一级出口得到空白有机相，其pH值为6.1，可直接打入萃取段第1级进行循环使用。
实施例8：采用混合萃取剂分离氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的方法
氧化镍矿硫酸浸出液料液中铁、镍、钴、镁和铝的浓度分别为7.5g/L、2.13g/L、0.19g/L、20.8g/L和8.89g/L,原液的pH值为1.4，采用针铁矿法进行除铁，所得除铁后溶液中铁的浓度为0.85g/L,溶液的pH值为2.0。将实施例3制得的混合萃取剂从萃取段第1级的入口加入，将除铁后溶液从萃取段最后一级的入口加入，将水从洗涤段最后一级的入口加入，将浓度为0.05mol/L的稀硫酸从反萃段最后一级的入口加入，进行逆流萃取、洗涤和反萃。控制萃取段混合萃取剂与除铁后溶液的流量比为1：3，控制洗涤段有机相与水的流量比为0.5：3，控制反萃段有机相与稀硫酸的流量比为1：3。经过1级萃取，3级洗涤和1级反萃，在萃取段第1级出口得到含镍钴镁的硫酸溶液，其中铁浓度低于0.00003g/L，铝浓度低于0.0004g/L；在洗涤段第1级出口得到硫酸铝溶液，其中镍、钴、镁、铁的浓度分别低于0.00009g/L、0.00003g/L、0.0005g/L、0.00001g/L；在反萃段第1级出口得到硫酸铁溶液，其中铝的浓度低于0.0008g/L。反萃段最后一级出口得到空白有机相，其pH值为5.7，可直接打入萃取段第1级进行循环使用。
实施例9：采用混合萃取剂分离氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的方法
氧化镍矿硫酸浸出液料液中铁、镍、钴、镁和铝的浓度分别为2.85g/L、1.01g/L、0.069g/L、17.8g/L和3.89g/L,原液的pH值为0.84。将实施例4制得的混合萃取剂从萃取段第1级的入口加入，将料液从萃取段最后一级的入口加入，将水从洗涤段最后一级的入口加入，将浓度为0.8mol/L的稀硫酸从反萃段最后一级的入口加入，对除铁后溶液进行逆流萃取、洗涤和反萃。控制萃取段混合萃取剂与除铁后溶液的流量比为3：1，控制洗涤段有机相与水的流量比为7：5，控制反萃段有机相与稀硫酸的流量比为1：3.5。经过2级萃取，3级洗涤和3级反萃，在萃取段第1级出口得到含镍钴镁的硫酸溶液，其中铁浓度低于0.00009g/L，铝浓度低于0.00004g/L；在洗涤段第1级出口得到硫酸铝溶液，其中镍、钴、镁、铁的浓度分别低于0.0001g/L、0.00008g/L、0.0009g/L、0.00001g/L；在反萃段第1级出口得到硫酸铁溶液，其中铝的浓度低于0.0009g/L。反萃段最后一级出口得到空白有机相，其pH值为5.3，可直接打入萃取段第1级进行循环使用。
实施例10：采用混合萃取剂分离氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的方法
氧化镍矿硫酸浸出液料液中铁、镍、钴、镁和铝的浓度分别为14.1g/L、0.65g/L、0.079g/L、7.8g/L和12.1g/L,原液的pH值为0.4，采用赤铁矿法进行除铁，所得除铁后溶液中铁的浓度为1.05g/L,溶液的pH值为2.2。将实施例5制得的混合萃取剂从萃取段第1级的入口加入，将除铁后溶液从萃取段最后一级的入口加入，将水从洗涤段最后一级的入口加入，将浓度为0.03mol/L的稀硫酸从反萃段最后一级的入口加入，进行逆流萃取、洗涤和反萃。控制萃取段混合萃取剂与除铁后溶液的流量比为1：4，控制洗涤段有机相与水的流量比为1：6，控制反萃段有机相与稀硫酸的流量比为3：7。经过3级萃取，4级洗涤和2级反萃，在萃取段第1级出口得到含镍钴镁的硫酸溶液，其中铁浓度低于0.00003g/L，铝浓度低于0.0001g/L；在洗涤段第1级出口得到硫酸铝溶液，其中镍、钴、镁、铁的浓度分别低于0.00007g/L、0.00001g/L、0.0007g/L、0.00001g/L；在反萃段第1级出口得到硫酸铁溶液，其中铝的浓度低于0.0008g/L。反萃段最后一级出口得到空白有机相，其pH值为5.7，可直接打入萃取段第1级进行循环使用。
Claims (10)
1.用于分离氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的混合萃取剂，其特征在于：按体积百分比计，该混合萃取剂由10～50％的二(2-乙基己基)膦酸、10～40％的胺类萃取剂和余量的溶剂组成。
2.根据权利要求1所述的用于分离氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的混合萃取剂，其特征在于：按体积百分比计，该混合萃取剂由20～40％的二(2-乙基己基)膦酸、15～35％的胺类萃取剂和余量的溶剂组成。
3.根据权利要求1或2所述的用于分离氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的混合萃取剂，其特征在于：所述的胺类萃取剂为三烷基叔胺或仲碳伯胺。
4.根据权利要求1或2所述的用于分离氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的混合萃取剂，其特征在于：所述的溶剂为选自磺化煤油、正辛烷、正辛醇和正庚烷中的一种或两种以上的组合。
5.采用权利要求1所述的混合萃取剂分离氧化镍矿硫酸浸出液中铁、铝与镍钴镁的方法，包括萃取段处理工序、洗涤段处理工序和反萃段处理工序，有机相和水相进行连续逆流萃取、洗涤和反萃，其特征在于：
在萃取段处理工序中，以混合萃取剂为有机相，将混合萃取剂和氧化镍矿硫酸浸出液分别从萃取段第1级的入口和萃取段最后一级的入口加入；其中，所述的混合萃取剂按体积百分比计，由10～50％的二(2-乙基己基)膦酸、10～40％的胺类萃取剂和余量的溶剂组成；所述的氧化镍矿硫酸浸出液中铁浓度≤3g/L，当氧化镍矿硫酸浸出液中铁浓度＞3g/L时，将浸出液进行常规除铁操作使其中铁浓度≤3g/L；在该工序中，有机相与氧化镍矿硫酸浸出液的流量比为5～0.5:1～5；
在洗涤段处理工序中，以从萃取段最后一级的出口流出的液体为有机相，直接送入洗涤段第1级的入口；以水为水相，将水从洗涤段最后一级的入口加入；在该工序中，有机相与水相的流量比为10～0.5:1～10；
在反萃段处理工序中，以从洗涤段最后一级的出口流出的液体为有机相，直接送入反萃段第1级的入口；以稀硫酸为水相，将稀硫酸从反萃段最后一级的入口加入；在该工序中，有机相与水相的流量比为10～0.5:1～10；
在经过连续逆流萃取、洗涤和反萃后，从萃取段第1级出口排出含镍钴镁的溶液，从洗涤段第1级出口排出硫酸铝溶液，从反萃段第1级出口排出硫酸铁溶液，空白混合萃取剂由反萃段最后一级出口排出。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：在反萃段处理工序中，所述稀硫酸的浓度为0.01～1mol/L。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：按体积百分比计，所述的混合萃取剂由20～40％的二(2-乙基己基)膦酸、15～35％的胺类萃取剂和余量的溶剂组成。
8.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：在萃取段处理工序中，有机相与氧化镍矿硫酸浸出液的流量比为3～1:1～4。
