CN101736151B

CN101736151B - 一种钴湿法冶炼过程中的氧化中和除铁方法

Info

Publication number: CN101736151B
Application number: CN2010103008859A
Authority: CN
Inventors: 蒋航宇; 刘琨
Original assignee: Zhejiang Huayou Cobalt Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Huayou Cobalt Co Ltd
Priority date: 2010-01-28
Filing date: 2010-01-28
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2030-01-28
Also published as: CN101736151A

Abstract

本发明公开了一种钴湿法冶炼过程中的氧化中和除铁方法。传统的氧化中和除铁方法中，需额外加入大量的氧化剂，使得氧化中和除铁工序投资或生产成本高，经济效益低下。本发明采用的技术方案为：1)一段酸浸工序：得到的一段浸出液进入提铜工序，一段浸出渣备用；2)二段还原酸浸工序：取一部分一段浸出渣，加酸和还原剂进行反应，得到的二段浸出渣经洗涤后报废，二段浸出液备用；3)氧化工序：取剩余的一段浸出渣和二段浸出液混合；4)中和除铁工序：将氧化工序得到的含Fe³⁺溶液与碱液以并流的形式加入反应容器中进行反应。本发明充分利用铜钴精矿自身的Co³⁺对Fe²⁺进行完全氧化，节约了大量原料成本，且除铁效率高。

Description

一种钴湿法冶炼过程中的氧化中和除铁方法

技术领域

本发明涉及除铁方法，具体地说是一种钴湿法冶炼过程中的氧化中和除铁方法。

背景技术

铜钴精矿中钴以氧化钴的形式、铜以氧化铜的形式存在于原料中，在传统的钴湿法冶炼过程中，先采用硫酸浸出精矿中大部分的铜，浸出液进入提铜工序，浸出的渣再添加还原剂即可把钴从精矿中浸出，得到的铜钴矿酸溶浸出液一般采用传统的化学沉淀净化和溶剂萃取相结合的工序进行净化除杂，其流程为：含钴和杂质Ni、Fe、Ca、Mg、Cu、Mn、Zn等的溶液先经氧化中和除铁，试剂沉淀除钙镁，然后经溶剂萃取深度除杂和分离钴镍，在上述的氧化中和除铁传统方法中，需额外加入大量的氧化剂，如双氧水、氯酸钠或氧气，使得氧化中和除铁工序投资或生产成本高，经济效益低下。

发明内容

本发明的目的在于针对传统氧化中和除铁方法存在的上述缺陷，提供一种工艺合理、生产成本低、除铁效率高的氧化中和除铁方法。

本发明采用的技术方案如下：一种钴湿法冶炼过程中的氧化中和除铁方法，其步骤如下：

1)一段酸浸工序：采用酸浸出铜钴精矿中大部分的铜，得到的一段浸出液进入提铜工序，一段浸出渣备用。

2)二段还原酸浸工序：取一部分一段浸出渣，加酸和还原剂进行反应，同时保持体系的温度为80-90℃、Ph值在0.5-1之间，反应后的体系进行固液分离，得到的二段浸出渣经洗涤后报废，二段浸出液备用。

3)氧化工序：取剩余的一段浸出渣和二段浸出液混合，同时保持体系的温度为80-90℃、Ph值在0.5-1之间，使二段浸出液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，将反应后的体系进行固液分离，得到的含Fe³⁺溶液进行中和工序，固体返回至二段还原酸浸工序中；由于铜钴精矿中的Co大部分是以Co³⁺的氧化物形式存在，而Co³⁺具有较强的氧化性，足以将铜钴精矿浸出液中的Fe²⁺离子氧化成Fe³⁺，因此，在本氧化工序中，将一部分的一段浸出渣和二段浸出液混合，保持体系的相应工艺条件，使铜钴精矿浸出液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，利用铜钴精矿自身的化学特性来取代高昂的氧化剂和一部分还原剂。

4)中和除铁工序：将氧化工序得到的含Fe³⁺溶液与碱液以并流的形式加入反应容器中进行反应，保持体系的温度为50-90℃、Ph值在2.5-3.5之间，待料液加入完毕后，用碱液将体系的Ph值调至4.0-5.0左右，待Ph值稳定后过滤，即得含0.01g/l Fe³⁺以下的除铁后液，铁渣回收。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采取以下技术措施：

在氧化工序中，剩余的一段浸出渣中Co金属量是二段浸出液中Fe金属量的2-10倍，可以将铜钴精矿浸出液中的Fe²⁺完全氧化成Fe³⁺。

在中和除铁工序中，含Fe³⁺溶液与碱液的流量比为0.1-10∶1，优选为5-10∶1，除铁效果好，产生的铁渣含铁量高。

在上述工序中，所用的碱液为NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃、K₂CO₃、KHCO₃、(NH₄)₂CO₃、NH₄HCO₃、氨水中的一种或任二种以上的混合物。

