一種含鈷硫化物和水鈷礦聯(lián)合高壓酸浸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鈷的濕法冶煉領(lǐng)域，具體說是一種在加壓條件下水鈷礦氧化浸出含鈷硫化物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是鈷資源貧乏的國(guó)家，鈷資源主要特點(diǎn)是貧礦多、富礦少，缺少單獨(dú)的鈷礦床，鈷主要在鎳、銅、鐵等礦脈當(dāng)中以共生元素的形式存在，故鈷主要是作為鎳、銅和鐵礦山的副產(chǎn)物形式回收，原生鈷資源極少。我國(guó)的鈷資源大多依靠進(jìn)口，包括鈷精礦、白合金、鈷渣以及各種含鈷的廢料，其中水鈷礦作為鈷精礦的一種大量從國(guó)外進(jìn)口。水鈷礦浸出采用加還原劑酸浸法，此過程需消耗大量還原劑，且反應(yīng)過程中大量鐵進(jìn)入溶液，而在下段除鐵過程中消耗氧化劑，生產(chǎn)成本高。
[0003]目前，硫化銅鈷礦濕法處理過程采用通氧高壓酸浸，此過程需通入氧氣，既增加了生產(chǎn)成本，且對(duì)設(shè)備控制精度要求高，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性。此外，采用通氧高壓浸出，對(duì)于處理高品位的硫化銅鈷礦(銅鈷品位均在8 %以上)，存在浸出效率低，渣含銅鈷高等問題。CN103789543A中公開了一種硫化鈷和水鈷礦混合浸出二價(jià)鈷和二價(jià)銅的方法，該方法先將硫化鈷和水鈷礦混合磨礦，然后在常壓條件下先浸出硫化鈷的，再通過添加還原劑浸出水鈷礦。該方法雖然實(shí)現(xiàn)了常壓下硫化鈷與水鈷礦中鈷的浸出，但仍存在諸多問題。常壓條件下浸出硫化鈷礦，浸出率低;常壓條件下，鐵大部分進(jìn)入溶液，增加了下段凈化成本;浸出過程仍需添加還原劑，增加了生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提出一種含鉆硫化物和水鉆礦聯(lián)合尚壓酸浸的方法，本發(fā)明方法在于利用水鈷礦氧化浸出含鈷硫化物，并通過控制含鈷硫化物和水鈷礦在適當(dāng)?shù)呐浔龋瑢?shí)現(xiàn)兩礦的同時(shí)高效浸出。該方法既避免了水鈷礦浸出過程中還原劑的加入，同時(shí)也免去了含鈷硫化物浸出過程中氧氣的通入，進(jìn)而大幅降低了生產(chǎn)成本，并且提高了作業(yè)人員操作上的可靠性，減少作業(yè)人員在生產(chǎn)過程中的風(fēng)險(xiǎn)性。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的:
一種含鈷硫化物和水鈷礦聯(lián)合高壓酸浸的方法，包括以下步驟:
(1)將球磨后的含鈷硫化物和水鈷礦按質(zhì)量比1:15?35混合調(diào)漿；
(2)調(diào)漿后將料加入高壓釜內(nèi)，同時(shí)加入一定量硫酸，控制高壓釜溫度為170?220°C，壓力為0.6?2.0MPa，以350?450r/min的速度攪拌加壓酸浸4?6小時(shí)，以得到浸出液和浸出渣，其中，加壓酸浸中產(chǎn)生的鐵60%以上以渣的形式存在于浸出渣中。
[0006]作為一種進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案，步驟(I)中，所述含鈷硫化物包括硫化鈷礦、硫化鈷銅礦、硫化鈷鎳礦等礦物的一種或其混合物或者是通過硫化沉淀得到的含鈷硫化物中間品。
[0007]作為一種進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案，步驟(I)中，所述含鈷硫化物含硫在9wt%?25wt%之間。
[0008]作為一種進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案，步驟(I)中，所述水鈷礦含硫小于0.lwt%。
[0009]作為一種進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案，步驟(I)中，所述含鈷硫化物和水鈷礦中粒度小于200目的顆粒比例大于98%。
[0010]作為一種進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案，步驟(I)中，所述含鈷硫化物和水鈷礦楽料中加入木質(zhì)素磺酸鈉、明膠或動(dòng)物膠作為添加劑。
