1.本發(fā)明屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)上含鈷低銅萃余液生產(chǎn)粗制氫氧化鈷的方法。

背景技術(shù)：

2.在現(xiàn)有技術(shù)中，粗制氫氧化鈷制備過程中的除鐵、沉鈷等工序處理效果仍不是很理想，存在除鐵率不高、鐵渣沉降慢易跑渾、氧化鎂添加易過量、沉鈷率不高、輔料單耗高以及產(chǎn)品一次回收率低等一系列相關(guān)問題，且制備獲得的粗制氫氧化鈷產(chǎn)品普遍存在鈷含量不高(＜33％)，fe、mn、mg等雜質(zhì)含量偏高等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

3.本發(fā)明提供一種工業(yè)上含鈷低銅萃余液生產(chǎn)粗制氫氧化鈷的方法，要解決的技術(shù)問題是：解決當(dāng)前粗制氫氧化鈷產(chǎn)品鈷含量不高、雜質(zhì)含量偏高、產(chǎn)品一次回收率低、輔料單耗高等問題。

4.為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種工業(yè)上含鈷低銅萃余液生產(chǎn)粗制氫氧化鈷的方法，其特征在于，包括以下步驟：

5.s1、除鐵：向低銅含鈷萃余液中加入一定比例的焦亞硫酸鈉漿料與壓縮空氣，調(diào)節(jié)反應(yīng)的氧化還原環(huán)境將難水解沉淀的fe

2+

氧化成更易水解沉淀的fe

3+

，同時通入生石灰漿料調(diào)節(jié)溶液ph；

6.s2、沉鈷：加入活性氧化鎂漿料，控制反應(yīng)的ph，使溶液中co離子以co(oh)2沉淀物析出；

7.s3、漿化洗滌：將氫氧化鈷濾餅卸入漿化槽進(jìn)行漿化洗滌，完成后再泵入壓濾機進(jìn)行壓濾；

8.s4、閃蒸干燥。

9.有益效果：本發(fā)明采用除鐵+一段沉鈷+二段沉鈷+壓濾漿化洗滌+閃蒸干燥等相關(guān)工藝基本流程，通過優(yōu)化除鐵工藝，采取焦亞硫酸鈉溶液作為除鐵添加藥劑并將部分鐵渣返回作為除鐵反應(yīng)晶種，從而大大改善了除鐵效果，同時通過工藝改良提升二段沉鈷渣品質(zhì)指標(biāo)，并將其全部作為一段沉鈷反應(yīng)晶種，有效促進(jìn)了一段沉鈷反應(yīng)晶核快速形成與長大，改善一段沉鈷效率，提高了氧化鎂利用效率，且大大提升了氫氧化鈷產(chǎn)品總產(chǎn)出量及一次回收率消除了現(xiàn)有技術(shù)條件下的除鐵效果差、氫氧化鈷鈷含量不高、產(chǎn)品一次回收率低、輔料單耗高等一系列問題。

附圖說明

10.圖1本發(fā)明工藝流程圖。

具體實施方式

11.為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容和優(yōu)點更加清楚，下面對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

12.本發(fā)明提出的一種工業(yè)上含鈷低銅萃余液生產(chǎn)粗制氫氧化鈷的方法，含鈷低銅萃余液成份：co:2～5g/l，cu:0.2～0.8g/l,fe:1～2g/l,mn:1～1.5g/l,ca:0.3～0.7g/l,h2so4:18～25g/l，包括以下步驟：

13.s1、除鐵工序：通過向低銅含鈷萃余液中加入一定比例的焦亞硫酸鈉漿料與壓縮空氣，調(diào)節(jié)反應(yīng)的氧化還原環(huán)境將難水解沉淀的fe

2+

氧化成更易水解沉淀的fe

3+

，同時通入生石灰漿料調(diào)節(jié)溶液ph實現(xiàn)絕大部分鐵離子去除的目的，另外部分cu、mn等雜質(zhì)離子在除雜過程中也能一并除去。同時通過將少部分外排鐵渣重新返回除鐵槽作為除鐵反應(yīng)晶種，增大了鐵渣晶核粒徑，從而改善了鐵渣沉降性能，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的鐵渣沉降易跑渾的難題，從根本上改善了除鐵效果。需特別說明的是，上述提到的除鐵各項控制工藝參數(shù)具體規(guī)定為：生石灰漿料濃度為10％～20％；控制調(diào)節(jié)各槽ph2.5～4.0,終點ph4.0～5.0；焦亞硫酸鈉溶液濃度為15％～25％，添加速度為0.5～3m3/h；壓縮空氣通入量為30～50l/min，除鐵氧化還原電位420～580mv；除鐵反應(yīng)時間控制5～8h。

