1.本發(fā)明涉及濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用低成本藥劑代替焦亞硫酸鈉浸鈷方法。

背景技術(shù)：

2.鈷作為一種稀有金屬，廣泛地應(yīng)用于合金制造、航空航天等領(lǐng)域，是一種重要的戰(zhàn)略物質(zhì)。而作為鈷重要產(chǎn)品形式的氧化鈷粉體材料，不論是在傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域，還是在電子、電訊等高科技領(lǐng)域都有著廣闊的市場應(yīng)用前景。截至2016年底，全球已探明鈷的資源量2500萬噸，儲量720萬噸，其中剛果(金)、澳大利亞和古巴3國儲量之和占全球的69.4％，尤其是剛果(金)鈷儲量高達(dá)340萬噸，居世界第一位。中國鈷資源儲量僅為8萬噸，占全球儲量的1.1％。

3.銅鈷氧化礦的提取工藝一般可分為火法工藝和濕法工藝兩種：火法工藝是用電爐還原熔煉產(chǎn)出粗銅或銅鈷合金；濕法工藝是前期磨礦、中期調(diào)漿、攪拌浸出與萃取、后期電積得陰極銅與沉鈷得氫氧化鈷，即采用浸出

?

萃取

?

電積工藝流程生產(chǎn)陰極銅，對萃取銅后的含鈷萃余液采用除雜

?

沉鈷工藝生產(chǎn)鈷鹽或鈷化合物，其中浸出過程中采用硫酸+還原劑，目前公知的還原劑是焦亞硫酸鈉或者so2氣體，都能達(dá)到較好的浸出效果，但存在藥劑用量大導(dǎo)致生產(chǎn)成本高且兩者在浸出時都會有so2氣體放出或者溢出而使現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境變得惡劣等不足。

4.經(jīng)檢索，目前較有特色浸鈷方法：中國專利cn110184455a公開了“一種難浸鈷礦的浸出方法”，它是將生物質(zhì)還原劑破碎后加入硫酸溶液進(jìn)行水解,制成水解物料，將水解物料溶于水中,再放入難浸鈷礦進(jìn)行浸出,獲得浸出物料，將浸出物料固液分離,獲得含鈷浸出液；中國專利cn108315553b公開了“一種硫化銅鈷礦的浸出方法”，它是將原礦進(jìn)行磨礦，得到預(yù)定細(xì)度的硫化銅鈷礦，將硫化銅鈷礦和硫酸溶液混合調(diào)漿，往礦漿中加入氯酸鈉，攪拌浸出、過濾得到鈷浸出液；中國專利cn103480495b公開了一種“從銅鈷礦酸浸冶煉渣中選冶結(jié)合回收銅、鈷等有價金屬的方法”，它是在常規(guī)堿性條件下進(jìn)行浮選，只能回收大部分的硫化銅鈷礦和少部分的自由氧化銅鈷礦，而對于洗渣過程中以沉淀形式存在的氫氧化銅、碳酸銅則難以回收。但未檢到能解決藥劑用量大導(dǎo)致生產(chǎn)成本高且浸出時so2氣體放出或者溢出而使現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境變得惡劣的現(xiàn)有技術(shù)。

5.此研發(fā)一種用低成本藥劑代替焦亞硫酸鈉浸鈷方法就顯得尤為迫切和意義重大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

6.本發(fā)明的任務(wù)是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用低成本藥劑代替焦亞硫酸鈉浸鈷方法，既可降低鈷的生產(chǎn)成本又可改善現(xiàn)場操作環(huán)境。

7.本發(fā)明的任務(wù)是通過以下技術(shù)方案來完成的：

8.用低成本藥劑代替焦亞硫酸鈉浸鈷方法，它包括前期磨礦、中期調(diào)漿、攪拌浸出、后期萃取

?

