CN102994778A - 一种从酸浸硫化尾矿的浸出液中分离富集钴的方法 - Google Patents

一种从酸浸硫化尾矿的浸出液中分离富集钴的方法 Download PDF

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杜昊
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Abstract

一种从酸浸硫化尾矿的浸出液中分离富集钴的方法，涉及一种从高含铁、镁等硫酸盐溶液中分离富集钴的方法。其特征在于其分离过程将在酸浸硫化尾矿的浸出液中加入铁粉进行杂质的氧化反应，然后调节pH值进行沉淀过滤，过滤出固体杂质后，采用离子交换树脂进行钴离子吸附，最后经脱附分离得到硫酸钴溶液。本发明的方法，能实现钴离子与其他金属离子的有效分离，钴的富集提取率达到95%以上，总铁的平均浓度在1.0g/l以下，使得钴离子的纯度与浓度达到精炼标准。

Description

一种从酸浸硫化尾矿的浸出液中分离富集钴的方法
技术领域
一种从酸浸硫化尾矿的浸出液中分离富集钴的方法，涉及一种从高含铁、镁等硫酸盐溶液中分离富集钴的方法。 
背景技术
铜矿矿粉或镍矿矿粉经过浮选工艺留下的大量矿渣称之为铜尾矿，镍尾矿或者综合称之为铜镍尾矿，在选矿过程产生的尾矿中，还含有有价金属。对上述尾矿的处理方法，通常采用硫酸浸出的方法，在使用酸浸工艺对尾矿中有价金属钴的回收过程中，浸出液中同时也会混入大量的铁、镁等杂质离子。目前对浸出液中钴金属成分的分离、富集与回收的方法主要有化学沉淀法、溶剂萃取法。由于浸出液中Fe3+、Mg2+含量较高、Co2+含量较低，使用化学沉淀法难以实现彻底分离，容易掺杂其他金属离子。使用有机萃取法需采用多级串萃和反萃工艺，才能达到一定分离效率，操作复杂；萃取剂和稀释剂易燃易挥发，给生产带来安全隐患；萃取剂的夹带和流失会导致环境污染；残留在反萃液中的萃取剂和稀释剂会给电积工艺及最终的钴产品质量带来影响。 
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种分离回收效果好、操作简单的从酸浸硫化尾矿的浸出液中分离富集钴的方法。 
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。 
一种从酸浸硫化尾矿的浸出液中分离富集钴的方法，其特征在于其分离过程将在酸浸硫化尾矿的浸出液中加入还原铁粉对三价铁离子进行还原处理，然后调节pH值进行沉淀过滤，过滤出固体杂质后，采用离子交换树脂进行钴离子吸附，最后经脱附分离得到硫酸钴溶液。 
本发明的一种从酸浸硫化尾矿的浸出液中分离富集钴的方法，其特征在于在酸浸硫化尾矿的浸出液中加入铁粉量为浸出液总铁含量与铁粉的重量比例4:1至6:1。 
本发明的一种从酸浸硫化尾矿的浸出液中分离富集钴的方法，其特征在于调节pH值进行沉淀过滤过程是加入碳酸钠调节pH值为5.5-6.5。 
本发明的一种从酸浸硫化尾矿的浸出液中分离富集钴的方法，其特征在于采用离子交换树脂进行钴离子吸附过程，采用的离子交换树脂为SI-2。 
本发明采用的离子交换树脂的脱附剂是浓度为20%—40%的硫酸溶液。 
本发明的一种从酸浸硫化尾矿的浸出液中分离富集钴的方法，在酸浸硫化尾矿的浸出液中加入铁粉、碳酸钠等试剂对溶液进行精确调节，过滤固体杂质后，再把溶液通入填有硅基树脂（SI-2）的柱子中，使得钴离子全部停留于树脂上，而溶液中的其他金属离子将随溶液一起排出，再通过清水、脱附液对硅基树脂（SI-2）柱子进行串洗，最后使钴离子溶解于稀硫酸溶液中，实现钴离子与其他金属离子的有效分离，最后得到纯度与浓度都达到精炼标准的硫酸钴溶液，钴的富集提取率达到95%以上，富集液中钴离子的平均浓度在27.0g/l以上；总铁的平均浓度在1.0g/l以下。所以，现在通过特殊的离子交换树脂选择性的吸附钴离子，从而使金属钴离子从溶液中被分离出来，实现钴离子与其他金属离子的彻底分离，使得钴离子的纯度与浓度达到精炼标准。 
