CN102634677B

CN102634677B - 一种回收富钴冰铜浸出液中钴的方法

Info

Publication number: CN102634677B
Application number: CN201210107829.2A
Authority: CN
Inventors: 王玉华; 张晗; 卢苏君; 王书友; 张琴; 陈盛菊; 张彦儒
Original assignee: Jinchuan Group Co Ltd
Current assignee: Jinchuan Group Co Ltd
Priority date: 2012-04-13
Filing date: 2012-04-13
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2032-04-13
Also published as: CN102634677A

Abstract

本发明提供了一种回收富钴冰铜浸出液中钴的方法，对富钴冰铜湿法浸出，用现有方法对富钴冰铜的浸出渣进行处理，得到脱铜后液，再将该脱铜后液送入富钴冰铜的常压浸出工序，进行反应；过滤，得到常压浸出渣和铜铁含量分别小于0.01g/L的常压浸出液；将镍精炼系统氯气除钴渣加入该铜铁含量分别小于0.01g/L的常压浸出液中，进行钴渣沉钴反应；过滤后得到富钴浸出液除钴后液和二次钴渣。本方法对富钴冰铜浸出液进行处理，回收该浸出液中的镍和钴，整个过程不带入任何杂质离子，对现有生产不造成影响，能够保证电解镍的质量，且工艺流程简单、镍钴分离效率高、生产成本低、沉钴率大于98%，金属回收率高。

Description

一种回收富钴冰铜浸出液中钴的方法

技术领域

本发明属于有色金属冶炼技术领域，涉及一种富钴冰铜浸出液的处理方法，具体涉及一种回收富钴冰铜浸出液中钴的方法。

背景技术

转炉渣是镍钴火法冶炼流程中的中间产物，大多由铁橄榄石、磁性铁及玻璃相等组成，大部分镍钴与硅酸盐或铁的氧化物结合呈渣化状态，长期以来在火法流程中循环处理，不利于镍钴的回收。为了将转炉渣开路处理，提高钴回收率，控制条件将转炉渣还原硫化制备成富钴冰铜，再将富钴冰铜湿法处理回收镍钴。湿法浸出时控制适当的技术条件将绝大部分铁抑制在渣中，浸出液电积脱铜后主要成分为镍（＞70g/l）、钴（＞3g/l）铜（＜3g/l）和铁（＜1.5g/l）。由于这种浸出液中还含有少量杂质，传统的从这种浸出液中回收钴的方法是化学法除铁、萃取或化学法除铜后，二（2-乙基己基）磷酸萃取深度除杂，除杂后液再进行镍钴分离。常用的镍钴分离方法有溶剂萃取法、黑镍除钴法及氯气氧化除钴法等。溶剂萃取法涉及除油等工序，除油后液返回镍系统时会在某种程度上影响电解镍质量。氯气氧化除钴法会造成钴渣含镍高，钴渣量大。黑镍除钴法是利用Ni³⁺的强氧化性除钴，黑镍除钴效果很明显，氧化率一般都在98%左右；且反应速度快，不引入杂质，镍钴分离彻底，具有明显的优点和适应性。但是，黑镍除钴需采用电氧化法制备黑镍，黑镍制备成本较高，增加黑镍制备工序也不具有经济性。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种回收富钴冰铜浸出液中钴的方法，既不影响电解镍质量，又能降低钴渣中的含镍量，成本较低。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种回收富钴冰铜浸出液中钴的方法，具体按以下步骤进行：

步骤1：对富钴冰铜湿法浸出，用现有方法对富钴冰铜的浸出渣进行处理，得到脱铜后液，再将该脱铜后液送入富钴冰铜的常压浸出工序，控制该脱铜后液与富钴冰铜的液固比为8～11︰1，在70℃～80℃的温度下反应时间3小时～6小时；过滤，得到常压浸出渣和常压浸出液；

步骤2：将镍精炼系统氯气除钴渣加入步骤1的铜铁含量分别小于0.01g/L的常压浸出液中，在73℃～80℃的温度下钴渣沉钴反应120min～180min，反应终点的pH值为4.8～5.0；控制一次钴渣中Ni³⁺与铜铁含量分别小于0.01 g/L的常压浸出液中Co²⁺的摩尔比为4～5︰1；过滤后得到富钴浸出液除钴后液和二次钴渣。

