硫酸溶液中钴萃取过程安全管理

张国良

(浙江华友钴业股份有限公司，浙江 桐乡 314501)



硫酸溶液中钴萃取过程安全管理

张国良

(浙江华友钴业股份有限公司，浙江 桐乡 314501)

硫酸溶液中的钴萃取过程，是一种提取工艺相对比较复杂的化学生产工艺。这种生产工艺实施时，需要应用大量的化学材料、应用复杂的工艺流程生产、应用大量的生产设施、极易产生危险因素。硫酸溶液中钴萃取过程极易出现安全隐患，如果管理人员未能做好安全管理，就易出现安全问题。现应用一则硫酸溶液中钴萃取工艺流程说明硫酸溶液中钴萃取过程安全管理方法。

硫酸溶液；钴；萃取工艺；安全管理

在工业生产中，经常需要钴镍原料，可以在硫酸溶液中萃取中钴镍材料，应用萃取的方法进一步分离钴材料。目前，有色金属冶炼萃取钴材料的方法主要有铵盐萃取、络阴离子萃取、阳离子萃取。这一生产流程涉及大量的安全管理隐患，如果管理人员没有做好安全管理，极易出现安全管理问题。现应用一则硫酸溶液中钴萃取工艺流程说明硫酸溶液中钴萃取过程安全管理方法。

1 硫酸溶液中钴萃取工艺流程分析

1.1 硫酸盐溶液制取

现选择混合硫化物作为萃取对象，其元素所占比重为：Ni——36.5%、Co——14.5%、Fe——0.8%、Cu——0.7%、Zu——0.02%、S——34.0%。将以上混合硫化物原料送至矿仓，加水应用球磨机研碎，获得含150 g/L的硫化物矿浆。将矿浆送至给料泵，给料泵将定量矿浆送至高压釜中，将矿浆制成硫酸盐溶液。

1.2 钴的提取工艺要点

1.2.1 去除杂质

在高温80℃的环境中，应用稀氢氧化铵溶液把pH值降至4.5，完成去除铁的工艺。在获得的溶液中添加氢硫化纳溶液，去除铜杂质。应用D2EHPA溶液萃取法去除锌。

1.2.2 镍钴分离

应用有机膦酸作为萃取剂，把镍与钴分离。

1.2.3 其他工艺生产环节

在萃取钴以前，为了去除共萃可能产生的镍，要进行中和、萃取、洗涤等一系列生产流程。

2 硫酸溶液中钴萃取安全管理要点

2.1 生产材料产生的危险因素

从萃取工艺流程可见，工艺中需要的生产材料为酸性物质。第一，如果未能做好酸性物质的保管，酸性物质会溅落、泼落到人的身体上，给工作人员的身体造成伤害。第二，酸性物质易与周围环境产生反应，可能会引起火灾或其他安全事故。

2.2 生产工艺产生的危险因素

工作人员萃取硫酸溶液中的钴时，经常要搬运材料，控制搅拌的时间、速度等。因为萃取的材料为酸性物质，具有较大的危险性，如果工作人员没有依标准流程操作萃取工艺，可能会出现各种安全事故。

2.3 生产设备产生的危险因素

工作人员在工作中要应用搅拌机、离心机等萃取设施，这类设施在使用时有一定的危险性，比如工作人员如果未能做好安全保护措施，身体可能会被卷入搅拌机中，造成伤亡或伤残事件。

2.4 萃取因素产生的危险因素

在萃取过程中，材料与材料产生的化学反应会产生危险，比如酸性物质和其他物质产生化学反应时，可能会产生异味，如果萃取场所空气不流通，工作人员可能会出现中毒危险。

3 硫酸溶液中钴萃取安全管理方法

3.1 萃取材料的安全管理

因为萃取物质的危险性较大，管理人员需要制订科学的材料存储、运输、保存方法。比如管理人员可制订正常、临时、异常停车制度，工作人员必须熟悉工作流程，了解每个工艺操作步骤。如果在工作中发生火灾或其他安全事故，发生停电、停水、漏电等事件，工作人员要按以下操作流程完成工作：停止在萃取槽内加硫酸和矿浆；开启料浆泵回流阀；停止在过滤机上投料浆。完成以上工作后，要认真检查，避免出现安全事故隐患。待生产恢复后，详细填写工作流程。

