CN109097598A - 一种湿法炼锌中钴渣综合回收利用方法 - Google Patents

一种湿法炼锌中钴渣综合回收利用方法 Download PDF

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陈庆根
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Abstract

本发明涉及一种湿法炼锌中钴渣综合回收利用方法，按如下步骤和条件进行：酸洗‑压滤水洗，向钴渣加入适量的硫酸、煤油进行酸洗搅拌浸出，酸洗浆经板框压滤洗涤后，得滤渣和滤液，滤液送浸出渣洗涤工序；一次浆化‑压滤，将滤渣与硫化钠溶液进行一次浆化反应，对浆液进行压滤，得一次浆化液和一次浆化渣，一次浆化液送净化除钴工序；二次浆化‑压滤，向一次浆化渣加入适量硫化钠和氢氧化钠水洗液进行二次浆化反应，再对浆液进行压滤，得二次浆化液和二次浆化渣；水洗，将二次浆化渣进行水洗，得水洗液和再生钴渣，再生钴渣直接外售。它具有形成金属硫化物稳定，钴易富集，除钴药剂可循环再利用。它具有工艺流程短、综合回收利用率高、设备投资少、能耗低、易于操作、生产成本低等优点，适于冶金行业应用。

Description

一种湿法炼锌中钴渣综合回收利用方法
技术领域
本发明涉及一种湿法炼锌中钴渣综合回收利用方法，适于冶金行业应用。
背景技术
目前，国内外电解锌生产过程中硫酸锌溶液除钴工艺主要有锑盐法、砷盐法、黄药法、β-萘酚法和福美(锌、钠、钾等)法五种：(一)锑盐法除钴，添加剂消耗低，无剧毒物质生成，但存在锌粉消耗大、净化温度要求高、蒸汽消耗大和钴较分散等不足；(二)砷盐法除钴，虽然净化能力强，锌粉消耗低，但是存在处理过程易产生剧毒物质AsH3，有较大的安全隐患等不足；(三)黄药法除钴，能除钴，但存在除钴存在工作环境差，环境污染严重，且需加入硫酸铜做活化剂及黄药臭味大等不足；(四)β-萘酚法除钴，能除钴，但存在处理锌粉用量大，且β-萘酚和活性炭不能回收利用，资源浪费严重等不足；(五)福美(锌、钠、钾等)法除钴，能除钴，但存在除钴工艺对锌冶炼中上清的Cu、Cd、Co、Fe等杂质元素都有沉淀效果，且无需添加活性炭除油，在两段锌粉除Cu、Cd后，进行福美(锌、钠、钾等)除钴后可得到合格电解新液，其所产生的净化钴渣含Co～4％、Zn～10％，通常可直接出售，其中Co计价系数低，Zn不计价，有人曾尝试采用焙烧工艺，富集钴金属后出售，虽然工艺简单，但存在焙烧过程产生恶臭难闻的气体，生产环境差，污染严重，且其中的除钴药剂白白损失，不能综合利用等不足。
近年来，随着国家对环保工作的日益重视，如何提高钴渣品位和回收除钴药剂再利用，减少环境污染，进而达到提高企业经济效益和发展循环经济，为此研发一种湿法炼锌中钴渣综合回收利用方法就显得尤为迫切。
发明内容
本发明的任务是为了克服现有技术的不足，提供一种湿法炼锌中钴渣综合回收利用方法。
本发明的任务是通过以下技术方案来完成的：
一种湿法炼锌中钴渣综合回收利用方法，依次按如下步骤和条件进行：
(a)酸洗-压滤水洗，向湿法炼锌净化工序所产生的钴渣按固液比6～10:1加入浓度为10-40g/L的硫酸，按200～600g/t加入煤油进行酸洗搅拌浸出，反应温度40℃～70℃，时间0.5～2h，酸洗浆经板框压滤洗涤后，得滤渣和滤液，滤液送浸出渣洗涤工序；