所述步骤2中得到的富钴浸出液除钴后液送入镍精炼系统补镍。

所述步骤2中得到的二次钴渣送现行钴精炼系统生产电积钴或草酸钴。

本发明回收方法利用富钴冰铜中硫化物的还原性除去富钴浸出液中少量的铜铁杂质，同时利用一次钴渣中三价镍所具有的氧化性质氧化沉淀富钴浸出液中的二价钴，在反应器中发生氧化—还原反应，对富钴冰铜浸出液进行处理，整个过程不带入任何杂质离子，对现有生产不造成影响，能够保证电解镍的质量，且工艺流程简单、镍钴分离效率高、生产成本低、沉钴率大于98%，金属回收率高；该方法能有效提高镍钴回收率，降低生产成本，简化工艺流程。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

火法熔炼将转炉渣中的钴富集在富钴冰铜中，然后采用有色金属湿法冶金方法对富钴冰铜进行湿法浸出，再从富钴冰铜的浸出液中回收钴。传统的从富钴冰铜的浸出液中回收钴的方法是先通过化学法除铁、萃取或化学法对富钴冰铜的浸出液进行除铜后， P204（湿法冶金领域常用的一种国产萃取剂的型号）萃取深度除杂，得到除杂后液，再采用溶剂萃取法、黑镍除钴法及氯气氧化除钴法等方法对除杂后液进行镍钴分离。但对除杂后液进行镍钴分离的方法有些会影响电解镍的质量，有些会造成钴渣含镍量高，有些会导致较高的处理成本。针对上述已有技术的不足，本发明提供了一种既不影响电解镍质量，钴渣中镍含量较低，又能有效提高镍钴回收率、降低生产成本、简化工艺流程的湿法冶炼工艺方法。该方法具体按以下步骤进行，其流程图如图1所示：

步骤1：采用现有方法对富钴冰铜进行常压浸出、过滤，按现有工艺对过滤后的常压浸出渣进行常压预浸、加压全浸和过滤，将过滤后液进行电积脱铜，得到脱铜后液，再将该脱铜后液送入富钴冰铜的常压浸出工序，控制该脱铜后液与富钴冰铜的液固比为8～11︰1，在70～80℃的温度下反应时间3～6小时；所用的富钴冰铜中化学成分为镍35%～45%、钴2%～3%、铜15%～25%、铁23%～26%；对反应产物进行过滤，得到常压浸出渣和铜、铁含量分别小于0.01 g/L的常压浸出液；

步骤2：将常压浸出渣按现有方法进行处理，得到脱铜后液；

将镍精炼系统氯气除钴渣（一次钴渣）加入步骤1的铜铁含量分别小于0.01 g/L的常压浸出液中，在73～80℃的温度下钴渣沉钴反应120～180min，反应终点的pH值为4.8～5.0；控制一次钴渣中Ni³⁺与铜铁含量分别小于0.01 g/L的常压浸出液中Co²⁺的摩尔比为4～5︰1，过滤后得到富钴浸出液除钴后液和二次钴渣。

深度除杂后的浸出液镍钴分离采用的一次钴渣是镍精炼系统用氯气沉积镍溶液中的钴离子产生的净化钴渣，其化学成分为：钴8%～12%、镍40%～45%。

步骤3：富钴浸出液除钴后送入镍精炼系统补镍，二次钴渣送现行钴精炼系统生产电积钴或草酸钴。

本发明方法的化学反应体系是一个固—液两相传质过程，利用富钴冰铜中硫化物的还原性除去富钴浸出液中少量的铜铁杂质，同时利用一次钴渣中三价镍所具有的氧化性质氧化沉淀富钴浸出液中的二价钴，在反应器中发生氧化—还原反应。具体为：首先将富钴冰铜浸出，浸出液脱铜后，含有少量铜铁杂质的富钴浸出液返入富钴冰铜一段浸出工序除杂，滤渣进入下一步浸出工序；滤液再以镍精炼系统的一次氯气除钴渣作氧化剂，氧化沉淀其中的二价钴，将富钴浸出液除钴后送入精炼厂现行镍精炼系统补镍，将富含钴的二次钴渣送现行钴精炼系统生产电积钴或草酸钴产品。

