CN106906360A - 一种综合回收含铜钴硫酸渣的工艺 - Google Patents

一种综合回收含铜钴硫酸渣的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种综合回收含铜钴硫酸渣的工艺。该工艺包括以下步骤:(1)将含铜钴的硫酸渣进行生物浸出,接种的菌种为Sulfobacillus thermosulfiooxidans 6Y-1,浸出pH值维持在1.8-2.5,反应周期为1.5-3h,温度为60-80℃;(2)生物浸出液用铜萃取剂进行萃取,萃取相经硫酸反萃后进入电积,最终得到阴极铜;(3)萃铜余液使用石灰石沉淀除铁,除铁后的溶液用P507和Cyanax272的混合萃取剂萃取钴,萃取相经硫酸反萃,浓缩得到钴产品;(4)将步骤(1)中所得生物浸出渣及步骤(3)沉淀除铁所得铁渣合并,经还原焙烧得到金属化球团。本发明先利用生物浸出回收硫酸渣中的有价金属,同时提高了浸出渣的铁品位,降低了浸出渣中硫品位,进一步提高了后续金属化球团品质,最终实现了铜钴铁的综合回收。

Description

一种综合回收含铜钴硫酸渣的工艺
技术领域
[0 001 ]本发明涉及一种综合回收含铜钴硫酸渣的工艺,特别是硫酸渣中铜品位高于 0 • 3 %,钴品位高于0.04%,铜钴可得到单独产品,硫酸渣中铁可作为炼钢原料进行回收利 用的工艺。
背景技术
[0002]在黄铁矿精矿中,通常会含有铜、钴等有色金属,制酸过程中铜钴等有色金属进入 硫酸渣中,一方面不能有效回收造成浪费,另一方面影响硫酸渣后续制成金属化球团的品 质。此外硫酸渣中的铜钴通常需要高温强酸浸出,而酸浸也会造成一部分铁的损失,得到的 金属化球团中硫含量会偏高,影响其品质。
发明内容
[0003]本发明的目的在于针对含铜钴硫酸渣的特性提供一种综合回收含铜钴硫酸渣的 工艺,利用特定的生物冶金技术实现铜钴铁的综合回收。
[0004] 为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
[0005] 一种综合回收含铜钴硫酸渣的工艺,包括以下步骤:
[0006] ( 1 )将含铜钴的硫酸渣进行生物浸出,接种的菌种为Sulfobacillus thermosulfiooxidans 6Y-1,浸出pH值维持在1 • 8-2• 5,反应周期为 1 • 5-3h,温度为60-80 V;
[0007] (2)生物浸出液用铜萃取剂进行萃取,萃取相经硫酸反萃后进入电积,最终得到阴 极铜;
[0008] (3)萃铜余液使用石灰石沉淀除铁,除铁后的溶液用P507和Cyanax272的混合萃取 剂萃取钴,萃取相经硫酸反萃,浓缩得到钴产品;
[0009] (4)将步骤(1)中所得生物浸出渣及步骤(3)沉淀除铁所得铁渣合并,经还原焙烧 得到金属化球团。
[0010] 其中,在所述步骤(3)中萃取钴所得萃钴余液返回步骤(1)进行生物浸出。
[0011] 在本发明中,所述含铜钴硫酸渣中,铜品位2 〇 • 3 %,钴品位2 0 • 04 %。所述步骤 (1)中,所述含铜钴的硫酸渣的矿浆浓度为15%-25%。所述步骤(2)中所用铜萃取剂为 Lix984N或M5640等特效铜萃取剂;反萃铜所用硫酸的浓度为180-200g//L。所述步骤(3)中 反萃钴所用硫酸的浓度为190-220g//L;所述混合萃取剂中P507和Cyanax272的体积比为3: 2。所述步骤(4)中焙烧温度为1100°C-1200°C,焙烧时间为1.5-3h。
[0012]本发明的优点在于:
[0013]本发明不同于生物提取的工艺,而是先利用生物浸出回收硫酸渣中的有价金属, 同时提高了浸出渣的铁品位,降低了浸出渣中硫品位,进一步提高了后续金属化球团品质, 最终实现了铜钴铁的综合回收。
附图说明
[0014]图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
[0015]以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0016]如图1所示,本发明的工艺流程为:1 •含铜钴的硫酸渣42 •生物浸出—3 •生物浸出 液—5.铜萃取―6.硫酸反萃铜•电积—8 .阴极铜;g •萃铜余液—1〇 .石灰石沉铁^12 .除 铁后液—13.钴萃取—14.硫酸反萃钴—15.浓缩—16•钴产品;4.浸出渣+11.铁渣—18.还 原焙烧—19 _金属化球团;17.萃钴余液—2.生物浸出。
[0017]其中,生物浸出可选择连续浸出方式,铜、钴的萃取、反萃可以根据实际需要选择 多级逆流萃取剂多级反萃处理。
[0018] 本发明中,生物浸出所用菌种Sulfobacillus thermosulf iooxidans OT-1保藏于 中国典型培养物保藏中心(CCTCC),保藏号为N〇:M2010297。该菌种生长温度范围为40°C - 80 °C。其培养基配方为:硫酸氨3.0g、氯化钾O.lg、磷酸氢二钾0.5g、七水硫酸镁0.5g、硝酸钙 0 • 01 g、七水硫酸亚铁15g、酵母粉0.05g,溶于1L水中,稀硫酸调节pH至2.0。
[0019] 实施例1
[0020] 将本发明应用于刚果某黄铁矿精矿制酸产生的硫酸渣。该硫酸渣中铜品位为 0.5 %,钴品位为0 • 06 %,铁品位为68.54 %。
[0021] (1)生物浸出
[0022] 将该硫酸渣进行生物浸出,pH值维持在2.0,矿浆浓度25%,接种Sulfobacillus thermosulfiooxidans 6Y-1菌种进行浸出,反应周期3h,温度为65°C,采用连续浸出方式。 铜和钴的浸出率均达到85%。
[0023] (2)浸出液中铜的回收
[0024] 浸出液中铜的浓度达到0.5g/L以上,使用M5640进行萃取,萃取相比(v/v)A:0 = 4: 1,三级逆流萃取,硫酸(180g/L)反萃相比(v/v)0:A = 2:1,两级反萃后进入电积,最终得到 阴极铜。萃取段铜萃取率达到98%,铜的最终回收率为83%。阴极铜产品可达高纯阴极铜 (Cu-CATH-1)(标准(GB/T467-1997))。
[0025] (4)铜萃余液中钴的回收
[0026] 萃铜后的萃余液使用石灰石沉淀除铁洗涤后,P507和Cyanax272混合萃取剂(v/v =3:2)萃钴,相比&八)4:0 = 5:1,两级逆流萃取,硫酸(20(^/1)反萃,反萃相比(¥八)01 = 3 : 2,两级反萃后,水相浓缩得到硫酸钴晶体。萃取段钴萃取率为,其最终回收率为 80% 〇
[0027] (5)金属化球团的制备
[0028] 浸出渣与沉铁渣合并,铁品位提高至70%以上,硫含量为〇.〇1 %左右。渣与煤渣比 例为1:0.8,2%膨润土与0.1 %的絮凝剂调和造球,还原倍烧温度1170 C,焙烧2h,可以得到 铁含量为96.32%,金属化率为97.45%的金属球团。铁含量及金属化率均可达到特等品指 标;杂质硫含量0.023%,P含量<〇.〇〇1%,Si〇2为2.10%,此几项均达到了还原铁一级品标 准。

