钴镍的萃取分离 ppt课件
C272萃取
萃取剂C272是美国氰胺公司（现称CYTEC公司）研制的一种用于分离钴镍的新型萃取剂，1986年首次用于工业生产，现在世界上已有不少厂家采用了这种萃取剂。
据CYTEC公司介绍，到1997年西方国家50％的公司采用了C272进行镍钴分离。
5.2.1基本原理C272的主要成分是二（2，4，4三甲基戊基）膦酸，它可以完全溶解于芳香族和脂肪族稀释剂中，在加热、酸、碱的条件下均很稳定。
它在硫酸盐介质和氯化物介质中对钴均有很好的萃取分离性能。
C272工业产品典型的物理性质：含量>85%；呈无色或轻微琥珀色；密度（24℃）为0.94g／cm3；粘度为0.142Pa.s（25℃）、0.03 Pa.s （50℃）；凝固点为－32℃；闪点108℃；在水中溶解度（PH＝2.6）为16ppm。
C272对某些金属的萃取次序为：Fe3+>Zn2+>Cu2+>Pb2+>Co2+>Mg2+>Ca2+>Ni2+用C272萃取分离镍钴时，先将C272用碱预中和转化为盐，以便在萃取过程中维持所期望的PH值。
中和剂可用NH4OH或NaOH。
其反应如下：HX＋NaOH＝NaX＋H2O为排除多余的钠，分离镍钴前需进行制镍皂，其反应如下：2NaX＋NiSO4＝NiX2＋Na2SO4用预先制好的镍皂再与欲萃取的水溶液充分混合，即萃取过程。
C272镍皂萃取分离镍钴反应如下：NiX2＋Co2+＝CoX2＋Ni2+负载钴有机可用硫酸反萃，其反应如下：CoX2＋H2SO4＝Co SO4＋2HX（式中：HX—C272）C272最大的优点就是能够在镍钴比非常高的硫酸镍钴溶液中实现镍与钴的分离，并且成功的在国内外一些生产厂家应用。
综合经济效益明显。
5.2.2流程简述萃取级数：制镍皂5级，萃取5级，洗镍5级，反萃4级，水相澄清3级，有机澄清1级，共23级。
流量控制系统采用高位槽转子流量计。
各种物料由泵连续打入高位槽，通过溢流管保持高位槽呈充满状态，使流量控制稳定。
镍钴钨分离
镍钴钨分离镍、钴和钨是重要的金属元素，在工业生产和科学研究中有着广泛的应用。
然而，由于它们的性质相似，使得它们在自然界中经常以复合矿的形式存在，难以分离。
因此，如何高效地分离镍、钴和钨成为了研究的热点之一。
镍、钴和钨的分离可以通过多种方法实现。
其中一种常用的方法是溶剂萃取。
溶剂萃取是利用不同物质在不同溶剂中的溶解度差异实现分离的方法。
在镍、钴和钨分离中，可以选择适当的有机溶剂，将其与含有镍钴钨的矿石浸出液进行萃取。
通过调节溶剂的性质和条件，可以实现钨、钴和镍的分离。
另一种常用的方法是离子交换。
离子交换是通过固态材料与溶液中的离子发生反应，实现离子的选择性吸附和释放的过程。
在镍、钴和钨分离中，可以选择合适的离子交换树脂，将其与含有镍钴钨的溶液接触。
通过调节交换树脂的性质和条件，可以实现钨、钴和镍的分离。
还可以利用电解法进行镍、钴和钨的分离。
电解法是利用电解质溶液中离子的迁移和电极反应实现分离的方法。
在镍、钴和钨分离中，可以选择适当的电解液和电极材料，通过电流的作用将镍、钴和钨离子分解析出。
通过调节电解条件和电极材料，可以实现钨、钴和镍的分离。
镍、钴和钨的分离在实际应用中有着重要的意义。
镍和钴是重要的工业金属，广泛应用于电池、合金、催化剂等领域。
而钨是重要的耐磨材料，广泛应用于切削工具、电极、高温材料等领域。
通过高效分离镍、钴和钨，可以提高金属的纯度和利用率，减少资源的浪费。
镍钴钨分离是一项具有重要意义的研究课题。
