CN113044889B - 一种硫酸钴和氯化钴共同生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钴盐生产领域，具体涉及一种硫酸钴和氯化钴共同生产工艺。本发明一种硫酸钴和氯化钴共同生产工艺，包括如下步骤：（1）首先将钴精矿原料通过破包收尘加料系统加入2个分开的下料仓；（2）钴盐中间品浆化料与底流钴矿浆打入浸出车间后，加入洗液或废水浆化，浆化后通入蒸汽和硫酸，并且加入双氧水或焦亚硫酸钠溶钴进行浸出；（3）溢流液进入除铁工序；除铁后液压滤后，将除铁料液打入P204萃取工序，萃取得到的P204反铜锰液生产海绵铜副产品，P204萃余液与皂化后的P507逆流萃取，P204萃余液中钴被萃入有机相，实现钴与镍、镁的分离，再使用4.0mol/L硫酸或5.5mol/L盐酸反萃，获得合格硫酸钴或氯化钴溶液，上述溶液返入成品车间蒸发浓缩、离心、冷却结晶后得到硫酸钴或氯化钴晶体。
Description
技术领域
本发明涉及钴盐生产领域，具体涉及一种硫酸钴和氯化钴共同生产工艺。
背景技术
硫酸钴是一种无机物，化学式为CoSO4，玫瑰红色结晶。脱水后呈红色粉末，溶于水和甲醇， 微溶于乙醇。 用于陶瓷釉料和油漆催干剂，也用于电镀、碱性电池、生产含钴颜料和其它钴产品，还用于催化剂、分析试剂、饲料添加剂、轮胎胶粘剂、立德粉添加剂等。氯化钴是一种无机物，化学式CoCl2。为粉红色至红色结晶，无水物为蓝色。微有潮解性，易溶于水、乙醇、乙醚、丙酮和甘油。用于分析试剂，湿度和水分的指示剂，氨吸收剂。
硫化钴和氯化钴两者均可以应用于生产电池中，而现有技术大多将这两者通过不同的流水线进行生产，而企业收到的订单常常只需要其中一种物质，不同的流水线造成了工厂占地面积较大。
现有技术CN201420091Y，公开了一种可同时生产氯化钴与硫酸钴的P507萃取箱，其并未公开整个同时生产氯化钴与硫酸钴的工艺流程。
发明内容
本发明希望提供一种硫酸钴和氯化钴共同生产工艺，使得尽可能实用相同的工艺，生产出合格的硫酸钴和氯化钴，具体方案如下：
一种硫酸钴和氯化钴共同生产工艺，包括如下步骤：（1）首先将钴精矿原料通过破包收尘加料系统加入2个分开的下料仓，其中一个下料仓的钴精矿原料按固液比1：2.5-3加水球磨，球磨后的钴精矿浆料打入第一浓密机进行固液分离，分离后上清液返球磨系统回用，底流钴矿浆进入浸出车间，另一个下料仓的钴精矿原料进行浆化，得到钴盐中间品浆化料并进入浸出车间；
（2）钴盐中间品浆化料与底流钴矿浆打入浸出车间后，加入洗液或废水浆化，浆化后通入蒸汽和硫酸，并且加入双氧水或焦亚硫酸钠溶钴进行浸出；
（3）溶钴后液打入第二浓密机和第三浓密机，溢流液进入除铁工序，通入双氧水氧化，加入碳酸钙、碳酸钠和碳酸钡调节pH除杂造渣；除铁后液压滤后，将除铁料液打入P204萃取工序，除铁渣经逆流洗渣后得到合格报废渣，萃取得到的P204反铜锰液生产海绵铜副产品，P204萃余液与皂化后的P507逆流萃取，P204萃余液中钴被萃入有机相，实现钴与镍、镁的分离，再使用4.0mol/L硫酸或5.5mol/L盐酸反萃，获得合格硫酸钴或氯化钴溶液，上述溶液返入成品车间蒸发浓缩、离心、冷却结晶后得到硫酸钴或氯化钴晶体。
所述步骤（1）经过球磨的钴精矿浆料，需要保证80％以上的钴精矿浆料过200目筛。
所述步骤（2）中具体的浸出步骤包括：
（1）测量除铁槽内除铁前液pH及Fe2+含量，维持除铁槽内温度为50-65℃；
（2） 缓慢加入双氧水或焦亚硫酸钠氧化，之后加入碳酸钠和碳酸钙，反应1.5-2.0h后，依据溶液中Pb2+含量加入碳酸钡，使溶液中的铅以硫酸铅和硫酸钡共沉淀的形式析出，反应30-40min后取样检测；