14.s2、沉鈷工序：沉鈷主要是通過加入活性氧化鎂漿料，控制反應(yīng)的ph，使溶液中co離子以co(oh)2沉淀物析出。為了控制和保證氫氧化鈷產(chǎn)品的鈷品位，沉鈷工序采取了2段沉鈷工藝，其工藝控制參數(shù)與要求有比較大的區(qū)別，其中一段沉鈷工藝控制參數(shù)為：

①

控制調(diào)節(jié)各槽ph5.5～7.8,終點ph 7.8～8.2；

②

反應(yīng)時間控制5～10h；

③

一段沉鈷后液含co控制在0.4～0.8g/l；

④

生石灰加料添加速度3～10m3/h。二段沉鈷工藝控制要求為：

①

控制調(diào)節(jié)各槽ph8.5～9.1,終點ph 9.1～9.5；

②

反應(yīng)時間為3～6h；

③

二段沉鈷后液含co控制＜0.1g/l；

④

生石灰加料添加速度0.5～5m3/h。另外需特別說明的是，將二段沉鈷獲得的沉鈷渣底流全部泵入一段沉鈷槽1號槽,作為一段沉鈷反應(yīng)晶種，更易進(jìn)行氫氧化鈷成核，這樣做不但有效使氫氧化鈷晶核粒徑長得更大便于過濾固液分離，而且能實現(xiàn)一、二段沉鈷所有沉淀物均可作為氫氧化鈷產(chǎn)品產(chǎn)出，最終使沉鈷工序鈷損失率控制在2％以內(nèi)，沉鈷工序氫氧化鈷產(chǎn)品鈷回收率可以達(dá)到98％以上。

15.3、壓濾漿化洗滌工序：將一段沉鈷處理后含氫氧化鈷漿料經(jīng)過壓濾機進(jìn)行壓濾實現(xiàn)初步液固分離，濾液打完二段沉鈷工序進(jìn)一步處理，濾餅卸至壓濾機正下方的漿化槽加清水進(jìn)行漿化洗滌除去夾帶的mn

2+

、mg

2+

等雜質(zhì)離子。漿化洗滌洗水量控制10～30m3，漿化時間控制20～50min。

16.4、閃蒸干燥工序：通過在燃燒爐中燃燒柴油加熱空氣，然后熱空氣與氫氧化鈷濕料在閃蒸主機中進(jìn)行充分接觸熱交換，水份被瞬間蒸發(fā)，從而達(dá)到氫氧化鈷濕料被干燥的目的。閃蒸入風(fēng)控制溫度300～400℃，混合溫度65～90℃，出風(fēng)溫度55～65℃。

17.實施例1：

18.本實施例采用的含鈷低銅萃余液成份為co：3.12g/l,cu:0.315g/l,mn:1.12g/l,fe:1.235g/l,ca:0.6g/l,h2so4:22.1g/l

19.除鐵工序：將含鈷低銅萃余液以180m3/h的速度通入除鐵1號槽中，反應(yīng)料液利用槽罐高度差依次從一段沉鈷1號槽自流至6號槽；分別往除鐵1、2、3、4號槽通入質(zhì)量濃度17.6％的生石灰漿料，控制調(diào)節(jié)各槽ph2.5～4.5,終點ph5.0；分別往除鐵1、2、3號槽通入質(zhì)

量濃度18％的焦亞硫酸鈉溶液；分別往除鐵1至6號槽通入壓縮空氣30l/min，控制各槽氧化還原電位420mv左右；反應(yīng)時間控制6h；反應(yīng)溫度為常溫；將除鐵濃密機底流通過壓濾機過濾，生成的濾餅進(jìn)行再漿化外排，同時將少部分鐵渣返回除鐵槽作為除鐵反應(yīng)晶種。

20.一段沉鈷工序：將合格的除鐵后液以190m3/h速度通入溶液輸送泵泵入一段沉鈷1號槽中，反應(yīng)料液利用槽罐高度差依次從一段沉鈷1號槽自流至8號槽；分別往一段沉鈷1、2、3、4號槽通入質(zhì)量濃度10％的氧化鎂反應(yīng)漿料，控制反應(yīng)終點ph 8.0；反應(yīng)時間控制8h；反應(yīng)溫度為常溫；一段沉鈷后液含co控制在0.5g/l。

