申请日2012.12.05
公开(公告)日2014.06.11
IPC分类号C02F1/62; C02F1/72; C02F1/30
申请(专利权)人宁波科博特钴镍有限公司;
摘要
本发明提供了一种去除含钴废水中钴的方法，包括以下步骤：在pH值为10~12的条件下，将含钴废水与次氯酸钠溶液在阳光下进行反应，得到沉淀物，过滤除去所述沉淀物。本发明利用次氯酸钠的性质以及阳光的催化作用，氧化沉淀含钴废水中的离子钴，并将钴沉淀通过过滤除去，能有效降低所述含钴废水中金属离子钴的含量，不但能使废水达标排放，而且能使金属钴得到回收再利用。本发明提供的方法可用于处理湿法制备四氧化三钴等各类钴盐生产过程中产生的废水，沉淀效果好，且不会引入新的污染物，成本较低，操作简单，具有较大的经济效益和社会效益，适于工业化。
权利要求书
1.一种去除含钴废水中钴的方法，包括以下步骤：
在pH值为10~12的条件下，将含钴废水与次氯酸钠溶液在阳光 下进行反应，得到沉淀物，过滤除去所述沉淀物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应的时间 为5小时以上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述pH值由氢氧 化钠溶液调节。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶 液的质量浓度为25%~35%。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含钴废水中 钴的浓度为5mg/L~100mg/L。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述次氯酸钠溶 液的质量浓度为10%。
说明书
去除含钴废水中钴的方法
技术领域
本发明涉及化工技术领域，特别涉及一种去除含钴废水中钴的方 法。
背景技术
目前，锂离子电池已广泛应用于移动电话、笔记本电脑等产品中。 因此，对可作为锂离子电池正极材料的含钴化合物的需求也在快速增 加。但是，在制备含钴化合物时，会产生大量含钴废水。如果不能有 效除去其中的钴，不仅会对环境造成污染，而且也会对资源稀少的钴 造成浪费。由此可见，对去除含钴废水中钴的方法的研究具有十分显 著的社会效益和经济效益。
现有技术主要通过采用离子交换树脂的物理方法从含钴废水中除 去钴，但是这种方法操作复杂，成本较高。为了简化操作，现有技术 使用硫化钠Na2S对含钴废水进行处理，通过化学方法沉淀钴而实现 钴的去除。
上述方法虽然比离子交换树脂法简便，但是钴的去除效率较低， 而且又引入了新的硫化物污染物，从而使处理后的含钴废水 达不到国 家排放标准，即中国国家标准GB25467-2010铜、镍、钴工业污染物 排放标准》中规定钴的含量为低于1mg/L。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种去除含钴废水中钴的方 法，该方法对钴的去除效率较高，能有效降低含钴废水中钴的含量， 以便废水达标排放。
本发明提供一种去除含钴废水中钴的方法，包括以下步骤：
在pH值为10~12的条件下，将含钴废水与次氯酸钠溶液在阳光 下进行反应，得到沉淀物，过滤除去所述沉淀物。
优选的，所述反应的时间为5小时以上。
优选的，所述pH值由氢氧化钠溶液调节。
优选的，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为25%~35%。
优选的，所述含钴废水中钴的浓度为5mg/L~100mg/L。
优选的，所述次氯酸钠溶液的质量浓度为10%。
与现有技术相比，本发明将含钴废水与次氯酸钠溶液在pH值为 10~12的条件下，置于阳光下进行反应，然后过滤除去所述反应得到 的沉淀物，从而去除所述含钴废水中的钴。本发明利用次氯酸钠的性 质以及阳光的催化作用，氧化沉淀含钴废水中的离子钴，并将钴沉淀 通过过滤除去，能有效降低所述含钴废水中金属离子钴的含量，不但 能使废水达标排放，而且能使金属钴得到回收再利用，效益较大，适 于推广。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案 进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征 和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明提供了一种去除含钴废水中钴的方法，包括以下步骤：
