硫酸溶液中鈷萃取過程安全管理

張國良

(浙江華友鈷業(yè)股份有限公司，浙江 桐鄉(xiāng) 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(yè)股份有限公司，浙江 桐鄉(xiāng) 314501)

硫酸溶液中的鈷萃取過程，是一種提取工藝相對比較復(fù)雜的化學(xué)生產(chǎn)工藝。這種生產(chǎn)工藝實施時，需要應(yīng)用大量的化學(xué)材料、應(yīng)用復(fù)雜的工藝流程生產(chǎn)、應(yīng)用大量的生產(chǎn)設(shè)施、極易產(chǎn)生危險因素。硫酸溶液中鈷萃取過程極易出現(xiàn)安全隱患，如果管理人員未能做好安全管理，就易出現(xiàn)安全問題?，F(xiàn)應(yīng)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(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常需要鈷鎳原料，可以在硫酸溶液中萃取中鈷鎳材料，應(yīng)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(luò)陰離子萃取、陽離子萃取。這一生產(chǎn)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(xiàn)安全管理問題。現(xiàn)應(yīng)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(xiàn)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(yīng)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(zhì)

在高溫80℃的環(huán)境中，應(yīng)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(zhì)。應(yīng)用D2EHPA溶液萃取法去除鋅。

1.2.2 鎳鈷分離

應(yīng)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(chǎn)環(huán)節(jié)

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

2 硫酸溶液中鈷萃取安全管理要點

2.1 生產(chǎn)材料產(chǎn)生的危險因素

從萃取工藝流程可見，工藝中需要的生產(chǎn)材料為酸性物質(zhì)。第一，如果未能做好酸性物質(zhì)的保管，酸性物質(zhì)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(zhì)易與周圍環(huán)境產(chǎn)生反應(yīng)，可能會引起火災(zāi)或其他安全事故。

2.2 生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的危險因素

工作人員萃取硫酸溶液中的鈷時，經(jīng)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(zhì)，具有較大的危險性，如果工作人員沒有依標(biāo)準(zhǔn)流程操作萃取工藝，可能會出現(xiàn)各種安全事故。

2.3 生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)生的危險因素

工作人員在工作中要應(yīng)用攪拌機、離心機等萃取設(shè)施，這類設(shè)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(chǎn)生的危險因素

在萃取過程中，材料與材料產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)會產(chǎn)生危險，比如酸性物質(zhì)和其他物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)時，可能會產(chǎn)生異味，如果萃取場所空氣不流通，工作人員可能會出現(xiàn)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(zhì)的危險性較大，管理人員需要制訂科學(xué)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(fā)生火災(zāi)或其他安全事故，發(fā)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(nèi)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(rèn)真檢查，避免出現(xiàn)安全事故隱患。待生產(chǎn)恢復(fù)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(yīng)加強萃取的穩(wěn)定性，避免萃取過程中出現(xiàn)不安全因素。比如，應(yīng)用液-液萃取時，為避免污染環(huán)境，會把苯加入到廢水中，使苯與廢水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。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(zhuǎn)移到苯相中，人們可以應(yīng)用回收苯相的方法減少環(huán)境污染。人們?nèi)〉帽较嗪?，可以?yīng)用含溶質(zhì)的產(chǎn)品作為萃取劑，讓苯材料可被循環(huán)使用。從這兩則工藝處理實例可以看出，人們應(yīng)用優(yōu)化工藝生產(chǎn)的方法，避免萃取中出現(xiàn)較多的危險因素、產(chǎn)生較多的危險特質(zhì)。

3.3 萃取設(shè)施的安全管理

萃取設(shè)施的選擇比較復(fù)雜，人們對設(shè)施的了解還不充分，選擇設(shè)施往往靠經(jīng)驗。

比如在液-液萃取中，生產(chǎn)技術(shù)人員要發(fā)揮材料物理性質(zhì)的設(shè)施。比如，要結(jié)合液體滴落的體積、速度、黏性來優(yōu)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(zhì)系數(shù)；而如果液滴界面張力小，密度大，則要使用有外能輸入的設(shè)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(chǎn)生化學(xué)變化，還會對員工身體造成危害。在實驗中，應(yīng)盡可能使用防腐蝕的材料，比如企業(yè)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(zhì)的生產(chǎn)量不同，需要選擇的設(shè)施也不同。如果企業(yè)生產(chǎn)中使用小批量萃取材料，則可應(yīng)用填料、脈沖塔；反之則要應(yīng)用篩板塔、轉(zhuǎn)盤塔等。

當(dāng)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(chǎn)的需要及成本控制的需求，選擇安全、經(jīng)濟、適用的設(shè)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(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，出現(xiàn)危險因素。萃取可以應(yīng)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(fā)度必須接近1或形成恒沸物，可用該方法控制溫度產(chǎn)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(yīng)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(yīng)，極易出現(xiàn)危險因素，應(yīng)用稀釋劑可稀釋能量，控制能量產(chǎn)生的危險。第三，要特別關(guān)注熱敏性物質(zhì)，這類物質(zhì)極易受溫度的影響分解，生產(chǎn)其他物質(zhì)，或產(chǎn)生其他的化學(xué)變化，工作人員必須做好熱敏性物質(zhì)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(chǎn)的范圍，化工生產(chǎn)極易發(fā)生危險，管理人員必須制訂一系列的操作流程，規(guī)范物品管理流程，優(yōu)化安全管理。

4 結(jié)語

硫酸溶液中鈷的萃取工藝流程較為復(fù)雜，技術(shù)人員需要處理大量的生產(chǎn)材料，應(yīng)用復(fù)雜的工藝流程獲得物質(zhì)，它需要應(yīng)用的設(shè)施多，需要控制的生產(chǎn)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(yōu)化安全管理策略挖掘危險因素，應(yīng)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