21.二段沉鈷工序：將一段沉鈷后液通入二段沉鈷1號槽中，反應(yīng)料液利用槽罐高度差依次從二段沉鈷1號槽自流至3號槽；分別往二段沉鈷1、2號槽通入質(zhì)量濃度12％的氧化鎂反應(yīng)漿料，控制終點ph 9.3；反應(yīng)時間為4h；反應(yīng)溫度為常溫；二段沉鈷后液含co控制0.05g/l。

22.漿化洗滌工序：漿化槽加入清水25m3,再將氫氧化鈷濾餅卸入漿化槽進(jìn)行漿化洗滌，漿化時間控制30min，完成后再泵入壓濾機進(jìn)行壓濾。

23.閃蒸干燥工序：將洗滌好的氫氧化鈷濕料通過閃蒸上料皮帶進(jìn)入閃蒸系統(tǒng)進(jìn)行閃蒸干燥，閃蒸入風(fēng)控制溫度400℃，混合溫度80℃，出風(fēng)溫度65℃，最終產(chǎn)出氫氧化鈷干料產(chǎn)品。

24.其效果見表2

25.表2實施例1效果一覽表

[0026][0027]

實施例2：

[0028]

本實施例采用的含鈷低銅萃余液成份為co：2.82g/l,cu:0.217g/l,mn:1.14g/l,fe:1.435g/l,ca:0.5g/l,h2so4:23.5g/l

[0029]

除鐵工序：將含鈷低銅萃余液以190m3/h的速度通入除鐵1號槽中，反應(yīng)料液利用槽罐高度差依次從一段沉鈷1號槽自流至6號槽；分別往除鐵1、2、3、4號槽通入質(zhì)量濃度15％的生石灰漿料，控制調(diào)節(jié)各槽ph2.5～4.0,終點ph4.5；分別往除鐵1、2、3號槽通入質(zhì)量濃度18％的焦亞硫酸鈉溶液；分別往除鐵1至6號槽通入壓縮空氣45l/min，控制各槽氧化還原電位460mv左右；反應(yīng)時間控制6h；反應(yīng)溫度為常溫；將除鐵濃密機底流通過壓濾機過濾，生成的濾餅進(jìn)行再漿化外排，同時將少部分鐵渣返回除鐵槽作為除鐵反應(yīng)晶種。

[0030]

一段沉鈷工序：將合格的除鐵后液以200m3/h速度通入溶液輸送泵泵入一段沉鈷1號槽中，反應(yīng)料液利用槽罐高度差依次從一段沉鈷1號槽自流至8號槽；分別往一段沉鈷1、2、3、4號槽通入質(zhì)量濃度15％的氧化鎂反應(yīng)漿料，控制反應(yīng)終點ph7.8；反應(yīng)時間控制8h；反應(yīng)溫度為常溫；一段沉鈷后液含co控制在0.4g/l。

[0031]

二段沉鈷工序：將一段沉鈷后液通入二段沉鈷1號槽中，反應(yīng)料液利用槽罐高度差依次從二段沉鈷1號槽自流至3號槽；分別往二段沉鈷1、2號槽通入質(zhì)量濃度15％的氧化鎂反應(yīng)漿料，控制終點ph 9.1；反應(yīng)時間為4h；反應(yīng)溫度為常溫；二段沉鈷后液含co控制0.06g/l。

[0032]

漿化洗滌工序：漿化槽加入清水20m3,再將氫氧化鈷濾餅卸入漿化槽進(jìn)行漿化洗滌，漿化時間控制50min，完成后再泵入壓濾機進(jìn)行壓濾。

[0033]

閃蒸干燥工序：將洗滌好的氫氧化鈷濕料通過閃蒸上料皮帶進(jìn)入閃蒸系統(tǒng)進(jìn)行閃蒸干燥，閃蒸入風(fēng)控制溫度350℃，混合溫度70℃，出風(fēng)溫度60℃，最終產(chǎn)出氫氧化鈷干料產(chǎn)品。

[0034]

其效果見表3

[0035]

表3實施例2效果一覽表

[0036][0037]

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。技術(shù)特征：

1.一種工業(yè)上含鈷低銅萃余液生產(chǎn)粗制氫氧化鈷的方法，其特征在于，包括以下步驟：s1、除鐵：向低銅含鈷萃余液中加入一定比例的焦亞硫酸鈉漿料與壓縮空氣，調(diào)節(jié)反應(yīng)的氧化還原環(huán)境將難水解沉淀的fe