通过溶剂萃取、离子交换和电解法等方法，可以实现镍、钴和钨的高效分离。
这对于提高金属的纯度和利用率，促进工业生产和科学研究具有重要意义。
化工原理 第十二章 萃取ppt课件
Solvent Extraction
12.1 萃取的基本概念 12.2 萃取过程的流程和计算 12.3 萃取设备
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第一节
萃取的基本概念
12.1.1 萃取操作过程及应用 12.1.2 三角形相图及杠杆规则 12.1.3 三角形相图中的
相平衡关系 12.1.4 分配系数与分配曲线 12.1.5 温度对相平衡的影响 12.1.6 萃取剂的选择
萃取剂应具有的一般工业要求：化学稳定性 和热稳定性，对设备的腐蚀性要小，黏度小，蒸 汽压低，无毒， 不易燃易爆，来源充分，价格低 廉等。
通常，很难找到能同时满足上述所有要求的 萃取剂，这就需要根据实际情况加以权衡，以保 证满足主要要求。
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第二节
萃取过程的流 程与计算
12.2.1 单级萃取 12.2.2 多级错流萃取 12.2.3多级逆流萃取 12.2.4 连续接触逆流萃取
（4） 原料液中需分离的组分是热敏性物质，蒸馏 时易于分解、聚合或发生其它变化。
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萃取在工业中的应用：
(1)液液萃取在石油化工中的应用
eg.用酯类溶剂萃取乙酸，用丙烷萃取润滑油中的石蜡
(2)在生物化工和精细化工中的应用
eg.以醋酸丁酯为溶剂萃取含青霉素的发酵液 香料工业中用正丙醇从亚硫酸纸浆废水中提取香兰素
（2）混合液进行机械分离的分层器。
多级错流萃取流程既可用于间歇操作， 也可用于连续操作。
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多级错流萃取的特点：
萃取操作中，每一级都加入新鲜的萃取剂， 前一级的萃余相为后级的原料液，这种方式 传质推动力大，可得到溶质组成很低的萃余 相，但是溶剂的用量较大。适用于分配系数 较大或萃取剂为水无需回收等情况。
萃取分离回收镍废渣
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟萃取分离回收镍废渣镍废渣或污泥中常含有较高的铜、铁、钴、铬和钼等有色金属，回收镍时可以采取萃取除杂及分离工艺。
含镍废料经过热酸浸溶并过滤后，滤液调整pH值至1～3,在90℃时加入氯酸钠，将溶液中Fe2+氧化为Fe3+，搅拌下滴加18%Na2C03溶液控制过程pH值，约2h后过滤。
过程所发生的反应如下。
6FeCl2+NaCIO3+3H2O+6Na2CO3====6FeOOH↓+13NaCl+6CO2↑生成的β- FeOOH沉淀的过滤性能良好。
经针铁矿法除铁后，铁、铬除去率分别达到99%以上，钴镍回收率分别达到91%和99%以上。
萃取剂N235是叔胺类萃取剂，其通式为(CnHm)3N（m==15～21，n一7—10），用N235(35%)一异辛醇(15%)一磺化煤油(50%)作为有机相。
因在共萃除杂时N235对铜的最高萃取率仅为70%，而当萃取分离镍、钴时剩余铜与钴共萃影响钴的纯度，所以在萃取分离钴镍之前应将铜除去。