具体实施方式
一种从酸浸硫化尾矿的浸出液中分离富集钴的方法，其分离过程将在酸浸硫化尾矿的浸出液中加入还原铁粉对3价铁离子进行还原处理，然后调节pH值进行沉淀过滤，过滤出固体杂质后，采用离子交换树脂进行钴离子吸附，最后经脱附分离得到硫酸钴溶液。 
实施例1 
通过实验得到尾矿酸浸液的化学组成
表1  尾矿酸浸液化学组成
在此溶液中金属离子Fe3+、Mg2+含量较高、Co2+含量较低，为了满足此种树脂的最佳吸附条件，必须对溶液进行预先的调节处理。首先需要按照溶液中的总铁含量与还原铁粉的比例5:1，搅拌速度60r/min，向溶液中加入还原铁粉，保证将溶液中所含的Fe3+全部还原为Fe2+。测量溶液PH值，正常溶液PH值为4.0左右，再按照搅拌速度60r/min，加入浓度为500g/l的碳酸钠溶液提高溶液的PH值直至6.0。
经过处理后的溶液用泵以６ＢＶ/h（ＢＶ是指床内树脂的体积，下同）的流速经过介质过滤器、精密过滤器进入SI-2树脂交换柱进行Co的吸附富集。此种树脂中的官能团能首先选择性的和钴离子形成较为稳定的络合物，当吸附的钴离子达到树脂的饱和吸附容量后停止，然后排出剩余残液。树脂吸附饱和后需进行适度清洗，以去除残留在SI-2树脂内的其它离子，将自来水用泵以15BV/h的流速清洗柱子30min，清洗结束后关闭自来水阀门。然后将脱附剂（35%硫酸溶液）用泵以5BV/h的流速清洗交换柱30min，收集脱附液，得到浓度为27g/l的硫酸钴溶液，脱附结束后关闭脱附液阀门。然后将自来水用泵以15BV/h的流速清洗交换柱，至出口液pH值5.0时结束清洗，清洗结束后关闭自来水阀门，交换柱准备下一循环的吸附。最后得到纯度与浓度都达到冶炼标准的硫酸钴溶液，从而达到对钴离子精确富集的目的。 
实施例2 
其它条件同例1，在酸浸硫化尾矿的浸出液中加入铁粉量为浸出液总铁含量与铁粉的重量比例4:1；调节pH值进行沉淀过滤过程是加入碳酸钠调节pH值为5.5。最后得到纯度与浓度都达到冶炼标准的硫酸钴溶液。
实施例3 
其它条件同例1，在酸浸硫化尾矿的浸出液中加入铁粉量为浸出液总铁含量与铁粉的重量比例6:1；调节pH值进行沉淀过滤过程是加入碳酸钠调节pH值为6.5。最后得到纯度与浓度都达到冶炼标准的硫酸钴溶液。
实施例4 
其它条件同例1，脱附剂（25%硫酸溶液）用泵以5BV/h的流速清洗交换柱30min，收集脱附液，得到浓度为20g/l的硫酸钴溶液，脱附结束后关闭脱附液阀门。然后将自来水用泵以15BV/h的流速清洗交换柱，至出口液pH值5.0时结束清洗，清洗结束后关闭自来水阀门，交换柱准备下一循环的吸附。最后得到纯度与浓度都达到冶炼标准的硫酸钴溶液。

Claims (4)

1.一种从酸浸硫化尾矿的浸出液中分离富集钴的方法，其特征在于其分离过程将在酸浸硫化尾矿的浸出液中加入铁粉进行杂质的氧化反应，然后调节pH值进行沉淀过滤，过滤出固体杂质后，采用离子交换树脂进行钴离子吸附，最后经脱附分离得到硫酸钴溶液。
2.根据权利要求1所述的一种从酸浸硫化尾矿的浸出液中分离富集钴的方法，其特征在于在酸浸硫化尾矿的浸出液中加入铁粉量为浸出液总铁含量与铁粉的重量比例4:1至6:1。
3.根据权利要求1所述的一种从酸浸硫化尾矿的浸出液中分离富集钴的方法，其特征在于调节pH值进行沉淀过滤过程是加入碳酸钠调节pH值为5.5-6.5。
4.根据权利要求1所述的一种从酸浸硫化尾矿的浸出液中分离富集钴的方法，其特征在于采用离子交换树脂进行钴离子吸附过程，采用的离子交换树脂为SI-2。
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