CN101157982B - 硫酸浸出白合金的方法及充气搅拌浸出槽 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种使用硫酸浸出白合金的方法和充气搅拌浸出槽，该方法的步骤如下：白合金磨细后作浸出原料；第1段浸出：称一定量白合金加于反应器中，用H₂SO₄按液/固＝5∶1配制浸出液；在85-100℃下，搅拌浸出；第2段浸出：通空气氧化浸出铜，在80-85℃，充气涡轮搅拌浸出；矿浆经过滤、水洗，得到渣和滤液，渣浆化，磁性料选出，返回第1段浸出；矿浆经过滤得硅渣和滤液，再利用；浸出液作回收Cu、Co的原液。充气搅拌浸出槽：有搅拌器，烧杯为浸出槽，放置在电炉上，搅拌轴和桨叶均为钛制，烧杯内装两块聚四氟乙烯挡板，空气管为带喷嘴的玻璃管，喷嘴出口位置在叶片与轴之间，烧杯上有盖板。

Description

硫酸浸出白合金的方法及充气搅拌浸出槽 

技术领域

本发明涉及到有色金属湿法冶金领域，更具体地说涉及到使用硫酸浸出白合金的方法及该方法所使用的充气搅拌浸出槽。 

背景技术

白合金是从非洲进口的重要钴原料之一。它是由铜冶炼过程中，转炉吹炼时得到的转炉渣，经电炉还原熔炼得到的铜、铁、钴合金。众所周知，赞比亚的Copperbelt矿带(及相邻的扎伊尔DRC矿带)是世界著名的铜矿山，同时也是世界主要的钴矿带之一，含有大量钴的转炉渣在当地已陆续堆存了近六十年。 

近年来当地政府及其他国家，包括中国，相继在上述地区建厂生产白合金。目前这种白合金作为钴原料从扎伊尔、赞比亚大量输入我国，数量非常可观。 

进口的白合金均为水淬料，多为球粒状，粒径1-10mm，中等粒径为3-5mm，也有小于1mm的颗粒；用球磨机将粒状合金磨至-100目或更细的粉末作为浸出原料。 

白合金是一种不均匀的合金。主要有两种合金相：一种为Fe-Co-Si合金相，另一种为以铜为主的铜合金相。其中Fe-Co-Si合金相具有较强的耐蚀性，因而不易被酸腐蚀。 

白合金的化学成分如下： 

元素       Co       Cu       Fe       Mn     Si 

含量/％    35-40    25-30    15-20    1-4    10-15 

为提取白合金中的钴和铜，通常采用浸出法将合金中的钴和铜转入溶液，或者将钴转入溶液，而铜留在渣中。 

已有技术为溶解或浸出白合金，可选择多种浸出剂：硫酸、盐酸、硝酸、氯气、氯盐等，其相应的浸出工艺及其特点分别如下所述： 

1)硫酸氧气常压浸出法： 

白合金(粉末)用硫酸溶液浸出，同时通O₂，其浸出速度缓慢，浸出8h，Co浸出率为62％，2段浸出加新酸浸出13h，Co总浸出率仅85％。该方法的另一难点是矿浆含较多的硅胶，极难过滤。 

2)硫酸高压氧化浸出法： 

国外处理白合金的工厂为赞比亚的谦比西钴冶炼厂，该厂将铜转炉渣经电炉还原成铜-铁-钴合金，再用硫酸加压浸出此合金产出CuSO₄、CoSO₄溶液，并入冶炼厂原有电解铜、电解钴生产流程。 

曾采用1段常压硫酸予浸，2段加压氧化浸出，在90-180℃，氧分压0.5-0.8MPa条件下，浸出3-6h，Co总浸出率仅为60-65％。 

3)硫酸加氯酸钠常压浸出法： 

该方法以氯酸钠作为氧化剂浸出。浸出速度较快，9h，Co浸出率＞98％。该方法的最大缺点是氯酸钠用量较大，每吨钴需氯酸钠2.4t，加工成本较高，另一缺点是体系中带入了较多的氯离子，对于后面的萃取分离带来不利影响。 

