CN112575193A - 一种铜和锰的分离方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铜和锰的分离方法及其应用，所述方法包括如下步骤：(1)对铜锰料液进行第一萃取，得到第一有机相和第一水相；其中，所述第一萃取中使用的萃取剂A包括羧酸类萃取剂中的1种或至少2种的组合；(2)将步骤(1)得到的第一有机相依次进行洗涤和反萃，得到含铜溶液；(3)将步骤(1)得到的第一水相进行第二萃取，得到第二有机相和第二水相；所述第二有机相经依次进行的洗涤和反萃得到富锰溶液。通过本发明提供的方法，将铜和锰两种有价金属有效分离提取，操作简单，同时，羧酸类萃取剂对Cu和Mn提取率均大于99.5％，硫酸反萃率大于99.5％。

Description

一种铜和锰的分离方法及其应用
技术领域
本发明涉及湿法冶金领域，具体涉及一种铜和锰的分离方法及其应用。
背景技术
目前，在钴的湿法冶金生产中，钴原料中的杂质离子在P204除杂工序中被除去，形成含大量铜锰钙等杂质金属的氯化物溶液，这些溶液常采用碳酸钠沉淀形成铜锰钙碳酸盐，其中铜和锰含量最多，且价值高。一个大型的钴冶炼厂每年产生的这种碳酸盐渣达数千吨以致上万吨，其中有价金属的价值达数千万。
溶剂萃取技术是从溶液中分离提取各种金属的有效技术，它具有分离效率高、工艺和设备简单、操作连续化、易于实现自动控制等优点。一直以来被众多研究者持续关注并不断发展。
目前，关于铜锰分离的相关工艺有很多，但存在分离方法复杂、铜锰分离效果不佳、成本高等问题。例如，中国专利(公开号CN105274352A)采用向碳酸铜锰渣中加入硫酸形成硫酸盐溶液，除去硫酸钙沉淀，然后用酮肟或醛肟等萃铜试剂将铜以硫酸铜的形式分离出来，再调整除铜后的溶液pH值，加入活泼金属粉末将钴还原为钴粉分离出去，得到含锰滤液，往所述滤液中加入碳酸钠，使锰沉淀下来获得锰碳酸盐；中国专利(CN102888513A)通过硫酸盐沉淀钙，碳酸盐和硫化物析出铜钴锌混合物，获得氯化锰结晶浓缩，再采用无机酸溶解铜钴锌混合物，并加还原剂还原铜，调节溶液pH使固态硫化锌、硫化钴与溶液中Cu+发生转化反应，再通过加入过量的硫化物使未参与反应的铜全部生成硫化亚铜沉淀除去，最后调节钴锌液pH并加入氯化钠或通入氯气，将钴氧化为氢氧化钴分离出去。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种铜和锰的分离方法及其应用，将料液中的铜和锰有效分离开来，操作简单，此外，采用的羧酸类萃取剂水溶性低，稳定性高，降低工艺成本。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种铜和锰的分离方法及其应用，所述方法包括如下步骤：
(1)对铜锰料液进行第一萃取，得到第一有机相和第一水相；其中，所述第一萃取中使用的萃取剂A包括羧酸类萃取剂中的1种或至少2种的组合；所述羧酸类萃取剂结构通式如下：
Figure BDA0002795585430000021
其中，R1和R2独立地为C3～C9直链或支链烷基；所述第一萃取中萃取剂A 与铜锰料液的体积比为(0.1-10):1；所述第一萃取中所用的萃取剂A使用前进行皂化；所述第一水相的pH为3-4.5；
(2)将步骤(1)得到的第一有机相依次进行洗涤和反萃，得到含铜溶液；
(3)将步骤(1)得到的第一水相进行第二萃取，得到第二有机相和第二水相；所述第二有机相经依次进行的洗涤和反萃得到富锰溶液。
通过本发明提供的方法，将铜锰两种有价金属分离提取，操作简单，同时，羧酸类萃取剂对Cu和Mn提取率均大于99.5％，硫酸反萃率大于99.5％。
本发明中，所述第一萃取中萃取剂A与铜锰料液的体积比为(0.1-10):1，例如可以是0.1:1、0.5:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所述第一水相的pH为3-4.5，例如可以是3、3.3、3.5、3.8、4、 4.1、4.2、4.3、4.4或4.5等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述铜锰料液中的金属元素包括： Cu、Mn、Ca、Fe、Al、Co及Zn。
优选地，所述铜锰料液中Al的浓度≤1g/L，例如可以是1g/L、0.8g/L、0.6g/L、0.4g/L或0.2g/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述第一萃取中萃取剂A的体积分数为5-30％，例如可以是5％、10％、15％、20％、25％或30％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述第一萃为多级逆流萃取。
