CN106399691B - 从含铋钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法 - Google Patents

从含铋钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法 Download PDF

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Abstract

从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法涉及一种含钴废料回收利用方法。包括如下步骤：物料酸解:先将含鉍钨钴废料加水制成浆状，然后加水调稀，在加热和搅拌条件下缓慢加入浓盐酸制成酸解溶液。沉淀铋：酸解溶液中根据二价铁含量加入一定量的氯酸钠，反应后，加碳酸钠调PH，然后进行煮沸，使铋沉淀。分离钴：料浆用压滤机压滤，滤液进入提钴工序，滤饼进入铋钨分离工序。分离钨铋：将滤饼加水制成浆状,再加水调稀，在加热和搅拌条件下缓慢加入氢氧化钠，然后对料浆进行固液分离，使钨以钨酸钠溶液的形态与含铋的滤渣进行分离。具有工艺简单，固液分离顺畅，主要元素钴、钨、铋分离彻底，各元素收率高等特点。

Description

从含铋钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法
技术领域
本发明涉及一种含钴废料处理方法，特别是从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法。
背景技术
在循环经济中，有各种不同的含钴废料，处理方法也各不相同，如专利公开号为CN101376929（公开日2009年3月4日）的一种从铋精矿或含铋物料中提取铋的方法，采取的是从铋精矿或含铋物料中选择性浸出铋，对浸出液进行初步净化和还原，以有机胺盐做萃取剂从净化还源液中萃取铋，采用配合一反萃法反萃铋，反萃后得到的富铋溶液，再直接用于制取铋化学品或直接提取金属铋。这种方法对于铋含量低的含鉍钨钴废料，由于湿法浸出后液固分离十分困难，即使强行分离后的母液，铋钴分离也很难彻底。而采取火化提取铋成本太高，无论火法处理还是湿法处理都很困难。
发明内容
本发明的目的在于公开一种固液分离顺畅，主要元素钴、钨、铋分离彻底，各元素收率高的从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法。
本发明的技术解决方案是：从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，其特殊之处包括但不限于如下步骤：
a.物料酸解:先将含鉍钨钴废料加水制成浆状，然后加水调稀，在加热和搅拌条件下缓慢加入浓盐酸制成酸解溶液。
b.沉淀铋：在步骤a制得的酸解溶液中根据二价铁含量加入一定量的氯酸钠，反应后，加碳酸钠调PH，然后进行煮沸，使铋沉淀。
c.分离钴：将步骤b制得的料浆用压滤机压滤，滤液进入提钴工序，滤饼进入铋钨分离工序。
d.分离钨铋：将滤饼加水制成浆状,再加水调稀，在加热和搅拌条件下缓慢加入氢氧化钠，然后对料浆进行固液分离，使钨以钨酸钠溶液的形态与含铋的滤渣进行分离。
进一步地，所述物料酸解:先将含鉍钨钴废料按体积比1:2-6，优选1:3-5，1:3.5-4.5，1:4的比例加水用粉碎机打成浆状,然后用砂浆泵抽入反应桶内，再按浆的体积的1-3倍，优选1.5-2.5倍，2倍，加水调稀，在加热60-100℃，优选65-95℃，70-90℃，75-85℃，80℃，和搅拌条件下按含鉍钨钴废料重量的10-35%，优选15-30%，20-25%，缓慢加入浓盐酸，PH值控制在0.5-2.5，优选为1-2，1.5，时间控制在3-5小时，优选3.5-4.5小时，4小时，制成酸解溶液。