4)氯气浸出法： 

北京矿冶研究总院在1997年就对钴白合金进行了氯气浸出，电解脱Cu，TBP萃取除铁试验的研究。 

氯气浸出试剂费用比用氯酸钠要低，但每吨钴所需氯气3.0-3.5t。同时因为使用有毒的氯气，安全性较差。再者氯化物体系也存在转型和改变萃取剂问题。 

5)氯盐浸出法： 

氯盐浸出试剂主要有两种，一种为三氯化铁，另一种为二氯化铜： 

用三氯化铁和二氯化铜浸出白合金，其特点是浸出速度快，1-2h即可浸出完全。缺点是二价铁离子或一价铜离子的再生需要用氯气，如果用空气或氧气再生时间很长。浸出液的处理同氯气浸出一样需要采用氯化物体系的萃取工艺； 

氯盐浸出法较为成熟，已有工业上的应用。例如：俄罗斯采用三氯化铁浸出法处理合金。 

6)混合酸氧化浸出法： 

采用硫酸-盐酸混合溶液通氧气浸出。也可以用硫酸加硝酸浸出该合金，前者已进行过小型和扩大试验，效果较好，但氧气消耗量较多，浸出液含大量氯离子。而用硝酸作为氧化剂，因产生大量氮氧化物气体，对环境造成污染。 

由上可知：在以上所述的现有技术的生产方法或正在研究的方法中分别存在以下问题： 

1)已有的硫酸高压氧化浸出方法，尽管效率较高，速度较快，但需采用加压设备； 

2)氯气浸出法采用氯气作为浸出剂，由于氯气为有毒物质，运输、贮存和使用均有一定的危险性；氯气浸出、氯盐浸出，均为氯化物体系，一般需采用胺类萃取剂，可适用于新建工厂； 

3)对于现有处理水钴矿的工厂，溶液的净化和镍钴的分离采用螯合型萃取剂和磷酸型萃取剂如Lix984、P204、P507等，不能 适应氯化物浸出液；若采用氯化物体系，浸出液需要用碱沉淀，再用H₂SO₄溶解； 

4)用硫酸加氯酸钠浸出白合金，是一种浸出速度快、而且容易实现的方法，但其最大的缺点是氯酸钠价格较高，每吨金属钴所需氯酸钠的费用达10000元； 

5)用硫酸-盐酸混合酸氧化浸出，存在浸出时间较长、氧气用量大、浸出液中含CL^-等问题。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服已有技术的缺点，提供一种使用硫酸浸出白合金的方法及该方法所使用的充气搅拌浸出槽；更具体地说：提供一种能大幅度降低成本、采用廉价的硫酸作为浸出剂、采用不含氯或者含很少的氯的硫酸体系、其浸出液可采用3)中所述萃取剂分离铜、镍、钴的，可直接用于现有水钴矿生产体系的，硫酸、空气原料来源容易的，运输、贮存和使用的设备和器件较为安全的，材料防腐蚀容易解决的，使用硫酸浸出白合金中Fe、Co、Mn的方法及该方法所使用的充气搅拌浸出槽。 

本发明的基本原理或工艺的主要化学反应如下： 

第1段浸出： 

Me⁰+H₂SO₄＝MeSO₄+H₂↑ 

式中Me为Fe、Co、Mn等元素 

第2段浸出： 

Cu+1/2O₂+H₂SO₄＝CuSO₄+H₂O 

也可有如下反应发生： 

Me⁰+1/2O₂+H₂SO₄＝MeSO₄+H₂O 

本发明的方法的工艺流程方块图见附图1。 

图1中： 

11是磨细步骤； 

12是一段浸出步骤； 

13是二段浸出步骤； 

14是过滤和洗涤步骤； 

15是浆化步骤； 

16是磁选步骤。 

本发明要求保护的一种硫酸浸出白合金的方法中浸出的究竟是什么元素呢？ 

用硫酸浸出白合金，目的是将合金中的主要有价金属铜和钴转入溶液中。由于白合金由钴-铁-硅合金和铜合金两种合金组成，互相嵌入和包裹，所以想要仅仅浸出铜、钴而不浸出铁、锰等元素是十分困难的。故本发明是将铜、钴、铁、锰等金属元素全部溶解，硅除少量溶解之外，绝大部分以二氧化硅的形式留在渣中。浸出液中含Cu、Co、Fe、Mn等元素，经过分离、净化、提纯分别回收铜、钴，产品一般为电解铜、电解钴，也可能是硫酸铜、碳酸钴或其它化合物(产品形式可能是多样的)。铁渣和硅渣可以废弃或再利用。 