优选地，所述多级逆流萃取的级数为2-30级，例如可以是2、5、10、15、 20、25或30等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述第一萃取中的搅拌速度为100-250r/min，例如可以是100r/min、150r/min、200r/min或250r/min等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)所述第一萃取的时间为5-30min，例如可以是5min、10min、15min、20min、25min或30min等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述皂化采用6-14mol/L的碱液进行，例如可以是6mol/L、7mol/L、8mol/L、9mol/L、10mol/L、11mol/L、12mol/L、13mol/L或14mol/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述洗涤为多级逆流洗涤。
优选地，步骤(2)所述洗涤的级数为2-10级，例如可以是2、3、4、5、6、 7、8、9或10等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述洗涤为采用酸液进行洗涤。
优选地，步骤(2)所述反萃为采用酸液进行反萃。
本发明中，第一有机相的洗涤和反萃中有机相和水相的体积比为(0.1-10):1，例如可以是0.1:1、0.5:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1 等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述第二萃取中所用的萃取剂B包括磷型萃取剂和/或羧酸类萃取剂。
本发明中，所述磷型萃取剂包括C272等。
优选地，所述羧酸类萃取剂结构通式如下：
Figure BDA0002795585430000041
其中，R1和R2独立地为C3～C9直链或支链烷基。
优选地，所述萃取剂B中的羧酸类萃取剂包括1种羧酸或至少2种羧酸的混合物。
优选地，所述萃取剂B的体积分数为5-30％，例如可以是5％、10％、15％、 20％、25％或30％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述第二萃取中萃取剂B与第一水相的体积比为(0.1-10):1，例如可以是0.1:1、0.5:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、 7:1、8:1、9:1或10:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述第二萃取为多级逆流萃取。
优选地，所述多级逆流萃取的级数为2-30级，例如可以是5、10、15、20、 25或30等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述第二萃取中的搅拌速度为100-250r/min，例如可以是100r/min、150r/min、200r/min或250r/min等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述第二萃取的时间为5-30min，例如可以是5min、10min、15min、20min、25min或30min等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，第二水相的pH值由于萃取剂不同会有不同的pH值作业区间，本发明中不做具体限定，如采用C272时，第二水相的pH值为3-4，采用所述羧酸类萃取剂时，第二水相的pH值为4.5-6.5，优选为5-6.5。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述第二萃取中所用的萃取剂B使用前进行皂化。
优选地，所述皂化为采用6-14mol/L的碱液进行，例如可以是6mol/L、 7mol/L、8mol/L、9mol/L、10mol/L、11mol/L、12mol/L、13mol/L或14mol/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述洗涤为多级逆流洗涤。