按理论量的1.2倍加入活性镍粉，在80℃时将隙铁、铬后的溶液（Ph=2）按每升加入lg活性镍粉，可使溶液中铜降至o．002～0.008g/L;除铜后溶液即可用N235萃取分离镍、钴。
当溶液中氯离子浓度小于l00g/L时，70%的Cu2+和全部的Fe3+被萃取，钴几乎不被萃取；当溶液中Cl-浓度提高到约300g/L时，钴萃取率达100%，而溶液中的镍、铬萃取率最高仅约18%。
为了提高镍、钴的分离效果，将除铜后所得溶液浓缩为原体积的1／3，从而使溶液中的氯离子浓度提高到适宜萃取的程度。
室温下用N235(35%)一异辛醇(15%)一磺化煤油(50%)有机相，在有机相：水相=2：1、pH=2的条件下，经一级萃取除铁、8级萃钴、0.2mol／L盐酸3级洗涤后的富钴有机相，直接用Imol／L盐酸反萃（将铁抑制在有机相中）得到纯钴溶液。
N235对铁的萃取率随着溶液酸度提高而增大。
三元镍钴锰的共萃取
三元镍钴锰的共萃取
1. 有机萃取剂的选择，选择适当的有机萃取剂对于实现三元镍
钴锰的有效共萃取至关重要。
常用的有机萃取剂包括酸性萃取剂
（例如油酸、环己酮肟酸）、螯合剂（例如二（2-乙基己基）磷酸）、氧化剂（例如二辛基硫醚）等，这些有机物质能够与金属离
子形成稳定的络合物。
2. 萃取条件的优化，包括溶液的pH值、有机相和水相的比例、搅拌时间和温度等因素的优化，以提高萃取效率和选择性。
3. 萃取过程，将含有镍、钴、锰的水溶液与有机萃取剂接触混合，使得金属离子被有机相中的萃取剂萃取。
随后，通过分离器将
有机相和水相分离，得到富集了镍、钴、锰的有机相。
4. 金属的分离和回收，通过改变萃取条件，例如改变pH值或
者加入其他配体，使得镍、钴、锰的萃取剂与金属离子发生解离，
从而实现三种金属的分离和单独回收。
共萃取技术能够有效地提高金属的提取率和选择性，减少生产
成本，对于镍、钴、锰等多金属资源的综合利用具有重要意义。
然
而，共萃取过程中需要考虑到有机萃取剂的再生和废液处理等环保问题，以及对于金属离子的高效分离和纯度要求，这些都是共萃取技术在工业应用中需要解决的问题。
分离镍钴的方法
分离镍钴的方法
镍钴的分离主要有以下几种方法：
1. 沉淀法：这是一种利用沉淀物的特性来分离镍钴的方法。
通过添加化学沉淀剂，如氢氧化钠和碳酸钠，可以使镍和钴分别沉淀，达到分离的目的。
2. 萃取法：通过将混合物加入适当的有机溶剂中，再利用镍和钴在不同有机溶剂中的溶解度不同，用适当的方法将它们分离出来。
目前，溶剂萃取法具有高选择性、高直收率、流程简单、操作连续化和易于实现自动化等优点，被广泛应用于镍钴分离。
3. 电渗析法：这是一种利用离子在电场作用下运动方向的不同来分离镍钴的方法。
在直流电场作用下，镍离子和钴离子分别向阳极和阴极迁移，从而达到分离的目的。
4. 离子交换法：这是一种利用离子交换树脂的特性来分离镍钴的方法。
离子交换树脂具有选择性吸附镍离子和钴离子的能力，从而达到分离的目的。
5. 吸附法：利用吸附剂的表面活性来分离镍钴。
吸附剂具有吸附镍离子和钴离子的能力，将混合物通过吸附剂时，镍离子和钴离子分别被吸附在不同的表面上，从而达到分离的目的。
6. 其它方法：例如催化沉淀法、电渗析-离子交换法、电化学分离法等，也可以用来分离镍钴。
以上这些方法中，沉淀法和萃取法在工业生产和新能源领域具有重要的应用价值。
但是每种方法都有其优缺点，需要根据具体情况选择合适的方法。
钴的溶液浸出萃取法分离回收
钴的溶液浸出萃取法分离回收钴是一种重要的金属元素，常见于各种矿石和废弃物中。