本发明方法将富钴冰铜中镍钴的回收与现行的镍钴系统生产工艺融洽的结合，富钴浸出液除钴后送入现行镍精炼系统补镍，二次钴渣送现行钴精炼系统生产电积钴或草酸钴产品。整个过程不带入任何杂质离子，对现有生产不造成影响，能够保证电解镍的质量，且工艺流程简单、镍钴分离效率高、生产成本低、沉钴率大于98%，金属回收率高。

实施例1

某富钴冰铜浸出脱铜后得到的浸出液成分为Ni70.52g/l、Co 3.33g/l、Cu 1.76g/l、Fe0.45g/l；首先将这种富钴浸出液返回富钴冰铜一段浸出工序除杂，该富故浸出液与富钴冰铜的液固比为10：1，在70℃的温度下反应4小时，得到成分为Ni76.12g/l、Co 3.65g/l、Cu 0.0093g/l、Fe0.001g/l的铜铁含量分别小于0.01g/l的浸出液；再向该铜铁含量分别小于0.01g/l的浸出液中加入镍精炼系统氯气除钴渣（一次钴渣），控制一次钴渣中Ni³⁺与铜铁含量分别小于0.01g/l的浸出液中Co²⁺的摩尔比为4：1，在73℃的温度下除钴反应150min．反应终点pH值为4.8～5.0，得到典型成分为Ni80.01g/l、Co0.11 g/l、Cu＜0.002g/l、Fe＜0.001g/l的浸出液除钴后液和典型成分为Ni30%、Co 20%、Fe 1.6%、Cu 0.12%的二次钴渣；将该浸出液除钴后液送镍电解系统补镍；将该得二次钴渣送钴精炼系统生产电积钴或草酸钴产品。过程沉钴率大于 97%。

实施例2

某富钴冰铜浸出脱铜后得到的浸出液成分为Ni86.00g/l、Co 4.36g/l、Cu 3.02g/l、 Fe1.18g/l；首先将这种富钴浸出液返回富钴冰铜一段浸出工序除杂，富钴浸出液与富钴冰铜的液固比为9：1，在80℃的温度下反应5.5小时，得到成分为Ni90.33g/l、Co 4.88g/l、Cu 0.0051g/l、Fe0.001g/l的铜铁含量分别小于0.01 g/l的浸出液；再向该铜铁含量分别小于0.01 g/l的浸出液中加入镍精炼系统氯气除钴渣（一次钴渣），控制一次钴渣中Ni³⁺与铜铁含量分别小于0.01 g/l的浸出液中Co²⁺的摩尔比为4：1，在80℃的温度下除钴反应180min．反应终点pH值为4.8～5.0，得到典型成分为Ni93.02g/l、Co0.05 g/l、Cu＜0.001g/l、Fe＜0.001g/l的浸出液除钴后液和典型成分为Ni 28.30%、Co 17.88%、Fe0.83%、Cu 0.091%的二次钴渣，将该浸出液除钴后液送镍电解系统补镍；将该二次钴渣送钴精炼系统生产电积钴或草酸钴产品。过程沉钴率大于98%。

实施例3

采用现有方法对富钴冰铜进行常压浸出、过滤，按现有工艺对过滤后的常压浸出渣进行常压预浸、加压全浸和过滤，将过滤后液进行电积脱铜，得到脱铜后液，再将该脱铜后液送入富钴冰铜的常压浸出工序，控制该脱铜后液与富钴冰铜的液固比为8：1，在75℃的温度下反应时间3小时；过滤，得到常压浸出渣和铜铁含量分别小于0.01 g/L的常压浸出液；将常压浸出渣按现有方法进行处理，得到脱铜后液；将镍精炼系统氯气除钴渣（一次钴渣）加入铜铁含量分别小于0.01 g/L的常压浸出液中，在77℃的温度下钴渣沉钴反应120min，反应终点的pH值为4.8；控制一次钴渣中Ni³⁺与铜铁含量分别小于0.01 g/L的常压浸出液中Co²⁺的摩尔比为5：1；富钴浸出液除钴后送入镍精炼系统补镍，二次钴渣送现行钴精炼系统生产电积钴或草酸钴。