优选地，步骤(3)所述洗涤的级数为2-10级，例如可以是2、3、4、5、6、7、8、9或10等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述洗涤为采用酸液进行洗涤。
优选地，步骤(3)所述洗涤中有机相和水相的体积比为(0.1-10):1，例如可以是0.1:1、0.5:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述反萃为采用酸液进行反萃。
优选地，步骤(3)所述反萃中有机相和水相的体积比为(0.1-10):1，例如可以是0.1:1、0.5:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第二水相依次经除油和结晶，得到硫酸钠晶体。
优选地，所述结晶的方式为MVR蒸发。
作为本发明优选的技术方案，所述方法包括如下步骤：
(1)对铜锰料液进行第一萃取，得到第一有机相和第一水相；其中，所述第一萃取中使用的萃取剂A包括羧酸类萃取剂中的1种或至少2种的组合；所述羧酸类萃取剂结构通式如下：
Figure BDA0002795585430000061
其中，R1和R2独立地为C3～C9直链或支链烷基；所述第一萃取中萃取剂A 与铜锰料液的体积比为(0.1-10):1所述第一萃取中萃取剂A的体积分数为5-30％；所述第一萃取的时间为5-30min；所述第一萃取中所用的萃取剂A使用前进行皂化；所述第一水相的pH为3-4.5；
(2)将步骤(1)得到的第一有机相依次进行洗涤和反萃，得到含铜溶液；
(3)将步骤(1)得到的第一水相进行第二萃取，得到第二有机相和第二水相；所述第二有机相经依次进行的洗涤和反萃得到富锰溶液；其中，所述第二萃取中所用的萃取剂B包括磷型萃取剂和/或羧酸类萃取剂；所述羧酸类萃取剂结构通式如下：
Figure BDA0002795585430000071
其中，R1和R2独立地为C3～C9直链或支链烷基；所述萃取剂B的体积分数为5-30％；所述第二萃取中萃取剂B与第一水相的体积比为(0.1-10):1；所述第二萃取的时间为5-30min。
本发明中，第二萃取得到的第二有机相可以返回第一萃取进行萃铜。
本发明中，当混合溶液中含锌时，反萃后的溶液中会含有锌，可在第一或第二萃取前采用常规方法进行去除，例如采用磷型和/或步骤(1)中羧酸类萃取剂萃取除去，采用所述羧酸类萃取剂进行萃取时，可通过控制水相平衡pH在 4.5-5将锌离子萃取除去；同时若溶液中含有铁铝时，可采用现有技术中常规的手段如化学沉淀，萃取(如本发明中的羧酸类萃取剂)等方法去除铁铝，然后再进行第一萃取。
本发明中，萃取剂的稀释剂包括溶剂油、煤油、Escaid110、己烷、庚烷、十二烷中的1种或至少2种的组合。
所述组合可以是溶剂油和煤油的组合，Escaid110和己烷的组合或庚烷和十二烷的组合等，但不限于所列举的组合，该范围内其他未列举的组合同样适用。
本发明中，所述溶剂可以是200号溶剂油和/或260号溶剂油。
本发明中，所述十二烷可以是正十二烷等。
本发明中，所述碱液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水中的1种或至少2种的组合。
所述组合可以是氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液的组合或氢氧化钾溶液和氨水的组合等，但不限于所列举的组合，该范围内其他未列举的组合同样适用。
本发明中，洗涤和反萃中的酸液为硫酸和/或盐酸等，洗涤采用酸液pH为 1-2，例如可以是1、1.2、1.4、1.5、1.8或2等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用，反萃采用盐酸浓度为1-6mol/L，例如可以是 1mol/L、1.5mol/L、2mol/L、3mol/L、4mol/L、5mol/L或6mol/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用，反萃所用硫酸浓度为 0.5-3.5mol/L，例如0.5mol/L、1mol/L、2mol/L、3mol/L或3.5mol/L等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，第一有机相经反萃得到的萃取剂经皂化后可返回萃取作业中。
