CN116287756A - 从铜钴渣中提取铜和钴的方法及系统 - Google Patents
从铜钴渣中提取铜和钴的方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116287756A CN116287756A CN202310310096.0A CN202310310096A CN116287756A CN 116287756 A CN116287756 A CN 116287756A CN 202310310096 A CN202310310096 A CN 202310310096A CN 116287756 A CN116287756 A CN 116287756A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper
- cobalt
- leaching
- slag
- extracting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 95
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 93
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 92
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 title claims abstract description 92
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 92
- RYTYSMSQNNBZDP-UHFFFAOYSA-N cobalt copper Chemical compound [Co].[Cu] RYTYSMSQNNBZDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 70
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 155
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 41
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- NHPHQYDQKATMFU-UHFFFAOYSA-N [Cu]=S.[Co] Chemical compound [Cu]=S.[Co] NHPHQYDQKATMFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 39
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 25
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 22
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 20
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 10
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 6
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical group [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 5
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 5
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L calcium sulfite Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])=O GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 235000010261 calcium sulphite Nutrition 0.000 claims description 3
- FAYYUXPSKDFLEC-UHFFFAOYSA-L calcium;dioxido-oxo-sulfanylidene-$l^{6}-sulfane Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=S FAYYUXPSKDFLEC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 3
- HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L sodium disulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])(=O)=O HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004289 sodium hydrogen sulphite Substances 0.000 claims description 3
- 229940001584 sodium metabisulfite Drugs 0.000 claims description 3
- 235000010262 sodium metabisulphite Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 3
- 238000009853 pyrometallurgy Methods 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910021503 Cobalt(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- INPLXZPZQSLHBR-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+);sulfide Chemical compound [S-2].[Co+2] INPLXZPZQSLHBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L cobalt(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Co+2] ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005363 electrowinning Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0063—Hydrometallurgy
