水鈷礦浸出鈷的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種水鈷礦浸出鈷的方法，包括：磨礦及混合步驟：將水鈷礦料與水混合進行濕法磨礦，獲得礦漿，再將硫化鈷渣和礦漿進行混合，獲得混合液；浸出步驟：將無機酸加至混合液中進行反應(yīng)，反應(yīng)完成后進行液固分離，獲得浸出溶液；萃取除銅步驟：在浸出溶液加入銅萃取劑進行萃取除銅，獲得萃取除銅余液；萃取除雜步驟：在萃取除銅余液中加入除雜萃取劑進行萃取除去雜質(zhì)；提純步驟：將經(jīng)過萃取雜質(zhì)后的溶液提純，得到氯化鈷溶液，再經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鈷。本發(fā)明有效地從水鈷礦和硫化鈷渣中選擇性浸出鈷金屬，減少了還原劑和氧化劑的消耗，還能避免二氧化硫氣體溢出污染環(huán)境，從而解決了硫化鈷渣處理難的問題。
【專利說明】
水鈷礦浸出鈷的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及濕法冶金工藝，尤其涉及了一種水鈷礦浸出鈷的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈷是重要的戰(zhàn)略金屬元素，鈷及其化合物廣泛用于制造硬質(zhì)合金、磁性材料、陶瓷及儲電池材料等。隨著國內(nèi)外對鈷消費量逐年成倍的增長，水鈷礦原料已成為生產(chǎn)鈷鹽、氧化鈷及電解鈷等鈷系列產(chǎn)品的主要原料之一，其主要產(chǎn)于剛果、南非等國家，主要化學(xué)成分包括:CuO 10.2% ^ Co2O3 8.2% ^ Fe2O3 6.12% ^ MgO 4.5%、Ca0 I.26%、Ni01.2%、Μηθ26.8%等，所含金屬均以氧化物形態(tài)存在。而硫化鈷渣則是來自以水鈷礦及處理紅土鎳礦、氧化鋅等為原料生產(chǎn)鈷、鎳、鋅產(chǎn)品的工藝流程中Ρ204萃取和凈化除雜的溶液，在一定條件下加入硫化鈉與金屬離子沉淀得到的廢渣，其中的金屬主要以CoS、NiS、MnS等硫化物形態(tài)存在，金屬含量高低不一，已無單獨處理提純金屬產(chǎn)品的經(jīng)濟價值，且在處理該產(chǎn)物的浸出工序中需消耗大量的氧化劑(氯酸鈉、雙氧水等)，在使用易燃易爆物品氯酸鈉時將增加生產(chǎn)環(huán)境的危險性，已經(jīng)成為了許多廠家的共同難題。
[0003]目前，采用水鈷礦生產(chǎn)鈷產(chǎn)品多數(shù)采用濕法冶金工藝，其工藝原理是:
1、在常壓狀態(tài)下，有一定酸度存在的條件下經(jīng)過還原劑的還原反應(yīng)作用，三氧化二鈷比較容易被還原成二價鈷進入溶液中(硫酸鈷溶液)，經(jīng)過N902萃取除銅—萃取余液進入P204萃取除雜—P507萃取鈷、鎳分離—蒸發(fā)結(jié)晶、鹽類沉淀或電解得到高純度的鈷系列產(chǎn)品;
2、常規(guī)使用的無機酸為硫酸，還原劑有亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、二氧化硫、硫化氫、鐵粉等。
[0004]該濕法冶金工藝的缺點是:還原浸出過程中還原劑的用量往往是化學(xué)反應(yīng)理論量2-3倍，造成還原劑的消耗和浪費，增加生產(chǎn)成本，如果不增加用量，氧化鈷不能完全還原，難以提高鈷的浸出率，而過量還原劑的加入，產(chǎn)生的二氧化硫因不能及時有效地參與礦物中金屬反應(yīng)，導(dǎo)致二氧化硫氣體溢出浸出槽，回收處理有害氣體采用碳酸鈉吸收過程中，不但要增加化工材料的消耗，而且容易造成環(huán)境被污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種水鈷礦浸出鈷的方法，其能夠有效地實現(xiàn)從水鈷礦和硫化鈷渣中選擇性浸出鈷金屬，減少還原劑和氧化劑的消耗。
