CN107858506A - 一种从水钴矿+钴盐中间品浸出工艺 - Google Patents

一种从水钴矿+钴盐中间品浸出工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种从水钴矿+钴盐中间品浸出的工艺，该工艺使用水钴矿对浸出液中的Fe2+进行氧化，同时用钴盐中间品调节溶液，减少氧化剂和碱液的加入量，又充分利用浸出液多余的酸度，减少试剂的消耗，生产成本低、环境污染小。

Description

一种从水钴矿+钴盐中间品浸出工艺
技术领域
本发明涉及一种从水钴矿+钴盐中间品浸出的工艺，属于湿法冶金技术领域。
背景技术
钴一种非常稀缺的小金属资源，素有“工业味精”和“工业牙齿”之称，是重要的战略资源之一。具有优良的耐高温、耐腐蚀、磁性性能而被广泛用于航空航天、机械制造、电气电子、化学、陶瓷等工业领域，是制造高温合金、硬质合金、陶瓷颜料、催化剂、电池的重要原料之一。
随着国内外对钴消费量逐年成倍的增加，水钴矿原料已成为生产钴盐、氧化钴及电解钴等钴系列产品的主要原料之一，其主要产于刚果、南非等国家，主要化学成分包括：Co2O3、CoO、CuO、Fe2O3、MgO、MnO2、NiO、CaO等，所有金属物均以氧化物形态存在。一般采用硫酸浸出，水钴矿中的Co2O3不易被酸浸出，通常将Co3+还原为Co2+浸出，常用的还原剂有二氧化硫、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠等。再浸出过程中Fe、Cu、Mg、Ca等与Co一起进入溶液，在除铁过程中，有少量的Fe2+需氧化为Fe3+，加入氯酸钠、双氧水或鼓入空气氧化，还需要氢氧化钠、碳酸钠调节PH值。浸出时需要加入还原剂，除铁时又要加入氧化剂，化学试剂消耗多，成本高。粗制钴盐主要是氢氧化钴、碳酸钴等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是从水钴矿+钴盐中间品浸出的工艺，水钴矿经湿式球磨90％以上通过-100目，矿浆浓度大于30％，加入硫酸和还原剂浸出，温度60～80℃，时间1～2h，控制溶液PH＝1.0～2.0，Fe2+：1～2g/l，取样分析Co≤0.2％时过滤。滤液进行除铁，加入水钴矿矿浆，水钴矿中的金属物均以氧化物形态存在，本身就是氧化剂，利用水钴矿中的高价钴等氧化Fe2+，并通入高压空气，反应1-2h，温度70～100℃，同时用钴盐中间品调节溶液PH＝3～3.5，控制溶液Fe≤0.03g/l时过滤。使用水钴矿对Fe2+进行氧化，同时用钴盐中间品调节溶液PH，减少氧化剂和碱液的加入量，又充分利用浸出液多余的酸度，减少试剂的消耗，本发明具有生产成本低、环境污染小的优点。
所述从水钴矿+钴盐中间品浸出的工艺，其具体步骤如下：
(1)水钴矿经湿式球磨90％以上通过-100目，矿浆浓度大于30％，加入硫酸浸出，并加入硫代硫酸钠、焦亚硫酸钠或废硫酸亚铁溶液还原三价钴，温度60～80℃，时间1～2h，控制溶液PH＝1.0～2.0，Fe2+：1～2g/l，取样分析浸出渣不溶Co≤0.1％。
(2)将步骤(1)所得的浸出液，加入水钴矿矿浆和通入高压空气，利用水钴矿中的高价钴氧化Fe2+，高压空气也可以氧化同时对料液起到搅拌的作用有利益浸出，用钴盐中间品调节溶液PH＝3～3.5，反应1-2h，温度70～100℃，控制溶液Fe≤0.03g/l，并过滤。
进一步的，步骤(1)还原方式是加入硫代硫酸钠溶液为生产海波的低流废液、焦亚硫酸钠或废硫酸亚铁溶液其中一种或多种方式组合。
进一步的，步骤(2)氧化方式通入高压空气、加入水钴矿矿浆是其中一种或两种方式组合。
进一步的，步骤(2)钴盐中间品是氢氧化钴、碳酸钴其中一种或两种方式组合。
本发明相对于现有技术具有如下有益效果：。