本发明中，所述的羧酸类萃取剂一种或多种羧酸的混合物，例如萃取剂 BC196(通式中R1为正丁基，R2为异壬基所对应的化合物)，萃取剂BC192(通式中R1为正已基，R2为正壬基所对应的化合物)，萃取剂BC196和BC192的混合物。
本发明中，所述逆流萃取是萃取分离操作法之一，含有被萃取物的水相及有机相分别从萃取器的两端流入，以相反方向流动，进行连续多级搅拌接触分层而达到分离的目的。
本发明中，相关工序的反应方程式如下：
羧酸类萃取剂皂化：HA(org)+NaOH→NaA(org)+H2O
羧酸类萃取剂萃取：2NaA(org)+MSO4→MA2(org)+Na2SO4
硫酸反萃：MA2(org)+H2SO4→2HA(org)+MSO4
其中：M为Cu2+、Mn2+等金属。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)本发明提供的方法，对金属离子分离效果好，将铜锰料液中铜锰有效分离提取，操作简单，工艺稳定，运行成本低，此外，酸类萃取剂水溶性低，有机相可循环利用。
(2)本发明提供的回收方法中铜、锰提取率≥99.5％，硫酸反萃率≥99.5％。
附图说明
图1是本发明实施例1中的从铜锰料液中分离铜锰的方法的示意图。
具体实施方式
下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
实施例1
本实施例提供一种铜和锰的分离方法及其应用，如图1所示。
本实施例中的铜锰料液来源于P204萃取除杂液：锰58g/L，铜15g/L，钙 0.5g/L，锌3.2g/L，铁0.01g/L。
本实施例中为了得到单一的铜溶液和锰溶液，在萃取开始时进行了采用 C272进行除铁锌，得到除铁铝锌后的铜锰料液。
采用皂化后的BC196(体积分数为25％，稀释剂为Escaid 110，用6mol/L 的氨水溶液进行皂化)对除铁铝锌后的铜锰料液进行10级逆流萃取，萃取剂与除铁铝锌后的铜锰料液的体积比为2:1，萃取时间为8min，搅拌速度为150r/min，实验温度为25℃，分相后分别获得第一有机相和pH值为3.5的第一水相，采用 pH为1.5的硫酸对第一有机相进行2级逆流洗涤后，再采用2mol/L硫酸进行反萃3次，第一有机相与洗涤液或反萃液的体积为8:1，得到硫酸铜溶液经除油后浓缩结晶，反萃后的有机相返回皂化工序循环使用。
采用皂化后的BC196(体积分数为25％，稀释剂为Escaid 110，用6mol/L 的氨水溶液进行皂化)对第一水相进行多级逆流萃取，萃取级数8级，萃取剂与第一水相的体积比为4:1，萃取时间为8min，搅拌速度为150r/min，静置15min，实验温度为25℃，分别获得第二有机相和pH值为5.7的第二水相，采用pH为 1.5的硫酸对第二有机相进行5级逆流洗涤后，再采用2mol/L的硫酸进行反萃5 次，第二有机相与洗涤液或反萃液的体积比为2:1，反萃后得到富锰溶液。
本实施例中Cu和Mn的提取率分别为99.7％和99.8％，反萃率分别为99.7％和99.6％。
实施例2
本实施例提供一种铜和锰的分离方法及其应用，实施例中的铜锰料液中：锰10g/L，铜0.01g/L，钙0.34g/L，锌1.0g/L。
采用皂化后的BC192(体积分数为20％，稀释剂为260号溶剂油，用10mol/L 的NaOH溶液进行皂化)对铜锰料液进行7级逆流萃取，萃取剂与铜锰料液的体积比为0.2:1，萃取时间为5min，搅拌速度为200r/min，静置20min，实验温度为25℃，分相后分别获得第一有机相和pH值为4的第一水相，采用pH为 1.2的硫酸对第一有机相进行4级逆流洗涤后，再采用2mol/L硫酸进行反萃1 次，第一有机相与洗涤液或反萃液的体积为10:1，反萃得到的硫酸铜溶液经除油后浓缩结晶，反萃得到的有机相返回皂化工序循环使用。
采用皂化后的C272(体积分数为20％，稀释剂为260号溶剂油，皂化剂10mol/L的NaOH溶液)对第一水相进行多级逆流萃取，萃取级数5级，萃取剂与第一水相的体积比为0.2:1，萃取时间为5min，搅拌速度为200r/min，静置 20min，实验温度为常规温度25℃，控制水相pH值2.5，分相，获得负载锌有机相和除锌后第一水相，采用pH为1.2的硫酸对负载锌有机相进行3级逆流洗涤后，再采用2mol/L硫酸进行反萃2次，洗涤或反萃中的有机相与洗涤液或反萃液的体积为10:1，得到富锌溶液经除油后浓缩结晶。
采用皂化后的C272对除锌后第一水相进行5级萃取，萃取剂与第一水相的体积比为1:1，其它萃取条件同上，分相分别获得第二有机相和pH值为4的第二水相，采用pH为1.2的硫酸对第二有机相进行3级逆流洗涤后，再采用 2.5mol/L硫酸进行反萃4次，洗涤或反萃中的有机相与洗涤液或反萃液的体积为10:1，得到富锰溶液。