3.2 萃取工艺的安全管理

萃取工艺的安全管理应加强萃取的稳定性，避免萃取过程中出现不安全因素。比如，应用液-液萃取时，为避免污染环境，会把苯加入到废水中，使苯与废水产生化学反应。工艺流程原理如下：苯在水中的溶解度比较大，大部分的水相会转移到苯相中，人们可以应用回收苯相的方法减少环境污染。人们取得苯相后，可以应用含溶质的产品作为萃取剂，让苯材料可被循环使用。从这两则工艺处理实例可以看出，人们应用优化工艺生产的方法，避免萃取中出现较多的危险因素、产生较多的危险特质。

3.3 萃取设施的安全管理

萃取设施的选择比较复杂，人们对设施的了解还不充分，选择设施往往靠经验。

比如在液-液萃取中，生产技术人员要发挥材料物理性质的设施。比如，要结合液体滴落的体积、速度、黏性来优选材料。如果液滴较大，就要接触界面小的材料，避免降低传质系数；而如果液滴界面张力小，密度大，则要使用有外能输入的设施。

酸性材料的腐蚀性较大，如果材料被酸性腐蚀，不仅材料会产生化学变化，还会对员工身体造成危害。在实验中，应尽可能使用防腐蚀的材料，比如企业可使用耐腐蚀的金属材料或塑料、玻璃材料。如必须使用不耐腐蚀的材料，则要在材料壁涂上防腐蚀的涂料。

萃取物质的生产量不同，需要选择的设施也不同。如果企业生产中使用小批量萃取材料，则可应用填料、脉冲塔；反之则要应用筛板塔、转盘塔等。

当前，没有一套体系描述施备选择的方法，只能依工艺流程生产的需要及成本控制的需求，选择安全、经济、适用的设施。

3.4 萃取因素的安全管理

如果没有做好因素控制，它们之间会产生化学反应，出现危险因素。萃取可以应用以下方法控制危险因素：第一，混合液中各组分之间的挥发度必须接近1或形成恒沸物，可用该方法控制温度产生的危险因素。第二，如果需分离的组分浓度低，且沸点比稀释剂高，那么可以应用精馏的方法获得稀释剂。大量的能量本身是一种危险因素，如果与其他的成分反应，极易出现危险因素，应用稀释剂可稀释能量，控制能量产生的危险。第三，要特别关注热敏性物质，这类物质极易受温度的影响分解，生产其他物质，或产生其他的化学变化，工作人员必须做好热敏性物质的管理，避免它成为危险因素。硫酸溶液的钴萃取，属于化工生产的范围，化工生产极易发生危险，管理人员必须制订一系列的操作流程，规范物品管理流程，优化安全管理。

4 结语

硫酸溶液中钴的萃取工艺流程较为复杂，技术人员需要处理大量的生产材料，应用复杂的工艺流程获得物质，它需要应用的设施多，需要控制的生产因素多，以上问题成为了萃取安全管理的难题。管理人员要熟悉工艺流程，找到工艺流程中的危险因素，通过优化安全管理策略挖掘危险因素，应用这套方法，管理人员可做好安全管理工作。

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Safety management of cobalt extraction process in sulfuric acid solution

ZHANG Guo-liang

(Zhejiang Huayou Cobalt Industry Co., Ltd., Tongxiang 314501, China)

The cobalt extraction process in sulfuric acid solution is a relatively complicated chemical production process. It needs to use a large number of chemical materials, the application of complex process production and the application of a large number of production facilities. Sulfuric acid solution in the cobalt extraction process prone to security risks, if the management staff failed to do a good job of security management, it is easy to appear security issues. The application of a sulfuric acid solution in the cobalt extraction process describes the safe management method of cobalt extraction in sulfuric acid solution.

Sulfuric acid solution; Cobalt; Extraction process; Safety management

2017-04-01

张国良(1988-)，男，助理工程师。

TF813

A

1674-8646(2017)10-0086-02