进一步地，所述沉淀铋：按步骤a制得的酸解溶液中二价铁含量的0.15-0.5倍，优选0.35倍加入氯酸钠，反应0.5-2小时，优选0.5小时，用固体碳酸钠调PH值到0.3-3.5，优选0.5-3.0，1-2.5，1.5-2，用0.5mol/L的碳酸钠调PH值到2.0-5.5，优选2.5-5.0，3-4.5，3-4，煮沸0.5-4小时，优选1-3.5，1.5-3，2-2.5小时，使铋沉淀。
进一步地，所述分离钨铋：将滤饼按体积比1：0.5-3，优选1:1-2.5，1:1.5-2的比例加水，用粉碎机打成浆状，用砂浆泵抽入反应桶内，再按浆的体积的1-3倍，优选1-2倍加水调稀，在加热和搅拌条件下按料浆体积的0.2-0.6倍，优选0.3-0.5倍、0.4倍，缓慢加入4mol/L氢氧化钠，温度控制在60-100℃，优选70-90℃，75-85℃，80℃，时间控制在0.5-6小时，优选1-5.5小时，1.5-5小时，2-4.5小时，2.5-4小时，3-3.5小时，料浆用板框压滤机压滤，洗涤，滤液作为钨酸钠溶液进入钨生产主线，洗液返回提钨工段，滤饼作为提铋原料。
本发明由于采用了以上技术方案, 具有工艺简单，固液分离顺畅，主要元素钴、钨、铋分离彻底，各元素收率高等特点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明:
实施例1:从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，采取如下步骤：
a.物料酸解:先将含鉍钨钴废料加水制成浆状，然后加水调稀，在加热和搅拌条件下缓慢加入浓盐酸制成酸解溶液。
b.沉淀铋：在步骤a制得的酸解溶液中加入氯酸钠，反应后，加碳酸钠调PH，然后进行煮沸，使铋沉淀。
c.分离钴：将步骤b制得的料浆用压滤机压滤，滤液进入提钴工序，滤饼进入铋钨分离工序。
d.分离钨铋：将滤饼加水制成浆状,再加水调稀，在加热和搅拌条件下缓慢加入氢氧化钠，然后对料浆进行固液分离，使钨以钨酸钠溶液的形态与含铋的滤渣进行分离。
实施例2: 从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，采取如下步骤：
a.物料酸解:先将含鉍钨钴废料按体积比1:1加水用粉碎机打成浆状,然后用砂浆泵抽入反应桶内，再按浆的体积的1.0倍加水调稀，在加热和搅拌条件下按含鉍钨钴废料重量的10%缓慢加入浓盐酸，温度控制在80℃，PH值控制在0.5，时间控制在3小时。
b.分离铋：按步骤a制得的溶液中二价铁含量的0.2倍，加入氯酸钠，反应0.5小时，用固体碳酸钠调PH值到2.0，用0.5mol/L的碳酸钠调PH值到4.5，煮沸2小时，使铋沉淀。
c.分离钴：将步骤b制得的料浆用板框压滤机压滤、洗涤，滤液作为钴盐生产的料液进入生产主线，洗液返回酸溶工段，滤饼进入提钨工段。
d.分离钨：将滤饼按体积比1:1加水用粉碎机打成浆状,用砂浆泵抽入反应桶内，再按浆的体积的1倍加水调稀，在加热和搅拌条件下按料浆体积的0.2倍缓慢加入4mol/L氢氧化钠，温度控制在100℃，时间控制在3小时,料浆用板框压滤机压滤、洗涤,滤液作为钨酸钠溶液进入钨生产主线,洗液返回提钨工段,滤饼作为提铋原料。
实施例3:从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，采取如下步骤：
a.物料酸解:先将含铋钨钴废料按体积比1:2的比例加水用粉碎机打成浆状,然后抽入反应桶内，再按料浆的体积的1倍加水调稀，在加热60℃和搅拌条件下按含铋钨钴废料重量的10%缓慢加入浓盐酸， PH值控制在0.5，时间控制在3小时，制成酸解溶液。
b.沉淀铋：按步骤a制得的酸解溶液中二价铁含量的0.15倍加入氯酸钠，反应0.5小时，用固体碳酸钠调PH值到0.3，用液体碳酸钠调PH值到2.0，煮沸0.5小时，使铋沉淀。
c.分离钴：将步骤b制得的料浆用压滤机压滤，滤液进入提钴工序，滤饼进入铋钨分离工序。