（3）取样过滤，滤液中Fe≤0.1g/L合格；
（4）除铁后液合格后压滤，滤渣进行四次逆流洗涤，滤液进入P204萃取工序。所述步骤（1）的温度为58℃。所述步骤（1）和（2）的温度相同。所述步骤（2）中调节溶液pH至3.5-4.0。
本发明能够使用几乎相同的工艺流程制备得到质量合格的硫酸钴和氯化钴（即纯度大于等于99%），由于本发明的工艺流程相同，故所采用的设备也几乎相同，除了最后加酸时，氯化钴需要采用盐酸，而硫酸钴则需要硫酸，其他工艺均相同，可以采用相同的生产线生产上述物质，且除了最后的除油和蒸发结晶装置需要进行清洗，之前的所有流程设备，甚至无需进行清洗就可以进行两种物质的转化生产。
具体的申请人发现，需要经过3次浓密机处理，并且浸出尽可能的减少铁含量，并且采用4.0mol/L硫酸或5.5mol/L盐酸反萃取，以及P204和P507的共同使用，才能更满足生产出合格的硫酸钴/.氯化钴这一需要。并且本申请萃取得到的P204反铜锰液生产海绵铜副产品。
本发明的破包收尘加料系统能够对钴精矿袋子进行破包装，并且能够进行吸收倒料时的灰尘。
附图说明
图1本发明一种硫酸钴和氯化钴共同生产工艺的流程示意图；
图2本发明一种硫酸钴和氯化钴共同生产工艺中浸出流程示意图。
具体实施方式
实施例1（硫酸钴）
一种硫酸钴和氯化钴共同生产工艺，包括如下步骤：
（1）首先将钴精矿原料通过破包收尘加料系统加入2个分开的下料仓，其中一个下料仓的钴精矿原料按固液比1：2.5-3加水球磨，球磨后的钴精矿浆料打入第一浓密机进行固液分离，分离后上清液返球磨系统回用，底流钴矿浆进入浸出车间，另一个下料仓的钴精矿原料进行浆化，得到钴盐中间品浆化料并进入浸出车间；
（2）钴盐中间品浆化料与底流钴矿浆打入浸出车间后，加入洗液或废水浆化，浆化后通入蒸汽和硫酸，并且加入双氧水或焦亚硫酸钠溶钴进行浸出；
（3）溶钴后液打入第二浓密机和第三浓密机，溢流液进入除铁工序，通入双氧水氧化，加入碳酸钙、碳酸钠和碳酸钡调节pH除杂造渣；除铁后液压滤后，将除铁料液打入P204萃取工序，除铁渣经逆流洗渣后得到合格报废渣，萃取得到的P204反铜锰液生产海绵铜副产品，P204萃余液与皂化后的P507逆流萃取，P204萃余液中钴被萃入有机相，实现钴与镍、镁的分离，再使用4.0mol/L硫酸反萃，获得合格硫酸钴或氯化钴溶液，上述溶液返入成品车间蒸发浓缩、离心、冷却结晶后得到硫酸钴晶体。
所述步骤（1）经过球磨的钴精矿浆料，需要保证80％以上的钴精矿浆料过200目筛。
所述步骤（2）中具体的浸出步骤包括：
（1）测量除铁槽内除铁前液pH及Fe2+含量，维持除铁槽内温度为50-65℃；
（2） 缓慢加入双氧水或焦亚硫酸钠氧化，之后加入碳酸钠和碳酸钙，温度为50-65℃，调节溶液pH至3.5-4.0，反应1.5-2.0h后，依据溶液中Pb2+含量加入碳酸钡，使溶液中的铅以硫酸铅和硫酸钡共沉淀的形式析出，反应30-40min后取样检测；
（3）取样过滤，滤液中Fe≤0.1g/L合格；
（4）除铁后液合格后压滤，滤渣进行四次逆流洗涤，滤液进入P204萃取工序。
实施例2（氯化钴）
一种硫酸钴和氯化钴共同生产工艺，包括如下步骤：
（1）首先将钴精矿原料通过破包收尘加料系统加入2个分开的下料仓，其中一个下料仓的钴精矿原料按固液比1：2.5-3加水球磨，球磨后的钴精矿浆料打入第一浓密机进行固液分离，分离后上清液返球磨系统回用，底流钴矿浆进入浸出车间，另一个下料仓的钴精矿原料进行浆化，得到钴盐中间品浆化料并进入浸出车间；