本发明与传统工艺相比，具有以下优点：1、充分利用铜钴精矿自身的Co³⁺对Fe²⁺进行完全氧化，省去高昂的氧化剂和一部分还原剂的使用，节约了大量原料成本；2、除铁效率高，产生的铁渣中含铁量高，便于综合回收而不污染环境，具有重大的经济价值。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

1)一段酸浸工序：取铜钴精矿矿料300g置于容器中，其主要化学成分为：Co％4.44、Cu％13.39、Fe％3.18、Mn％0.32，然后再缓慢加入工业硫酸51ml，并控制固液比为1∶10，在温度为50℃、Ph 1.5-1.0之间反应3小时，过滤后得到的一段浸出渣167.2g，其主要含量为：Co％8.76、Cu％1.32、Fe％6.78，得到的一段浸出液进入提铜工序。

2)二段还原酸浸工序：取一段浸出渣100g，控制固液比为1∶4，加入工业硫酸10ml和还原剂焦亚硫酸钠13.14g，在温度为80℃、Ph 0.5-1.0之间反应2.5小时，过滤后得到的400ml二段浸出液含总Fe5.3g/l、Fe²⁺5.12g/l；二段浸出渣81.92g，其主要含量为Co％0.46、Cu％0.42、Fe％5.69，该渣经洗涤后报废。

3)氧化工序：将二段浸出液和67.2g的一段浸出渣(一段浸出渣中钴金属量是二段浸出液中铁含量的2.8倍)一并加入到容器内，在温度为85℃、Ph 0.5左右下反应1小时，过滤后得到的反应后液中含Fe²⁺0.11g/l，得到的固体返回至二段还原酸浸工序中。

4)中和除铁工序：将反应后液与100g/l的纯碱以流量比为5∶1的流速加入到容器中，控制过程Ph维持在3.5左右，待物料加入完成后再缓慢加入纯碱将Ph调至4.5，待Ph值稳定后过滤，得到含总Fe 0.0032g/l的除铁后液和含Fe 39.06％的铁渣。

实施例2

1)一段酸浸工序：取铜钴精矿矿料300g置于容器中，其主要化学成分为：Co％4.44、Cu％13.39、Fe％3.18、Mn％0.32，然后再缓慢加入工业硫酸51ml，并控制固液比为1∶10，在温度为50℃、Ph 1.5-1.0之间反应3小时，过滤后得到的一段浸出渣167.2g，其主要含量为：Co％8.76、Cu％1.32、Fe％6.78，得到的一段浸出液进入提铜工序。再重复此工序一次，将一段浸出渣累积至334.4g。

3)氧化工序：将二段浸出液和234.4g的一段浸出渣(一段浸出渣中钴金属量是二段浸出液中铁含量的9.68倍)一并加入到容器内，在温度为85℃、Ph 0.5左右下反应1小时，过滤后得到的反应后液中含Fe²⁺0.08g/l，得到的固体返回至二段还原酸浸工序中。

4)中和除铁工序：将反应后液与110g/l的纯碱以流量比为8∶1的流速加入到容器中，控制过程Ph维持在3.5左右，待物料加入完成后再缓慢加入纯碱将Ph调至4.5，待Ph值稳定后过滤，得到含总Fe 0.0054g/l的除铁后液和含Fe 40.16％的铁渣。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。

Claims

1.一种钴湿法冶炼过程中的氧化中和除铁方法，其步骤如下：

1)一段酸浸工序：采用酸浸出铜钴精矿中大部分的铜，得到的一段浸出液进入提铜工序，一段浸出渣备用；

2)二段还原酸浸工序：取一部分一段浸出渣，加酸和还原剂进行反应，同时保持体系的温度为80～90℃、pH值在0.5～1之间，反应后的体系进行固液分离，得到的二段浸出渣经洗涤后报废，二段浸出液备用；

3)氧化工序：取剩余的一段浸出渣和二段浸出液混合，同时保持体系的温度为80～90℃、pH值在0.5～1之间，使二段浸出液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，将反应后的体系进行固液分离，得到的含Fe³⁺溶液进行中和工序，固体返回至二段还原酸浸工序中；

4)中和除铁工序：将氧化工序得到的含Fe³⁺溶液与碱液以并流的形式加入反应容器中进行反应，保持体系的温度为50～90℃、pH值在2.5～3.5之间，待料液加入完毕后，用碱液将体系的pH值调至4.0～5.0左右，待pH值稳定后过滤，即得含Fe³⁺的除铁后液，Fe³⁺的浓度在0.01g/l以下。

2.根据权利要求1所述的氧化中和除铁方法，其特征在于在氧化工序中，剩余的一段浸出渣中Co金属量是二段浸出液中Fe金属量的2～10倍。

3.根据权利要求1或2所述的氧化中和除铁方法，其特征在于在中和除铁工序中，含Fe³⁺溶液与碱液的流量比为0.1-10∶1。

4.根据权利要求3所述的氧化中和除铁方法，其特征在于所述的碱液为NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃、K₂CO₃、KHCO₃、(NH₄)₂CO₃、NH₄HCO₃、氨水中的一种或任二种以上的混合物。