專利名稱：一種處理草酸鈷廢料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理草酸鈷廢料的方法。
背景技術(shù)：
草酸鈷主要用作制氧化鈷和金屬鈷的原料，也可用作制取其它鈷化合物、鈷有機催化劑、指示劑等，在草酸鈷的制備及應(yīng)用過程中，由于操作原因或者其他原因，會產(chǎn)生大量的草酸鈷廢料，一般草酸鈷廢料占草酸鈷總產(chǎn)量5%左右，現(xiàn)有處理廢舊草酸鈷的方法主要為:氧化焙燒-還原酸浸法，強氧化劑氧化法等。然而，現(xiàn)有的這些處理方法存在鈷收率不高、成本高、操作繁瑣、草酸根不能回收等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種處理草酸鈷廢料的方法，解決現(xiàn)有處理方法鈷回收率不高、成本高、操作繁瑣、草酸根不能回收等問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種處理草酸鈷廢料的方法，包括以下步驟:
步驟1:將草酸鈷廢料進行碳酸鹽轉(zhuǎn)化并過濾，得到含碳酸鈷的濾渣以及草酸鹽的濾液,主要反應(yīng)式為:
CoC204+C0廣=CoCO3 I +C2O廣；
步驟2:對步驟I的濾渣進行酸溶解處理，得到鈷鹽溶液，主要反應(yīng)式為: CoC03+2H+=Co2++H20+C02 ；
步驟3:對步驟I的濾液經(jīng)濃縮結(jié)晶處理回收草酸鹽。優(yōu)選地，所述步驟I中，是將廢草酸鈷按照固液比1:2 1:8加水漿化，然后按照鈷與碳酸鹽摩爾比1: f 1: 1.3加入可溶性碳酸鹽，所述碳酸鹽優(yōu)選為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銨或其它可溶性的碳酸鹽中的一種或幾種的組合，在70-99攝氏度反應(yīng)一定時間，較佳為反應(yīng)2-4小時，最后過濾，得到含碳酸鈷的濾渣以及含草酸鹽的濾液。優(yōu)選地，所述步驟2中，是將步驟I的濾渣按照固液比1:5 1:10加入水，同時加入酸維持反應(yīng)的pH0.5-1.5，在60-99°C反應(yīng)一定時間，如反應(yīng)1_3小時。所述酸可為濃硫酸。加酸反應(yīng)后所得溶液，經(jīng)再次過濾，濾液為含鈷溶液，進一步除雜并回收鈷，少量的濾渣返回步驟I的碳酸鹽轉(zhuǎn)化以提高鈷收率。優(yōu)選地，所述步驟3中，因步驟I過濾后的濾液中含有草酸鹽、少量鈷以及少量未反應(yīng)完全的碳酸鹽，進一步包括通入硫化氫氣體，使得少量的鈷以硫化鈷的形式沉淀下來，上清液經(jīng)過濃縮結(jié)晶得到草酸鹽晶體，少量的鹽留在母液中，主要反應(yīng)式為:
Co2++H2S+C0廣=CoS 丨 +H2CHCO2 其中，所述步驟I過濾后的濾液中含有0.5-2g/l的鈷，按照鈷與硫離子摩爾比1: 1.1 1:1.5通入硫化氫氣體，在30-60°C反應(yīng)1_3小時，使得少量的鈷以硫化鈷的形式沉淀下來。對沉淀的硫化鈷可選擇性地進一步酸氧化浸出，最終制得鈷鹽晶體。
在一具體實例，所述步驟I中，草酸鈷廢料的鈷含量為30.1%，按照固液比1:4加水漿化，然后按照鈷與碳酸鹽摩爾比1: 1.15加入碳酸鈉，在85攝氏度反應(yīng)3小時，然后過濾洗滌，得到濾渣和濾液；在步驟2中，將濾渣加入水，同時加入濃硫酸維持反應(yīng)的pHl.0,在80°C反應(yīng)2小時，再次過濾的濾液中的鈷含量為48.8g/l，進一步除雜并回收鈷，再次過濾的濾渣返回步驟I的碳酸鹽轉(zhuǎn)化以提高鈷收率；所述步驟3中，將步驟I過濾后的濾液，按照鈷與硫離子摩爾比1: 1.3通入硫化氫氣體，在40°C反應(yīng)2小時，使得少量的鈷以硫化鈷的形式沉淀下來，過濾得到濾渣1.0g，其中的鈷含量為58.7%，濾液經(jīng)過濃縮結(jié)晶得到草酸鈉晶體，其純度為96.5%。本發(fā)明提出了一種全濕法處理廢舊草酸鈷的方法，其操作簡單，反應(yīng)條件溫和，鈷收率高，同時能夠回收草酸根。
