CN111118298B - 一种除杂沉铜渣与铜钴矿酸浸渣混合洗涤除杂并提高铜钴回收率的方法 - Google Patents
一种除杂沉铜渣与铜钴矿酸浸渣混合洗涤除杂并提高铜钴回收率的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种除杂沉铜渣与铜钴矿酸浸渣混合洗涤除杂并提高铜钴回收率的方法,本发明将石灰、空气加入萃余液中进行除杂沉铜,并将除杂沉铜后的渣浆经固液分离后得到第一溢流和第一底流,将第一溢流送去沉钴生产氢氧化钴,将第一底流和铜钴矿酸浸渣浓密底流混合进行逆流洗涤,第一底流中的除杂沉铜渣与酸浸渣浓密底流中的余酸及弱酸性洗水在洗涤过程中发生浸出反应,通过调节第一底流和酸浸渣浓密底流的流量比控制反应pH,使除杂沉铜渣中的铜钴浸出到溶液中,而铁不浸出,本发明既提高了铜钴回收率,又排出了铁等杂质,同时将除杂沉铜渣洗涤与酸浸渣洗涤合并为一个工序,减少操作,节省除杂沉铜渣洗涤的设备投资,节约了成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种除杂沉铜渣与铜钴矿酸浸渣混合洗涤除杂并提高铜钴回收率的方法,属于铜钴湿法冶炼技术领域。
背景技术
在湿法冶炼工艺中,铜钴氧化矿通过加酸搅拌浸出得到铜钴料液,铜钴料液经萃取和电积可生产阴极铜,铜萃取后得到的萃余液主要含有钴离子,还有铁离子等杂质。含钴萃余液生产氢氧化钴的基本工艺流程一般为除杂(铁等)→沉铜→沉钴→废水处理。萃余液除杂得到的渣一般需通过压滤机等设备实现固液分离和对渣进行洗涤。洗涤后的渣除含有杂质铁外,还含有少量铜和钴,这部分铜和钴一般难以回收,直接丢弃。除杂压滤后的滤液再送去沉铜,沉铜后渣浆固液分离后得到的溶液再送去生产氢氧化钴,固液分离得到的沉铜渣可返回搅拌浸出回收有价铜。
目前采用的铜钴矿湿法冶炼工艺中:一是除杂渣需经过固液分离和洗涤后,将渣排走,除杂渣的固液分离和洗涤一般采用二段压滤洗涤法(一段压滤固液分离+二段压滤洗涤)或浓密洗涤法(浓缩浓密+底流洗涤)来回收铜钴,但洗涤后渣中仍有部分沉淀形态的铜和钴难以回收。二段压滤洗涤法采用压滤机,操作繁琐,效率较低,还需自卸车来运送铁渣。浓密洗涤法效率较高,但一般需多级洗涤浓密机,投资较大。二是铜钴矿酸浸渣一般采用多级逆流洗涤法来最大化回收铜钴,减少酸浸渣底流中的铜钴损失。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术存在的不足,提供了一种除杂沉铜渣与铜钴矿酸浸渣混合洗涤除杂并提高铜钴回收率的方法。本发明将石灰、空气加入萃余液中进行除杂沉铜,并将除杂沉铜后的渣浆经固液分离后得到第一溢流和第一底流,将第一溢流送去沉钴生产氢氧化钴,将第一底流和铜钴矿酸浸渣浓密底流混合进行逆流洗涤,第一底流中的除杂沉铜渣与酸浸渣浓密底流中的余酸及弱酸性洗水在洗涤过程中发生浸出反应,通过调节第一底流和酸浸渣浓密底流的流量比控制反应pH,使除杂沉铜渣中的铜钴浸出到溶液中,而铁不浸出,本发明既提高了铜钴回收率,又排出了铁等杂质,同时将除杂沉铜渣洗涤与酸浸渣洗涤合并为一个工序,减少操作,节省除杂沉铜渣洗涤的设备投资,节约了成本。
本发明的技术方案如下:
一种除杂沉铜渣与铜钴矿酸浸渣混合洗涤实现除杂和提高铜钴回收率的方法,具体步骤如下:
(1)向铜萃余液中添加石灰至溶液pH为5.0~5.2,同时向铜萃余液中通入空气至溶液电位为500~600mV,进行除杂沉铜反应,将反应后的除杂沉铜渣浆浓缩后,得到第一溢流和第一底流;