d.分离钨铋：将步骤c制得的滤饼按体积比1：0.5的比例加水制成浆状，盛入反应桶内，再按浆的体积的1倍加水调稀，在加热至60℃和搅拌条件下按料浆体积的0.2倍缓慢加入氢氧化钠，时间控制在0.5小时，料浆用板框压滤机压滤、洗涤，滤液作为钨酸钠溶液进入钨生产主线，洗液返回提钨工段，滤饼作为提铋原料。
实施例4: 从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，采取如下步骤：
a.物料酸解: 先将含铋钨钴废料按体积比1:4的比例加水用粉碎机打成浆状,然后抽入反应桶内，再按料浆的体积的2倍加水调稀，在加热80℃和搅拌条件下按含铋钨钴废料重量的20%缓慢加入浓盐酸， PH值控制在1.5，时间控制在4小时，制成酸解溶液。
b.分离铋：按步骤a制得的酸解溶液中二价铁含量的0.35倍加入氯酸钠，反应1.5小时，用固体碳酸钠调PH值到2.0，用液体碳酸钠调PH值到3.5，煮沸2.0小时，使铋沉淀。
c.分离钴：将步骤b制得的料浆用板框压滤机压滤、洗涤，滤液作为钴盐生产的料液进入生产主线，洗液返回酸溶工段，滤饼进入提钨工段。
d.分离钨：将步骤c制得的滤饼按体积比1：1.5的比例加水制成浆状，盛入反应桶内，再按浆的体积的2倍加水调稀，在加热至80℃和搅拌条件下按料浆体积的0.4倍缓慢加入氢氧化钠，时间控制在3.5小时，料浆用板框压滤机压滤、洗涤，滤液作为钨酸钠溶液进入钨生产主线，洗液返回提钨工段，滤饼作为提铋原料。
实施例5:从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，采取如下步骤：
a.物料酸解: 先将含铋钨钴废料按体积比1:3的比例加水用粉碎机打成浆状,然后用砂浆泵抽入反应桶内，再按浆的体积的2倍加水调稀，在加热90℃和搅拌条件下按含鉍钨钴废料重量的23%缓慢加入浓盐酸， PH值控制在1.5，时间控制在4小时，制成酸解溶液。
b.分离铋：按步骤a制得的酸解溶液中二价铁含量的0.35倍加入氯酸钠，反应1小时，用固体碳酸钠调PH值到1.5，用液体碳酸钠调PH值到4，煮沸2.5小时，使铋沉淀。
c.分离钴：将步骤b制得的料浆用板框压滤机压滤、洗涤，滤液作为钴盐生产的料液进入生产主线，洗液返回酸溶工段，滤饼进入提钨工段。
d.分离钨：将步骤c制得的滤饼按体积比1：2的比例加水制成浆状，盛入反应桶内，再按浆的体积的3倍加水调稀，在加热至90℃和搅拌条件下按料浆体积的0.3倍缓慢加入氢氧化钠，时间控制在4小时，料浆用板框压滤机压滤、洗涤，滤液作为钨酸钠溶液进入钨生产主线，洗液返回提钨工段，滤饼作为提铋原料。
实施例6：从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，采取如下步骤：
a.物料酸解: 先将含铋钨钴废料按体积比1:6的比例加水用粉碎机打成浆状,然后抽入反应桶内，再按料浆的体积的3倍加水调稀，在加热100℃和搅拌条件下按含铋钨钴废料重量的35%缓慢加入浓盐酸， PH值控制在2.5，时间控制在5小时，制成酸解溶液。
b.分离铋：按步骤a制得的酸解溶液中二价铁含量的0.5倍加入氯酸钠，反应2小时，用固体碳酸钠调PH值到3.5，用液体碳酸钠调PH值到5.5，煮沸4小时，使铋沉淀。
c.分离钴：将步骤b制得的料浆用板框压滤机压滤、洗涤，滤液作为钴盐生产的料液进入生产主线，洗液返回酸溶工段，滤饼进入提钨工段。
d.分离钨：将步骤c制得的滤饼按体积比1：3的比例加水制成浆状，盛入反应桶内，再按浆的体积的3倍加水调稀，在加热至100℃和搅拌条件下按料浆体积的0.6倍缓慢加入氢氧化钠，时间控制在6小时，料浆用板框压滤机压滤、洗涤，滤液作为钨酸钠溶液进入钨生产主线，洗液返回提钨工段，滤饼作为提铋原料。
实施例7: 从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，采用的含鉍钨钴废料成份为：
项目 Co WO3 Bi Mo Cu Fe Mn Al H2O
含量% 17.8 15.2 12.0 3.16 4.0 9.15 0.01 0.4 44.56