本实施例中Cu和Mn的提取率分别为99.6％和99.7％，反萃率分别为99.7％和99.8％。
实施例3
本实施例提供一种铜和锰的分离方法及其应用，实施例中的铜锰料液中：锰15g/L，铜0.05g/L，钙0.4g/L，锌1.2g/L。
采用负载锰的BC196(来源于洗涤后的第二有机相)对含铜锰钙锌溶液进行4级逆流萃取，萃取剂与铜锰料液的体积比为0.2:1，萃取时间为10min，搅拌速度为150r/min，静置10min，实验温度为25℃，分相后分别获得第一有机相和pH值为4.5的第一水相，采用pH为1的硫酸对第一有机相进行5级逆流洗涤后，再采用2.5mol/L硫酸进行反萃1次，第一有机相与洗涤液或反萃液的体积为10:1，反萃得到的硫酸铜溶液经除油后浓缩结晶，反萃得到的有机相返回皂化工序循环使用。
采用皂化的BC196(体积分数为25％，稀释剂为Escaid 110，用8mol/L的 NaOH溶液进行皂化)将第一水相中的锌萃取除去，萃取级数9级，控制水相 pH为4.8，分相后获得负载锌有机相和除锌后第一水相，采用pH为1的稀硫酸对负载锌有机相进行5级逆流洗涤后，再采用2.5mol/L硫酸进行反萃2次，第一有机相与洗涤液或反萃液的体积为10:1，反萃得到的硫酸锌溶液经除油后浓缩结晶。
采用皂化后的BC196对除锌后第一水相进行多级逆流萃取，萃取级数7级，萃取剂与第一水相的体积比为2:1，萃取时间为10min，搅拌速度为150r/min，静置10min，实验温度为25℃，分别获得第二有机相和pH值为6.5的第二水相，采用pH为1的硫酸对第二有机相进行7级逆流洗涤后，再采用2.5mol/L的硫酸进行反萃4次，第二有机相与洗涤液或反萃液的体积比为10:1，反萃后得到富锰溶液。
本实施例中Cu和Mn的提取率分别为99.6％和99.5％，反萃率分别为99.7％和99.7％。
对比例1
与实施例1的区别仅在于将第一萃取中的萃取剂替换为羧酸类萃取剂 CA-12，经检测，Cu和Mn的提取率分别为98.6％和99.0％，反萃率分别为99.5％和99.4％。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.一种铜和锰的分离方法及其应用，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)对铜锰料液进行第一萃取，得到第一有机相和第一水相；其中，所述第一萃取中使用的萃取剂A包括羧酸类萃取剂中的1种或至少2种的组合；所述羧酸类萃取剂结构通式如下：
Figure FDA0002795585420000011
其中，R1和R2独立地为C3～C9直链或支链烷基；所述第一萃取中萃取剂A与铜锰料液的体积比为(0.1-10):1；所述第一萃取中所用的萃取剂A使用前进行皂化；所述第一水相的pH为3-4.5；
(2)将步骤(1)得到的第一有机相依次进行洗涤和反萃，得到含铜溶液；
(3)将步骤(1)得到的第一水相进行第二萃取，得到第二有机相和第二水相；所述第二有机相经依次进行的洗涤和反萃得到富锰溶液。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述铜锰料液中的金属元素包括：Cu、Mn、Ca、Fe、Al、Co及Zn；
优选地，所述铜锰料液中Al的浓度≤1g/L。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述第一萃取中萃取剂A的体积分数为5-30％；
优选地，步骤(1)所述第一萃取为多级逆流萃取；
优选地，所述多级逆流萃取的萃取级数为2-20级；
优选地，步骤(1)所述第一萃取中的搅拌速度为100-250r/min；
优选地，步骤(1)所述第一萃取的时间为5-30min。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述皂化采用6-14mol/L的碱液进行。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述洗涤为多级逆流洗涤；
优选地，步骤(2)所述洗涤的级数为2-10级；
优选地，步骤(2)所述洗涤为采用酸液进行洗涤；
优选地，步骤(2)所述反萃为采用酸液进行反萃。
6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述第二萃取中所用的萃取剂B包括包括磷型萃取剂和/或羧酸类萃取剂；
