一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法
【專利摘要】一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，屬于有色金屬回收領域。它工藝過程的步驟依次包括：（1）對含銅和鈹?shù)牧蛩崛芤哼M行旋流電解二次脫銅；（2）調(diào)整電解貧液的pH值；（3）用P204萃取劑對鈹進行萃?。唬?）對有機相進行洗滌，并用氫氧化鈉或碳酸銨反萃取，得到反萃取液；（5）反萃取液水解得到氫氧化鈹，再經(jīng)高溫煅燒得到氧化鈹。本發(fā)明的方法使混合液中的銅離子經(jīng)電積后得到純度達到GB/T467-1997標準陰極銅的銅產(chǎn)品，鈹經(jīng)萃取、水解、高溫煅燒得到氧化鈹，這一方法工藝簡單、流程短、環(huán)境友好、回收率高，增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益，同時實現(xiàn)了資源的高效回收，也符合循環(huán)經(jīng)濟的原則。
【專利說明】一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于有色金屬回收【技術領域】，具體涉及一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法。
【背景技術】 [0002]隨著科學技術的飛速發(fā)展，鈹?shù)慕饘佟⒑辖鸷脱趸镆呀?jīng)廣泛應用于原子能、航空航天、電子、石化、陶瓷等領域，并且隨著其在各行業(yè)的不斷開拓，其用量增加較快，前景廣闊。
[0003]銅作為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要材料，被廣泛地應用于電氣、輕工、機械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等領域。同時銅的消耗量也在迅速增長，導致精銅需求缺口不斷擴大，所以積極銅資源的高效回收，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，對緩解這一現(xiàn)象尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡單、流程短、環(huán)境友好、成本低廉且能有效提取分離銅和鈹?shù)牧蛩狍w系溶液中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
[0006]所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于包括如下步驟:
1)將含銅和鈹?shù)牧蛩崛芤哼M入旋流電解裝置，進行一段電解脫銅，得到陰極銅和脫銅后液；
2)將步驟I)中得到的脫銅后液進行二段旋流電解脫銅，析出銅粉，得到銅粉和脫銅貧
液；
3)將步驟2)中得到的脫銅貧液調(diào)pH值至0.5^2.5，得到酸性的鈹溶液，優(yōu)選pH值為
1.5 ；
4)將步驟3)中得到的鈹溶液用P204萃取劑進行萃取，水相去除，得到有機相備用；
5)將步驟4)中得到的有機相用草酸進行洗滌除去雜質(zhì)；
6)將步驟5)經(jīng)洗滌后的有機相用氫氧化鈉溶液或碳酸銨溶液進行反萃取，得到Na2BeO2 溶液；
7)將步驟6)得到的Na2BeO2溶液用5%_10%(m/m)稀硫酸調(diào)節(jié)，使溶液中的氫氧根離子濃度為0.5-1.0N，煮沸水解，得到水解沉淀Be (OH)2，沉淀經(jīng)高溫煅燒得到氧化鈹，從而實現(xiàn)銅和鈹?shù)姆蛛x回收。
[0007]所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟I)中所述的含銅和鈹?shù)牧蛩崛芤褐?，銅離子含量為0.l_50g/L，鈹離子含量為0.l-20g/L。
[0008]所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟I)中的一段電解脫銅的電解條件為:電流密度500~700A/m2，電解循環(huán)量為500~600L/h，電解時間為4-4.5 h0
[0009]所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟2)中的二段旋流電解脫銅的電解條件為:電流密度600~800A/m2，電解循環(huán)量為250~400L/h。
