CN103789543A - 一种硫化钴与水钴矿混合浸出二价钴和二价铜的方法 - Google Patents

一种硫化钴与水钴矿混合浸出二价钴和二价铜的方法 Download PDF

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陈以贵
牛镇岭
杜长福
仲扣成
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Abstract

本发明涉及一种硫化钴与水钴矿混合浸出二价钴和二价铜的方法，制备浸出原料：将硫化钴精矿与水钴矿按照1:2-1:4的比重混合后研磨，颗粒大小细至过-100目筛，以此混合颗粒作浸出原料；硫化钴去硫反应：采用无机酸作为浸出剂，以3:1-6:1的液固比与浸出原料混合，在60-90℃的反应温度、80-200r/min搅拌速度下反应时间2-5h；水钴矿还原反应：添加还原剂，在60-90℃的反应温度、80-200r/min的搅拌速度下再反应2-5h；固液分离：反应完成后，用真空过滤器进行固液分离，滤饼洗涤回收有价金属钴和铜后废弃，收集到的滤液为二价钴和二价铜的混合浸出液。

Description

一种硫化钴与水钴矿混合浸出二价钴和二价铜的方法
技术领域
本发明涉及有色金属湿法冶金领域，具体涉及到一种硫化钴精矿与水钴矿混合浸出二价钴和二价铜的方法。 
背景技术
       钴具有耐腐蚀、熔点高、强磁性等优良性能，是生产各种特殊钢、耐热合金、抗腐蚀合金、磁性合金、工业催化剂等产品的重要原料，广泛用于航空航天、机械制造、石油炼制、新能源电池领域，是一类不可替代的基础材料。随着我国国民经济的持续发展，对钴材料的需求大幅度增长，利用水钴矿生产钴产品是目前我国钴冶金的重要途径之一。水钴矿属成分复杂的钴氧化物、氢氧化物，一般用酸性条件下还原浸出的方法，常用的还原剂有二氧化硫、亚硫酸盐等。 
发明内容
本发明的目的是提供一种硫化钴精矿与水钴矿混合浸出的方法，具体地讲就是采用廉价的硫酸或盐酸或这两种酸的混合物作浸出剂，将硫化钴精矿与水钴矿按一定的比例混合，以硫化钴精矿作还原剂，水钴矿作氧化剂，首先进行氧化浸出，把硫化钴精矿中的硫化状态存在的钴溶解，然后再用还原剂进行还原反应，把剩余的高价钴浸出的方法。 
       本发明采取的技术方案为： 
一种硫化钴与水钴矿混合浸出二价钴和二价铜的的方法，包括以下步骤：
（1）制备浸出原料：将硫化钴精矿与水钴矿按照1:2-1:4的比重混合后研磨，颗粒大小细至过-100目筛，以此混合颗粒作浸出原料。
（2）硫化钴去硫反应：采用无机酸作为浸出剂，以3:1-6:1的液固比与浸出原料混合，在60-90℃的反应温度、80-200r/min搅拌速度下反应时间2-5h。 
（3）水钴矿还原反应：添加还原剂，在60-90℃的反应温度、80-200r/min的搅拌速度下再反应2-5h。 
（4）固液分离：反应完成后，用真空过滤器进行固液分离，滤饼洗涤回收有价金属钴和铜后废弃，收集到的滤液为二价钴和二价铜的混合浸出液。 
进一步地，步骤（2）中无机酸为盐酸或硫酸，或者盐酸和硫酸的混合溶液，所述无机酸的初始氢离子含量为3.0-6.0mol/L。 
再进一步地，步骤（3）中添加的还原剂为亚硫酸钠或焦亚硫酸钠或二氧化硫。 
采取以上技术方案后，本发明的有益效果为： 
本发明以硫化钴精矿与水钴矿混合浸出的二价的钴和二价铜，浸出过程中水钴矿是硫化钴精矿的氧化剂，硫化钴精矿是水钴矿的还原剂，大幅度降低了辅料消耗，具有加工成本低、工艺流程简单、浸出效果好的特点，钴浸出率≥99.0%、铜浸出率≥98.0%。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步详述： 
实施例1：
取硫化钴精矿（其中Co含量14.95wt%、Cu含量2.23wt%）50g、水钴矿（其中Co含量8.21wt%、Cu含量10.45wt%）250g，粉碎磨细至过-100目筛，按液固比3:1的比例与酸度为6mol/L的硫酸溶液混合，搅拌速度设定为200r/min，反应温度设定为60℃，浸出反应5h；然后添加亚硫酸钠7.0g在同等温度和转速下继续浸出反应2h；反应完成后使用真空过滤器过滤，过滤后收集浸出渣195g，渣中含钴0.093%、含铜0.12%；钴浸出率99.35%、铜浸出率99.10%。
实施案例2： 
取硫化钴精矿（其中Co含量14.95wt%、Cu含量2.23wt%）50g、水钴矿（其中Co含量8.21wt%、Cu含量10.45wt%）250g，粉碎磨细至过-100目筛，按液固比6:1投入起始酸度为3mol/L的硫酸溶液中，搅拌速度设定为80r/min，反应温度设定为90℃，浸出反应2h；然后加入焦亚硫酸钠5.3g在同等温度和转速下继续浸出反应5h；反应完成后使用真空过滤器过滤，过滤后收集浸出渣198g，渣中钴0.087%，铜0.14%；钴浸出率99.38%，铜浸出率98.98%。
实施案例3： 
取硫化钴精矿（其中Co含量14.95wt%、Cu含量2.23wt%）50g、水钴矿（其中Co含量8.21wt%、Cu含量10.45wt%）250g，粉碎磨细至过-100目筛，按液固比4:1投入起始酸度（氢离子）为4.5mol/L的硫酸溶液中，搅拌速度设定为150r/min，反应温度设定为75℃，浸出反应3h；然后加入亚硫酸钠7.2g在同等温度和转速下继续浸出反应3h；反应完成后使用真空过滤器过滤，过滤后收集浸出渣190g，渣中含钴0.080%、含铜0.13%；钴浸出率99.45%、铜浸出率99.10%。
实施案例4： 
取硫化钴精矿（其中Co含量14.95wt%、Cu含量2.23wt%）50g、水钴矿（其中Co含量8.21wt%、Cu含量10.45wt%）350g，粉碎磨细至过-100目筛，按液固比5:1投入起始酸度为6mol/L的硫酸和盐酸的混合溶液中，搅拌速度设置为130r/min，反应温度设置为80℃，浸出反应4h；然后加入液体二氧化硫4.5g在同等温度和转速下继续浸出反应2h；反应完成后使用真空过滤器过滤，过滤后收集浸出渣260g，渣中含钴0.094%、含铜0.15%；钴浸出率99.33%、铜浸出率98.96%。
实施案例5： 
取硫化钴精矿（其中Co含量14.95wt%、Cu含量2.23wt%）50g、水钴矿（其中Co含量8.21wt%、Cu含量10.45wt%）200g，粉碎磨细至过-100目筛，按液固比4:1投入起始酸度（氢离子）为4.5mol/L的盐酸溶液中，控制搅拌速度为130r/min，反应温度为70℃，浸出反应4h；然后加入亚硫酸钠1.8g在同等温度和转速下继续浸出反应2h；反应完成后使用真空过滤器过滤，过滤后收集浸出渣165g，渣中含钴0.098%、含铜0.12%；钴浸出率99.32%、铜浸出率99.10%。