(2)将步骤(1)得到的第一溢流送去沉钴工序生产氢氧化钴,将步骤(1)得到的第一底流与铜钴矿酸浸渣浓密底流以1:10-1:15的流量比混合后进行多级逆流洗涤,其中在第一级洗涤时加入洗水,第一级洗涤后得到的溢流为低铜料液,最后一级洗涤得到的底流为洗涤后渣;
其中第一底流与酸浸渣浓密底流中的余酸和弱酸性洗水在洗涤过程中发生浸出反应,通过调节第一底流和酸浸渣浓密底流的流量比为1:10-1:15从而控制浸出反应的pH为3.5~4.0,在该pH范围下,铜钴浸出到溶液中,而铁不浸出,所以在提高铜钴回收率的同时排出了铁等杂质;
(3)将步骤(2)最后一级洗涤得到的洗涤后渣排入尾矿库。
步骤(1)中除杂沉铜反应时间为5~7小时,反应温度为50~60℃,第一底流的固体质量浓度为15~25%。
步骤(2)中酸浸渣浓密底流pH为1.5~2.0,酸浸渣浓密底流中固体质量浓度为40~50%。
步骤(2)中第一级洗涤加入的洗水pH为4~7。
步骤(2)中的多级逆流洗涤均采用浓密机洗涤。
本发明中的铜钴矿酸浸渣浓密底流为铜钴氧化矿湿法冶炼工艺中的酸浸渣浓密底流,本发明中的铜萃余液为铜钴氧化矿湿法冶炼工艺中铜钴氧化矿通过加酸搅拌浸出得到铜钴料液,铜钴料液萃取后的铜萃余液。
本发明的特点是:铜钴矿酸浸渣浓密底流为酸性,可将其与除杂沉铜渣混合,浸出除杂沉铜渣中的铜钴,同时避免了除杂沉铜渣中的杂质铁浸出,因此通过调节除杂沉铜渣浓密底流和酸浸渣浓密底流的流量比,以控制浸出反应的pH为3.5-4.0,从而铜钴得到浸出,而铁不浸出。除杂沉铜渣中铜主要为Cu(OH)2,钴主要为Co(OH)2。多级逆流洗涤过程中发生的主要浸出反应如下:
Cu(OH)2+H+Cu2++H2O(1)
Co(OH)2+H+Co2++H2O(2)
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明将除杂工序和沉铜工序合并为一道工序,简化了操作,减少了设备投资。
(2)本发明通过将除杂沉铜渣和酸浸渣浓密底流混合后进行洗涤,利用酸浸渣底流中的余酸浸出除杂沉铜渣中的铜钴,提高了铜钴回收率,同时通过控制浸出反应的pH避免了铁的再次溶出,实现了从系统中排出杂质铁。
(3)本发明通过将除杂沉铜渣送至酸浸渣底流的逆流洗涤工序,高效利用了浓密机洗涤,避免了除杂渣需单独设置洗涤工序,缩短了工艺流程,同时也节约了设备投资。
附图说明
图1为本发明实施例1的工艺流程示意图;
图中各标号:1-除杂沉铜搅拌槽、2-除杂沉铜后渣浆储槽、3-除杂沉铜后渣浆泵、4-除杂沉铜深锥浓密机、5-除杂沉铜浓密底流泵、6-第一洗涤浓密机、7-第一洗涤后底流泵、8-第四级洗涤浓密机、9-第四级洗涤后底流泵。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1:如图1所示,本除杂沉铜渣与铜钴矿酸浸渣混合洗涤除杂并提高铜钴回收率的方法,具体步骤如下:
(1)为了实现连续生产以及反应完全,本实施例设置了两个除杂沉铜搅拌槽1,首先将铜萃余液加入至第一个除杂沉铜搅拌槽1中,并向第一个除杂沉铜搅拌槽1中加入石灰至溶液的pH为5.0,同时向第一个除杂沉铜搅拌槽1中通入空气至溶液的电位为500mV,进行除杂沉铜反应,然后将第一个除杂沉铜搅拌槽1中反应后的浆液输送至第二个除杂沉铜搅拌槽1中并向第二个除杂沉铜搅拌槽1中加入石灰至溶液的pH为5.0并通入空气至溶液的电位为500mV,继续进行除杂沉铜反应,两个除杂沉铜搅拌槽1的反应时间共为5小时,反应温度均为50℃,然后将第二个除杂沉铜搅拌槽1反应后的浆液输送至除杂沉铜后渣浆储槽2中,然后将除杂沉铜后渣浆储槽2中的渣浆经除杂沉铜后渣浆泵3输送至除杂沉铜深锥浓密机4中,经除杂沉铜深锥浓密机4浓缩后得到第一溢流和第一底流,第一底流的固体质量浓度为15%;