[0010]所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟4)中所述的P204萃取劑為由P204、異戊醇和溶劑油混合得到，按重量比，其投料比為P204:異戊醇:溶劑油=40%:8%:52%，萃取劑加入量為鈹溶液質(zhì)量的1.5-2.5倍，優(yōu)選為2倍。
[0011]所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟4)中萃取時間為15~20分鐘。
[0012]所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟5)中所述的草酸草酸濃度為5%，草酸的投入量為該步驟中的有機相質(zhì)量的1.3-1.8倍，優(yōu)選為1.5倍；洗滌時間為8-12分鐘，優(yōu)選為10分鐘。
[0013]所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟6)中所述的氫氧化鈉溶液或碳酸銨溶液濃度均為3N，投入的氫氧化鈉溶液或碳酸銨溶液與有機相的質(zhì)量比為3: 4，洗滌接觸時間為10分鐘。
[0014]所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟7)中所述的煮沸水解溫度為大于95°c ;氫氧化鈹沉淀高溫煅燒得到氧化鈹?shù)臏囟葹?0(Ti00(rc。
[0015]本發(fā)明的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，通過采用上述技術，設計合理，與現(xiàn)有技術相比，具有以下有益效果:
1)本發(fā)明工藝操作簡單、流程短、成本低、環(huán)境友好，對設備要求低，得到的產(chǎn)品純度
聞，
2)本發(fā)明通過電解的方法回收銅，其回收率高，可達到99%以上，經(jīng)濟效益顯著；且得到的銅產(chǎn)品純度達到GB/T467-1997標`準陰極銅(CuCATH_2)的要求；
3)本發(fā)明利用旋流電解技術回收銅，由于電解液在電解槽內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，消除了濃差極化，可以將銅離子脫除到幾個ppm，實現(xiàn)銅和鈹?shù)挠行Х治?，其分離效果理想；
4)本發(fā)明利用萃取法回收鈹，得到的氧化鈹含量為97.9%以上，鈹?shù)目偦厥章蕿?7.2%以上，能夠?qū)崿F(xiàn)鈹?shù)挠行崛。?br> 5)本發(fā)明提供了一種利用旋流電解技術對某廠的硫酸體系銅鈹混合液選擇性分離的方法，混合液中的銅離子經(jīng)電積后得到純度達到GB/T467-1997標準陰極銅(CuCATH-2)的銅產(chǎn)品，鈹經(jīng)萃取、水解、高溫煅燒得到氧化鈹，這一方法工藝簡單、流程短、環(huán)境友好、回收率高，增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益，同時實現(xiàn)了資源的高效回收，也符合循環(huán)經(jīng)濟的原則。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述:
本發(fā)明的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，具體方法如下:(1)取一定量硫酸體系的銅和鈹溶液，該硫酸體系中，銅離子含量為0.l_50g/L，鈹離子含量為0.l-20g/L，將該溶液進入旋流電解槽內(nèi)一段電解脫銅，控制電流密度500~700A/m2，電解循環(huán)量為500~600L/h，電解時間為4-4.5 h，優(yōu)選電流密度600A/m2，電解循環(huán)量為600L/h，連續(xù)電解后，得到銅管和脫銅后液；(2)脫銅后液進行二段旋流電解脫銅，電流密度600~800A/m2，電解循環(huán)量為250~400L/h，優(yōu)選電流密度800A/m2，電解循環(huán)量為300L/h，得到少量銅粉和脫銅貧液；(3)脫銅貧液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至0.5^2.5，優(yōu)選為1.5 ; (4)調(diào)整PH值后的鈹溶液進入萃取過程，以P204萃取劑進行鈹萃取，所述的P204萃取劑為由P204、異戊醇和溶劑油混合得到，按重量比，其投料比為P204:異戊醇:溶劑油=40%:8%:52%，萃取劑加入量為鈹溶液質(zhì)量的1.5-2.5倍，優(yōu)選為2倍，萃取時間為15~20分鐘；(5)得到的有機相用5%的草酸洗滌，除去進入有機相中的鐵、鋁等雜質(zhì)，草酸的投入量為該步驟中的有機相質(zhì)量的1.3-1.8倍，優(yōu)選為1.5倍；洗滌時間為8-12分鐘，優(yōu)選為10分鐘，再用3N的的氫氧化鈉溶液或碳酸銨溶液進行反萃取，得到含鈹?shù)姆摧鸵?