应当指出的是：本发明所包涵的内容为浸出方法和设备，不包括浸出液的分离、净化和产品的制备。 

本发明的使用硫酸浸出白合金中Cu、Co等元素的方法及该方法所使用的浸出槽，通过下述技术方案予以实现： 

一种使用硫酸浸出白合金的方法，该方法有以下步骤： 

1)选用白合金为水淬产品，粒度为1-10mm，用破碎机和球磨机将粒状白合金破碎并磨至-100目--400目作为浸出原料； 

2)第1段浸出：称磨至-100目--400目的白合金50-150克于一个反应器中，用H₂SO₄按液/固(L/S)＝4-7∶1配制浸出液，上述液/固＝4-7∶1是100克合金粉配400-700mL硫酸溶液，其中硫酸溶液的浓度为：2.4-4.3mol/L，该H₂SO₄一次投入；在温度为85-100℃下，搅拌转速为400-1000转/分，浸出时间为4-10h；上述浸出矿浆送下一工序，进行第2段浸出； 

3)第2段浸出：通空气氧化浸出，主要溶解铜，将溶液体积调整至700-1000mL，液/固＝(7-10)∶1，温度控制在80-85℃，空气流量是100g合金0.4-1.6L/min，空气用量150-600L/100g合金，采用充气涡轮搅拌，搅拌转速为500-900转/分，浸出4-8h，有95±1％的铜溶解； 

4)矿浆经过滤、用水洗涤，得到渣和滤液，湿渣用水浆化，用湿式磁选机将磁性和弱磁性料选出，该料占新投入原料的10-20％，返回第1段浸出；剩余矿浆经过滤得到硅渣和滤液，二者均可再利用或均可废弃； 

5)得到的浸出液含Cu、Fe、Co、Mn元素，作为回收Cu、Co的原液。 

如以上所述的使用硫酸浸出白合金的方法，其特征在于：称取磨至-200目--400目的白合金50-150克于一个反应器中，在第1段浸出时的温度为：90-100℃，液固比为5-6∶1，初始酸度为2.85-3.4mol/L，搅拌转速为500-800转/分，浸出6-8h；在第2段浸出时的温度为：80-85℃，液固比为8-9∶1，搅拌转速为550-650转/分，空气流量是100g合金0.6-1.2L/min，浸出5-7h。 

如以上所述的使用硫酸浸出白合金的方法，其特征在于：称取磨至-200--300目的白合金50-100克于一个反应器中，在第1段浸出时的温度为：90-95℃，液固比为5∶1，初始酸度为3.4mol/L， 搅拌转速为500-700转/分，浸出7-8h；在第2段浸出时的温度为：80℃，液固比为8∶1，搅拌转速为600转/分，空气流量是100g合金0.6-0.8L/min，浸出5-6h。 

白合金硫酸2段浸出充气搅拌浸出槽，其特征在于：其中的搅拌装置为可以设定和稳定转速的电子恒速搅拌机1或电子恒速搅拌器1，浸出槽为1.5L烧杯8，该烧杯被放置在电炉4上，搅拌轴9和桨叶5均为钛制(即纯金属钛制造)，桨叶为直叶圆盘涡轮桨，桨叶距杯底5-10mm，烧杯内装有两块聚四氟乙烯挡板7，空气管2为带有喷嘴的玻璃管，喷嘴出口位置在叶片内缘与轴之间，距叶轮辐板4-6mm，空气管用卡子3或其他固定件固定在搅拌支架上，杯上装有盖板6。 

如以上所述的充气搅拌浸出槽，其特征在于：上述电子恒速搅拌机1或电子恒速搅拌器1，为JHS-1电子恒速搅拌机1或电子恒速搅拌器1，上述1.5L烧杯8的规格为Φ120×170mm，上述直叶圆盘涡轮桨的规格为Φ54×11mm的桨叶，上述聚四氟乙烯挡板7的规格为128×12mm，该挡板7底端距杯底18-22mm。 