[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):一種水鈷礦浸出鈷的方法，包括以下步驟:
磨礦步驟:將水鈷礦料與水混合進行濕法磨礦，獲得礦漿；
混合步驟，再將硫化鈷渣和礦漿進行混合，獲得混合液；
浸出步驟:將無機酸加至混合液中進行反應(yīng)，反應(yīng)完成后進行液固分離，獲得浸出溶液； 萃取除銅步驟:在浸出溶液加入銅萃取劑進行萃取除銅，獲得萃取除銅余液；
萃取除雜步驟:在萃取除銅余液中加入除雜萃取劑進行萃取除去雜質(zhì)；
提純步驟:將經(jīng)過萃取雜質(zhì)后的溶液提純，得到氯化鈷溶液，再經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鉆。
[0007]進一步地，所述磨礦及混合步驟具體包括:將水鈷礦料與水按體積比I: 3混合進行濕法磨礦，獲得礦漿，將硫化鈷渣和礦漿按重量比3:1?2投入攪拌槽中進行攪拌混合Ih，獲得混合液。
[0008]進一步地，所述礦漿粒度為-80—100目、通過率80?90%。
[0009]進一步地，所述浸出步驟具體包括:通過導(dǎo)流管按100L?120L/min的流速把無機酸加入至混合液中，保持?jǐn)嚢杷俣葹?5?130r/min，初始硫酸的濃度為150?180g/L，在控制溫度50?90°C的條件下進行反應(yīng)7?12h，取樣分析，當(dāng)溶液的pH=3?4和渣中鈷的質(zhì)量百分比含量<0.1-0.25%時，則停止反應(yīng)，經(jīng)過壓濾機進行液固分離，獲得浸出溶液。
[0010]進一步地，浸出步驟中，還加入蒸汽至所述混合液中。
[0011]進一步地，所述萃取除銅步驟具體包括:將獲得的浸出溶液與含有體積百分比濃度為25%-30%的N902萃取劑及體積百分比濃度為75%-70%的磺化煤油經(jīng)過混合萃取、澄清分離后，得到第一負(fù)載有機相;用含180?220g/L的硫酸對第一負(fù)載有機相進行反萃得到硫酸銅溶液和萃取除銅余液。
[0012]進一步地，所述萃取除雜步驟具體包括:將含有體積百分比濃度為15%_20%的P204萃取劑及體積百分比濃度為85%-80%的磺化煤油與質(zhì)量百分比為8%-10%的氫氧化鈉或質(zhì)量百分比濃度為6-12%的氨水進行皂化，再和萃取除銅余液進行混合萃取除雜。
[0013]進一步地，所述提純步驟具體包括:將經(jīng)過萃取除雜后的溶液與含有體積百分比濃度為20%-25%的P507萃取劑及體積百分比濃度為75%-80%的磺化煤油并且經(jīng)過質(zhì)量百分比濃度為8%-10%的氫氧化鈉或質(zhì)量百分比濃度為6-12%的氨水皂化后的有機相進行混合萃取，分別得到第二負(fù)載有機相和萃取余液，再用含2-2.5mol/L的鹽酸對第二負(fù)載有機相進行反萃得到氯化鈷溶液;經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鈷。
[0014]進一步地，所述無機酸為硫酸或鹽酸。