具體實施例方式本發(fā)明提出了一種全濕法處理廢舊草酸鈷的方法，主要步驟如下:
步驟1:將廢草酸鈷進行碳酸鹽轉(zhuǎn)化并過濾，得到含碳酸鈷的濾渣以及草酸鹽的濾液； 步驟2:對步驟I的濾渣酸溶解處理，得到鈷鹽溶液；
步驟3:對步驟1的濾液進一步硫化處理回收鈷以及濃縮結(jié)晶處理回收草酸鹽。在本實施例中，步驟I的具體工藝為:將廢草酸鈷按照固液比1:2-1:8加水漿化，然后按照鈷與碳酸鹽摩爾比1:1-1:1.3加入可溶性碳酸鹽，碳酸鹽可以是碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銨等，在70-99攝氏度反應(yīng)2-4小時，然后過濾，得到含碳酸鈷的濾渣以及含草酸鹽的濾液。反應(yīng)如下:
CoC204+C0廣=CoCO3 ↓ +C2O42-
步驟2的具體工藝為:將步驟I的濾渣按照固液比1:5-1:10加入水，同時加入酸，如硫酸、硝酸、鹽酸、高氯酸等，以維持反應(yīng)的pH0.5-1.5，在60-99°C反應(yīng)1-3小時，經(jīng)再次過濾，濾液為含鈷溶液，進一步除雜并回收鈷。再次過濾后的少量濾渣返回步驟I的碳酸鹽轉(zhuǎn)化以提高鈷收率。主要反應(yīng)式為:
CoC03+2H+=Co2++H20+C02前述除雜，是因可能含有少量的鈣、鎂、鐵、鈉等雜質(zhì)，可以經(jīng)過現(xiàn)有技術(shù)的萃取除雜或者化學(xué)法除雜。步驟3的具體工藝為:步驟I過濾后的濾液中含有草酸鹽，因可能還有0.5-2g/1的鈷以及少量未反應(yīng)完全的碳酸鹽，按照鈷與硫離子摩爾比1:1.1-1:1.5通入硫化氫氣體,在30-60°C反應(yīng)1-3小時,使得少量的鈷以硫化鈷的形式沉淀下來,上清液經(jīng)過濃縮結(jié)晶得到草酸鹽晶體，少量的鹽留在母液中。主要反應(yīng)式為:
Co2++H2S+C0廣=CoS↓ +H2CHCO2
這部分硫化鈷中的鈷占的比例很小,大約占鈷總量的2-5%，可根據(jù)不同的使用需要，集中起來選擇性地進行再次處理，例如可以按現(xiàn)有技術(shù)的方法加入酸氧化浸出，最終鈷可以是鈷鹽晶體，比如氯化鈷晶體、硫酸鈷晶體，也可以是碳酸鈷、草酸鈷等。經(jīng)檢測得，按上述方法最終鈷的回收率可達98%以上，草酸根的回收率達到95%以上，純度為95%以上。實例1:本實例以一具體的回收處理草酸鈷廢料工藝為例，來進一步說明本發(fā)明全濕法處理廢舊草酸鈷的方法，但不能視作本發(fā)明保護范圍的限制。其具體包括以下工藝步驟:
(I)取IOOg廢草酸鈷，其鈷含量為30.1%，按照固液比1:4加水400ml漿化，然后按照鈷與碳酸鹽摩爾比1: 1.15加入碳酸鈉62.3g，在85攝氏度反應(yīng)3小時，然后過濾洗滌，得到濾洛85g,濾液500ml。(2)過濾后，濾渣加入水600ml，同時加入濃硫酸維持反應(yīng)的pHl.0，在80°C反應(yīng)2小時，再次過濾的濾液600ml，其中的鈷含量為48.8g/l，進一步除雜并回收鈷。再次過濾的濾渣1.2g返回步驟I的碳酸鹽轉(zhuǎn)化以提高鈷收率。(3)步驟(I)過濾后的濾液500ml，其中的鈷含量L 2g/l，按照鈷與硫離子摩爾比1:1.3通入硫化氫氣體,在40°C反應(yīng)2小時,使得少量的鈷以硫化鈷的形式沉淀下來,再次過濾得到濾渣1.0g，其中的鈷含量為58.7%，再次過濾的濾液500ml，上清液經(jīng)過濃縮結(jié)晶得到草酸鈉晶體73.5g，其經(jīng)檢測其純度為96.5%。最終鈷的回收率98.3%，草酸根的回收率96.1%，純度為96.5%。以上所述是本發(fā)明的具體實施方式
，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范 圍。
權(quán)利要求
1.種處理草酸鈷廢料的方法，包括以下步驟: 步驟1:將草酸鈷廢料進行碳酸鹽轉(zhuǎn)化并過濾，得到含碳酸鈷的濾渣以及草酸鹽的濾液,主要反應(yīng)式為:CoC204+C0廣=CoCO3 丨 +C2O廣； 步驟2:對步驟I的濾渣進行酸溶解處理，得到鈷鹽溶液，主要反應(yīng)式為:CoC03+2H+=Co2++H20+C02 ； 步驟3:對步驟I的濾液經(jīng)濃縮結(jié)晶處理回收草酸鹽。
