CN110629025A - 一种从提钨后渣中高效浸出钴、镍的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于工业废弃物资源综合回收利用技术领域，提供一种从提钨后渣中高效浸出钴、镍的方法，该方法将提钨后渣用硫酸溶液进行酸性浸出，同时加入氢氟酸作为添加剂，酸浸完毕后，经过滤实现液固分离，得到浸出渣和富集钴、镍的浸出液，浸出渣用沸水进行洗涤，然后将洗涤水返回浸出液，实现了提钨后渣中钴、镍的高效富集，本发明通过加入氢氟酸作为添加剂，有效破坏并溶解了包裹钴、镍氧化物相的二氧化硅相，强化了钴、镍的浸出反应，提高了钴、镍的浸出率和浸出效率，并有效降低了酸耗，从而降低了钴、镍的回收成本。
Description
技术领域
本发明属于工业废弃物资源综合回收利用技术领域，尤其涉及一种从提钨后渣中高效浸出钴、镍的方法。
背景技术
由于近年来的过度开采，世界钨矿可供开采的年限急剧缩短，因而二次钨资源的循环利用逐渐被国内外钨生产厂家所重视。作为主要的二次钨资源，废残硬质合金、硬质合金磨削料及钨冶炼渣在通过熔盐焙烧——水浸法的主流工艺回收钨后，所产生的提钨后渣中仍然富集了较高品位的钴和镍，具有较大的回收利用价值。目前常用的从含钴、镍冶金渣中回收钴、镍的工艺分为火法冶金和湿法冶金两类。火法冶金工艺主要通过还原熔炼或还原硫化熔炼，在高温下加入还原剂或同时加入还原剂和硫化剂，制造钴镍合金相或富钴镍锍相，将钴、镍回收。此类工艺能耗较大，且后续仍需进行磁选、酸浸工序，工艺线路较为复杂；湿法冶金工艺即使用强酸将渣中钴、镍氧化物溶解，工艺线路相比火法工艺较短，但提钨后渣往往含硅较高，渣中钴镍氧化物相常被二氧化硅相包裹，因此钴、镍的酸浸回收率较低，且酸耗较大，导致回收成本较高。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种从提钨后渣中高效浸出钴、镍的方法，旨在解决传统钴、镍湿法冶金回收工艺过程中存在钴、镍浸出率低、酸耗大和成本高的问题。
为达到上述目的，本发明提供一种从提钨后渣中高效浸出钴、镍的方法，包括下述步骤：
步骤S1、将提钨后渣进行干燥、破碎、干磨后筛分处理；
步骤S2、在常压下，将筛分后的提钨后渣用硫酸溶液进行酸性浸出，并且加入氢氟酸作为添加剂；
步骤S3、酸浸完毕后，经过滤实现液固分离，得到浸出渣和富集钴、镍的浸出液；
步骤S4、将步骤S3所得浸出渣用沸水进行洗涤，然后将洗涤水返回步骤S3所得浸出液，洗涤完成后，浸出渣无毒性，采用常规方法进行处理。
本发明的有益效果是：本发明通过加入氢氟酸作为添加剂，有效破坏并溶解了包裹钴、镍氧化物相的二氧化硅相，强化了钴、镍的浸出反应，提高了钴、镍的浸出率和浸出效率，并有效降低了酸耗，从而降低了钴、镍的回收成本。
附图说明
图1是本发明提供的从提钨后渣中高效浸出钴、镍的方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的从提钨后渣中高效浸出钴、镍的方法，包括以下步骤：
步骤S1、提钨后渣制样。
将提钨后渣进行干燥、破碎、筛分处理。本步骤中，提钨后渣是碱浸渣回收钨后的废渣(需要说明的是碱浸渣回收钨采用的是常规工艺，具体工艺过程不再赘述)，其主要成分为钴、镍的氧化物，在烘箱内进行干燥，除去水分，然后采用颚式破碎机进行破碎，再通过球磨机干磨制样并筛分，球磨筛分时，控制至少80wt％的提钨后渣颗粒粒度小于100目。
步骤S2、酸性浸出。
在常压下，将筛分后的提钨后渣用硫酸溶液进行酸性浸出，并且加入氢氟酸作为添加剂。
本步骤中，由于提钨后渣富集了较高品位的钴和镍，故采用硫酸将提钨后渣中的钴、镍氧化物溶解出来，优选的，所使用硫酸的浓度为2～3mol/L。
提钨后渣中通常硅的含量比较高，提钨后渣中的钴镍氧化物相被二氧化硅相所包裹，不能接触到硫酸，导致钴、镍的酸浸回收率较低，且酸耗较大，所以本步骤在酸浸过程中加入少量氢氟酸，破坏硅相，使得内部钴镍氧化物可以与硫酸接触，氢氟酸能有效溶解提钨后渣中的二氧化硅，显著提高提钨后渣中钴、镍的浸出率与浸出效率。优选的，氢氟酸的添加量为15～30mL。
本步骤中，为了提高钴、镍的浸出率与浸出效率，在酸浸过程中，控制浸出温度为80～100℃，液固比为4:1～5:1，浸出时间为2～3h。
步骤S3、液固分离。
酸浸完毕后，经过滤实现液固分离，得到浸出渣和富集钴、镍的浸出液。
步骤S4、洗涤。
将步骤S3所得浸出渣用沸水进行多次洗涤，然后将洗涤水返回步骤S3所得浸出液，洗涤完成后，浸出渣无毒性，采用常规方法进行处理。
本步骤中，浸出渣夹带着少量浸出液，洗涤后，洗涤水中含有钴、镍，将洗涤水返回步骤S3所得浸出液，有效避免了资源的浪费。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例1：