9.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：在洗涤段处理工序中，有机相与水相的流量比为7～0.5:1～6。
10.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：在反萃段处理工序中，有机相与水相的流量比为3～0.5:1～7。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105296753A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-02-03 | 广西师范大学 | 氧化镍矿酸浸液中钴、镍、镁的分离方法 |
| CN108165748A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-15 | 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司丹霞冶炼厂 | 一种锌置换渣浸出液萃取除铁的方法 |
| CN109694956A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-04-30 | 天津赫普菲乐新材料有限公司 | 一种从除钙处理后的电石渣中分离铁、镁和铝元素的方法 |
| CN111268750A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-06-12 | 李成文 | 镍盐生产方法 |
| CN111349786A (zh) * | 2018-12-24 | 2020-06-30 | 格林美（江苏）钴业股份有限公司 | 一种电积钴工艺中洗渣液的回收方法 |
| CN112981139A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-18 | 西安建筑科技大学 | 用于分离镍钴离子的疏水性低共熔溶剂及其制备方法和分离镍钴离子的方法 |
| CN115231647A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-25 | 赣州步莱铽新资源有限公司 | 一种反萃废酸的回收方法 |
| WO2024159599A1 (zh) * | 2023-01-31 | 2024-08-08 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种铁铝渣资源化利用的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102766766A (zh) * | 2012-08-16 | 2012-11-07 | 江西理工大学 | 一种无皂化稀土萃取分离工艺 |
| CN103468949A (zh) * | 2013-08-15 | 2013-12-25 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 一种含钪氢氧化镍钴的处理方法 |
| CN104120258A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-10-29 | 广西师范大学 | 一种无皂化萃取分离轻稀土元素的方法 |
-
2014
- 2014-12-22 CN CN201410802123.7A patent/CN104480307A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102766766A (zh) * | 2012-08-16 | 2012-11-07 | 江西理工大学 | 一种无皂化稀土萃取分离工艺 |
| CN103468949A (zh) * | 2013-08-15 | 2013-12-25 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 一种含钪氢氧化镍钴的处理方法 |
| CN104120258A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-10-29 | 广西师范大学 | 一种无皂化萃取分离轻稀土元素的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘会洲等: "P204-伯胺混合体系萃取和反萃Fe(Ⅲ)机理的研究", 《化工冶金》 * |
| 马荣俊主编: "《萃取冶金》", 31 August 2009, 冶金工业出版社 * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105296753A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-02-03 | 广西师范大学 | 氧化镍矿酸浸液中钴、镍、镁的分离方法 |
| CN108165748A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-15 | 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司丹霞冶炼厂 | 一种锌置换渣浸出液萃取除铁的方法 |
| CN111349786A (zh) * | 2018-12-24 | 2020-06-30 | 格林美（江苏）钴业股份有限公司 | 一种电积钴工艺中洗渣液的回收方法 |
| CN109694956A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-04-30 | 天津赫普菲乐新材料有限公司 | 一种从除钙处理后的电石渣中分离铁、镁和铝元素的方法 |
| CN111268750A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-06-12 | 李成文 | 镍盐生产方法 |
| CN111268750B (zh) * | 2020-02-14 | 2022-08-12 | 李成文 | 镍盐生产方法 |
| CN112981139A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-18 | 西安建筑科技大学 | 用于分离镍钴离子的疏水性低共熔溶剂及其制备方法和分离镍钴离子的方法 |
| CN115231647A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-25 | 赣州步莱铽新资源有限公司 | 一种反萃废酸的回收方法 |
| CN115231647B (zh) * | 2022-07-27 | 2023-08-15 | 赣州步莱铽新资源有限公司 | 一种反萃废酸的回收方法 |
| WO2024159599A1 (zh) * | 2023-01-31 | 2024-08-08 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种铁铝渣资源化利用的方法 |
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