從含鈷合金分離鈷的方法及硫酸鈷產品的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種從含鈷合金中分離鈷的方法，該方法包括如下步驟：（1）電溶解；（2）電解；（3）除雜、干燥。本發明將Cu-Co-Fe合金進行電溶解，電溶解后的溶液進行電解，將電解溶液除雜后濃縮干燥，所得CoSO4·7H2O產品中Co的重量百分比含量≥20.92%，滿足三元正極材料的需求。
【專利說明】從含鈷合金分離鈷的方法及硫酸鈷產品
【技術領域】
[0001]本發明涉及能源材料【技術領域】，特別是涉及一種從含鈷合金中分離鈷的方法，獲得了滿足三元正極材料所需的高純鈷鹽產品。
【背景技術】
[0002]隨著鋰離子二次電池特別是三元正極材料的大規模應用，鈷的分離提純和回收利用得到了重視，常見的Cu-Co-Fe合金中，前人對鈷、銅的回收提取做了大量的工作，主要有電溶解法，混酸浸出法，硫酸化焙燒法等。
[0003]電解析鈷的方法較多，按電解溶液大致可分為氨性氯化銨溶液體系，硫酸銨溶液體系，硫酸式鹽酸的體系等。
[0004]張愈祖等(張愈祖，蔡傳算。高溫合金廢料中銅鈷的回收[J]。銅業工程，2000，20(2):34-36)報道了在H2SO4和HCl體系電溶解和萃取法處理銅鈷合金的方法，結果表明&1、&)、附、？6都能溶入電解液，以(:11504458/1-450410(^/1電溶解4h后溶液中Col5.69g/L、Cul6.75g/L、Fel2.22g/L、Mn0.12g/L、Ni0.026g/L (656A/M2)，以 H2S04lmol/L 鈦板為陰極電溶解 48h 后溶液中 Co48.75g/L、Cu4.00g/L、Fe28.68g/L、Zn0.036g/L、Ni0.35g/L、Mn0.16g/L、Ca0.33g/L，該方法溶出效率較高，但溶液中并存大量混生元素，需經較為聚雜的分離萃取分離工序獲得硬度合金級的氧化鈷粉，其成分如表1所示。
[0005]表1氧化鈷粉的分析結果
【權利要求】
1.一種從含鈷合金中分離鈷的方法，該方法包括如下步驟: (1)電溶解 以Cu-C0-Fe合金為陽極，以濃度為30-100g/L的H2SO4為電解液，在電流密度為40-100A/m2條件下進行電溶解，至CoSO4濃度為50_200g/L時停止電溶解；其中，在陰極上析出銅粉； (2)電解 將步驟(1)電溶解后得到的溶液移至電解槽內，在電流密度為10-40A/m2的條件下進行電解，待溶液中Cu2+含量小于0.02ppm時停止電解；其中，在陽極上沉積四氧化三鐵，在陰極上析出銅粉； (3)除雜、干燥 將步驟(2)電解后得到的溶液除雜并固液分離，固液分離所得濾液經濃縮、結晶、干燥，獲得CoSO4.7H20產品。
2.根據權利要求1所述的從含鈷合金中分離鈷的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述電溶解過程需要不斷補充H2SO4,使H2SO4濃度保持在30-100g/L。
3.根據權利要求1或2所述的從含鈷合金中分離鈷的方法，其特征在于，所述電溶解過程以Cu為陰極；所述電解過程以鋯管為陽極，以銅管為陰極。
4.根據權利要求1-3任一項所述的從含鈷合金中分離鈷的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述電溶解在溫度為20-100°C下進行，優選50-60°C。
5.根據權利要求1-4任一項所述的從含鈷合金中分離鈷的方法，其特征在于，步驟(O中，所述電解液H2SO4濃度為40-50g/L，所述電流密度為45-55A/m2，至CoSO4濃度為130-150g/L時停止電溶解。
6.根據權利要求1-5任一項所述的從含鈷合金中分離鈷的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述電解在溫度為40-50°C下進行。
7.根據權利要求1-6任一項所述的從含鈷合金中分離鈷的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述電流密度為20-25A/m2。
8.根據權利要求1-7任一項所述的從含鈷合金中分離鈷的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述除雜步驟是依次加入雙氧水、液氨、CoS進行除雜。
9.根據權利要求1-8任一項所述的從含鈷合金中分離鈷的方法，其特征在于，Cu-Co-Fe合金中，以重量百分比計，Cu含量為7-38%，Co含量為5_65%，Fe含量為11_37%。
10.一種根據權利要求1-9任一項所述的從含鈷合金中分離鈷的方法制得的CoSO4.7H20 產品。
11.根據權利要求10所述的CoSO4.7H20產品，其特征在于，所述CoSO4.7H20產品中Co的重量百分比含量> 20.92%。
【文檔編號】C25C1/08GK103628088SQ201310684771
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】吳筱菁 申請人:深圳市新昊青科技有限公司