，投入的氫氧化鈉溶液或碳酸銨溶液與有機相的質(zhì)量比為3: 4，洗滌接觸時間為10分鐘；(6)含鈹?shù)姆摧鸵河孟×蛩嵴{(diào)節(jié)將溶液中的氫氧根離子調(diào)節(jié)為0.5-1.0N，煮沸水解，得到水解沉淀Be (OH)2，沉淀再經(jīng)高溫煅燒得到氧化鈹，煮沸水解溫度為大于95°C ;氫氧化鈹沉淀高溫煅燒得到氧化鈹?shù)臏囟葹?0(Tl000°C,從而實現(xiàn)銅和鈹?shù)姆蛛x回收。
[0017]實施例1
取某種硫酸體系的銅和鈹混合液，測定其具體的化學成分如下:
【權利要求】
1.一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于包括如下步驟: 1)將含銅和鈹?shù)牧蛩崛芤哼M入旋流電解裝置，進行一段電解脫銅，得到陰極銅和脫銅后液； 2)將步驟I)中得到的脫銅后液進行二段旋流電解脫銅，析出銅粉，得到銅粉和脫銅貧液； 3)將步驟2)中得到的脫銅貧液調(diào)pH值至0.5^2.5，得到酸性的鈹溶液； 4)將步驟3)中得到的鈹溶液用P204萃取劑進行萃取，水相去除，得到有機相備用； 5)將步驟4)中得到的有機相用草酸進行洗滌除去雜質(zhì)； 6)將步驟5)經(jīng)洗滌后的有機相用氫氧化鈉溶液或碳酸銨溶液進行反萃取，得到Na2BeO2 溶液； 7)將步驟6)得到的Na2BeO2溶液用5%_10%稀硫酸調(diào)節(jié)，使溶液中的氫氧根離子濃度為0.5-1.0N,煮沸水解，得到水解沉淀Be (OH)2，沉淀經(jīng)高溫煅燒得到氧化鈹，從而實現(xiàn)銅和鈹?shù)姆蛛x回收。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟O中所述的含銅和鈹?shù)牧蛩崛芤褐?，銅離子含量為0.l_50g/L，鈹離子含量為0.l-20g/L。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟O中的一段電解脫銅的電解條件為:電流密度500~700A/m2，電解循環(huán)量為500~600L/h,電解時間為4-4.5 h。`
4.根據(jù)權利要求1所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟2)中的二段旋流電解脫銅的電解條件為:電流密度600~800A/m2，電解循環(huán)量為250~400L/h。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟4)中所述的P204萃取劑為由P204、異戊醇和溶劑油混合得到，按重量比，其投料比為P204:異戊醇:溶劑油=40%:8%:52%，萃取劑加入量為鈹溶液質(zhì)量的1.5-2.5倍，優(yōu)選為2倍。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟4)中萃取時間為15~20分鐘。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟5)中所述的草酸草酸濃度為5%，草酸的投入量為該步驟中的有機相質(zhì)量的1.3-1.8倍，優(yōu)選為1.5倍；洗滌時間為8-12分鐘，優(yōu)選為10分鐘。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟6)中所述的氫氧化鈉溶液或碳酸銨溶液濃度均為3N，投入的氫氧化鈉溶液或碳酸銨溶液與有機相的質(zhì)量比為3: 4，洗滌接觸時間為10分鐘。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種硫酸體系中銅和鈹?shù)倪x擇性分離方法，其特征在于步驟7)中所述的煮沸水解溫度為大于95°C ;氫氧化鈹沉淀高溫煅燒得到氧化鈹?shù)臏囟葹?0(Tl000°C。
【文檔編號】C25C5/02GK103556186SQ201310540139
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權日:2013年11月5日
【發(fā)明者】鄧濤, 門海芬, 佟永明, 楊歡明, 劉勇鋒 申請人:浙江科菲冶金科技股份有限公司