（2）钴盐中间品浆化料与底流钴矿浆打入浸出车间后，加入洗液或废水浆化，浆化后通入蒸汽和硫酸，并且加入双氧水或焦亚硫酸钠溶钴进行浸出；
（3）溶钴后液打入第二浓密机和第三浓密机，溢流液进入除铁工序，通入双氧水氧化，加入碳酸钙、碳酸钠和碳酸钡调节pH除杂造渣；除铁后液压滤后，将除铁料液打入P204萃取工序，除铁渣经逆流洗渣后得到合格报废渣，萃取得到的P204反铜锰液生产海绵铜副产品，P204萃余液与皂化后的P507逆流萃取，P204萃余液中钴被萃入有机相，实现钴与镍、镁的分离，再使用5.5mol/L盐酸反萃，获得合格硫酸钴或氯化钴溶液，上述溶液返入成品车间蒸发浓缩、离心、冷却结晶后得到氯化钴晶体。
所述步骤（1）经过球磨的钴精矿浆料，需要保证80％以上的钴精矿浆料过200目筛。
所述步骤（2）中具体的浸出步骤包括：
（1）测量除铁槽内除铁前液pH及Fe2+含量，维持除铁槽内温度为50-65℃；
（2） 缓慢加入双氧水或焦亚硫酸钠氧化，之后加入碳酸钠和碳酸钙，温度为50-65℃，调节溶液pH至3.5-4.0，反应1.5-2.0h后，依据溶液中Pb2+含量加入碳酸钡，使溶液中的铅以硫酸铅和硫酸钡共沉淀的形式析出，反应30-40min后取样检测；
（3）取样过滤，滤液中Fe≤0.1g/L合格；
（4）除铁后液合格后压滤，滤渣进行四次逆流洗涤，滤液进入P204萃取工序。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (1)
1.一种硫酸钴和氯化钴共同生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）首先将钴精矿原料通过破包收尘加料系统加入 2 个分开的下料仓，其中一个下料仓的钴精矿原料按固液比 1：2.5-3 加水球磨，球磨后的钴精矿浆料打入第一浓密机进行固液分离，分离后上清液返球磨系统回用，底流钴矿浆进入浸出车间，另一个下料仓的钴精矿原料进行浆化，得到钴盐中间品浆化料并进入浸出车间；经过球磨的钴精矿浆料，需要保证 80％以上的钴精矿浆料过 200 目筛；
（2）钴盐中间品浆化料与底流钴矿浆打入浸出车间后，加入洗液或废水浆化，浆化后通入蒸汽和硫酸，并且加入双氧水或焦亚硫酸钠溶钴进行浸出；具体的浸出步骤包括：
a.测量除铁槽内除铁前液 pH 及 Fe2+含量，维持除铁槽内温度为 58℃；
b.缓慢加入双氧水或焦亚硫酸钠氧化，之后加入碳酸钠和碳酸钙，反应1.5-2.0h 后，依据溶液中 Pb2+含量加入碳酸钡，使溶液中的铅以硫酸铅和硫酸钡共沉淀的形式析出，反应 30-40min 后取样检测；所述步骤a和b的温度相同；所述步骤b中调节溶液 pH 至 3.5-4.0；
c.取样过滤，滤液中 Fe≤0.1g/L 合格；
d.除铁后液合格后压滤，滤渣进行四次逆流洗涤，滤液进入 P204 萃取工序；
（3）溶钴后液打入第二浓密机和第三浓密机，溢流液进入除铁工序，通入双氧水氧化，加入碳酸钙、碳酸钠和碳酸钡调节 pH 除杂造渣；除铁后液压滤后，将除铁料液打入 P204萃取工序，除铁渣经逆流洗渣后得到合格报废渣，萃取得到的 P204 反铜锰液生产海绵铜副产品，P204 萃余液与皂化后的 P507 逆流萃取，P204 萃余液中钴被萃入有机相，实现钴与镍、镁的分离，再使用 4.0mol/L 硫酸或 5.5mol/L 盐酸反萃，获得合格硫酸钴或氯化钴溶液，上述溶液返入成品车间蒸发浓缩、离心、冷却结晶后得到硫酸钴或氯化钴晶体。
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