[0015]本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明將水鈷礦磨成的礦漿和硫化鈷渣進行混合，達到混合均勻和預(yù)防產(chǎn)生二氧化硫氣體溢出污染環(huán)境的目的；充分利用水鈷礦中氧化金屬物和硫化鈷渣中硫化金屬在酸性條件下起到氧化—還原和被還原—氧化化學(xué)反應(yīng)的作用，減少了還原劑和氧化劑的消耗，降低了生產(chǎn)成本，同時有效預(yù)防了產(chǎn)生二氧化硫氣體溢出污染環(huán)境的事故發(fā)生;最大程度地選擇性浸出水鈷礦和硫化鈷渣中的有價金屬;解決了生產(chǎn)鈷、鎳、鋅等企業(yè)在提純過程中產(chǎn)生的硫化鈷渣不適合單獨處理的難題，避免了資源的浪費，實現(xiàn)了資源綜合循環(huán)利用。并且，浸出工藝簡單，成本較低，合理易行。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明水鈷礦浸出鈷的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互結(jié)合，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種水鈷礦浸出鈷的方法，包括以下步驟:
1)磨礦:將水鈷礦料與水按固:液=1:3的體積比例混合進入球磨機進行濕法磨礦，磨成礦漿，其滿足粒度-80?-100目、80?90%通過率礦漿的要求；
2)混合:將硫化鈷渣和礦漿按重量比3:1?2投入攪拌槽中進行混合Ih，獲得混合液，其利用在沒有酸的條件下進行混合不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的原理，達到混合均勻和預(yù)防產(chǎn)生二氧化硫氣體溢出的目的；
3)浸出:通過導(dǎo)流管按100-120L/min的流量把無機酸加入至裝有混合液的攪拌槽中，保持?jǐn)嚢杷俣葹?5?130r/min，初始酸度為150?180g/L，同時優(yōu)選通過加入蒸汽來提高反應(yīng)溫度及增加金屬離子的活性，使反應(yīng)更充分;在控制溫度50?90°C的條件下進行氧化—還原反應(yīng)7?12h，使鈷及其他金屬以離子狀態(tài)進入溶液后，取樣檢測分析，當(dāng)溶液終點酸度pH=3?4和渣中鈷的質(zhì)量百分比含量< 0.1?0.25%時，則停止反應(yīng)，其主要化學(xué)反應(yīng)式:
MeS+H2S04=MeS04+H2ST,(I)
Me203+3H2S=2MeS+3H20+S| ； (2)
經(jīng)過壓濾機進行液固分離，浸出渣經(jīng)過洗滌后，送至磚瓦廠制建材產(chǎn)品，浸出溶液進入下道工序處理；
4)萃取除銅:經(jīng)壓濾后獲得的浸出溶液與含有30%的N902萃取劑及70%的260#煤油經(jīng)過混合萃取、澄清分離后，得到的第一負(fù)載有機相，用含180?220g/L的硫酸對第一負(fù)載有機相進行反萃得到純度高的硫酸銅溶液直接送入電解銅工序進行電解，同時得到萃取除銅余液，其主要化學(xué)反應(yīng)式:
萃取反應(yīng)式:2RH+Cu2+= CuR2+2H+， (3)
反萃取反應(yīng)式:CuR2+H2S04=CuS04+2RH (4)
注明；RH表示N902，CuR2表示萃取劑與銅形成的絡(luò)合物；
5)萃取除雜:將含有體積百分比濃度為15%的P204萃取劑及體積百分比濃度為85%的260#煤油與質(zhì)量百分比濃度為10%的氫氧化鈉溶液進行皂化，再和萃取除銅余液進行混合萃取，根據(jù)各雜質(zhì)金屬(Fe3+、Mn2+)等與NiW+的萃取率和原液的PH值及萃取次序不同，分別使雜質(zhì)金屬進入有機相，把Ni2+、Co2+金屬離子留在水相中，來達到除去金屬雜質(zhì)的目的，其主要化學(xué)反應(yīng)式(HX表示萃取劑):
皂化反應(yīng)式:HX+Na0H=NaX+H20，(5)
萃取反應(yīng)式:NaX+CoS04=CoX2+Na2S04，(6)
