四、化学沉淀除杂

1、化学沉淀除杂主要是为了去除滤液中的铁离子，通过氢氧化钠对滤液进行 pH 值调节， 在pH调节终点为3，在该 pH环境下溶液中的磷酸铁首先沉淀下来，待滤液中的磷酸根离子浓度检测合格后对滤液进行第一次固液分离，滤渣水洗后采用闪蒸干燥机进行闪蒸处理形成磷酸铁产品。

2、一次固液分离后的滤液继续添加氢氧化钠进行二次pH调节，促进溶液中Fe3+ 的水解反应，使其水解完全，pH调节的终点为4.5，滤液中铁离子以氢氧化铁的形式沉淀下来， 过滤后形成的氢氧化铁渣经压滤机压滤后送往铁红厂进行综合利用，滤液进入萃取工序。

五、萃取：萃取采用P204体系，稀释剂采用工业磺化煤油，P204浓度25%，预先用NaOH中和制皂，皂化率30%。
1、其化学反应式如下：
*皂化反应式：RH+NaOH=RNa+H2O
*萃取反应式：MSO4(水)+2RNa(有机)=MR2(有)＋Na2 SO4 (水)
*反萃取反应式：MR2＋H2 SO4＝MSO4＋2HR

2、萃取分离在搅拌式混合澄清萃取槽里进行，萃取槽由混合室、澄清室、潜室和搅拌 器组成。实际生产中，多台比邻相连的单级萃取器组成集合体，经化学沉淀除杂后的混合溶液(称为水相)和有机溶剂(称为有机相)在萃取槽里逆流接触，最终完成萃取过程。整个萃取过程可概括为三步：即萃取、洗涤和反萃，在萃取前端， 还需要对萃取剂进行皂化处理。

1）皂化：由于P204呈酸性，如不经皂化处理直接萃取就会因置换出大量的H+而使萃取性能下降。为提高有机相萃取的分配比和保证萃取过程在恒定混合萃取体系中进行，有机相需要皂化约40%，皂化在萃取皂化槽进行。目前，常用的皂化方式有钠皂(氢氧化钠)、氨皂(氨水)和钙皂(氧化钙)三种。本项目采用钠皂化技术。
2）萃取：含有萃取物的水相与含有萃取剂的有机相充分接触，依次使溶液中的铜、锰等金属离子进入有机相，镍、钴、锂等其他金属离子则存在于水相中经过出水口进入下一道工序。
3）反萃：负载有机相用硫酸与有机相充分接触，以破坏有机相中萃合物的结构，使萃取物重新由有机相转入水相中。有机相返回萃取工序循环使用，水相进入贮槽，送沉淀处理系统。
4）一次萃取产生硫酸镍、硫酸钴和硫酸锂混合溶液通过碳酸钠进行二步沉淀处理， 首先通过投加碳酸钠，控制萃余液的pH值，将萃余液中的钴、镍以碳酸钴和碳酸镍的形式先沉淀下来，形成钴、镍富集物，经过压滤后回收钴、镍， 滤液则进行二次沉淀；二次沉淀首先对滤液进行浓缩处理，浓缩过程采用蒸汽夹套加热的方式进行， 将硫酸锂浓度浓缩至100g/l左右，并投加碳酸钠继续通过蒸汽夹套加热的方式将溶液温度提高至90℃左右，促使溶液中锂离子以碳酸锂的方式沉淀下来，沉淀物经压滤后采用闪蒸干燥机进行闪蒸处理最终形成电池级碳酸锂产品。
5）有机相采用硫酸溶液(浓度约120g/l)进行反萃，在pH2.5-3时铜首先从有机相中反萃下来， 通过第一个出口排出，排出的硫酸铜溶液进入浓缩结晶系统，浓缩结晶采用蒸汽盘管加热至100℃以上，硫酸铜随着浓度的升高逐渐形成硫酸铜结晶物，即形成工业级硫酸铜产品，结晶产生的母液回用于结晶系统；在pH1左右时锰开始从有机相中反萃下来，通过第二出口排放，排出的硫酸锰溶液进行沉淀干燥系统， 通过投加碳酸钠形成碳酸锰沉淀物后干燥形成工业级碳酸锰产品；空白有机相返回萃取工段继续使用。