1.将提钨后渣烘干后使用颚式破碎机破碎，再通过球磨机干磨制样并筛分，控制其至少80wt％的颗粒粒度小于100目。采用多点随机取样的方法取得提钨后渣样品，对其中各元素含量进行了分析检测，以质量百分比计，其主要检测结果为：Co 21.34％、Ni11.29％、Fe 15.23％、S 5.24％、Si 14.32％、Al 1.58％。
2.称取200g提钨后渣，加入2mol/L硫酸溶液进行常压酸浸，并加入20mL分析纯氢氟酸试剂作为添加剂，控制浸出温度为90℃，液固比为5:1，浸出时间为3h。
3.浸出完成后，通过过滤实现液固分离，得到浸出渣和富集钴、镍的浸出液。
4.将浸出渣使用沸水洗涤三次，洗水返回浸出液。将浸出渣烘干后取样分析，计算得到钴、镍的浸出率分别为94.22％与92.18％，表明二者得到了有效回收。
对比例1：
本对比例用于对比不添加氢氟酸时的钴、镍浸出效果。
1.将提钨后渣烘干后使用颚式破碎机破碎，再通过球磨机干磨制样并筛分，控制其至少80wt％的颗粒粒度小于100目。采用多点随机取样的方法取得提钨后渣样品，对其中各元素含量进行了分析检测，以质量百分比计，其主要检测结果为：Co 21.34％、Ni11.29％、Fe 15.23％、S 5.24％、Si 14.32％、Al 1.58％。
2.称取200g提钨废料，加入2mol/L硫酸溶液进行常压酸浸，控制浸出温度为90℃，液固比为5:1，浸出时间为3h。
3.浸出完成后，通过过滤实现液固分离，得到浸出渣和富集钴、镍的浸出液。
4.将浸出渣使用沸水洗涤三次，洗水返回浸出液。
将浸出渣烘干后取样分析，计算得到钴、镍的浸出率仅为78.41％与75.39％，相比实施例1，钴、镍的浸出率明显降低。
对比例2：
本对比例用于在不添加氢氟酸条件下，通过强化浸出条件，对比钴、镍的浸出效果。
1.将提钨后渣烘干后使用颚式破碎机破碎，再通过球磨机干磨制样并筛分，控制其至少80wt％的颗粒粒度小于100目。采用多点随机取样的方法取得提钨后渣样品，对其中各元素含量进行了分析检测，以质量百分比计，其主要检测结果为：Co 21.34％、Ni11.29％、Fe 15.23％、S 5.24％、Si 14.32％、Al 1.58％。
2.称取200g提钨废料，加入5mol/L硫酸溶液进行常压酸浸，控制浸出温度为100℃，液固比为6:1，浸出时间为5h。
3.浸出完成后，通过过滤实现液固分离，得到浸出渣和富集钴、镍的浸出液。
4.将浸出渣使用沸水洗涤三次，洗水返回浸出液。
将浸出渣烘干后取样分析，计算得到钴、镍的浸出率仅为83.96％与79.24％。本对比例在全面强化了浸出过程的情况下，钴、镍的浸出率虽相比对比例1有所提升，但相比实施例1，浸出率差距仍明显。
从上述实施例和对比例来看，只加酸浸出渣中钴、镍，浸出率较低，浸出时间也长，即使时间浸出时间延长两倍以上，钴、镍浸出率也不理想；本实施例中，通过加入氢氟酸作为添加剂，有效破坏并溶解了包裹钴、镍氧化物相的二氧化硅相，强化了钴、镍的浸出反应，氢氟酸可以加速强化酸溶过程，提高了钴、镍的浸出率和浸出效率，并有效降低了酸耗，从而降低了钴、镍的回收成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种从提钨后渣中高效浸出钴、镍的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
步骤S1、将提钨后渣进行干燥、破碎、干磨后筛分处理；
步骤S2、在常压下，将筛分后的提钨后渣用硫酸溶液进行酸性浸出，并且加入氢氟酸作为添加剂；
步骤S3、酸浸完毕后，经过滤实现液固分离，得到浸出渣和富集钴、镍的浸出液；
步骤S4、将步骤S3所得浸出渣用沸水进行洗涤，然后将洗涤水返回步骤S3所得浸出液，洗涤完成后，浸出渣无毒性，采用常规方法进行处理。
2.如权利要求1所述从提钨后渣中高效浸出钴、镍的方法，其特征在于，步骤S1中，所述提钨后渣为碱浸渣回收钨后的废渣，其成分为含有钴、镍的氧化物，采用球磨机干磨制样并筛分，控制至少80wt％的提钨后渣颗粒粒度小于100目。
3.如权利要求1所述从提钨后渣中高效浸出钴、镍的方法，其特征在于，步骤S2中，所使用的硫酸的浓度为2～3mol/L，所述氢氟酸的添加量为15～30mL，浸出过程中，控制浸出温度为80～100℃，液固比为4:1～5:1，浸出时间为2～3h。
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| CN106755997A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-05-31 | 曹国华 | 一种含镍矿石综合利用的方法 |
| CN109666798A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-23 | 荆门德威格林美钨资源循环利用有限公司 | 一种从冶金钨渣中回收钨、钴和镍的方法 |
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