電積得陰極銅與沉鈷得氫氧化鈷，在銅鈷氧化礦礦漿攪拌浸出加入硫酸與還原

劑硫酸亞鐵，以硫酸亞鐵代替焦亞硫酸鈉來降低生產(chǎn)鈷的成本并改善現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境。

9.礦石鈷浸出，理論硫酸亞鐵耗量7.2kg，理論fe

2+

耗量2.6kg；浸出溶液鐵離子含量2.6g/l，浸出礦漿濃度25％，理論攪拌浸出中含有7.8kg/t的fe

2+

，為理論需要量的3倍，體系運(yùn)行后，攪拌浸出可不補(bǔ)充硫酸亞鐵。

10.高銅萃余液中硫酸鐵被so2還原成硫酸亞鐵，其化學(xué)反應(yīng)方程式為2coo(oh)+3h2so4+2feso4＝2coso4+fe2(so4)3+4h2oso2+2h2o+fe2(so4)3＝2feso4+2h2so411.說明書中涉及的百分比為質(zhì)量百分比，ccd是指洗滌系統(tǒng)。

12.本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)或效果：

13.(1)將銅鈷氧化礦酸浸渣漿化，不需磨礦，直接加入藥劑處理后送至浮選工段。

14.(2)控制反應(yīng)終點(diǎn)礦漿電位在330mv～400mv，銅浸出率>92％、鈷浸出率>90％。

15.(3)浸出渣中以沉淀形式存在的氫氧化銅、碳酸銅及部分難選礦結(jié)合氧化銅重新溶解至萃余液中，得以回收。

16.(4)相比采用焦亞硫酸鈉節(jié)約了2000～3000美元/噸鈷，并且改善了現(xiàn)場操作環(huán)境。

17.(5)不在于改變原工藝基本步驟，僅選用低成本還原劑硫酸亞鐵和增加鐵還原系統(tǒng)密閉容器。

(6)附圖說明

18.圖1是依據(jù)本發(fā)明提出的一種用低成本藥劑代替焦亞硫酸鈉浸鈷方法的工藝流程圖。

19.以下結(jié)合附圖對說明作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。

具體實施方式

20.如圖1所示，本發(fā)明的一種用低成本藥劑代替焦亞硫酸鈉浸鈷方法，它包括前期磨礦、中期調(diào)漿、攪拌浸出、后期萃取

?

電積得陰極銅與沉鈷得氫氧化鈷，在銅鈷氧化礦礦漿攪拌浸出加入硫酸與還原劑硫酸亞鐵，以硫酸亞鐵代替焦亞硫酸鈉來降低生產(chǎn)鈷的成本并改善現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境。

21.本發(fā)明的工藝可以進(jìn)一步是：

22.具體工藝步驟與條件如下：

23.a.磨礦調(diào)漿，將銅鈷氧化礦進(jìn)行常規(guī)磨礦調(diào)漿；

24.b.攪拌浸出，先用硫酸調(diào)節(jié)礦漿ph至1.5～1.8，加入特定還原劑硫酸亞鐵，亞鐵離子用量是鈷離子含量的1.2～1.5倍，以控制還原氧化電位至330～400mv，得浸出礦漿；

25.c.濃密洗滌，將浸出礦漿進(jìn)行濃密洗滌，得到高銅料液與低銅料液；

26.d.萃取

?

電積，將高銅料液與低銅料液分別進(jìn)行二級萃取，得到可電積成陰極銅的含銅富液和高銅銅萃余液與低銅萃余液；

27.e.還原反應(yīng)，將高銅萃余液泵入鐵還原系統(tǒng)并通入so2，將高銅萃余液的硫酸鐵還原成硫酸亞鐵,硫酸亞鐵返回攪拌浸出；

28.f.除雜沉鈷,將低銅萃余液先進(jìn)行除鐵沉銅，再將除鐵沉銅后液進(jìn)行除雜沉鈷，得到氫氧化鈷產(chǎn)品。

29.所述的鐵還原系統(tǒng)為密閉容還原器，可防止so2外溢惡化現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境。

30.所述的低銅料液二次萃取的富銅液回高銅料液的二次萃取進(jìn)行循環(huán)。

31.所述的低銅料液低銅料液的底流渣處理外排。

32.下面結(jié)合具體實施例和對比例對本發(fā)明具體實施方式進(jìn)一步說明。

33.實施例1

34.剛果(金)某銅鈷氧化礦含cu6.32％、co0.38％。

35.原采用硫酸加焦亞硫酸鈉浸出銅鈷，控制礦漿ph值1.5～1.6，電位330～400mv。銅鈷浸出率分別為94.32％和90.45％，噸銅酸耗為2.29t，噸鈷焦亞硫酸鈉耗量為3.74t。