优选地，所述羧酸类萃取剂结构通式如下：
Figure FDA0002795585420000021
其中，R1和R2独立地为C3～C9直链或支链烷基；
优选地，所述萃取剂B中的羧酸类萃取剂包括1种羧酸或至少2种羧酸的混合物；
优选地，所述萃取剂B的体积分数为5-30％。
7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述第二萃取中萃取剂B与第一水相的体积比为(0.1-10):1；
优选地，步骤(3)所述第二萃取为多级逆流萃取；
优选地，所述多级逆流萃取的级数为2-20级；
优选地，步骤(3)所述第二萃取中的搅拌速度为100-250r/min；
优选地，步骤(3)所述第二萃取的时间为5-30min。
8.如权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述第二萃取中所用的萃取剂B使用前进行皂化；
优选地，所述皂化为采用6-14mol/L的碱液进行。
9.如权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述洗涤为多级逆流洗涤；
优选地，步骤(3)所述洗涤的级数为2-10级；
优选地，步骤(3)所述洗涤为采用酸液进行洗涤；
优选地，步骤(3)所述洗涤中有机相和水相的体积比为(0.1-10):1；
优选地，步骤(3)所述反萃为采用酸液进行反萃；
优选地，步骤(3)所述反萃中有机相和水相的体积比为(0.1-10):1；
优选地，所述第二水相依次经除油和结晶，得到硫酸钠晶体；
优选地，所述结晶的方式为MVR蒸发。
10.如权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)对铜锰料液进行第一萃取，得到第一有机相和第一水相；其中，所述第一萃取中使用的萃取剂A包括羧酸类萃取剂中的1种或至少2种的组合；所述羧酸类萃取剂结构通式如下：
Figure FDA0002795585420000031
其中，R1和R2独立地为C3～C9直链或支链烷基；所述第一萃取中萃取剂A与铜锰料液的体积比为(0.1-10):1；所述第一萃取中萃取剂A的体积分数为5-30％；所述第一萃取的时间为5-30min；所述第一萃取中所用的萃取剂A使用前进行皂化；所述第一水相的pH为3-4.5；
(2)将步骤(1)得到的第一有机相依次进行洗涤和反萃，得到含铜溶液；
(3)将步骤(1)得到的第一水相进行第二萃取，得到第二有机相和第二水相；所述第二有机相经依次进行的洗涤和反萃得到富锰溶液；其中，所述第二萃取中所用的萃取剂B包括磷型萃取剂和/或羧酸类萃取剂；所述羧酸类萃取剂结构通式如下：
Figure FDA0002795585420000041
其中，R1和R2独立地为C3～C9直链或支链烷基；所述萃取剂B的体积分数为5-30％；所述第二萃取中萃取剂B与第一水相的体积比为(0.1-10):1；所述第二萃取的时间为5-30min。
11.一种如权利要求1-10任一项所述的分离方法的应用，其特征在于，所述应用为分离P204萃取除杂得到的含铜锰料液。
12.一种包含具有如式Ⅰ所示结构的羧酸类化合物的萃取试剂在分离铜和锰中的应用。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022048308A1 (zh) * 2020-09-04 2022-03-10 苏州博萃循环科技有限公司 一种从含铜锰钙锌混合溶液中分离铜锰的方法
WO2022110822A1 (zh) * 2020-11-24 2022-06-02 苏州博萃循环科技有限公司 一种铜和锰的分离方法及其应用
WO2022110821A1 (zh) * 2020-11-24 2022-06-02 苏州博萃循环科技有限公司 一种羧酸类化合物及其制备方法与应用

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114836631B (zh) * 2022-06-15 2023-12-01 蜂巢能源科技股份有限公司 一种电池材料萃取回收产生的铜锰液的再生利用方法
CN115159578A (zh) * 2022-06-16 2022-10-11 荆门市格林美新材料有限公司 一种三元协萃体系回收锰生产电池级硫酸锰的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107502743A (zh) * 2017-07-07 2017-12-22 广东佳纳能源科技有限公司 一种电解铜废液的处理方法