[0011]作為一種進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案，步驟(2)中，所述加壓釜內(nèi)液固比為5?10，硫酸濃度為I?1.5mol/L，硫酸于加完楽料后加入。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明方法在于利用水鈷礦氧化浸出含鈷硫化物，既避免了水鈷礦浸出過程中還原劑的加入，同時(shí)也免去了含鈷硫化物浸出過程中氧氣的通入，進(jìn)而大幅降低了生產(chǎn)成本，提高了作業(yè)人員操作上的可靠性，減少作業(yè)人員在生產(chǎn)過程中的風(fēng)險(xiǎn)性，并且通過控制硫化銅鈷礦和水鈷礦在適當(dāng)?shù)呐浔?，?shí)現(xiàn)兩礦的同時(shí)高效浸出。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
將含鈷 8.68wt%、銅 12.18wt%、鐵 10.68wt%、硫15.25wt°/c^鈷銅硫化礦和含鈷 12.02wt%、銅1.57wt%、鐵1.93wt%、硫0.009wt%的水鈷礦(礦石品位為質(zhì)量百分比，無量綱)球磨至200目占98%以上，按質(zhì)量比為1: 15混合，然后按液固比5(質(zhì)量比無量綱)與水調(diào)漿，加入木質(zhì)素磺酸鈉作為添加劑，控制初始酸度為lmol/L，釜內(nèi)溫度180°C，壓力l.0MPa，攪拌速度為350r/min反應(yīng)6小時(shí)后過濾，浸出結(jié)果為:鈷浸出率98.74%，渣含鈷為0.23%，銅浸出率97.01%，渣含銅0.096%。
[0014]實(shí)施例2
將含鈷12.15wt%、鎳20.50 wt%、硫19.25wt°/c^混合硫化鎳鈷沉淀和含鈷9.44wt%、銅2.65wt%、鐵8.4wt%、硫0.0091wt°/c^水鈷礦球磨至200目占98%以上，按質(zhì)量比為1:25混合，然后按液固比6與水調(diào)漿，加入明膠作為添加劑，控制初始酸度為1.lmol/L，釜內(nèi)溫度200°C，壓力1.5MPa，攪拌速度為380r/min反應(yīng)5小時(shí)后過濾，浸出結(jié)果為:鈷浸出率98.21%，渣含鈷為0.26%，銅浸出率96.98%，渣含銅0.15%。
[0015]實(shí)施例3
將含鈷18.1(^丨％、鎳12.50 wt%、硫20.30wt°/c^混合硫化鎳鈷沉淀和含鈷8.7wt%、銅
3.85wt%、鐵6.26wt%、硫0.038wt°/c^水鈷礦球磨至200目占98%以上，按質(zhì)量比為1:22混合，加入動(dòng)物膠作為添加劑，然后按液固比7與水調(diào)漿，控制初始酸度為1.2mol/L，釜內(nèi)溫度220°C，壓力2.0MPa，攪拌速度為400r/min反應(yīng)4小時(shí)后過濾，浸出結(jié)果為:鈷浸出率97.6%，渣含鈷為0.35%，銅浸出率95.83%，渣含銅0.2%。
[0016]實(shí)施例4
將含鈷7.55丨丨％、銅12.28wt%、鐵14.54wt%、硫20.16wt°/c^含鈷硫化物和含鈷12.02wt%、銅1.57wt%、鐵1.93wt%、硫0.049wt°/c^水鈷礦球磨至200目占98%以上，按質(zhì)量比為1: 19混合，然后按液固比8與水調(diào)漿，控制初始酸度為1.3mol/L，釜內(nèi)溫度170°C，壓力0.8MPa，攪拌速度為450r/min反應(yīng)6小時(shí)后過濾，浸出結(jié)果為:鈷浸出率98.08%，渣含鈷為0.34%，銅浸出率88.18%，渣含銅0.2%。
[0017]實(shí)施例5
將含鈷 17.55wt%、銅2.28wt%、鐵 14.54wt%、硫20.16wt°/c^含鈷硫化物和含鈷9.44wt%，銅2.65wt%，鐵8.4wt%，硫0.0091wt°/c^水鈷礦球磨至200目占98%以上，按質(zhì)量比為1:32混合，然后按液固比10與水調(diào)漿，加入木質(zhì)素磺酸鈉作為添加劑，控制初始酸度為1.5mol/L，釜內(nèi)溫度180 °C，壓力1.0MPa，攪拌速度為380r/min反應(yīng)6小時(shí)后過濾，浸出結(jié)果為:鈷浸出率99.89%，渣含鈷為0.02%，銅浸出率99.57%，渣含銅0.013%。
[0018]實(shí)施例6