36.現(xiàn)采用硫酸亞鐵替代焦亞硫酸鈉，并增加了鐵還原系統(tǒng)，通入來自硫磺制酸廠的so2，將硫酸鐵還原成硫酸亞鐵，再將亞鐵返回浸出系統(tǒng)作為還原劑進(jìn)行鈷的浸出，銅、鈷浸出率分別為93.82％和90.30％，噸銅酸耗為2.11t，噸鈷硫酸亞鐵耗量為1.25t。噸鈷節(jié)約3.74t焦亞硫酸鈉，增加1.25t的硫酸亞鐵(鐵還原系統(tǒng)的建設(shè)費(fèi)以及運(yùn)行費(fèi)45美元/噸鈷)。焦亞硫酸鈉單價按780美元/噸，硫酸亞鐵按100美元/噸,則噸鈷生產(chǎn)成本節(jié)省2747美元。

37.實施例2

38.國內(nèi)某銅鈷氧化礦含cu3.35％、co0.62％。

39.原采用硫酸加焦亞硫酸鈉浸出，浸出過程控制礦漿ph值1.5～1.6，電位330～380mv。銅、鈷浸出率分別為93.40％和90.45％，噸銅酸耗為2.83t，噸鈷焦亞硫酸鈉耗量為3.25t。

40.現(xiàn)采用硫酸亞鐵代替焦亞硫酸鈉浸出，并增加了鐵還原系統(tǒng)，通入來自硫磺制酸廠的so2，將硫酸鐵還原成硫酸亞鐵，再將亞鐵返回浸出系統(tǒng)作為還原劑進(jìn)行鈷的浸出，銅、鈷浸出率分別為92.96％和89.21％，噸銅酸耗為2.63t，硫酸亞鐵耗量為1.75t。噸鈷節(jié)省3.25t焦亞硫酸鈉。增加1.75t的硫酸亞鐵(鐵還原系統(tǒng)的建設(shè)費(fèi)以及運(yùn)行費(fèi)57美元/噸鈷)。焦亞硫酸鈉單價按780美元/噸，硫酸亞鐵按100美元/噸,則噸鈷生產(chǎn)成本節(jié)省2303美元。

41.上述實施例僅為本發(fā)明最佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所做的改變、修飾、替換、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。技術(shù)特征：

1.用低成本藥劑代替焦亞硫酸鈉浸鈷方法，它包括前期磨礦、中期調(diào)漿、攪拌浸出、后期萃取

?

電積得陰極銅與沉鈷得氫氧化鈷，其特征在于在銅鈷氧化礦礦漿攪拌浸出加入硫酸與還原劑硫酸亞鐵，以硫酸亞鐵代替焦亞硫酸鈉來降低生產(chǎn)鈷的成本并改善現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是具體工藝步驟與條件如下：a.磨礦調(diào)漿，將銅鈷氧化礦進(jìn)行常規(guī)磨礦調(diào)漿；b.攪拌浸出，先用硫酸調(diào)節(jié)礦漿ph至1.5～1.8，加入特定還原劑硫酸亞鐵，亞鐵離子用量是鈷離子含量的1.2～1.5倍，以控制還原氧化電位至330～400mv，得浸出礦漿；c.濃密洗滌，將浸出礦漿進(jìn)行濃密洗滌，得到高銅料液與低銅料液；d.萃取

?

電積，將高銅料液與低銅料液分別進(jìn)行二級萃取，得到可電積成陰極銅的含銅富液和高銅銅萃余液與低銅萃余液；e.還原反應(yīng)，將高銅萃余液泵入鐵還原系統(tǒng)并通入so2，將高銅萃余液的硫酸鐵還原成硫酸亞鐵,硫酸亞鐵返回攪拌浸出；f.除雜沉鈷,將低銅萃余液先進(jìn)行除鐵沉銅，再將除鐵沉銅后液進(jìn)行除雜沉鈷，得到氫氧化鈷產(chǎn)品。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述的鐵還原系統(tǒng)為密閉容還原器，可防止so2外溢惡化現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述的低銅料液二次萃取的富銅液回高銅料液的二次萃取進(jìn)行循環(huán)。5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的方法，其特征是所述的低銅料液低銅料液的底流渣處理外排。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種用低成本藥劑代替焦亞硫酸鈉浸鈷方法，它包括前期磨礦、中期調(diào)漿、攪拌浸出、后期萃取

技術(shù)研發(fā)人員：王乾坤 范道焱 謝洪珍 王梅君 李黎婷 蔡創(chuàng)開 丁文濤

受保護(hù)的技術(shù)使用者：廈門紫金礦冶技術(shù)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.12.17

技術(shù)公布日：2021/4/20