WO2018076993A1 (zh) * 2016-10-31 2018-05-03 湖南金源新材料股份有限公司 电池废料制备硫酸镍、锰、锂、钴及四氧化三钴的方法
CN108517425A (zh) * 2018-04-10 2018-09-11 贵州武陵锰业有限公司 一种降低电解锰合格液中钙镁离子的方法
CN110512080A (zh) * 2019-09-12 2019-11-29 金川集团股份有限公司 一种废旧镍钴锰锂离子电池中有价金属分离回收方法
CN111286605A (zh) * 2018-12-06 2020-06-16 深圳市金航深海矿产开发集团有限公司 一种海底多金属结核有价金属回收以及联产ncm前驱体的方法
CN111592459A (zh) * 2020-06-28 2020-08-28 北京博萃循环科技有限公司 羧酸类化合物、其制备方法及应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2005209326B2 (en) * 2004-01-28 2010-08-19 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Solvent extraction process for separating cobalt and/or manganese from impurities in leach solutions
CN111020188B (zh) * 2019-12-04 2021-09-14 厦门稀土材料研究所 一种萃取剂及其制备方法与应用
CN111041203B (zh) * 2019-12-27 2021-10-22 厦门钨业股份有限公司 一种用于镍锂分离的混合萃取剂及分离方法
CN112457188B (zh) * 2020-11-24 2022-07-08 苏州博萃循环科技有限公司 一种羧酸类化合物及其制备方法与应用
CN112538569B (zh) * 2020-11-24 2024-02-20 北京博萃循环科技有限公司 一种从含镍钴锰的料液中分离镍钴锰的方法
CN112575193A (zh) * 2020-11-24 2021-03-30 北京博萃循环科技有限公司 一种铜和锰的分离方法及其应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018076993A1 (zh) * 2016-10-31 2018-05-03 湖南金源新材料股份有限公司 电池废料制备硫酸镍、锰、锂、钴及四氧化三钴的方法
CN107502743A (zh) * 2017-07-07 2017-12-22 广东佳纳能源科技有限公司 一种电解铜废液的处理方法
CN108517425A (zh) * 2018-04-10 2018-09-11 贵州武陵锰业有限公司 一种降低电解锰合格液中钙镁离子的方法
CN111286605A (zh) * 2018-12-06 2020-06-16 深圳市金航深海矿产开发集团有限公司 一种海底多金属结核有价金属回收以及联产ncm前驱体的方法
CN110512080A (zh) * 2019-09-12 2019-11-29 金川集团股份有限公司 一种废旧镍钴锰锂离子电池中有价金属分离回收方法
CN111592459A (zh) * 2020-06-28 2020-08-28 北京博萃循环科技有限公司 羧酸类化合物、其制备方法及应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
无: "《REG,STN ON THE WEB》", 6 September 2016 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022048308A1 (zh) * 2020-09-04 2022-03-10 苏州博萃循环科技有限公司 一种从含铜锰钙锌混合溶液中分离铜锰的方法
WO2022110822A1 (zh) * 2020-11-24 2022-06-02 苏州博萃循环科技有限公司 一种铜和锰的分离方法及其应用
WO2022110821A1 (zh) * 2020-11-24 2022-06-02 苏州博萃循环科技有限公司 一种羧酸类化合物及其制备方法与应用

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