硫酸溶液中鈷萃取過程安全管理

張國良

(浙江華友鈷業股份有限公司，浙江 桐鄉 314501)

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硫酸溶液中鈷萃取過程安全管理

張國良

(浙江華友鈷業股份有限公司，浙江 桐鄉 314501)

硫酸溶液中的鈷萃取過程，是一種提取工藝相對比較復雜的化學生產工藝。這種生產工藝實施時，需要應用大量的化學材料、應用復雜的工藝流程生產、應用大量的生產設施、極易產生危險因素。硫酸溶液中鈷萃取過程極易出現安全隱患，如果管理人員未能做好安全管理，就易出現安全問題。現應用一則硫酸溶液中鈷萃取工藝流程說明硫酸溶液中鈷萃取過程安全管理方法。

硫酸溶液；鈷；萃取工藝；安全管理

在工業生產中，經常需要鈷鎳原料，可以在硫酸溶液中萃取中鈷鎳材料，應用萃取的方法進一步分離鈷材料。目前，有色金屬冶煉萃取鈷材料的方法主要有銨鹽萃取、絡陰離子萃取、陽離子萃取。這一生產流程涉及大量的安全管理隱患，如果管理人員沒有做好安全管理，極易出現安全管理問題。現應用一則硫酸溶液中鈷萃取工藝流程說明硫酸溶液中鈷萃取過程安全管理方法。

1 硫酸溶液中鈷萃取工藝流程分析

1.1 硫酸鹽溶液制取

現選擇混合硫化物作為萃取對象，其元素所占比重為：Ni——36.5%、Co——14.5%、Fe——0.8%、Cu——0.7%、Zu——0.02%、S——34.0%。將以上混合硫化物原料送至礦倉，加水應用球磨機研碎，獲得含150 g/L的硫化物礦漿。將礦漿送至給料泵，給料泵將定量礦漿送至高壓釜中，將礦漿制成硫酸鹽溶液。

1.2 鈷的提取工藝要點

1.2.1 去除雜質

在高溫80℃的環境中，應用稀氫氧化銨溶液把pH值降至4.5，完成去除鐵的工藝。在獲得的溶液中添加氫硫化納溶液，去除銅雜質。應用D2EHPA溶液萃取法去除鋅。

1.2.2 鎳鈷分離

應用有機膦酸作為萃取劑，把鎳與鈷分離。

1.2.3 其他工藝生產環節

在萃取鈷以前，為了去除共萃可能產生的鎳，要進行中和、萃取、洗滌等一系列生產流程。

2 硫酸溶液中鈷萃取安全管理要點

2.1 生產材料產生的危險因素

從萃取工藝流程可見，工藝中需要的生產材料為酸性物質。第一，如果未能做好酸性物質的保管，酸性物質會濺落、潑落到人的身體上，給工作人員的身體造成傷害。第二，酸性物質易與周圍環境產生反應，可能會引起火災或其他安全事故。

2.2 生產工藝產生的危險因素

工作人員萃取硫酸溶液中的鈷時，經常要搬運材料，控制攪拌的時間、速度等。因為萃取的材料為酸性物質，具有較大的危險性，如果工作人員沒有依標準流程操作萃取工藝，可能會出現各種安全事故。

2.3 生產設備產生的危險因素

工作人員在工作中要應用攪拌機、離心機等萃取設施，這類設施在使用時有一定的危險性，比如工作人員如果未能做好安全保護措施，身體可能會被卷入攪拌機中，造成傷亡或傷殘事件。

2.4 萃取因素產生的危險因素

在萃取過程中，材料與材料產生的化學反應會產生危險，比如酸性物質和其他物質產生化學反應時，可能會產生異味，如果萃取場所空氣不流通，工作人員可能會出現中毒危險。

3 硫酸溶液中鈷萃取安全管理方法

3.1 萃取材料的安全管理

因為萃取物質的危險性較大，管理人員需要制訂科學的材料存儲、運輸、保存方法。比如管理人員可制訂正常、臨時、異常停車制度，工作人員必須熟悉工作流程，了解每個工藝操作步驟。如果在工作中發生火災或其他安全事故，發生停電、停水、漏電等事件，工作人員要按以下操作流程完成工作：停止在萃取槽內加硫酸和礦漿；開啟料漿泵回流閥；停止在過濾機上投料漿。完成以上工作后，要認真檢查，避免出現安全事故隱患。待生產恢復后，詳細填寫工作流程。

3.2 萃取工藝的安全管理

萃取工藝的安全管理應加強萃取的穩定性，避免萃取過程中出現不安全因素。比如，應用液-液萃取時，為避免污染環境，會把苯加入到廢水中，使苯與廢水產生化學反應。工藝流程原理如下：苯在水中的溶解度比較大，大部分的水相會轉移到苯相中，人們可以應用回收苯相的方法減少環境污染。人們取得苯相后，可以應用含溶質的產品作為萃取劑，讓苯材料可被循環使用。從這兩則工藝處理實例可以看出，人們應用優化工藝生產的方法，避免萃取中出現較多的危險因素、產生較多的危險特質。

3.3 萃取設施的安全管理

萃取設施的選擇比較復雜，人們對設施的了解還不充分，選擇設施往往靠經驗。

比如在液-液萃取中，生產技術人員要發揮材料物理性質的設施。比如，要結合液體滴落的體積、速度、黏性來優選材料。如果液滴較大，就要接觸界面小的材料，避免降低傳質系數；而如果液滴界面張力小，密度大，則要使用有外能輸入的設施。

酸性材料的腐蝕性較大，如果材料被酸性腐蝕，不僅材料會產生化學變化，還會對員工身體造成危害。在實驗中，應盡可能使用防腐蝕的材料，比如企業可使用耐腐蝕的金屬材料或塑料、玻璃材料。如必須使用不耐腐蝕的材料，則要在材料壁涂上防腐蝕的涂料。

萃取物質的生產量不同，需要選擇的設施也不同。如果企業生產中使用小批量萃取材料，則可應用填料、脈沖塔；反之則要應用篩板塔、轉盤塔等。

當前，沒有一套體系描述施備選擇的方法，只能依工藝流程生產的需要及成本控制的需求，選擇安全、經濟、適用的設施。

3.4 萃取因素的安全管理

如果沒有做好因素控制，它們之間會產生化學反應，出現危險因素。萃取可以應用以下方法控制危險因素：第一，混合液中各組分之間的揮發度必須接近1或形成恒沸物，可用該方法控制溫度產生的危險因素。第二，如果需分離的組分濃度低，且沸點比稀釋劑高，那么可以應用精餾的方法獲得稀釋劑。大量的能量本身是一種危險因素，如果與其他的成分反應，極易出現危險因素，應用稀釋劑可稀釋能量，控制能量產生的危險。第三，要特別關注熱敏性物質，這類物質極易受溫度的影響分解，生產其他物質，或產生其他的化學變化，工作人員必須做好熱敏性物質的管理，避免它成為危險因素。硫酸溶液的鈷萃取，屬于化工生產的范圍，化工生產極易發生危險，管理人員必須制訂一系列的操作流程，規范物品管理流程，優化安全管理。

4 結語

硫酸溶液中鈷的萃取工藝流程較為復雜，技術人員需要處理大量的生產材料，應用復雜的工藝流程獲得物質，它需要應用的設施多，需要控制的生產因素多，以上問題成為了萃取安全管理的難題。管理人員要熟悉工藝流程，找到工藝流程中的危險因素，通過優化安全管理策略挖掘危險因素，應用這套方法，管理人員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

張國良(1988-)，男，助理工程師。

TF813

A

1674-8646(2017)10-0086-02