背景技術

四水合乙酸鈷，又稱醋酸鈷，分子式為(CH₃COO)₂Co·4H₂O，紅色易潮解的結晶體，主要用作精對苯二甲酸(PTA)生產的催化劑，也可用以制取油漆、涂料的干燥劑、印染媒染劑、玻璃的固化促進劑和隱顯墨水等。傳統(tǒng)的生產方法是以金屬鈷或氧化鈷為原料，經過酸溶、蒸發(fā)、結晶、分離、干燥，制得成品醋酸鈷。改革開放以來，隨著國民經濟的飛速發(fā)展，醋酸鈷的用量也越來越大，特別是在PTA的生產過程中，顯得尤為突出。

傳統(tǒng)的四水合乙酸鈷生產工藝是以純度很高的金屬鈷或氧化鈷為原料，因而不存在原料的除雜與產品的提純問題。以回收的鈷錳混合料為原料生產四水合乙酸鈷，其工藝難點就在于既要除去混合料中除鈷以外的其它金屬離子，保證四水合乙酸鈷產品質量達到相應的國家標準，同時又要保證原料中價格昂貴的鈷在轉化為產品醋酸鈷時有較高的轉化率，以確保獲得良好的經濟效益。根據(jù)有關的分析結果，鈷錳混合料中錳與鉆的比例(質量)一般為1.8：1，另含有少部分鈉、鐵、鋅、鎳等金屬離子和部分S^-、Cl^-、SO₄^2-等酸根離子。目前采用的分離與提純方法主要是：先用濃硫酸加一定的促溶劑進行酸溶，再利用濕法冶煉中常用的絡合反應法進行分離提純，然后將高純度的絡合物通過特定的化學反應，使之轉化為碳酸鈷或氫氧化鈷，再經酸化、結晶、分離、干燥，得成品四水合乙酸鈷。

回收工藝

1、預處理 

廢電池剝殼，分選出鐵殼、鐵帽、塑料片、紙張進行回收，電極芯在有必要時可經熱風干燥，用粉碎機破碎至180um供浸取。

2、浸取 

浸取的目的是限度地將 Co、Ni溶出，其它成分盡可能少地溶出，溶出可采用硫酸溶解。

3、去雜 

在浸出母液中加入H₂O₂，此時Fe²⁺→Fe³⁺；部分Cr³⁺→CrO₄^2-。pH調整為4.5~5.2，溶液中Fe³⁺、Al³⁺與未氧化的Cr³⁺全部轉化為Fe(OH)₃、Al(OH)₃和Cr₂O₃，與Co、Ni分離。

4、Co、Ni分離 

將分離Fe、Al的母液調節(jié)pH至3~4，加入NaClO，Co²⁺被氧化成Co(OH)₃，Ni不發(fā)生類似反應，CrO4^2-留在溶液中，NaClO采用噴頭深入母液中的噴淋方式加入，可有效降低NaClO分解造成Cl₂對環(huán)境的污染。而CrO₄^2-不影響分離，與Ni²⁺一并留在溶液中。

5、四水合乙酸鈷的合成 

對Co、Ni分離后的渣用1% H₂SO₄洗滌2次，再用水充分洗凈后，加入H₂SO₄（加入量為理論量的1.2倍）和H₂O₂，在加熱條件下使Co(OH)₃全部溶解后在60r/min攪拌下緩緩加入10% Na₂CO₃沉淀Co²⁺成CoCO₃，溫度控制在80℃，終點pH為7.8，沉淀經分離并洗至無SO₄^2-后，在沉淀中加入工業(yè)冰醋酸（1t  Co(Ac)₂·4H₂O約需98% HAc 500kg）使CoCO₃溶解后濃縮結晶。結晶經離心分離后在70℃下烘2~3h得到產品四水合乙酸鈷。

參考文獻

[1] 黃又明. 醋酸鈷生產技術經濟評價[J]. 化工技術經濟,2001,19(2):35-38. 

[2] 曾金祥,李朋愷,嚴志紅. 廢鎳電池資源化生產醋酸鈷硫酸鎳工藝研究[J]. 無機鹽工業(yè),2003,35(1):39-41.