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P204萃取分离钴、锰过程解析


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn P204 萃取分离钴、锰过程解析 作者:舒利民 来源:《中国新技术新产品》2012 年第 22 期 摘 要:本文结合含锰硫酸钴溶液的组成,对 P204 萃取分离钴、锰过程进行解析。计算了 萃取箱的萃取级数、反钴级数、反锰级数、相比 O/A、各级中钴、锰组分的分配、金属回收率 等基础数据,并提供了 P204 萃取分离钴

、锰工艺技术参数,供 P204 萃取分离钴、锰萃取箱的 设计者和操作者参考。 关键词:P204;萃取;钴;锰 中图分类号:TF79 文献标识码:A 本文结合含锰硫酸钴溶液的组成,对 P204 萃取分离钴、锰过程进行解析。计算了萃取箱 的萃取级数、洗涤级数、反锰级数、相比 O/A、各级中钴、锰组分的分配、金属回收率等数 据,并提出了 P204 萃取分离钴、锰工艺技术参数,供 P204 萃取分离钴、锰萃取箱的设计者和 操作者参考。 1 原料液的组成 以硫酸镍生产过程中回收的含钴、锰的溶液为原料液,原料液中钴、锰组分含量如表 1。 表 1 原料液的组成 组分 原料液 计算基准 g/L g/L Co 40~50 50 Mn 25~30 30 2 P204 萃取钴、锰的顺序与 pH 值的关系 《湿法冶金手册》描述了在不同 pH 值下 P204 萃取金属的顺序,如图 1。 图 1 不同 pH 值下 P204 萃取金属的顺序 使用 Corel DRAW 和 excel 软件对图 1 中钴、锰的萃取率 E 与 pH 关系曲线进行回归分 析,曲线拟合方程如下: 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn Co: ( x=1.4~4.0, R2=0.9985) (式 1) Mn: ( x=1.4~4.0, R2=0.9975) (式 2) 式中 y 为萃取率 E,x 为 pH 值。 3 工艺技术参数的解析 3.1 萃取—反萃过程 pH 值 根据钴、锰萃取率 E 和 pH 关系回归曲线函数,分别计算出 pH=1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 和 4.0 时的萃取率,取萃取—反萃过程中相比 O/A=1,由分配比 D 与萃取率 E 的关系式,计算 出钴、锰在萃取过程中的分配比 D1 的计算见表 2。 表 2 O/A=1,钴、锰萃取分配比 D1 的计算 计算过程 Co Mn pH E=式 1 D1=E/(1-E), O/A=1 pH E=式 2 D1=E/(1-E), O/A=1 1.5 1.38% 0.013993 1.5 10.73% 0.120197 2 2.95% 0.030397 2 28.01% 0.389082 2.5 6.32% 0.067464 2.5 45.29% 0.827819 3 13.55% 0.156738 3 62.57% 1.671654 3.5 29.03% 0.409046 3.5 79.85% 3.962779 4 62.20% 1.645503 4 97.13% 33.843206 绘制分配比 D1 与 pH 曲线,如图 2。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 由图 2 知,根据高锰硫酸钴溶液的特性,兼顾萃取分离过程中钴、锰的回收率,取萃取级 pH=3.0~3.5,洗钴级 pH=4.0,反锰级 pH=2.0。 3.2 萃取级数 根据萃取过程物料平衡关系推导出金属在萃取级中的分配见表 3,计算萃取级数 n 与萃取 率 E 之间的关系为:n= -lgB/lg(1-E), B 为纯化倍数。 以 1.0L 原料

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