(b)一次浆化-压滤，将步骤(a)的滤渣按固液比3～6:1加入硫化钠与水混合的硫化钠溶液，硫化钠浓度10～60g/L，进行一次浆化反应，反应温度50℃～80℃，时间1～3h，对浆液进行压滤，得一次浆化液和一次浆化渣，一次浆化液送净化除钴工序；
(c)二次浆化-压滤，向步骤(b)的一次浆化渣按固液比3～6:1加入硫化钠20～100g/L和氢氧化钠40～150g/L水洗液进行二次浆化反应，反应温度50℃～80℃，时间1～3h，再对浆液进行压滤，得二次浆化液和二次浆化渣；
(d)水洗，将步骤(c)的二次浆化渣进行水洗，按每千克二次浆化渣用水3～5L，得水洗液和再生钴渣，再生钴渣直接外售。
说明书中涉及的百分比均为质量百分比。
本发明与现有技术相比具有以下优点和效果：
1.用硫化钠和氢氧化钠溶液作为添加剂，形成更稳定的金属硫化物，使钴得以富集，且除钴药剂得以再生，可返回净化工序进行除钴，得以循环再利用。
2.工艺流程短、综合回收利用率高、经济效益好。
3.设备投资少、能耗低、易于操作、生产成本低。
附图说明
图1是根据本发明提出的一种湿法炼锌中钴渣综合回收利用方法的工艺流程图。
附图中各标示分别表示：
1.钴渣 2.硫酸溶液 3.煤油 4.滤液 5.滤渣 6.一次浆化液 7.一次浆化渣 8.硫化钠 9.氢氧化钠 10.二次浆化渣 11.二次浆化液 12再生钴渣 13.水洗液 14.水
以下结合附图对说明作进一步详细地描述。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种湿法炼锌中钴渣综合回收利用方法，依次按如下步骤和条件进行：
(a)酸洗-压滤水洗，向湿法炼锌净化工序所产生的钴渣1按固液比6～10:1加入浓度为10-40g/L的硫酸2，按200～600g/t加入煤油3进行酸洗搅拌浸出，反应温度40℃～70℃，时间0.5～2h，酸洗浆经板框压滤洗涤后，得滤渣5和滤液4，滤液4送浸出渣洗涤工序；
(b)一次浆化-压滤，将步骤(a)的滤渣5按固液比3～6:1加入硫化钠8与水14混合的硫化钠溶液，硫化钠浓度10～60g/L，进行一次浆化反应，反应温度50℃～80℃，时间1～3h，对浆液进行压滤，得一次浆化液6和一次浆化渣7，一次浆化液6送净化除钴工序；
(c)二次浆化-压滤，向步骤(b)的一次浆化渣7按固液比3～6:1加入硫化钠820～100g/L和氢氧化钠940～150g/L水洗液进行二次浆化反应，反应温度50℃～80℃，时间1～3h，再对浆液进行压滤，得二次浆化液11和二次浆化渣10；
(d)水洗，将步骤(c)的二次浆化渣10进行水洗，按每千克二次浆化渣10用水3～5L，得水洗液13和再生钴渣12，再生钴渣12直接外售。
本发明的工艺可以进一步是：
所述步骤步骤(c)二次浆化-压滤的二次浆化液11返回步骤(b)的一次浆化-压滤使用，形成循环利用。
所述步骤(d)的水洗液13返回步骤(c)二次浆化-压滤使用，形成循环利用。
下面结合具体实施例对本发明具体实施方式进一步说明。
实施例一
将湿法炼锌净化工序所产生的钴渣(含Co 4.71％、Zn 10.23％)用低酸进行搅拌洗涤，液固比8:1，硫酸浓度25g/L，煤油350g/t，温度60℃，时间1h，酸洗后经板框压滤-洗涤后，得滤渣和滤液，滤液送浸出渣洗涤工序；
将滤渣与二次浆化溶液进行一次浆化反应，液固比5:1，反应温度70℃，时间2h，对溶液进行压滤，得除钴药剂溶液和滤渣，滤液为除钴药剂溶液，药剂浓度为56g/L，回收率达到72％，返回净化除钴工序；