如以上所述的充气搅拌浸出槽，其特征在于：该浸出槽配有接触变压器、温度控制器、温度探头及微型空压机，监测反应进行的程度的便携式电位计。 

几点说明： 

1)无论初始粒度多大(指水淬料)，均需磨细。本试验采用磨样机磨料(实验用球磨机，因其撞击力不够，不能将白合金磨细)。生产中将采用水雾化法。 

2)磨矿粒度的选择取决于两个因素：搅拌和浸出速度。 

白合金粉末的颗粒呈粒状，真密度为～7.9g/cm³，沉降速度快，颗粒粗不易搅起，矿浆易分层，搅拌功率较大。因此粒度小有利于搅拌均匀和降低搅拌功率。 

按浸出一般规律，颗粒越细，浸出速度越快。对于耐蚀的白合金来说粒度越细，越有利于缩短浸出时间。 

由于白合金属于金属相，耐磨程度远高于普通矿石。 

3)白合金的来源和磨矿粒度： 

国内各厂家处理的白合金均由非洲进口(主要是扎伊尔)，不同渠道进口的白合金，其颗粒大小不尽相同，其最大粒度介于5-10mm之间。本实验所用原料最大粒度相对较小，大约为5mm。 

关于磨矿粒度 

一般范围-100目--400目 

较好范围-200目--400目 

最好范围-200目--300目 

-100目(指-100目占80％)，最大粒径0.3mm。 

-200目(指-200目占80％)，最大粒径0.2mm。 

-300目(指-300目占80％)，最大粒径0.15mm。 

-400目(指-400目占80％)，最大粒径0.1mm。 

说明书中所列粒度，以此为准。 

说明： 

(1)“-”表示筛下，“+”表示筛上。最大粒径指筛上部分中的最大粒径。一般没有最小粒径，最小粒径一般都以负多少目占百分之多少表示，如-400目占10％。也有(很少)用几微米、几纳米表示，多用于超细磨。冶金中很少用。上面所列-400目料，浸出速度快，但制备较难，可使用特殊方法制备的或采用常规方法制备。 

(2)目数对应的粒径如下： 

目         60       100      200      300      400 

粒径/mm    0.300    0.154    0.074    0.050    0.038 

4)硫酸用量为100g合金粉用试剂硫酸94.44mL，折合每吨合金粉用98％的硫酸1.7t，按600元/t计，硫酸的费用为1020元。 

5)空气的用量100g合金粉需空气288L，折合每吨合金粉空气用量为2880Nm³，按0.1元/Nm³计仅288元。 

两项合计费用为1308元/t合金。 

6)关于三种浸出方法的比较(1吨合金) 

浸出方法  H₂SO₄+空气    H₂SO₄+NaClO₃    Cl₂

试剂用量  H₂SO₄ 1.7t    H₂SO₄ 1.7t       Cl₂ 1.28t 

          空气2880m³    NaClO₃ 0.814t 

总费用  1308元/t合金  4276元/t合金  2176元/t合金 

注：单价按H₂SO₄ 600元/t，NaClO₃ 4000元/t，Cl₂ 1700元/t计 

7)、关于硫酸： 

本实验所用的硫酸为分析纯，H₂SO₄重量百分含量为95～98％。其摩尔浓度为18mol/L(或者36N/L)。本试验硫酸用量为，每100g合金粉用试剂硫酸94.44mL，相当于1.70mol(或者3.4N)。 

硫酸在一段浸出时加入，如果液固比为5∶1，即表示100g合金粉配500mL硫酸溶液，H₂SO₄浓度均为3.4mol/L或者6.8N/L或者333.2g/L。 

8)、分离和净时所使用的萃取剂： 

目前国内冶金企业大量使用“Lix”系列萃取剂及P204、P507有机磷酸类萃取剂。在处理含镍、钴、铜主要金属的原料时，一般都采用Lix984萃铜(主要是高含量铜)，P204除杂质，如铁、铜、锰等。P507用于镍、钴分离。这几种萃取剂都适用于硫酸盐体系，如果溶液中含有较多的氯化物或硝酸盐，则萃取性能、效果均受较大影响。 