反萃取反應(yīng)式:CoX2+HC1=CoC12+2HX; (7)
6)提純:經(jīng)過P204萃取雜質(zhì)后的溶液與含有體積百分比濃度為20%?25%的P507萃取劑及體積百分比濃度為80%?75%的磺化煤油并且經(jīng)過質(zhì)量百分比濃度為8%?10%的氫氧化鈉或質(zhì)量百分比濃度為6-12%氨水皂化后的有機相經(jīng)過混合萃取，分別得到第二負(fù)載有機相和萃取余液，再用含2?2.5mol/L的鹽酸對第二負(fù)載有機相進行反萃得到純度高的氯化鈷溶液輸入下道工序，經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鈷產(chǎn)品，其主要化學(xué)反應(yīng)式:P507萃取(HX表示萃取劑)，
鈉皂化:HX+Na0H=NaX+H20， (8)
萃取:NiX2+Co2+=CoX2+Ni2+， (9)反萃取:CoX2+2HCI=CoC12+2HX (10)。
[0019]本發(fā)明將水鈷礦磨成的礦漿和硫化鈷渣進行混合，達到混合均勻和預(yù)防產(chǎn)生二氧化硫氣體溢出污染環(huán)境的目的；充分利用水鈷礦中氧化金屬物和硫化鈷渣中硫化金屬在酸性條件下起到氧化—還原和被還原—氧化化學(xué)反應(yīng)的作用，減少了還原劑和氧化劑的消耗，降低了生產(chǎn)成本，同時有效預(yù)防了產(chǎn)生二氧化硫氣體溢出污染環(huán)境的事故發(fā)生;最大程度地選擇性浸出水鈷礦和硫化鈷渣中的有價金屬，其中鈷的浸出率達到99%;解決了生產(chǎn)鈷、鎳、鋅等企業(yè)在提純過程中產(chǎn)生的硫化鈷渣適合單獨處理的難題，避免了資源的浪費，實現(xiàn)了資源綜合循環(huán)利用。浸出工藝簡單，成本較低，合理易行。
[0020]以下通過幾個實施例來進一步說明本發(fā)明的具體實施過程。
[0021]實施例1:
1)球磨:將水鈷礦料與一定比例的水(水鈷礦料與水體積比1:3)混合后，通過自動給料器進入球磨機進行濕法磨礦，磨成礦漿粒度達到-100目、80%通過率礦漿的要求；
2)混合:將礦漿通過礦漿栗和硫化鈷渣根據(jù)3:1的重量比投入攪拌槽中進行混合Ih后，使二種原鈷料混合均勻；
3 )浸出:通過導(dǎo)流管按100?120L/min的流量把濃硫酸加入至裝有混合液的攪拌槽中，保持?jǐn)嚢杷俣葹?5?100r/min，初始硫酸濃度為180/L，加入蒸汽來提高反應(yīng)溫度，在控制溫度80?90°C的條件下進行氧化—還原反應(yīng)8?10h，使鈷及其他金屬以離子狀態(tài)進入溶液后，取樣檢測分析，當(dāng)終點溶液pH=3?4和渣中鈷的質(zhì)量百分比含量<0.1%時，則停止反應(yīng);經(jīng)過壓濾機進行液固分離，浸出渣經(jīng)過洗滌后，浸出渣經(jīng)過洗滌后送至磚瓦廠制建材產(chǎn)品，得到浸出溶液進入下道工序，經(jīng)測定，浸出溶液含有:Co30.2g/L、Cu32.5g/L、Ni 1.4g/L、Fe4g/L、Ca2.1g/L、Mg5.6g/L;
4)萃取除銅:經(jīng)壓濾后獲得的浸出溶液，通過輸液栗進入與含有體積百分比濃度為30%的N902萃取劑及體積百分比濃度為70%的磺化煤油經(jīng)過混合萃取、澄清分離后，分別得到第一負(fù)載有機相和萃取余液，再用含180?220g/L的硫酸對第一負(fù)載有機相進行反萃得到含Co0.5g/L、Cu45.9g/L、N1.003g/L、Fe0.05g/L、Ca0.005g/L、Mg0.008g/L 的硫酸銅溶液直接輸入到電解工序進行電解，同時得到萃取除銅余液，經(jīng)測定，該萃取除銅余液含有:Co28.5g/L、Cu0.05g/L、Ni0.I.2g/L、Fe3.8g/L、Cal.8g/L、Mg4.6g/L；