2+

氧化成更易水解沉淀的fe

3+

，同時通入生石灰漿料調(diào)節(jié)溶液ph；s2、沉鈷：加入活性氧化鎂漿料，控制反應(yīng)的ph，使溶液中co離子以co(oh)2沉淀物析出；s3、漿化洗滌：將氫氧化鈷濾餅卸入漿化槽進(jìn)行漿化洗滌，完成后再泵入壓濾機進(jìn)行壓濾；s4、閃蒸干燥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)上含鈷低銅萃余液生產(chǎn)粗制氫氧化鈷的方法，其特征在于：s1中，生石灰漿料濃度為10％～20％，控制調(diào)節(jié)各槽ph2.5～4.0,終點ph4.0～5.0；焦亞硫酸鈉溶液濃度為15％～25％，添加速度為0.5～3m3/h；壓縮空氣通入量為30～50l/min，電位420～580mv；反應(yīng)時間控制為5～8h。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)上含鈷低銅萃余液生產(chǎn)粗制氫氧化鈷的方法，其特征在于：s2包括兩段沉鈷工序，將二段沉鈷獲得的沉鈷渣全部作為一段沉鈷反應(yīng)晶種。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種工業(yè)上含鈷低銅萃余液生產(chǎn)粗制氫氧化鈷的方法，其特征在于：其中一段沉鈷工藝控制參數(shù)為：

①

控制調(diào)節(jié)各槽ph5.5～7.8,終點ph 7.8～8.2；

②

反應(yīng)時間控制5～10h；

③

一段沉鈷后液含co控制在0.4～0.8g/l；

④

生石灰加料添加速度3～10m3/h。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種工業(yè)上含鈷低銅萃余液生產(chǎn)粗制氫氧化鈷的方法，其特征在于：二段沉鈷工藝控制要求為：

①

控制調(diào)節(jié)各槽ph8.5～9.1,終點ph 9.1～9.5；

②

反應(yīng)時間為3～6h；

③

二段沉鈷后液含co控制＜0.1g/l；

④

生石灰加料添加速度0.5～5m3/h。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)上含鈷低銅萃余液生產(chǎn)粗制氫氧化鈷的方法，其特征在于：s3中，洗水量控制10～30m3，漿化時間控制20～50min。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種工業(yè)上含鈷低銅萃余液生產(chǎn)粗制氫氧化鈷的方法，其特征在于：s3具體為，將一段沉鈷處理后含氫氧化鈷漿料經(jīng)過壓濾機進(jìn)行壓濾實現(xiàn)初步液固分離，濾液打完二段沉鈷工序進(jìn)一步處理，進(jìn)行漿化洗滌除去夾帶的雜質(zhì)離子。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)上含鈷低銅萃余液生產(chǎn)粗制氫氧化鈷的方法，其特征在于：s4中，閃蒸入風(fēng)控制溫度300～400℃，混合溫度65～90℃，出風(fēng)溫度55～65℃。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種工業(yè)上含鈷低銅萃余液生產(chǎn)粗制氫氧化鈷的方法，采用除鐵+一段沉鈷+二段沉鈷+壓濾漿化洗滌+閃蒸干燥等相關(guān)工藝，通過優(yōu)化除鐵工藝，采取焦亞硫酸鈉溶液作為除鐵添加藥劑并將部分鐵渣返回作為除鐵反應(yīng)晶種，從而大大改善了除鐵效果，同時通過工藝改良提升二段沉鈷渣品質(zhì)指標(biāo)，并將其全部作為一段沉鈷反應(yīng)晶種，有效促進(jìn)了一段沉鈷反應(yīng)晶核快速形成與長大，改善一段沉鈷效率，提高了氧化鎂利用效率，且大大提升了氫氧化鈷產(chǎn)品總產(chǎn)出量及一次回收率消除了現(xiàn)有技術(shù)條件下的除鐵效果差、氫氧化鈷鈷含量不高、產(chǎn)品一次回收率低、輔料單耗高等一系列問題。輔料單耗高等一系列問題。輔料單耗高等一系列問題。

技術(shù)研發(fā)人員：張志兵 石玉臣 張恩普 張驕 孫劍 沈金靈 周平

受保護(hù)的技術(shù)使用者：北方礦業(yè)有限責(zé)任公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.10.21

技術(shù)公布日：2022/1/21