其步骤如下：
a.物料酸解:将5吨物料（自然基）用粉碎机加少量水打成浆状，
用砂浆泵抽入反应桶内，加入过滤洗水或清水到11-12m3，在加热和搅拌下缓慢加入浓盐酸2.5吨，温度控制在 100 ℃，反应时间4小时, PH值控制在2.0。
b.分离铋：取样送化验室测定溶液中的二价铁，根据二价铁含量的0.35倍加入氯酸钠，反应0.5小时，用固体碳酸钠PH值到2.0，
用0.5mol/L的碳酸钠，调PH值到4.5，煮沸2小时。
c.分离钴：料浆用板框压滤机压滤、洗涤（压滤和洗涤十分顺畅）。滤液作为钴盐生 产的料液进入生产主线；洗液返回酸溶工段；滤饼进入提钨工段。滤液、滤饼检测数据如下：
项目 Co WO3 Bi Mo Cu Fe Mn Al H2O
滤液g/L 51.03 --- 0.0012 --- 0.012 0.2 0.015 0.04
滤饼 % 0.37 19.25 16.11 4.58 4.21 10.11 0.09 0.4 40.11
收率 % 98.4 99.5 99.7
d.分离钨：将5.0吨提钴滤饼（自然基）用粉碎机加5吨水打成浆状，用砂浆泵抽入20m3的反应桶内，加入过滤洗水或清水到10m3，在加热和搅拌下缓慢加入4mol/L氢氧化钠4m3，煮沸5小时。
提钨料浆用板框压滤机压滤、洗涤（压滤和洗涤十分顺畅）。滤液作为钨酸钠溶液 进入钨生产主线；洗液返回提钨工段；滤饼作为铋原料外卖给铋或铋盐生产厂家。滤液、滤 饼检测数据如下：
项目 Co WO3 Bi Mo Cu Fe Mn Al H2O
滤液g/L ---- 55.26 0.0004 16.15 0.0001 0005 0.025 0.11
滤饼 % 0.41 0.42 27.18 0.15 5.00 13.42 0.10 0.52 32.5
收率 % 98..5 99.8
以上实施例,经工业化生产验证，具有工艺简单，固液分离顺畅，主要元素钴、钨、铋分离彻底，各元素收率高等特点。
本发明实施例不限于以上这些，凡是本发明技术解决方案参数范围内的所有数值点及本领域技术人员根据本技术方案所能推理出的技术特征，都属本发明实施例所例举的范围。

Claims (13)

1.从含铋钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，包括物料酸解:先将含铋钨钴废料加水制成浆状，然后加水调稀，在加热和搅拌条件下缓慢加入浓盐酸制成酸解溶液；其特征在于：
先沉淀铋：按酸解溶液步骤制得的酸解溶液中二价铁含量的0.15-0.5倍加入氯酸钠，反应0.5-2小时，用固体碳酸钠调PH值到0.3-2.5，用液体碳酸钠调PH值到3.5-5.5，煮沸0.5-4小时，使铋沉淀；
然后分离钴：将沉淀铋步骤制得的料浆用压滤机压滤，滤液进入提钴工序，滤饼进入铋钨分离工序；
再分离钨铋：将分离钴步骤制得的滤饼加水制成浆状,再加水调稀，在加热和搅拌条件下缓慢加入氢氧化钠溶液，然后对料浆进行固液分离，使钨以钨酸钠溶液的形态与含铋的滤渣进行分离。
2.根据权利要求1所述从含铋钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，其特征在于：所述物料酸解:先将含铋钨钴废料按体积比1:2-6的比例加水用粉碎机打成浆状,然后抽入反应桶内，再按料浆的体积的1-3倍加水调稀，在加热60-100℃和搅拌条件下按含铋钨钴废料重量的10-35％缓慢加入浓盐酸，PH值控制在0.5-2.5，时间控制在3-5小时，制成酸解溶液。
3.根据权利要求2所述从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，其特征在于：所述物料酸解:先将含鉍钨钴废料按体积比1:3-5的比例加水用磨浆机磨成浆状,然后用泵抽入反应桶内，再按浆的体积的1.5-2.5倍加水调稀，在加热65-95℃和搅拌条件下按含鉍钨钴废料重量的15-30％缓慢加入浓盐酸，PH值控制在1-2，时间控制在3.5-4.5小时，制成酸解溶液。