5)萃取除雜:將萃取除銅余液進入含有體積百分比濃度為15%濃度的P204萃取劑及體積百分比濃度為85%的磺化煤油并且經(jīng)過質(zhì)量百分比濃度為10%的氫氧化鈉溶液皂后的有機相進行混合萃取，除去雜質(zhì)金屬Fe3 +、Mn2+等離子，得到萃余液，經(jīng)測定，萃余液含有:Co27.6g/L、Ni0.72g/L;
6)提純:將萃取除雜后的萃余液進入含有體積百分比濃度為20%的P507萃取劑及體積百分比濃度為80%的磺化煤油并且經(jīng)過質(zhì)量百分比濃度為8%的氫氧化鈉皂化后的有機相進行混合萃取、澄清，得到的負(fù)載有機相，將含2.5mol/L的鹽酸對第二負(fù)載有機相進行反萃得到氯化鈷溶液輸入下道工序，經(jīng)測定，氯化鈷溶液中含有:(:013(^/1^、(:110.0058八、N1.003g/L、Fe0.005g/L、Ca0.005g/L、Mg0.003g/L，氯化鈷溶液經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鈷產(chǎn)品，萃取余液進入鎳提純工序。
[0022]實施例2:1)球磨:將水鈷礦料與一定比例的水(水鈷礦料與水體積比1:3)混合后，通過自動給料器進入球磨機進行濕法磨礦，磨成礦漿粒度達到-100目、80%通過率礦漿的要求；
2)混合:將礦漿通過礦漿栗和硫化鈷渣根據(jù)3:1的重量比投入攪拌槽中進行混合Ih后，使二種原鈷料混合均勻；
3)浸出:通過導(dǎo)流管按100-120L/min的流量把鹽酸加入至裝有混合液的攪拌槽中，保持?jǐn)嚢杷俣葹?5?110r/min，初始硫酸濃度為165g/L，在溫度50-75°C的條件下進行氧化—還原反應(yīng)8?1h，使鈷及其他金屬以離子狀態(tài)進入溶液后，取樣檢測分析，當(dāng)終點溶液PH=3?4和渣中鈷的質(zhì)量百分比含量<0.2%，則停止反應(yīng)，經(jīng)過壓濾機進行液固分離，浸出渣經(jīng)過洗滌后，送至磚瓦廠制建材產(chǎn)品，得到的浸出溶液進入下道工序，經(jīng)測定浸出溶液中含有:Co29.4g/L、Cu30.5g/L、Nil.2g/L、Fe3.8g/L、Cal.9g/L、Mg4.6g/L；
4)萃取除銅:經(jīng)壓濾后獲得的浸出溶液，通過輸液栗進入與含有體積百分比濃度為30%的N902萃取劑及體積百分比濃度為70%的磺化煤油進行混合萃取、澄清分離后，分別得到第一負(fù)載有機相和萃取余液，再用含180?220g/L的硫酸對第一負(fù)載有機相進行反萃得到含Co0.5g/L、Cu50.4g/L、N1.004g/L、Fe0.06g/L、Ca0.002g/L、Mg0.0lg/L 的硫酸銅溶液直接輸入到電解工序進行電解，同時得到含Co27.2g/L、Cu0.5g/L、N1.64g/L、Fe2.8g/L、Cal.02g/L、Mg3.06g/L的萃取余液；
5)萃取除雜:將萃取除銅余液進入含有體積百分比濃度為15%的P204萃取劑及體積百分比濃度為85%的磺化煤油并且經(jīng)過質(zhì)量百分比濃度為10%的氨水皂化后的有機相進行混合萃取，除去雜質(zhì)金屬Fe3+、Mn2+等離子，得到的含Co24.2g/L、Ni0.68g/L的萃余液；