对于目前处理水钴矿的厂家如改为处理白合金，不希望改变硫酸盐这一体系。新建厂也愿意用硫酸盐体系。 

Lix984用于从含铜较高的硫酸钴或硫酸镍溶液中分离铜。Lix984属于螯合萃取剂中的羟肟类萃取剂，属于进口产品，目前还不知道它 的中文名称。 

P204学名为二(2-乙基己基)磷酸，英文缩写为D₂EHPA或HDEHP。属于有机磷酸萃取剂，已有国内产品。它主要用于除去杂质。 

P507学名为异辛基膦酸单异辛酯，已有国内产品用于分离镍钴。 

9)该方法Cu、Co回收率＞99％，试剂消耗主要为H₂SO₄5t/tCo，压缩空气约为5000-10000m³/tCo。 

10)浸出率的计算有两种方法：一种为液计浸出率，另一种为渣计浸出率。 

液计浸出率根据浸出液体积、某种金属离子浓度计算浸出液中所含金属量，除以原料中所含金属量。 

渣计浸出率根据渣量、渣中某种金属含量，计算浸出渣中该金属的量，以原料中所含该金属量与渣中金属量之差除以原料中该金属量。 

11)关于分析方法： 

主要金属如Cu、Co、Fe、Mn等均用原子吸收分析仪分析，也采用X荧光分析仪和质谱仪分析。 

12)分析单位为：北京矿冶研究总院。 

本发明的一个重要特点是由于充分利用H₂SO₄溶解负电性金属的性质，节省了大量的氧化剂：Cu⁰较Fe-Co-Si合金更容易被O₂氧化和H₂SO₄溶解。由于采用空气氧化，因而费用很低或较低。 

本发明的另一个重要特点是本工艺生成硅胶量很少，因此，矿浆过滤性能好；由于采用常压硫酸浸出，设备容易解决，而且硫酸体系可直接与现有净化工序衔接，无需换型；并且Lix984、及P204、P507萃取剂是目前国内使用最多、工艺最成熟的萃取剂；而且，该方法Cu、Co回收率高，回收率均＞99％。 

本发明的再一个重要特点是2段浸出所用设备为充气搅拌槽，采 用圆盘涡轮桨，使气液固三相得到充分混合。 

本发明的一种使用硫酸浸出白合金的方法和该方法所使用的充气搅拌浸出槽与现有技术相比较有如下有益效果： 

1)浸出剂为常规试剂，价格低廉，总的试剂成本低：由于充分利用H₂SO₄溶解负电性金属的性质，节省了大量的氧化剂；而且Cu⁰较Fe-Co-Si合金更容易被O₂氧化和H₂SO₄溶解；又由于采用空气氧化，费用很低，因而使总的浸出成本降低，其成本与现有技术的各种方法相比较时为最低； 

2)由于浸出剂腐蚀性能相对较低，又由于本工艺采用常压硫酸浸出，因而设备材质容易解决； 

3)浸出液经除铁后可用萃取法分离和提纯，而且，由于使用硫酸体系可直接与现有净化工序(现有生产体系的萃取工序)相衔接，无需换型，无需更换萃取剂，并且Lix984、P204、P507萃取剂是目前国内使用最多、工艺最成熟的萃取剂； 

