CN115786727A - 一种同步强化浸出低品位氧化铜钴矿的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种同步强化浸出低品位氧化铜钴矿的方法，涉及湿法冶金领域。针对非洲刚果(金)铜钴矿氧化程度高、硅含量高、铜钴含量低，且钴与褐铁矿结合紧密、常温分步酸浸钴浸出率不高的情况，在浸出过程中，添加具有强还原能力的复合还原剂，配合酸性浸出剂稀硫酸对氧化铜钴矿进行同步浸出，较低温度下使得与褐铁矿结合难浸出的钴被高效浸出，实现铜钴的高效同步浸出，大幅提高了Co的浸出作业回收率，钴的浸出率从35％提高到85％。
Description
技术领域
本发明涉及矿物加工领域的方法，尤其涉及流程短、高效同步浸出回收低品位氧化铜钴矿中的铜钴方法。
背景技术
铜钴是国家紧缺战略性金属，是支撑新能源、5G通讯、航空航天及国防军工高新技术发展的重要基础材料，对国家经济发展和战略安全部署具有至关重要的作用。然而，我国铜钴资源贫乏，自给率严重不足，铜钴对外依存度高，2021年分别达78％和99％，随着新能源等战略新兴产业的高速发展，铜钴消费需求日益增大。
刚果(金)东南部加丹加高原地区铜钴资源丰富，是世界上铜、钴金属的主要生产地，也是我国重要的铜钴资源进口来源地。目前，氧化铜钴矿常见的处理方式有浮选法、火法以及湿法冶金。对于嵌布粒度细、矿泥含量高的矿石，即使细磨处理，浮选效果仍不佳；火法冶金处理存在造渣剂耗量大、后续处理工艺繁杂的问题；而湿法冶金处理投资少、成本低、环境污染小，故在刚果(金)地区被广泛应用。
由于矿石中钴矿物主要赋存于褐铁矿中、铜钴硬锰矿及水钴矿CoO(OH)；Co3+难于用酸直接浸出，需要添加还原剂将高价钴还原成Co2+，来提高钴的浸出率；然而，目前现场采用常温搅拌酸浸-SO2还原浸出工艺钴的浸出率在30％左右，如何高效回收利用这部分钴资源成为亟待解决的问题。该方法将实现从低品位铜钴矿石中铜、钴的高效回收，并为后续类似低品位氧化铜钴矿的开发利用有所裨益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种流程短、高效同步浸出回收低品位氧化铜钴矿中的铜钴方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种同步强化浸出低品位氧化铜钴矿的方法，包括以下步骤：
S1.原料处理：将低品位氧化铜钴矿破碎、磨矿至粒度-0.074mm占～70％备用；
S2.氧化铜钴矿物同步浸出：经处理的低品位氧化铜钴矿按一定固液比加入稀硫酸，加温到30-70℃，加入复合还原剂，进行铜钴同步浸出，浸出反应时间为60～240min；
S3.固液分离：浸出完成后，过滤、洗涤、干燥浸出渣。
优选地，所述的低品位氧化铜钴矿中Cu品位0.98％、Co品位0.07％，所述的低品位氧化铜钴矿含有石英、白云石、方解石、绿泥石、褐铁矿和云母中的至少一种碱性脉石矿物。
优选地，浸出剂与氧化铜矿的液固比为2:1～3:1。
优选地，所述的复合还原剂分为A、B组分，A组分由硫酸盐组成，为是亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠的至少一种；B组分由金属盐组成：为是硫酸亚铁、氯化钠、硫酸铜至少一种，B组分主要强化还原作用机理为增强还原氛围、提高反应离子活度，以及与组份A成分发生反应生成新还原剂(CuS、CuxS和Cu2S等介稳态铜硫化物)。
优选地，所述的复合还原剂分为A、B组分，其按重量比例为：A∶B＝10∶1～2。
优选地，每吨矿物复合还原剂添加量在1～2公斤。
优选地，钴的浸出率为85％。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明采用的复合还原剂组分均为常规药剂，容易获得，且还原能力强，药剂消耗少，配合酸性浸出剂稀硫酸对氧化铜钴矿进行同步浸出，只需加热到较低温度就使得与褐铁矿结合难浸出的钴被高效浸出，铜的浸出率达到95％以上，钴的浸出率从35％提高到85％，Co的浸出率得到大幅提高；而不需要在高温、高压环境，具有工艺简单，流程短，易于实现的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面结合说明书附图对本发明座进一步的说明。
图1是本发明所采用的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换，均落入本发明保护范围。
实施例1