在pH值为10~12的条件下，将含钴废水与次氯酸钠溶液在阳光 下进行反应，得到沉淀物，过滤除去所述沉淀物。
本发明在含钴废水中加入次氯酸钠溶液，在pH值为10~12的条 件下，置于阳光下进行反应，得到沉淀物，经过滤，除去所述沉淀物， 实现所述含钴废水中钴的去除。
在本发明中，所述含钴废水的种类有硫酸钴或氯化钴与氢氧化钠 或氨水湿法制备四氧化三钴产生的废水，以及直接合成碳酸钴、氢氧 化亚钴或草酸钴过程中产生的废水等。所述含钴废水中钴的浓度优选 为5mg/L~100mg/L，更优选为10mg/L~100mg/L。
本发明先将所述含钴废水置于烧杯中进行预处理，即调节其pH 值为10~12，优选为10.5~11.6。在本发明中，所述pH值优选由氢氧 化钠溶液调节，所述氢氧化钠溶液为液体工业氢氧化钠，其价格低廉， 且无污染物引入，应用较佳。本发明优选在所述含钴废水中加入氢氧 化钠溶液调节pH值，所述氢氧化钠溶液的质量浓度优选为25%~35%， 更优选为30%。
预处理后，本发明在上述含钴废水烧杯中加入次氯酸钠溶液，置 于阳光下反应，以利于反应完全，得到沉淀物。其中，所述次氯酸钠 溶液的质量浓度优选为10%，适合工业化。在本发明的一个实施例中， 取含钴废水2000mL，次氯酸钠溶液10mL~100mL。所述反应的时间 优选为5小时以上，更优选为8小时~20小时。所述反应优选在搅拌 的条件下进行，利于反应充分进行。
本发明利用次氯酸钠的性质以及阳光的催化作用，氧化沉淀含钴 废水中的离子钴，生成钴沉淀，反应式如式(1)所示：
4OH-+3Co2++2ClO-→Co3O4(s)+2Cl-+2H2O (1)。
得到沉淀物后，本发明用滤纸进行过滤，通过固液分离除去所述 沉淀物，从而去除所述含钴废水中的钴。所述过滤为本领域技术人员 熟知的技术手段，本发明并无特殊限制，如所述滤纸为普通定性滤纸 即可。
过滤完成后，得到滤液，即经本发明处理后的含钴废水，本发明 采用原子吸收光谱法(AAS)或者使用电感耦合等离子体发散光谱仪 ICP-OES对其进行钴含量的检测。检测结果表明，经本发明处理后的 含钴废水符合中国国家标准GB25467-2010《铜、镍、钴工业污染物排 放标准》。
本发明在pH值为10~12的条件下，将含钴废水与次氯酸钠溶液 在阳光下进行反应，得到沉淀物，过滤除去所述沉淀物。本发明利用 次氯酸钠的性质以及阳光的催化作用，氧化沉淀含钴废水中的离子钴， 能有效降低所述含钴废水中金属离子钴的含量，不但能使废水达标排 放，而且能使金属钴得到回收再利用。本发明提供的方法可用于处理 湿法制备四氧化三钴等各类钴盐生产过程中产生的废水，沉淀效果好， 且不会引入新的污染物，成本较低，操作简单，具有较大的经济效益 和社会效益，适于工业化。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的去除含 钴废水中钴的方法进行具体描述。
以下实施例中含钴废水为采用氯化钴与氢氧化钠湿法制备四氧 化三钴时得到。
实施例1
取2000mL含钴废水，其钴浓度为29.5mg/L，加入浓度为30%的 氢氧化钠溶液，调节pH值为11.02，然后在搅拌的条件下加入20mL 浓度为10%的次氯酸钠溶液，置于阳光下进行反应，反应10小时， 得到沉淀物，用滤纸过滤除去所述沉淀物，得到滤液，经AAS检测， 其钴浓度为0.9mg/L。
实施例2
取2000mL含钴废水，其钴浓度为17.3mg/L，加入浓度为30%的 氢氧化钠溶液，调节pH值为11.51，然后在搅拌的条件下加入20mL 浓度为10%的次氯酸钠溶液，置于阳光下进行反应，反应15小时， 得到沉淀物，用滤纸过滤除去所述沉淀物，得到滤液，经AAS检测， 其钴浓度为0.85mg/L。
由以上实施例可知，本发明实施例提供的方法对钴的去除效率较 高，能有效降低含钴废水中钴的含量，以便废水达标排放。