4)本工艺生成硅胶量很少，因此，矿浆过滤性能好； 

5)2段浸出所用设备为充气搅拌浸出槽。采用圆盘涡轮桨，使气液固三相得到充分混合； 

6)该方法Cu、Co回收率＞99％，回收率高，试剂消耗主要为H₂SO₄5t/t Co，压缩空气约为5000-10000m³/tCo。 

对于不同的原料，其化学成分和物理特性有较大的差异，因此最佳浸出条件也有所不同，对于极难浸出的物料需采取一些活化措施，如细磨或加入少量活化剂，但工艺过程不变。 

总之，用硫酸浸出白合金，不存在上述已有技术所述方法所存在的各种问题，同时具有最低的浸出成本。 

附图说明

图1是本发明的方法的工艺流程的方块图； 

图2是本发明的用硫酸浸出白合金时所使用的浸出槽结构示意图。 

图1中： 

11是磨细步骤； 

12是一段浸出步骤； 

13是二段浸出步骤； 

14是过滤和洗涤步骤； 

15是浆化步骤； 

16是磁选步骤。 

图2中： 

1为HS-1电子恒速搅拌机； 

2为空气管：带有喷嘴的玻璃管； 

3为卡子； 

4为电炉； 

5为桨叶； 

6为盖板； 

7为聚四氟乙烯挡板； 

8为烧杯； 

9为搅拌轴。 

具体实施例： 

以下各实施例(例1-6)无论1段浸出还是2段浸出，其合金粉的粒度和成分、投料量、加酸量都是相同的，具体参数为：合金粉的粒度为-100目占82.83％，含Co42.11％Cu25.54％。100g合金粉加94.4mL试剂硫酸。1、2段浸出用容器分别为1L和1.5L烧杯。浸出结束后，过滤、洗涤、湿渣烘干，浸出液和浸出渣计量后取样分析，最后计算浸出率。 

实施例1 

浸出段数：1段； 

称白合金100g，按液固比(L/S)＝5∶1(硫酸溶液体积与合金重量之比，上述液/固＝5∶1是100克合金粉配500mL硫酸溶液，其中硫酸溶液的浓度为：3.4mol/L，配制浸出液(以下同)，H₂SO₄一次投入；在90℃下浸出时间为4h(小时)；其浸出液(包括洗涤水)体积为940mL，含Co24.03g/L；浸出渣74.04g，含Co23.86％；钴浸出率58.05％；(渣计以下同)；Cu不浸出。 

实施例2 

除了浸出条件为：“液固比8∶1，温度100℃，搅拌转速600转/分，浸出时间时间为4h；”和试验结果为：“浸出液895mL，含Co 30.48g/L，SiO₂ 0.17g/L；浸出渣68.22g，含Co 20.72％；钴浸出率66.43％；铜未浸出。”外，其余与实施例1所述的相同。 

实施例3 

除了浸出条件为：“液固比5∶1，温度100℃，搅拌转速1000转/分，浸出时间为4h；”和试验结果为：“浸出液1017mL，含Co 23.78g/L；浸出渣72.35g含Co 23.56％；钴浸出率59.52％；铜未浸出。”外，其余与实施例1所述的相同。 

实施例4 

除了浸出条件为：“液固比5∶1，温度100℃，搅拌转速600转/分，浸出时间为10h；”和试验结果为：“浸出液902mL，含Co 36.98g/L，Fe 17.04g/L；浸出渣59.88g含Co 12.88％，Fe 6.06％；钴浸出率81.68％，Fe浸出率80.94％；铜未浸出。”外，其余与实施例1所述的相同。 

实施例5 

除了“浸出段数为：2段；浸出条件为：第1段的液固比5∶1， 温度100℃，搅拌转速600转/分，浸出时间为8h；第2段的液固比8∶1，温度85℃，空气流量1.2L/min，搅拌转速600转/分，浸出时间为6h；”和“试验结果为：浸出液1156mL，含Co 32.70g/L，Cu 21.36g/L；浸出渣28.19g，含Co 13.56％，Cu 4.24％；浸出渣经磁选得，磁性渣9.55g，含Co 31.98％Cu 9.04％，硅渣17.97g含Co 0.16％，Cu 0.53％；浸出率为：Co 90.93％，Cu 95.30％；总回收率为：磁性渣返回1段浸出，硅渣弃掉，故以硅渣计总回收率为：Co 99.93％，Cu 99.63％。”外，其余与实施例1所述的相同。 

实施例6 

除了“浸出段数为：2段；浸出条件：第1段的液固比5∶1温度：100℃，搅拌转速600转/分，浸出时间为8h；第2段的液固比8∶1温度：85℃，空气流量0.6L/min，搅拌转速600转/分，浸出时间为6h；”和“试验结果：浸出液1082mL，含Co 32.92g/L，Cu 22.82g/L；浸出渣31.70g，含Co 21.52％，Cu 4.18％；浸出渣经磁选得，磁性渣18.85g，含Co 35.06％，Cu 6.80％；硅渣12.60g含Co 0.18％，Cu 0.20％；浸出率：Co 83.80％，Cu 94.81％；总回收率：Co 99.95％，Cu 99.90％；(计算方法同例5)”外，其余与实施例1所述的相同。 