实施例4

采用现有方法对富钴冰铜进行常压浸出、过滤，按现有工艺对过滤后的常压浸出渣进行常压预浸、加压全浸和过滤，将过滤后液进行电积脱铜，得到脱铜后液，再将该脱铜后液送入富钴冰铜的常压浸出工序，控制该脱铜后液与富钴冰铜的液固比为11：1，在72℃的温度下反应时间6小时；所用的富钴冰铜中化学成分为镍35%～45%、钴2%～3%、铜15%～25%、铁23%～26%；对反应产物进行过滤，得到常压浸出渣和铜铁含量分别小于0.01 g/L的常压浸出液；将常压浸出渣按现有方法进行处理，得到脱铜后液；将镍精炼系统氯气除钴渣（一次钴渣）加入铜铁含量分别小于0.01 g/L的常压浸出液中，在75℃的温度下钴渣沉钴反应130min，反应终点的pH值为5.0；控制一次钴渣中Ni³⁺与铜铁含量分别小于0.01 g/L的常压浸出液中Co²⁺的摩尔比为4.5：1；富钴浸出液除钴后送入镍精炼系统补镍，二次钴渣送现行钴精炼系统生产电积钴或草酸钴。

实施例5

采用现有方法对富钴冰铜进行常压浸出、过滤，按现有工艺对过滤后的常压浸出渣进行常压预浸、加压全浸和过滤，将过滤后液进行电积脱铜，得到脱铜后液，再将该脱铜后液送入富钴冰铜的常压浸出工序，控制该脱铜后液与富钴冰铜的液固比为9.5：1，在78℃的温度下反应时间4.5小时；所用的富钴冰铜中化学成分为镍35%～45%、钴2%～3%、铜15%～25%、铁23%～26%；对反应产物进行过滤，得到常压浸出渣和铜铁含量分别小于0.01 g/L的常压浸出液；将常压浸出渣按现有方法进行处理，得到脱铜后液；将镍精炼系统氯气除钴渣（一次钴渣）加入铜铁含量分别小于0.01 g/L的常压浸出液中，在74℃的温度下钴渣沉钴反应170min，反应终点的pH值为4.9；控制一次钴渣中Ni³⁺与铜铁含量分别小于0.01 g/L的常压浸出液中Co²⁺的摩尔比为5：1；富钴浸出液除钴后送入镍精炼系统补镍，二次钴渣送现行钴精炼系统生产电积钴或草酸钴。

Claims

1.一种回收富钴冰铜浸出液中钴的方法，对富钴冰铜浸出液进行处理，回收该浸出液中的镍和钴，整个过程不带入任何杂质离子，对现有生产不造成影响，能够保证电解镍的质量，且工艺流程简单、镍钴分离效率高、生产成本低、沉钴率大于98%，金属回收率高；其特征在于，该方法具体按以下步骤进行：

步骤1：对富钴冰铜湿法浸出，用现有方法对富钴冰铜的浸出渣进行处理，得到脱铜后液，再将该脱铜后液送入富钴冰铜的常压浸出工序，控制该脱铜后液与富钴冰铜的液固比为8～11：1，在70～80℃的温度下反应时间3～6小时；过滤，得到常压浸出渣和常压浸出液；

步骤2：将镍精炼系统氯气除钴渣加入步骤1的铜铁含量分别小于0.01g/L的常压浸出液中，在73℃～80℃的温度下钴渣沉钴反应120 min～180min，反应终点的pH值为4.8～5.0；控制一次钴渣中Ni³⁺与铜铁含量分别小于0.01 g/L的常压浸出液中Co²⁺的摩尔比为4～5：1；过滤后得到富钴浸出液除钴后液和二次钴渣。

2.如权利要求1所述的回收富钴冰铜浸出液中钴的方法，其特征在于，所述步骤1常压浸出液中的铜、铁含量分别小于0.01 g/L。

3.如权利要求1所述的回收富钴冰铜浸出液中钴的方法，其特征在于，所述步骤2中得到的富钴浸出液除钴后液送入镍精炼系统补镍。

4.如权利要求1所述的回收富钴冰铜浸出液中钴的方法，其特征在于，所述步骤2中得到的二次钴渣送现行钴精炼系统生产电积钴或草酸钴。