4.根据权利要求3所述从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，其特征在于：所述物料酸解:先将含鉍钨钴废料按体积比1:3.5-4.5的比例加水用球磨机磨成浆状,然后用砂浆泵抽入反应桶内，再按浆的体积的2倍加水调稀，在加热70-90℃和搅拌条件下按含鉍钨钴废料重量的20-25％缓慢加入浓盐酸，PH值控制在1.5，时间控制在4小时，制成酸解溶液。
5.根据权利要求3所述从含铋钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，其特征在于：所述物料酸解:先将含铋钨钴废料按体积比1:4的比例加水用粉碎机打成浆状,然后用砂浆泵抽入反应桶内，再按浆的体积的2倍加水调稀，在加热75-85℃和搅拌条件下按含鉍钨钴废料重量的21-23％缓慢加入浓盐酸，PH值控制在1.5，时间控制在4小时，制成酸解溶液。
6.根据权利要求1所述从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，其特征在于：所述沉淀铋：按步骤a制得的酸解溶液中二价铁含量的0.2-0.45倍加入氯酸钠，反应1-1.5小时，用固体碳酸钠调PH值到0.5-2.0，用液体碳酸钠调PH值到4-5，煮沸1-3.5小时，使铋沉淀。
7.根据权利要求6所述从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，其特征在于：所述沉淀铋：按步骤a制得的酸解溶液中二价铁含量的0.25-0.4倍加入氯酸钠，反应1小时，用固体碳酸钠调PH值到1-1.5，用液体碳酸钠调PH值到4.5，煮沸1.5-3小时。
8.根据权利要求1、6－7任何一项所述从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，其特征在于：所述液体碳酸钠采用0.5mol/L的液体碳酸钠。
9.根据权利要求1所述从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，其特征在于：所述分离钨铋：将步骤c制得的滤饼按体积比1：0.5-3的比例加水制成浆状，盛入反应桶内，再按浆的体积的1-3倍加水调稀，在加热至60-100℃和搅拌条件下按料浆体积的0.2-0.6倍缓慢加入氢氧化钠，时间控制在0.5-6小时，料浆用板框压滤机压滤、洗涤，滤液作为钨酸钠溶液进入钨生产主线，洗液返回提钨工段，滤饼作为提铋原料。
10.根据权利要求9所述从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，其特征在于：所述分离钨铋：将步骤c制得的滤饼按体积比1:1-2.5的比例加水制成浆状，盛入反应桶内，再按浆的体积的1-2倍加水调稀，在加热至70-90℃和搅拌条件下按料浆体积的0.3-0.5倍缓慢加入氢氧化钠，时间控制在1.5-5小时。
11.根据权利要求10所述从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，其特征在于：所述分离钨铋：将步骤c制得的滤饼按体积比1:1.5-2的比例加水制成浆状，盛入反应桶内，再按浆的体积的1.5-2倍加水调稀，在加热至75-85℃和搅拌条件下按料浆体积的0.4倍缓慢加入氢氧化钠，时间控制在2.5-4小时。
12.根据权利要求11所述从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，其特征在于：所述加热至80℃，时间控制为3-3.5小时。
13.根据权利要求9－11任何一项所述从含鉍钨钴废料中分离钴、钨、铋的方法，其特征在于：所述氢氧化钠的浓度为4mol/L。
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