6)提純:萃取除雜后的萃余液進入含有體積百分比濃度為20%的P507萃取劑及體積百分比濃度為80%的磺化煤油并且經(jīng)過質(zhì)量百分比濃度為8%的氫氧化鈉皂化后的有機相進行混合萃取，澄清，得到的第二負(fù)載有機相;用含2.5mol/L的鹽酸對第二負(fù)載有機相進行反萃得到含 Col35g/L、Cu0.005g/L、Ni0.003g/L、Fe0.005g/L、Ca0.005g/L、Mg0.003g/L 的氯化鈷溶液輸入下道工序，經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鈷產(chǎn)品，萃取余液進入鎳提純工序。
[0023] 實施例3:
1)球磨:將水鈷礦料與一定比例的水(水鈷礦料與水體積比1:3)混合后，通過自動給料器進入球磨機進行濕法磨礦，磨成礦漿粒度達到-80目、95%通過率礦漿的要求；
2)混合:將礦漿通過礦漿栗和硫化鈷渣根據(jù)3:2的重量比投入攪拌槽中進行混合Ih后，使二種原鈷料混合均勻；
3)浸出:通過導(dǎo)流按100-120L/min的流量把濃硫酸加入至裝有混合液的攪拌槽中，保持?jǐn)嚢杷俣葹?5?120r/min，初始硫酸濃度為150g/L，在溫度70-90 °C的條件下進行氧化—還原反應(yīng)7-9h，使鈷及其他金屬以離子狀態(tài)進入溶液后，取樣檢測分析，當(dāng)終點溶液酸度PH=3?4和渣中鈷的質(zhì)量百分比含量< 0.25%，則停止反應(yīng)，經(jīng)過壓濾機進行液固分離，浸出渣經(jīng)過洗滌后，送至磚瓦廠制建材產(chǎn)品，得到浸出溶液進入下道工序，經(jīng)測定浸出溶液中含有:Co28.6g/L、Cu29.5g/L、Ni1.4g/L、Fe4.0g/L、Ca2.0g/L、Mg4.8g/L；
4)萃取除銅:經(jīng)壓濾后獲得的浸出溶液，通過輸液栗進入與含有體積百分比濃度為30%的N902萃取劑及體積百分比濃度為70%的磺化煤油進行混合萃取、澄清分離后，分別得到第一負(fù)載有機相和萃取余液，再用含180?220g/L的硫酸對第一負(fù)載有機相進行反萃得到含Co0.45g/L、Cu50.8g/L、N1.004g/L、Fe0.05g/L、Ca0.002g/L、Mg0.03g/L 的硫酸銅溶液直接輸入到電解工序進行電解，同時得到含CO26.8g/L、Cu0.4g/L、Ni0.74g/L、Fe3.g/L、Cal.0g/L、Mg3.2g/L的萃取余液;
5)萃取除雜:將萃取除銅余液進入含有體積百分比濃度為15%的P204萃取劑及體積百分比濃度為85%的磺化煤油并且經(jīng)過質(zhì)量百分比濃度為10%的氫氧化鈉皂化后的有機相進行混合萃取，除去雜質(zhì)金屬Fe3+、Mn2+等離子，得到的含Co24.5g/L、N1.62g/L的萃余液；
6)提純:P204萃取深度除雜后的萃余液進入含有體積百分比濃度為20%的P507萃取劑及體積百分比濃度為80%的磺化煤油并且經(jīng)過質(zhì)量百分比濃度為8%的氫氧化鈉皂化后的有機相進行混合萃取，澄清，得到的第二負(fù)載有機相;用含2.5mol/L的鹽酸對第二負(fù)載有機相進行反萃得到含Col28g/L、Cu0.005g/L、Ni0.003g/L、Fe0.005g/L、Ca0.005g/L、Mg0.003g/L的氯化鈷溶液輸入下道工序，經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鈷產(chǎn)品，萃取余液進入鎳提純工序。
[0024]實施例4:
1)球磨:將水鈷礦料與一定比例的水(水鈷礦料與水體積比1:3)混合后，通過自動給料器進入球磨機進行濕法磨礦，磨成礦漿粒度達到-90目、90%通過率礦漿的要求；
2)混合:將礦漿通過礦漿栗和硫化鈷渣根據(jù)3:1的重量比投入攪拌槽中進行混合Ih后，使二種原鈷料混合均勻；