1)还原剂硫代硫酸钠溶液为生产海波的低流废液，废硫酸亚铁溶液是生产钛白粉产生并含有少量的硫酸，在还原三价钴时加入，使废弃物资源化。
2)氧化方式为鼓入空气或加入水钴矿矿浆，利用了水钴矿的氧化性，取消氯酸钠、双氧水等的加入，降低了废水Cl-，同时在铜萃取时取消洗涤Cl-工序，环境污染小，属清洁生产。
3)用钴盐中间品调节溶液PH，减少液碱或碳酸钠的加入量，同时也利用了浸出液中多余的酸溶解钴盐中间品，降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明的工艺流程简图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
(1)水钴矿(成分Co：10.2％，Cu：4.4％，Fe：2.34％，Mg：1.21％，Ca：0.003％)，经湿式球磨90％通过-100目，矿浆浓度大于35％，加入硫酸和焦亚硫酸钠还原酸浸，温度70℃，时间1.5h，控制溶液PH＝1.5，Fe2+≤1.0g/l，取样分析残渣不溶钴Co≤0.1％，采用板框压滤机固液分离。
(2)将步骤(1)所得的过滤液，加入水钴矿矿浆，利用水钴矿中的高价钴氧化Fe2+，反应1h，温度85℃，同时用钴盐中间品调节溶液PH＝3.5，取样分析溶液Fe≤0.02g/l时，采用板框压滤机固液分离。
实施例2
(1)水钴矿(成分Co：10.2％，Cu：4.4％，Fe：2.34％，Mg：1.21％，Ca：0.003％)，经湿式球磨92％通过-100目，矿浆浓度大于36％，加入硫酸和硫代硫酸钠还原酸浸温度75℃，时间1.2h，控制溶液PH＝1.5，Fe2+：1.5g/l，取样分析残渣不容钴Co≤0.1％，采用板框压滤机固液分离。
(2)将步骤(1)所得的浸出液，加入水钴矿矿浆，利用水钴矿中的高价钴氧化Fe2+，并通入高压空气氧化，反应0.8h，温度95℃，同时用钴盐中间品调节溶液PH＝3.3，取样分析溶液Fe≤0.02g/l时，采用板框压滤机固液分离。
实施例3
(1)水钴矿(成分Co：10.2％，Cu：4.4％，Fe：2.34％，Mg：1.21％，Ca：0.003％)，经湿式球磨90％通过-100目，矿浆浓度大于30％，加入硫酸和废硫酸亚铁溶液还原浸出温度75℃，时间1.3h，控制溶液PH＝1.5，Fe2+：1.8g/l，取样分析残渣不溶钴Co≤0.08％，采用板框压滤机固液分离。
(2)将步骤(1)所得的浸出液，加入水钴矿矿浆，利用水钴矿中的高价钴氧化Fe2+，并通入高压空气氧化，反应0.8h，温度75℃，同时用钴盐中间品调节溶液PH＝3.2，取样分析溶液Fe≤0.02g/l时，采用板框压滤机固液分离。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (4)

1.一种从水钴矿+钴盐中间品浸出工艺，其具体步骤如下：
1)水钴矿经湿式球磨90％以上通过-100目，矿浆浓度大于30％，加入硫酸浸出，还原三价钴，温度60～80℃，时间1～2h，控制溶液PH＝1.0～2.0，Fe2+：1～2g/l，取样分析Co≤0.2％；
2)将步骤1)所得的浸出液，利用水钴矿中的高价钴氧化Fe2+，温度70～100℃，同时用钴盐中间品调节溶液PH＝3～3.5，反应1-2h，控制溶液Fe≤0.03g/l，并过滤。
2.根据权利要求书1所述的从水钴矿+钴盐中间品浸出工艺，其特征在于：步骤1)还原方式是加入硫代硫酸钠、焦亚硫酸钠或废硫酸亚铁溶液其中一种或多种方式组合。
3.根据权利要求书1所述的从水钴矿+钴盐中间品浸出工艺，其特征在于：步骤2)氧化方式通入高压空气、加入水钴矿矿浆是其中一种或两种方式组合。
4.根据权利要求书1所述的从水钴矿+钴盐中间品浸出工艺，其特征在于：步骤2)钴盐中间品是氢氧化钴、碳酸钴其中一种或多种方式组合。
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