使经一次浆化反应的浆化渣再进行二次浆化反应，液固比5:1，每升水洗液中加入硫化钠40g和氢氧化钠60g，反应温度70℃，时间2h，对浆化液进行压滤，得二次浆化溶液和钴渣，二次浆化溶液再送至一次浆化反应过程；
对经二次浆化反应并压滤后的钴渣进行水洗，每1kg钴渣用水4.5L，得水洗液和渣，水洗液再送至二次浆化反应过程，渣中Co 8.22％、Zn 2.60％，直接外售。
实施例二
将湿法炼锌净化工序所产生的钴渣(含Co 3.91％、Zn 12.67％)用低酸进行搅拌洗涤，液固比7:1，硫酸浓度20g/L，煤油300g/t，温度60℃，时间1.5h，酸洗后经板框压滤-洗涤后，得滤渣和滤液，滤液送浸出渣洗涤工序；
将滤渣与二次浆化溶液进行一次浆化反应，液固比6:1，反应温度75℃，时间1.5h，对浆化液进行压滤，得除钴药剂溶液和滤渣，滤液为除钴药剂溶液，药剂浓度46g/L，回收率达到68％，返回净化除钴工序；
使经一次浆化反应的浆化渣再与钴渣水洗液进行二次浆化反应，液固比6:1，每升水洗液中加入硫化钠35g和氢氧化钠50g/L，反应温度75℃，时间1.5h，对浆化液进行压滤，得二次浆化溶液和钴渣，二次浆化溶液再送至一次浆化反应过程；
对经二次浆化反应并压滤后的钴渣进行水洗，每1kg钴渣用水5.5L，得水洗液和渣，水洗液再送至二次浆化反应过程，渣中Co 6.35％、Zn 2.67％，直接外售。
如上所述，便可较好地实现本发明。上述实施例仅为本发明最佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替换、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种湿法炼锌中钴渣综合回收利用方法，依次按如下工艺步骤和条件进行：
(a)酸洗-压滤水洗，向湿法炼锌净化工序所产生的钴渣(1)按固液比6～10:1加入浓度为10-40g/L的硫酸(2)，按200～600g/t加入煤油(3)进行酸洗搅拌浸出，反应温度40℃～70℃，时间0.5～2h，酸洗浆经板框压滤洗涤后，得滤渣(5)和滤液(4)，滤液(4)送浸出渣洗涤工序；
(b)一次浆化-压滤，将步骤(a)的滤渣(5)按固液比3～6:1加入硫化钠(8)与水(14)混合的硫化钠溶液，硫化钠浓度10～60g/L，进行一次浆化反应，反应温度50℃～80℃，时间1～3h，对浆液进行压滤，得一次浆化液(6)和一次浆化渣(7)，一次浆化液(6)送净化除钴工序；
(c)二次浆化-压滤，向步骤(b)的一次浆化渣(7)按固液比3～6:1加入硫化钠(8)20～100g/L和氢氧化钠(9)40～150g/L水洗液进行二次浆化反应，反应温度50℃～80℃，时间1～3h，再对浆液进行压滤，得二次浆化液(11)和二次浆化渣(10)；
(d)水洗，将步骤(c)的二次浆化渣(10)进行水洗，按每千克二次浆化渣(10)用水3～5L，得水洗液(13)和再生钴渣(12)，再生钴渣(12)直接外售。
2.根据权利要求1所述方法，其特征是所述步骤(c)二次浆化-压滤的二次浆化液(11)返回步骤(b)的一次浆化-压滤使用，形成循环利用。
3.根据权利要求1所述方法，其特征是所述步骤(d)的水洗液(13)返回步骤(c)二次浆化-压滤使用，形成循环利用。
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