3)浸出:通過導(dǎo)流管按100-120L/min的流量把濃硫酸加入至裝有混合液的攪拌槽中，保持?jǐn)嚢杷俣葹?0?130r/min，初始硫酸濃度為165g/L，加入蒸汽來提高反應(yīng)溫度，在控制溫度85-90°C的條件下進行氧化—還原反應(yīng)7-12h，使鈷及其他金屬以離子狀態(tài)進入溶液后，取樣檢測分析，當(dāng)終點溶液PH=3?4和渣中鈷的質(zhì)量百分比含量彡0.1 %，則停止反應(yīng)，經(jīng)過壓濾機進行液固分離，浸出渣經(jīng)過洗滌后，經(jīng)過壓濾機進行液固分離，浸出渣經(jīng)過洗滌后，送至磚瓦廠制建材產(chǎn)品，得到浸出溶液進入下道工序，經(jīng)測定浸出溶液中含有:Co30.8g/L、Cu32.9g/L、Nil.8g/L、Fe3.8g/L、Cal.8g/L、Mg4.6g/L；
4)萃取除銅:經(jīng)壓濾后獲得的浸出溶液，通過輸液栗進入與含有體積百分比濃度為30%的N902萃取劑及體積百分比濃度為70%的磺化煤油經(jīng)過混合萃取、澄清分離后，分別得到第一負(fù)載有機相和萃取余液，再用含180?220g/L的硫酸對第一負(fù)載有機相進行反萃得到含Co0.56g/L、Cu46.9g/L、N1.003g/L、Fe0.05g/L、Ca0.005g/L、Mg0.008g/L 的硫酸銅溶液直接輸入到電解工序進行電解，同時得到含Co29.5g/L、Cu0.04g/L、Ni0.1.0g/L、Fe3.2g/L、Cal.2g/L、Mg4.lg/L的萃取除銅余液；
5)萃取除雜:將萃取除銅余液進入含有體積百分比濃度為15%的P204萃取劑及體積百分比濃度為85%的磺化煤油并且經(jīng)過質(zhì)量百分比濃度為10%的氫氧化鈉溶液皂后的有機相進行混合萃取，除去雜質(zhì)金屬Fe3+、Mn2+等離子，得到的含Co28.6g/L、N1.82g/L的萃余液；
6)提純:將P204萃取深度除雜后的萃余液進入含有體積百分比濃度為20%的P507萃取劑及體積百分比濃度為80%的磺化煤油并且經(jīng)過質(zhì)量百分比濃度為8%的氫氧化鈉皂化后的有機相進行混合萃取、澄清，得到的第二負(fù)載有機相，將含2.5mol/L的鹽酸對第二負(fù)載有機相進行反萃得到含(:0 1358/1^、(:110.0058/1^、則0.0038/1^、卩60.0058/1^、030.0058/1^Mg0.003g/L的鹽酸溶液輸入下道工序，經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鈷產(chǎn)品，萃取余液進入鎳提純工序。
[0025]本發(fā)明能有效地從水鈷礦和硫化鈷渣中選擇性浸出鈷金屬，減少了還原劑和氧化劑的消耗，避免二氧化硫氣體溢出污染環(huán)境事故發(fā)生，解決硫化鈷渣處理難的問題，實現(xiàn)了資源綜合循環(huán)利用，且浸出工藝簡單合理易行，成本較低。
[0026]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制，但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種水鈷礦浸出鈷的方法，其特征在于，包括以下步驟: 磨礦步驟:將水鈷礦料與水混合進行濕法磨礦，獲得礦漿； 混合步驟，再將硫化鈷渣和礦漿進行混合，獲得混合液； 浸出步驟:將無機酸加至混合液中進行反應(yīng)，反應(yīng)完成后進行液固分離，獲得浸出溶液； 萃取除銅步驟:在浸出溶液加入銅萃取劑進行萃取除銅，獲得萃取除銅余液； 萃取除雜步驟:在萃取除銅余液中加入除雜萃取劑進行萃取除去雜質(zhì)； 提純步驟:將經(jīng)過萃取雜質(zhì)后的溶液提純，得到氯化鈷溶液，再經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鉆。