实施例7 

磁选渣的再浸 

原料：磁选得到的磁性渣9.15g。 

浸出条件：浸出原液100mL含H₂SO₄ 10.58g，温度90℃；搅拌转速400转/分，浸出时间为3h，体系电位-200～-250mv。 

浸出结果：浸出渣量7.1g，其中磁性渣5.27g，硅渣1.83g。磁性渣溶解率42.40％， 

结论是磁性渣在第1段浸出过程中的浸出性能与合金粉是相同的。 

实施例8 

关于浸出槽 

白合金硫酸第2段浸出为氧化浸出，应采用充气搅拌浸出槽。 

试验用充气搅拌浸出槽示意图如图2所示。 

其中搅拌装置为JHS-1电子恒速搅拌机1，转速0-1500转/分，功率90W，可以设定和稳定转速；浸出槽为特制的1.5L烧杯8，规格为Φ120×170mm，烧杯座落在电炉4上；搅拌轴9和桨叶5均为钛制；桨叶形式为直叶圆盘涡轮桨，规格为Φ54×11mm；桨叶距杯底约5-10mm；烧杯内装有两个聚四氟乙烯挡板7，规格为128×12mm；挡板底端距杯底20mm；空气管2为带有喷嘴的玻璃管；喷嘴出口位置在叶片与轴之间，距叶轮辐板5mm左右；空气管用卡子3固定在搅拌支架上，为保温和防止蒸发，杯上装有盖板6。 

该装置还配有接触变压器、温度控制器、温度探头、微型空压机、另备有便携式电位计，以监测反应进行的程度。 

以上实施例只是对本发明作较为详细的描述，不是用来限定本发明的保护范围的，在不脱离本发明的精神和构思的范围内，本领域普通技术人员可以进行各种改进或变化，仍然属于本发明的保护范围。 

Claims (3)

1.一种使用硫酸浸出白合金的方法，该方法有以下步骤：

1)选用白合金为水淬产品，粒度为1-10mm，用破碎机和球磨机将粒状白合金破碎并磨至-100目--400目作为浸出原料；

2)第1段浸出：称取磨至-100目--400目的白合金50-150克于一个反应器中，用H₂SO₄按液/固(L/S)＝4-7∶1配制浸出液，上述液/固＝4-7∶1是100克合金粉配400-700mL硫酸溶液，其中硫酸溶液的浓度为：3.4mol/L，该H₂SO₄一次投入；在温度为85-100℃下，搅拌转速为400-1000转/分，浸出时间为4-10h；上述浸出液送下一工序，进行第2段浸出；

3)第2段浸出：通空气氧化浸出，主要溶解铜，将溶液体积调整至700-1000mL，液/固＝7-10∶1，温度控制在80-85℃，空气流量是100g合金0.4-1.6L/min，空气用量150-600L/100g合金，采用充气涡轮搅拌，搅拌转速为500-700转/分，浸出4-8h，有95±1％的铜溶解；

4)矿浆经过滤、用水洗涤，得到渣和滤液，湿渣用水浆化，用湿式磁选机将磁性和弱磁性料选出，该料占新投入原料的10-20％，返回第1段浸出；剩余矿浆经过滤得到硅渣和滤液，二者均可再利用或均可废弃；

5)得到的浸出液含Cu、Fe、Co、Mn元素，作为回收Cu、Co的原液。

2.如权利要求1所述的使用硫酸浸出白合金的方法，其特征在于：称取磨至-200目--400目的白合金50-150克于一个反应器中， 在第1段浸出时的温度为：90-100℃，液固比为5-6∶1，初始酸度为6.8N/L，搅拌转速为500-800转/分，浸出6-8h；在第2段浸出时的温度为：80-85℃，液固比为8-9∶1，搅拌转速为550-650转/分，空气流量是100g合金0.6-1.2L/min，浸出5-7h。

3.如权利要求1所述的使用硫酸浸出白合金的方法，其特征在于：称取磨至-200目--300目的白合金50-150克于一个反应器中，在第1段浸出时的温度为：90-95℃，液固比为5∶1，初始酸度为6.8N/L，搅拌转速为500-700转/分，浸出7-8h；在第2段浸出时的温度为：80℃，液固比为8∶1，搅拌转速为600转/分，空气流量是100g合金0.6-0.8L/min，浸出5-6h。 

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