CN105568000A - 一种含钴硫化物和水钴矿联合高压酸浸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含钴硫化物和水钴矿联合高压酸浸的方法，所述方法包括以下步骤？：（1）将球磨后的硫化铜钴矿和水钴矿混合调浆，（2）调浆后将料加入高压釜内，搅拌加压酸浸，以得到浸出液和浸出渣。本发明方法在于利用水钴矿氧化浸出硫化铜钴矿，既避免了水钴矿浸出过程中还原剂的加入，同时也免去了硫化铜钴矿浸出过程中氧气的通入，进而大幅降低了生产成本，并且提高了作业人员操作上的可靠性，减少作业人员在生产过程中的风险性。

Description

一种含钴硫化物和水钴矿联合高压酸浸的方法
技术领域
本发明涉及钴的湿法冶炼领域，具体说是一种在加压条件下水钴矿氧化浸出含钴硫化物的方法。
背景技术
我国是钴资源贫乏的国家，钴资源主要特点是贫矿多、富矿少，缺少单独的钴矿床，钴主要在镍、铜、铁等矿脉当中以共生元素的形式存在，故钴主要是作为镍、铜和铁矿山的副产物形式回收，原生钴资源极少。我国的钴资源大多依靠进口，包括钴精矿、白合金、钴渣以及各种含钴的废料，其中水钴矿作为钴精矿的一种大量从国外进口。水钴矿浸出采用加还原剂酸浸法，此过程需消耗大量还原剂，且反应过程中大量铁进入溶液，而在下段除铁过程中消耗氧化剂，生产成本高。
目前，硫化铜钴矿湿法处理过程采用通氧高压酸浸，此过程需通入氧气，既增加了生产成本，且对设备控制精度要求高，存在一定的风险性。此外，采用通氧高压浸出，对于处理高品位的硫化铜钴矿（铜钴品位均在8%以上），存在浸出效率低，渣含铜钴高等问题。CN103789543A中公开了一种硫化钴和水钴矿混合浸出二价钴和二价铜的方法，该方法先将硫化钴和水钴矿混合磨矿，然后在常压条件下先浸出硫化钴的，再通过添加还原剂浸出水钴矿。该方法虽然实现了常压下硫化钴与水钴矿中钴的浸出，但仍存在诸多问题。常压条件下浸出硫化钴矿，浸出率低；常压条件下，铁大部分进入溶液，增加了下段净化成本；浸出过程仍需添加还原剂，增加了生产成本。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的不足，提出一种含钴硫化物和水钴矿联合高压酸浸的方法，本发明方法在于利用水钴矿氧化浸出含钴硫化物，并通过控制含钴硫化物和水钴矿在适当的配比，实现两矿的同时高效浸出。该方法既避免了水钴矿浸出过程中还原剂的加入，同时也免去了含钴硫化物浸出过程中氧气的通入，进而大幅降低了生产成本，并且提高了作业人员操作上的可靠性，减少作业人员在生产过程中的风险性。
本发明的目的是通过以下方式实现的：
一种含钴硫化物和水钴矿联合高压酸浸的方法，包括以下步骤：
（1）将球磨后的含钴硫化物和水钴矿按质量比1:15～35混合调浆；
（2）调浆后将料加入高压釜内，同时加入一定量硫酸，控制高压釜温度为170～220℃，压力为0.6～2.0MPa，以350～450r/min的速度搅拌加压酸浸4～6小时，以得到浸出液和浸出渣，其中，加压酸浸中产生的铁60%以上以渣的形式存在于浸出渣中。
作为一种进一步的优选技术方案，步骤（1）中，所述含钴硫化物包括硫化钴矿、硫化钴铜矿、硫化钴镍矿等矿物的一种或其混合物或者是通过硫化沉淀得到的含钴硫化物中间品。
作为一种进一步的优选技术方案，步骤（1）中，所述含钴硫化物含硫在9wt%～25wt%之间。
作为一种进一步的优选技术方案，步骤（1）中，所述水钴矿含硫小于0.1wt%。
作为一种进一步的优选技术方案，步骤（1）中，所述含钴硫化物和水钴矿中粒度小于200目的颗粒比例大于98%。
作为一种进一步的优选技术方案，步骤（1）中，所述含钴硫化物和水钴矿浆料中加入木质素磺酸钠、明胶或动物胶作为添加剂。
作为一种进一步的优选技术方案，步骤（2）中，所述加压釜内液固比为5～10，硫酸浓度为1～1.5mol/L，硫酸于加完浆料后加入。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明方法在于利用水钴矿氧化浸出含钴硫化物，既避免了水钴矿浸出过程中还原剂的加入，同时也免去了含钴硫化物浸出过程中氧气的通入，进而大幅降低了生产成本，提高了作业人员操作上的可靠性，减少作业人员在生产过程中的风险性，并且通过控制硫化铜钴矿和水钴矿在适当的配比，实现两矿的同时高效浸出。
具体实施方式
实施例1
将含钴8.68wt%、铜12.18wt%、铁10.68wt%、硫15.25wt%的钴铜硫化矿和含钴12.02wt%、铜1.57wt%、铁1.93wt%、硫0.009wt%的水钴矿（矿石品位为质量百分比，无量纲）球磨至200目占98%以上，按质量比为1:15混合，然后按液固比5（质量比无量纲）与水调浆，加入木质素磺酸钠作为添加剂，控制初始酸度为1mol/L，釜内温度180℃，压力1.0MPa，搅拌速度为350r/min反应6小时后过滤，浸出结果为：钴浸出率98.74%，渣含钴为0.23%，铜浸出率97.01%，渣含铜0.096%。
实施例2
将含钴12.15wt%、镍20.50wt%、硫19.25wt%的混合硫化镍钴沉淀和含钴9.44wt%、铜2.65wt%、铁8.4wt%、硫0.0091wt%的水钴矿球磨至200目占98%以上，按质量比为1:25混合，然后按液固比6与水调浆，加入明胶作为添加剂，控制初始酸度为1.1mol/L，釜内温度200℃，压力1.5MPa，搅拌速度为380r/min反应5小时后过滤，浸出结果为：钴浸出率98.21%，渣含钴为0.26%，铜浸出率96.98%，渣含铜0.15%。
实施例3
将含钴18.10wt%、镍12.50wt%、硫20.30wt%的混合硫化镍钴沉淀和含钴8.7wt%、铜3.85wt%、铁6.26wt%、硫0.038wt%的水钴矿球磨至200目占98%以上，按质量比为1:22混合，加入动物胶作为添加剂，然后按液固比7与水调浆，控制初始酸度为1.2mol/L，釜内温度220℃，压力2.0MPa，搅拌速度为400r/min反应4小时后过滤，浸出结果为：钴浸出率97.6%，渣含钴为0.35%，铜浸出率95.83%，渣含铜0.2%。
实施例4
将含钴7.55wt%、铜12.28wt%、铁14.54wt%、硫20.16wt%的含钴硫化物和含钴12.02wt%、铜1.57wt%、铁1.93wt%、硫0.049wt%的水钴矿球磨至200目占98%以上，按质量比为1:19混合，然后按液固比8与水调浆，控制初始酸度为1.3mol/L，釜内温度170℃，压力0.8MPa，搅拌速度为450r/min反应6小时后过滤，浸出结果为：钴浸出率98.08%，渣含钴为0.34%，铜浸出率88.18%，渣含铜0.2%。
实施例5
将含钴17.55wt%、铜2.28wt%、铁14.54wt%、硫20.16wt%的含钴硫化物和含钴9.44wt%，铜2.65wt%，铁8.4wt%，硫0.0091wt%的水钴矿球磨至200目占98%以上，按质量比为1:32混合，然后按液固比10与水调浆，加入木质素磺酸钠作为添加剂，控制初始酸度为1.5mol/L，釜内温度180℃，压力1.0MPa，搅拌速度为380r/min反应6小时后过滤，浸出结果为：钴浸出率99.89%，渣含钴为0.02%，铜浸出率99.57%，渣含铜0.013%。
实施例6
将含钴8.68wt%、镍12.18wt%、铁10.68wt%、硫15.25wt%的钴镍硫化物和含钴9.44wt%、铜2.65wt%、铁8.4wt%、硫0.0091wt%的水钴矿球磨至200目占98%以上，按质量比为1:24混合，然后按液固比6与水调浆，加入木质素磺酸钠作为添加剂，控制初始酸度为1mol/L，釜内温度200℃，压力1.5MPa，搅拌速度为400r/min反应6小时后过滤，浸出结果为：钴浸出率99.86%，渣含钴为0.02%，铜浸出率99.56%，渣含铜0.015%。