2.權(quán)利要求1所述的處理草酸鈷廢料的方法，其特征在于，所述步驟I中，是將廢草酸鈷按照固液比1: 2 1:8加水漿化，然后按照鈷與碳酸鹽摩爾比1: f 1: 1.3加入可溶性碳酸鹽，在70-99攝氏度反應(yīng)一定時間，最后過濾，得到含碳酸鈷的濾渣以及含草酸鹽的濾液。
3.權(quán)利要求2所述的處理草酸鈷廢料的方法，其特征在于，在70-99攝氏度反應(yīng)2-4小時；所述碳酸鹽為選自碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銨中的一種或幾種的組合。
4.權(quán)利要求1所述的處理草酸鈷廢料的方法，其特征在于，所述步驟2中，是將步驟I的濾渣按照固液比1:5 1:10加入水，同時加入酸維持反應(yīng)的pH0.5-1.5，在60_99°C反應(yīng) 一定時間。
5.權(quán)利要求4所述的處理草酸鈷廢料的方法，其特征在于，所述酸為濃硫酸；在60-99°C反應(yīng)1-3小時。
6.權(quán)利要求4所述的處理草酸鈷廢料的方法，其特征在于，所述步驟2中，加酸反應(yīng)后所得溶液，經(jīng)再次過濾，濾液為含鈷溶液，進一步除雜并回收鈷，少量的濾渣返回步驟I的碳酸鹽轉(zhuǎn)化以提聞鉆收率。
7.權(quán)利要求1所述的處理草酸鈷廢料的方法，其特征在于，所述步驟3中，因步驟I過濾后的濾液中含有草酸鹽、少量鈷以及少量未反應(yīng)完全的碳酸鹽，通入硫化氫氣體，使得少量的鈷以硫化鈷的形式沉淀下來，上清液經(jīng)過濃縮結(jié)晶得到草酸鹽晶體，少量的鹽留在母液中，主要反應(yīng)式為:Co2++H2S+C0廣=CoS I +H2CHCO2 。
8.權(quán)利要求7所述的處理草酸鈷廢料的方法，其特征在于，按照鈷與硫離子摩爾比1: 1.1 1:1.5通入硫化氫氣體，在30-60°C反應(yīng)1_3小時，使得少量的鈷以硫化鈷的形式沉淀下來。
9.權(quán)利要求8所述的處理草酸鈷廢料的方法，其特征在于，所述步驟I過濾后的濾液中含有0.5-2g/l的鈷；對沉淀的硫化鈷進一步酸氧化浸出，最終制得鈷鹽晶體。
10.權(quán)利要求1-9中任一項所述的處理草酸鈷廢料的方法，其特征在于，所述步驟I中，草酸鈷廢料的鈷含量為30.1%，按照固液比1:4加水漿化，然后按照鈷與碳酸鹽摩爾比1:1.15加入碳酸鈉，在85攝氏度反應(yīng)3小時，然后過濾洗滌，得到濾渣和濾液；在步驟2中，將濾渣加入水，同時加入濃硫酸維持反應(yīng)的pHl.0，在80°C反應(yīng)2小時，再次過濾的濾液中的鈷含量為48.8g/l，進一步除雜并回收鈷，再次過濾的濾渣返回步驟I的碳酸鹽轉(zhuǎn)化以提高鈷收率；所述步驟3中，將步驟I過濾后的濾液，按照鈷與硫離子摩爾比1: 1.3通入硫化氫氣體，在40°C反應(yīng)2小時,使得少量的鈷以硫化鈷的形式沉淀下來,過濾得到濾洛1.0g,其中的鈷含量為58.7%，濾液的上清液經(jīng)過濃縮結(jié)晶得到草酸鈉晶體，其純度為96.5%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種處理草酸鈷廢料的方法，包括以下步驟將草酸鈷廢料進行碳酸鹽轉(zhuǎn)化并過濾，得到含碳酸鈷的濾渣以及草酸鹽的濾液；濾渣進行酸溶解處理，得到鈷鹽溶液；濾液經(jīng)濃縮結(jié)晶處理回收草酸鹽。本發(fā)明全濕法處理廢舊草酸鈷的方法，其操作簡單，反應(yīng)條件溫和，鈷收率高，同時能夠回收草酸根。
文檔編號C01G51/00GK103086440SQ20111034153
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者陳艷紅, 柳濤, 何顯達, 潘虎, 楊柳 申請人:深圳市環(huán)境友好金屬材料工程技術(shù)研究開發(fā)中心