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水鈷礦浸出鈷的方法，其特征在于，所述磨礦及混合步驟具體包括:將水鈷礦料與水按體積比I: 3混合進行濕法磨礦，獲得礦漿，將硫化鈷渣和礦漿按重量比3:1?2投入攪拌槽中進行攪拌混合lh，獲得混合液。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水鈷礦浸出鈷的方法，其特征在于，所述礦漿粒度為-80~-100目、通過率80?90%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水鈷礦浸出鈷的方法，其特征在于，所述浸出步驟具體包括:通過導(dǎo)流管按100L?120L/min的流速把無機酸加入至混合液中，保持?jǐn)嚢杷俣葹?5?130r/min，初始硫酸的濃度為150?180g/L，在控制溫度50?90°C的條件下進行反應(yīng)7?12h，取樣分析，當(dāng)溶液的pH=3?4和渣中鈷的質(zhì)量百分比含量彡0.1-0.25%時，則停止反應(yīng)，經(jīng)過壓濾機進行液固分離，獲得浸出溶液。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的水鈷礦浸出鈷的方法，其特征在于，浸出步驟中，還加入蒸汽至所述混合液中。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水鈷礦浸出鈷的方法，其特征在于，所述萃取除銅步驟具體包括:將獲得的浸出溶液與含有體積百分比濃度為25%-30%的N902萃取劑及體積百分比濃度為75%-70%的磺化煤油經(jīng)過混合萃取、澄清分離后，得到第一負(fù)載有機相；用含180?220g/L的硫酸對第一負(fù)載有機相進行反萃得到硫酸銅溶液和萃取除銅余液。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水鈷礦浸出鈷的方法，其特征在于，所述萃取除雜步驟具體包括:將含有體積百分比濃度為15%-20%的P204萃取劑及體積百分比濃度為85%-80%的磺化煤油與質(zhì)量百分比為8%-10%的氫氧化鈉或質(zhì)量百分比濃度為6-12%的氨水進行皂化，再和萃取除銅余液進行混合萃取除雜。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水鈷礦浸出鈷的方法，其特征在于，所述提純步驟具體包括:將經(jīng)過萃取除雜后的溶液與含有體積百分比濃度為20%-25%的P507萃取劑及體積百分比濃度為75%-80%的磺化煤油并且經(jīng)過質(zhì)量百分比濃度為8%-10%的氫氧化鈉或質(zhì)量百分比濃度為6-12%的氨水皂化后的有機相進行混合萃取，分別得到第二負(fù)載有機相和萃取余液，再用含2-2.5mol/L的鹽酸對第二負(fù)載有機相進行反萃得到氯化鈷溶液;經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鉆。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水鈷礦浸出鈷的方法，其特征在于，所述無機酸為硫酸或鹽酸。
【文檔編號】C22B3/10GK106048216SQ201610457948
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】許開華, 張云河
【申請人】荊門市格林美新材料有限公司