Claims (7)

1. 一种综合回收含铜钴硫酸渣的工艺,其特征在于,该工艺包括以下步骤: (1 )将含铜钴的硫酸渣进行生物浸出,接种的菌种为s u 1 f 0 b a c i 1 1 u S thermosulfiooxidans6Y-l,浸出pH值维持在1.8-2•5,反应周期为l•5-3h,温度为60-80 °C; (2) 生物浸出液用铜萃取剂进行萃取,萃取相经硫酸反萃后进入电积,最终得到阴极 铜; (3) 萃铜余液使用石灰石沉淀除铁,除铁后的溶液用P507和CyanaX272的混合萃取剂萃 取钴,萃取相经硫酸反萃,浓缩得到钴产品; (4) 将步骤(1)中所得生物浸出渣及步骤(3)沉淀除铁所得铁渣合并,经还原焙烧得到 金属化球团。
2. 根据权利要求1所述的综合回收含铜钴硫酸渣的工艺,其特征在于,在所述步骤(3) 中萃取钴所得萃钴余液返回步骤(1)进行生物浸出。
3. 根据权利要求1所述的综合回收含铜钴硫酸渣的工艺,其特征在于,所述含铜钴硫酸 渣中,铜品位2 0.3%,钴品位>〇.〇4%。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的综合回收含铜钴硫酸渣的工艺,其特征在于,所述 步骤(1)中,所述含铜钴的硫酸渣的矿浆浓度为15 % -25 %。
5. 根据权利要求1-3中任一项所述的综合回收含铜钴硫酸渣的工艺,其特征在于,所述 步骤(2)中所用铜萃取剂为Lix984N或M5640铜萃取剂;反萃铜所用硫酸的浓度为180-2〇〇g//L。
6. 根据权利要求1-3中任一项所述的综合回收含铜钴硫酸渣的工艺,其特征在于,所述 步骤(3)中反萃钴所用硫酸的浓度为i9〇-220g//L;所述混合萃取剂中P507和Cyanax272的 体积比为3:2。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的综合回收含铜钴硫酸渣的工艺,其特征在于,所述 步骤(4)中焙烧温度为11 〇〇。(:-1200。(:,焙烧时间为1.5-3h。
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