Claims (7)

1.一种含钴硫化物和水钴矿联合高压酸浸的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将球磨后的含钴硫化物和水钴矿按质量比1:15～35混合调浆；
（2）调浆后将料加入高压釜内，同时加入硫酸，控制高压釜温度为170～220℃，压力为0.8～2.0MPa，以350～450r/min的速度搅拌加压酸浸4～8小时，以得到浸出液和浸出渣，其中，加压酸浸中产生的铁60%以上以渣的形式存在于浸出渣中。
2.根据权利要求1所述一种含钴硫化物和水钴矿联合高压酸浸的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述含钴硫化物包括硫化钴矿、硫化钴铜矿、硫化钴镍矿等矿物的一种或其混合物或者是通过硫化沉淀得到的含钴硫化物中间品。
3.根据权利要求1所述一种含钴硫化物和水钴矿联合高压酸浸的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述含钴硫化物中含硫在9wt%～25wt%之间。
4.根据权利要求1所述一种含钴硫化物和水钴矿联合高压酸浸的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述水钴矿含硫小于0.1wt%。
5.根据权利要求1所述一种含钴硫化物和水钴矿联合高压酸浸的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述硫化铜钴矿和水钴矿中粒度小于200目的颗粒比例大于98%。
6.根据权利要求1所述一种含钴硫化物和水钴矿联合高压酸浸的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述硫化铜钴矿和水钴矿浆料中加入木质素磺酸钠、明胶或动物胶作为添加剂。
7.根据权利要求1所述一种含钴硫化物和水钴矿联合高压酸浸的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述加压釜内液固的质量比为5～10，硫酸浓度为1～1.5mol/L，硫酸于加完浆料后加入。
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