鈷鎳作為工業味素，在硬質合金、石油催化、人造金剛石、功能陶瓷、軍工行業、高能電池等方面得到廣泛套用，但是由於鈷鎳性質非常相似，而現代工業要求鈷鎳的純度比較高，所以在鈷鎳冶金中，萃取法得到廣泛高效的套用。
基本介紹
- 中文名：鈷鎳萃取
- 介紹：萃取法為現代冶金的主要手段
- 用途：鈷鎳冶金
- 工業套用：製備純度高的化工產品的步驟簡化
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萃取法介紹
萃取法分離金屬離子作為現代冶金的主要手段，已經得到廣泛套用，自上世紀50年代在銅濕法冶金中得到套用，並且取得巨大成功以後，相繼在很多領域，比如鈷鎳冶金、稀土冶金、鎢鉬冶金、鉭鈮冶金、核工業冶金中得到大量套用，並且得到了巨大的經濟效益。
工業套用
一、使得製備純度高的化工產品的步驟大大簡化了，以前的方法，比如重結晶、化學除雜法等方法，不僅步驟繁瑣，而且會降低主要金屬的回收率。
二、使得綜合回收利用礦物成了可能，很多礦物都有大量的伴生礦，一些稀散金屬由於沒有單獨的礦床或者品味很低，在以前得不到利用，但萃取法能夠有效富集金屬。使得以前不能利用的金屬得到利用。
三、使得一些化工產品的製備更加簡便，比如電解銅，在沒有萃取法之前，由於用氯化銅電解液電解出的銅不夠質密，而只能用硫酸銅，那么就要求浸出時必須使用硫酸做浸出劑。而氯化浸出不僅節約成本、而且浸出率高。套用萃取法，就可以使用氯化浸出法，銅銅萃取劑撈銅後，再用硫酸反萃後就是硫酸銅電解液。
主要萃取體系
一、銨鹽中的萃取體系
在鈷鎳冶金中，由於原礦的品味一般很低，所以會先選礦富集，在選礦富集過程中，通過還原熔煉，得到高鋶鎳，通過加壓氨浸出，得到鈷氨絡離子、鎳氨絡離子。然後用萃取劑比如叔碳羧酸Versatic911、二（2-羥基-5-辛基）苯甲胺等萃取分離。
二、絡陰離子萃取體系
主要是胺萃取劑如2-乙基己基污、N235。由於鈷鎳金屬離子與氯離子都能結合成陰離子，胺萃取劑能夠從溶液中萃取陰離子。
三、陽離子萃取體系
主要是酸性萃取劑，在鈷鎳中主要從硝酸鹽體系、硫酸鹽體系萃取分離鈷鎳離子。在工業上也套用的最為廣泛的萃取劑是P204、P507。P204主要用於鈷鎳的初步除雜、而P507主要用於鈷鎳的深度除雜以及鈷鎳分離。在鈷鎳浸出過程中，其他金屬離子也會浸出進入溶液，比如鐵鋁鋅錳鈣鉻鎘鉛鎂等等，一般先用化學法把大量的鐵鋁鉻鈣除去，用P204萃取除少量的鐵鋁鉻鈣，大量的鋅錳，以及部分銅。而P507再深度除掉剩餘的雜質如鎂等，以及分離鈷鎳。由於鈣在反萃過程中會形成碳酸鈣沉澱，而鎂在P507除雜，由於與鈷鎳的萃取曲線靠的很近，所以有些公司會先用氟化銨除去鈣鎂。對於銅，由於經常會與鈷鎳礦伴生，所以考慮綜合回收利用，會先用銅萃取劑撈銅後再送P204除雜。
基本操作流程
一、調節合適的萃取pH，酸性萃取劑對溶液pH比較敏感，所以保持合適的溶液pH既保證萃取，又可保證金屬的分離，用P204、P507一般要求pH在3.5-4.0。
二、控制合適的相比，攪拌速度、混合時間。在發生萃取時，一般萃取級數會確定，如果相比不合適，會降低鈷鎳的收率。萃取其實就是一個混合澄清的過程，如果攪拌速率不合適，就會導致混相，在澄清段分相不好，就會污染料液，混合時間不合適會導致萃取效率低下。
四、對萃取過程的監控。一般每2小時，需要把各級數的料液的雜質分析檢測，以判斷萃取分離的好壞。
五、油份的除去。
主要有三種措施：
（1）靜置分離，用一個比較高的儲桶，上部進料，下部出料，油份由於密度小會懸浮在料液上部。
（2）活性炭除油，就是在一個活性炭的儲桶里，讓料液從其中經過。
（3）超音波除油，通過超音波的能量，破除乳化，加速油與水的分離。
分離工藝實例
處理硫化銅鎳礦，一般採用選礦、熔煉和吹煉獲得高冰鎳，然後再用浮選法使銅鎳分離，銅、鎳精礦再分別送冶煉產出金屬銅和金屬鎳，在冶煉過程中綜合回收鈷和鉑族元素，某銅鎳硫化礦的原則工藝流程如下：詳見流程圖：
銅鈷鎳分離工藝流程
銅鈷鎳分離工藝流程品位較高的銅鎳礦可以直接送去冶煉獲得高冰鎳，只有貧的銅鎳礦才進行選礦。浮選獲得的銅鎳混合精礦經過冶煉得出的高冰鎳，其分離方法有熔煉法、水冶法和浮選法，而浮選法是較經濟且有效的方法之一，我國某銅鎳礦系採用浮選法分離高冰鎳。該廠的高冰鎳的物相組成是硫化鎳（Ni3S2）、硫化銅〔（Cu2S2）2FeS+Cu2S〕、合金（Cu—Ni—Fe）、金屬銅（Cu）以及少量的磁鐵礦（Fe3O4）和殘渣。其中硫化鎳和硫化銅的含量占90%以上。因此，銅鎳分離的關鍵是硫化鎳和硫化銅的分離。高冰鎳經磨碎後，銅鎳硫化物的粒子互相解離，在強鹼性溶液中（PH12~12.5），加入丁黃藥進行浮選。此時硫化鎳被抑制，硫化銅上浮，達到分離的目的。這一新工藝成功的被套用，使我國銅鎳分離技術達到了國際先進水平。