將含鈷8.68*丨％、鎳12.18wt%、鐵10.68wt%、硫15.25wt°/c^鈷鎳硫化物和含鈷9.44wt%、銅2.65wt%、鐵8.4wt%、硫0.0091wt°/c^水鈷礦球磨至200目占98%以上，按質(zhì)量比為1: 24混合，然后按液固比6與水調(diào)漿，加入木質(zhì)素磺酸鈉作為添加劑，控制初始酸度為lmol/L，釜內(nèi)溫度200°C，壓力1.5MPa，攪拌速度為400r/min反應(yīng)6小時(shí)后過濾，浸出結(jié)果為:鈷浸出率99.86%，渣含鈷為0.02%，銅浸出率99.56%，渣含銅0.015%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含鈷硫化物和水鈷礦聯(lián)合高壓酸浸的方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將球磨后的含鈷硫化物和水鈷礦按質(zhì)量比1:15?35混合調(diào)漿； (2)調(diào)漿后將料加入高壓釜內(nèi)，同時(shí)加入硫酸，控制高壓釜溫度為170?220°C，壓力為0.8?2.0MPa，以350?450r/min的速度攪拌加壓酸浸4?8小時(shí)，以得到浸出液和浸出渣，其中，加壓酸浸中產(chǎn)生的鐵60%以上以渣的形式存在于浸出渣中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種含鈷硫化物和水鈷礦聯(lián)合高壓酸浸的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述含鈷硫化物包括硫化鈷礦、硫化鈷銅礦、硫化鈷鎳礦等礦物的一種或其混合物或者是通過硫化沉淀得到的含鈷硫化物中間品。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種含鈷硫化物和水鈷礦聯(lián)合高壓酸浸的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述含鈷硫化物中含硫在9wt%?25wt%之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種含鈷硫化物和水鈷礦聯(lián)合高壓酸浸的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述水鈷礦含硫小于0.lwt%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種含鈷硫化物和水鈷礦聯(lián)合高壓酸浸的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述硫化銅鈷礦和水鈷礦中粒度小于200目的顆粒比例大于98%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種含鈷硫化物和水鈷礦聯(lián)合高壓酸浸的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述硫化銅鈷礦和水鈷礦漿料中加入木質(zhì)素磺酸鈉、明膠或動(dòng)物膠作為添加劑。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種含鈷硫化物和水鈷礦聯(lián)合高壓酸浸的方法，其特征在于，步驟(2 )中，所述加壓釜內(nèi)液固的質(zhì)量比為5?1，硫酸濃度為I?1.5mo I /L，硫酸于加完漿料后加入。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含鈷硫化物和水鈷礦聯(lián)合高壓酸浸的方法，所述方法包括以下步驟？：（1）將球磨后的硫化銅鈷礦和水鈷礦混合調(diào)漿，（2）調(diào)漿后將料加入高壓釜內(nèi)，攪拌加壓酸浸，以得到浸出液和浸出渣。本發(fā)明方法在于利用水鈷礦氧化浸出硫化銅鈷礦，既避免了水鈷礦浸出過程中還原劑的加入，同時(shí)也免去了硫化銅鈷礦浸出過程中氧氣的通入，進(jìn)而大幅降低了生產(chǎn)成本，并且提高了作業(yè)人員操作上的可靠性，減少作業(yè)人員在生產(chǎn)過程中的風(fēng)險(xiǎn)性。
【IPC分類】C22B15/00, C22B23/00, C22B3/08
【公開號(hào)】CN105568000
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610075606
【發(fā)明人】肖孝軍, 秦汝勇, 付海闊, 徐定源, 陳亮, 梁衛(wèi)春, 李松
【申請(qǐng)人】廣東佳納能源科技有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2016年2月3日