Claims (3)

1.一种硫化钴与水钴矿混合浸出二价钴和二价铜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备浸出原料：将硫化钴精矿与水钴矿按照1:2-1:4的比重混合后研磨，颗粒大小细至过-100目筛，以此混合颗粒作浸出原料；
(2)硫化钴去硫反应：采用无机酸作为浸出剂，以3:1-6:1的液固比与浸出原料混合，在60-90℃的反应温度、80-200r/min搅拌速度下反应时间2-5h；
(3)水钴矿还原反应：添加还原剂，在60-90℃的反应温度、80-200r/min的搅拌速度下再反应2-5h；
(4)固液分离：反应完成后，用真空过滤器进行固液分离，滤饼洗涤回收有价金属钴和铜后废弃，收集到的滤液为二价钴和二价铜的混合浸出液。
2.根据权利要求1所述的一种硫化钴与水钴矿混合浸出二价钴和二价铜的方法，其特征在于，步骤（2）中无机酸为盐酸或硫酸，或者盐酸和硫酸的混合溶液，所述无机酸的初始氢离子含量为3.0-6.0mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种硫化钴与水钴矿混合浸出二价钴和二价铜的方法，其特征在于，步骤（3）中添加的还原剂为亚硫酸钠或焦亚硫酸钠或二氧化硫。
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