随着工业的发展和钴的广泛应用，对于其分离和回收的方法变得至关重要。
溶液浸出萃取法是一种有效的技术，能够从废弃物或矿石中分离和回收钴，为环保和资源再利用提供了重要的手段。
### 钴的重要性及现状钴是一种重要的工业金属，广泛应用于电池制造、合金生产和化工等领域。
然而，钴资源的开采和利用一直备受关注。
钴矿石中往往伴随着其他金属元素，如镍、铜等，使其提取变得复杂。
在回收利用过程中，传统的分离方法可能存在效率低、环境影响大等问题。
### 溶液浸出原理溶液浸出是一种重要的分离技术，通过将固体物质置于溶剂中，使目标物质从固体中转移到溶液中的方法。
在钴的回收中，该方法通过溶解钴矿石或废料，将其中的钴溶于特定的溶剂中，以实现分离和回收。
### 溶出过程在溶出过程中，首先选择合适的溶剂，通常为有机酸或氨水等。
将钴矿石或废料与溶剂充分接触，利用溶剂的选择性将钴从其他金属元素中分离出来。
这一过程需要控制合适的温度、压力和溶液浓度，以提高分离效率。
### 萃取与分离随后，利用萃取方法将含钴溶液从其他溶液中分离出来。
萃取方法包括有机溶剂萃取、离子交换、萃取树脂等，通过不同物质间的相互作用，使钴与其他物质分离，最终得到纯度较高的钴溶液。
### 回收与应用获得高纯度的钴溶液后，可通过化学还原、电解等方法，将其中的钴还原出来。
这些回收的钴可以广泛应用于电池、合金、催化剂等工业领域，实现资源的可持续利用。
### 环保与可持续性相比传统的矿石开采，溶液浸出的钴回收方法对环境影响较小。
该方法能够减少对自然资源的过度开采，减少矿石废弃物对环境的污染，符合可持续发展的理念。
### 结语钴的溶液浸出萃取法分离回收作为一种环保、高效的技术，为钴资源的回收提供了重要途径。
该方法在工业应用中具有广阔前景，不仅有助于资源的可持续利用，也有利于环境保护和生态平衡的维护。
《钴and镍》课件
钴的熔点较高，为1495°C ，沸点为2870°C。
钴在地壳中的丰度较低， 约为0.0025%。
镍的性质
镍是一种银白色的金属元素 ，具有良好的延展性和韧性 。
镍在常温下不易氧化，但在 高温下易与空气中的氧气发 生反应。
镍的熔点为1453°C，沸点为 2732°C。
镍在地壳中的丰度较高，约 为0.68%。
钴and镍
• 钴和镍的简介 • 钴和镍的性质 • 钴和镍的应用 • 钴和镍的市场分析 • 钴和镍的未来发展
01
钴和镍的简介
钴的简介
钴是一种银白色的金属元素，原 子序数为27，是VIII族金属元素
之一。
钴在自然界中主要以游离态存在 ，在地壳中的丰度约为0.0025%
。
钴具有铁磁性和延展性，是硬质 合金的重要原料，被广泛用于制 造电池、催化剂和高温合金等。
THANKS
感谢观看
钴资源分布
钴资源主要分布在刚果（金）、澳大利亚、古巴等国家和 地区。中国的钴资源相对较少，主要依靠进口。
镍的市场分析
镍市场供需情况
全球镍需求量逐年增长，供应量 相对稳定。镍主要用于不锈钢、 电池、电镀等领域，其中不锈钢 领域占据主导地位。
镍价格走势
镍价格受到多种因素影响，包括 供需关系、生产成本、政策法规 等。近年来，镍价格呈现波动上 涨趋势，未来仍存在上涨空间。
镍资源分布
镍资源主要分布在菲律宾、澳大 利亚、古巴等国家和地区。中国 的镍资源相对较少，主要依靠进 口。
05
钴和镍的未来发展
钴的未来发展
01
钴需求持续增长
随着电动汽车、电池储能等领域 的快速发展，钴的需求量将不断 增长，钴市场前景广阔。
02