(2)将步骤(1)得到的第一溢流送去沉钴工序生产氢氧化钴,将步骤(1)得到的第一底流通过除杂沉铜浓密底流泵5输送至第一级洗涤浓密机6,并向第一级洗涤浓密机6中加入铜钴矿酸浸渣浓密底流,酸浸渣浓密底流pH为1.5,底流中固体质量浓度为40%,第一底流与酸浸渣浓密底流的流量比为1:10,并向第一级洗涤浓密机6中加入pH为4的洗水,第一底流中的除杂沉铜渣与酸浸渣浓密底流中的余酸及弱酸性洗水在洗涤过程中发生浸出反应,使除杂沉铜渣中的铜钴浸出到溶液中,而铁不浸出;
第一级洗涤浓密机6洗涤后得到的溢流为低铜料液,再将第一级洗涤浓密机6洗涤后得到的底流通过第一级洗涤后底流泵7经两次逆流洗涤后输送到第四级洗涤浓密机8中,第四级洗涤浓密机8洗涤后得到的底流为洗涤后渣;
(3)将步骤(2)第四级洗涤浓密机8洗涤后得到的洗涤后渣通过第四级洗涤后底流泵9输送至尾矿库。
实施例2:本除杂沉铜渣与铜钴矿酸浸渣混合洗涤实现除杂和提高铜钴回收率的方法,具体步骤如下:
(1)首先将铜萃余液加入至除杂沉铜搅拌槽1中,并向除杂沉铜搅拌槽1中加入石灰至溶液的pH为5.2,同时向除杂沉铜搅拌槽1中通入空气至溶液的电位为600mV,进行除杂沉铜反应,反应时间为7小时,反应温度为60℃,然后将除杂沉铜搅拌槽1中反应后的浆液输送至除杂沉铜后渣浆储槽2中,然后将除杂沉铜后渣浆储槽2中的渣浆经除杂沉铜后渣浆泵3输送至除杂沉铜深锥浓密机4中,经除杂沉铜深锥浓密机4浓缩后得到第一溢流和第一底流,第一底流的固体质量浓度为25%;
(2)将步骤(1)得到的第一溢流送去沉钴工序生产氢氧化钴,将步骤(1)得到的第一底流通过除杂沉铜浓密底流泵5输送至第一级洗涤浓密机6,并向第一级洗涤浓密机6中加入铜钴矿酸浸渣浓密底流,酸浸渣浓密底流pH为2.0,底流中固体质量浓度为50%,第一底流与酸浸渣浓密底流的流量比为1:15,并向第一级洗涤浓密机6中加入pH为7的洗水,第一底流中的除杂沉铜渣与酸浸渣浓密底流中的余酸及弱酸性洗水在洗涤过程中发生浸出反应,使除杂沉铜渣中的铜钴浸出到溶液中,而铁不浸出;
第一级洗涤浓密机6洗涤后得到的溢流为低铜料液,再将第一级洗涤浓密机6洗涤后得到的底流通过第一级洗涤后底流泵7经两次逆流洗涤后输送到第四级洗涤浓密机8中,第四级洗涤浓密机8洗涤后得到的底流为洗涤后渣;
(3)将步骤(2)第四级洗涤浓密机8洗涤后得到的洗涤后渣通过第四级洗涤后底流泵9输送至尾矿库。
实施例3:一种除杂沉铜渣与铜钴矿酸浸渣混合洗涤实现除杂和提高铜钴回收率的方法,具体步骤如下:
(1)为了实现连续生产以及反应完全,本实施例设置了两个除杂沉铜搅拌槽1,首先将铜萃余液加入至第一个除杂沉铜搅拌槽1中,并向第一个除杂沉铜搅拌槽1中加入石灰至溶液的pH为5.1,同时向第一个除杂沉铜搅拌槽1中通入空气至溶液的电位为550mV,进行除杂沉铜反应,然后将第一个除杂沉铜搅拌槽1中反应后的浆液输送至第二个除杂沉铜搅拌槽1中并向第二个除杂沉铜搅拌槽1中加入石灰至溶液的pH为5.1并通入空气至溶液的电位为550mV,继续进行除杂沉铜反应,两个除杂沉铜搅拌槽1的反应时间共为6小时,反应温度均为55℃,然后将第二个除杂沉铜搅拌槽1中反应后的浆液输送至除杂沉铜后渣浆储槽2中,然后将除杂沉铜后渣浆储槽2中的渣浆经除杂沉铜后渣浆泵3输送至除杂沉铜深锥浓密机4中,经除杂沉铜深锥浓密机4浓缩后得到第一溢流和第一底流,第一底流的固体质量浓度为20%;