1)将含Cu：0.98％；Co：0.07％，铜氧化率为92％、钴氧化率为93％的高氧化率低品位氧化铜钴矿破碎磨矿，磨矿细度为70％-0.074mm备用。
2)氧化铜钴矿物同步浸出按液固比2:1，稀硫酸浓度2mol/L，复合还原剂添加0.15％，浸出温度30℃，浸出时间4h,固液分离，铜钴的浸出率分别为91.53％、34.57％。
实施例2
1)将含Cu：0.98％；Co：0.07％，铜氧化率为92％、钴氧化率为93％的高氧化率低品位氧化铜钴矿破碎磨矿，磨矿细度为70％-0.074mm备用。
2)氧化铜钴矿物同步浸出按液固比2:1，稀硫酸浓度2mol/L，复合还原剂添加0.15％，浸出温度50℃，浸出时间4h,固液分离，铜钴的浸出率分别为95.62％、52.70％。
实施例3
1)将含Cu：0.98％；Co：0.07％，铜氧化率为92％、钴氧化率为93％的高氧化率低品位氧化铜钴矿破碎磨矿，磨矿细度为70％-0.074mm备用。
2)氧化铜钴矿物同步浸出按液固比2:1，稀硫酸浓度2mol/L，复合还原剂添加0.15％，浸出温度70℃，浸出时间4h,固液分离，铜钴的浸出率分别为95.36％、84.99％。
实施例4
1)将含Cu：0.98％；Co：0.07％，铜氧化率为92％、钴氧化率为93％的高氧化率低品位氧化铜钴矿破碎磨矿，磨矿细度为70％-0.074mm备用。
2)氧化铜钴矿物同步浸出按液固比2:1，稀硫酸浓度0.5mol/L，复合还原剂添加0.15％，浸出温度70℃，浸出时间4h,固液分离，铜钴的浸出率分别为92.82％、43.24％。
实施例5
1)将含Cu：0.98％；Co：0.07％，铜氧化率为92％、钴氧化率为93％的高氧化率低品位氧化铜钴矿破碎磨矿，磨矿细度为70％-0.074mm备用。
2)氧化铜钴矿物同步浸出按液固比2:1，稀硫酸浓度1.0mol/L，复合还原剂添加0.15％，浸出温度70℃，浸出时间4h,固液分离，铜钴的浸出率分别为94.75％、57.22％。
实施例6
1)将含Cu：0.98％；Co：0.07％，铜氧化率为92％、钴氧化率为93％的高氧化率低品位氧化铜钴矿破碎磨矿，磨矿细度为70％-0.074mm备用。
2)氧化铜钴矿物同步浸出按液固比2:1，稀硫酸浓度1.5mol/L，复合还原剂添加0.15％，浸出温度70℃，浸出时间4h,固液分离，铜钴的浸出率分别为95.52％、73.55％。
浸出渣物相分析结果见表1。常温还原浸出条件下，水钴矿、铜钴硬锰矿中的钴大部分都被浸出，未能被浸出而留在浸渣中的钴主要是与褐铁矿结合的钴，比例占85.23％；较低温度强化浸出时，浸渣中钴的含量仅为0.0086％，难浸出与褐铁矿结合的钴有效浸出，Co的浸出率从常温35％提高到85％。
表1强化浸渣钴物相分析结果/％
Claims (7)
1.一种同步强化浸出低品位氧化铜钴矿的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.原料处理：将低品位氧化铜钴矿破碎、磨矿至粒度-0.074mm占～70％备用；
S2.氧化铜钴矿物同步浸出：经处理的低品位氧化铜钴矿按一定固液比加入稀硫酸，加温到30-70℃，加入复合还原剂，进行铜钴同步浸出，浸出反应时间为60～240min；
S3.固液分离：浸出完成后，过滤、洗涤、干燥浸出渣。
2.根据权利要求1所述的一种同步强化浸出低品位氧化铜钴矿的方法，其特征在于：所述的低品位氧化铜钴矿中Cu品位0.98％、Co品位0.07％，所述的低品位氧化铜钴矿含有石英、白云石、方解石、绿泥石、褐铁矿和云母中的至少一种碱性脉石矿物。
3.根据权利要求1所述的一种同步强化浸出低品位氧化铜钴矿的方法，其特征在于：浸出剂与氧化铜矿的液固比为2:1～3:1。
4.根据权利要求1所述的一种同步强化浸出低品位氧化铜钴矿的方法，其特征在于：所述的复合还原剂分为A、B组分，A组分由硫酸盐组成，为是亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠的至少一种；
B组分由金属盐组成：为是硫酸亚铁、氯化钠、硫酸铜至少一种。
5.根据权利要求4所述的一种同步强化浸出低品位氧化铜钴矿的方法，其特征在于：所述的复合还原剂分为A、B组分，其按重量比例为：A∶B＝10∶1～2。
6.根据权利要求1所述的一种同步强化浸出低品位氧化铜钴矿的方法，其特征在于：每吨矿物复合还原剂添加量在1～2公斤。
7.根据权利要求1所述的一种同步强化浸出低品位氧化铜钴矿的方法，其特征在于：钴的浸出率为85％。
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