(2)将步骤(1)得到的第一溢流送去沉钴工序生产氢氧化钴,将步骤(1)得到的第一底流通过除杂沉铜浓密底流泵5输送至第一级洗涤浓密机6,并向第一级洗涤浓密机6中加入铜钴矿酸浸渣浓密底流,酸浸渣浓密底流pH为1.8,底流中固体质量浓度为45%,第一底流与酸浸渣浓密底流的流量比为1:12,并向第一级洗涤浓密机6中加入pH为5的洗水,第一底流中的除杂沉铜渣与酸浸渣浓密底流中的余酸及弱酸性洗水在洗涤过程中发生浸出反应,使除杂沉铜渣中的铜钴浸出到溶液中,而铁不浸出;
第一级洗涤浓密机6洗涤后得到的溢流为低铜料液,再将第一级洗涤浓密机6洗涤后得到的底流通过第一级洗涤后底流泵7经两次逆流洗涤后输送到第四级洗涤浓密机8中,第四级洗涤浓密机8洗涤后得到的底流为洗涤后渣;
(3)将步骤(2)第四级洗涤浓密机8洗涤后得到的洗涤后渣通过第四级洗涤后底流泵9输送至尾矿库。
本实施例既提高了铜钴回收率,又排出了铁等杂质,同时将除杂沉铜渣洗涤与酸浸渣洗涤合并为一个工序,减少操作,节省除杂沉铜渣洗涤的设备投资,节约了成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种除杂沉铜渣与铜钴矿酸浸渣混合洗涤除杂并提高铜钴回收率的方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)向铜萃余液中添加石灰至溶液pH为5.0~5.2,同时向铜萃余液中通入空气至溶液电位为500~600mV,进行除杂沉铜反应,将反应后的除杂沉铜渣浆浓缩后,得到第一溢流和第一底流;
(2)将步骤(1)得到的第一溢流送去沉钴工序生产氢氧化钴,将步骤(1)得到的第一底流与铜钴矿酸浸渣浓密底流以1:10-1:15的流量比混合后进行多级逆流洗涤,其中在第一级洗涤时加入洗水,第一级洗涤后得到的溢流为低铜料液,最后一级洗涤得到的底流为洗涤后渣,其中第一底流中的除杂沉铜渣与酸浸渣浓密底流中的余酸及弱酸性洗水在洗涤过程中发生浸出反应,使除杂沉铜渣中的铜钴浸出到溶液中,而铁不浸出;
(3)将步骤(2)最后一级洗涤得到的洗涤后渣排入尾矿库。
2.根据权利要求1所述的除杂沉铜渣与铜钴矿酸浸渣混合洗涤除杂并提高铜钴回收率的方法,其特征在于:步骤(1)中除杂沉铜反应时间为5~7小时,反应温度为50~60℃,第一底流的固体质量浓度为15~25%。
3.根据权利要求1所述的除杂沉铜渣与铜钴矿酸浸渣混合洗涤除杂并提高铜钴回收率的方法,其特征在于:步骤(2)中铜钴矿酸浸渣浓密底流pH为1.5~2.0,酸浸渣浓密底流中固体质量浓度为40~50%。
4.根据权利要求1所述的除杂沉铜渣与铜钴矿酸浸渣混合洗涤除杂并提高铜钴回收率的方法,其特征在于:步骤(2)第一级洗涤加入的洗水pH为4~7。
5.根据权利要求1所述的除杂沉铜渣与铜钴矿酸浸渣混合洗涤除杂并提高铜钴回收率的方法,其特征在于:步骤(2)中的多级逆流洗涤均采用浓密机洗涤。
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GR01 | Patent grant | ||
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