- C22B15/0065—Leaching or slurrying
- C22B15/0067—Leaching or slurrying with acids or salts thereof
- C22B15/0071—Leaching or slurrying with acids or salts thereof containing sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B23/00—Obtaining nickel or cobalt
- C22B23/04—Obtaining nickel or cobalt by wet processes
- C22B23/0407—Leaching processes
- C22B23/0415—Leaching processes with acids or salt solutions except ammonium salts solutions
- C22B23/043—Sulfurated acids or salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/006—Wet processes
- C22B7/007—Wet processes by acid leaching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/04—Working-up slag
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种从铜钴渣中提取铜和钴的方法及系统。方法包括：在铜钴渣中配入含铜、钴的硫化矿，加酸，先进行一段浸出，一段浸出后进行二段浸出，得到含钴、铜的浸出液。通过在铜钴渣中配入含铜、钴的硫化矿后采用两段浸出，可保证铜钴浸出率，降低酸耗，简化处理流程，避免安全性问题的发生。
Description
技术领域
本发明涉及铜钴矿冶炼渣处理技术领域，特别是涉及一种从铜钴渣中提取铜和钴的方法及系统。
背景技术
铜钴矿火法冶炼得到的炉渣，主要成分是Fe、Si、Ca、Al、Co、Cu。目前缺少一些成本较低、较为成熟的处理方法。
经过对铜钴矿火法冶炼渣处理工艺进行研究和分析发现：直接酸浸处理方法，Co、Cu浸出率不高、酸耗高，且酸浸后矿浆中和所需中和剂用量大，成本较高。单纯使用加压氧浸的方法处理，同样存在酸耗高的问题。另外，在浸出过程中，部分硅进入浸出液，导致过滤困难。此外，采用还原磨矿再酸浸的处理工艺，流程较为复杂，药剂成本高，且置换过程也会引入新元素。
因此，急需开发一种新的从铜钴渣中提取铜和钴的处理工艺。
发明内容
根据本发明的一个实施方式，其目的在于提供一种新的从铜钴渣中提取铜和钴的方法及系统，以解决上述的至少一个问题。上述目的可以是通过以下技术方案的实施方式实现：
根据本发明的一个方面，本发明提供的一种从铜钴渣中提取铜和钴的方法，包括：在铜钴渣中配入含铜、钴的硫化矿，加酸，先进行一段浸出，一段浸出后进行二段浸出，得到含钴、铜的浸出液；其中，一段浸出时，加酸后先在60～90℃下反应0.2～3h，再补水并反应0.2～3h；二段浸出采用加压氧浸。
优选地，加压氧浸的终点酸度为10g/t～60g/t。
优选地，补水量为：使水和硫酸的总重量与铜钴渣和铜、钴的硫化矿混合后物料的重量比为2.5～8.0:1。
优选地，所述酸的质量浓度为30％～60％。
优选地，所述酸为硫酸。
优选地，加压氧浸时，浸出压力为0.6MPa～3.2MPa，氧分压为0～0.5MPa，浸出温度为160℃～230℃，浸出时间为0.3h～3h。
优选地，还包括：将含钴、铜的浸出液进行萃取和电积，得到电积铜；将萃取得到的反萃液加入氧化剂和中和剂除铁铝锰，得到除杂液，将除杂液沉铜得到沉铜液和铜渣，将沉铜液沉钴得到钴产品和沉钴液；将铜渣和沉钴液返回一段浸出。
优选地，除铁铝锰时控制pH为3.5～4.2；沉铜时控制pH为4.4～6.5；沉钴时控制pH为7.5～8.5。
优选地，除铁铝锰时，使用氧气和含硫试剂的组合来氧化铁和锰元素。
优选地，氧气可以由纯氧、空气或富氧空气中一种或几种提供。所述含硫试剂选自亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钙、亚硫酸钙、焦亚硫酸钠、SO2中的一种或几种。
优选地，含硫试剂添加量折算为硫元素物质的量为氧气摩尔添加量的1～10％。
根据本发明的另一个方面，本发明提供的一种从铜钴渣中提取铜和钴的系统，包括：一段浸出单元和加压釜，所述一段浸出单元用于进行一段浸出，具有物料加入口、加酸口和补水口，还设置有用于控制温度的第一温控部件，所述物料加入口用于加入配料后的铜钴渣和含铜、钴的硫化矿，所述补水口用于在加酸反应后补水，所述一段浸出单元还具有一段浸出液出口；所述加压釜与一段浸出液出口相连，且具有氧气加入口、压力控制部件和第二温控部件，用于对一段浸出液进行加压氧浸，以得到含钴、铜的浸出液。
优选地，所述加压釜具有酸度检测单元，用于检测加压氧浸的终点酸度。
优选地，该系统还包括：成分测定单元，用于测定铜钴渣和含铜、钴的硫化矿中成分，以确定配入比例。
优选地，该系统还包括：称重单元，用于称量铜钴渣、含铜、钴的硫化矿、硫酸、以及从补水口补入水的重量。
优选地，该系统还包括：萃取单元，用于萃取含钴、铜的浸出液，得到萃取有机相和萃余液，并对萃取有机相进行反萃；电积铜单元，用于以反萃后溶液为电富液进行电积，得到电积铜；钴产品制备单元，用于对萃余液依次进行除铁铝锰，沉铜，沉钴得到钴产品；且所述钴产品制备单元与一段浸出单元相连，用于将沉铜得到的铜渣，以及沉钴得到的沉钴液返回至一段浸出单元。
有益效果：根据本发明的一个实施方式，采用两段浸出，通过一段浸出处理后降低了硅的浸出率，减少了进入二段浸出的金属相，降低了二段浸出的初始酸度，同时避免在加压浸出过程中生成氢气带来的安全问题；基于一段酸浸处理后进行二段通氧加压浸出，保证了氧压浸出铜、钴浸出率；此外，预先在铜钴渣中配入硫化矿，通过硫化矿提供硫元素，保证了铜钴浸出环境并提供所需热量，一定程度上降低了酸耗。
附图说明
图1是本发明一实施例中从铜钴渣中提取铜和钴的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请发明人对铜钴矿火法冶炼得到的铜钴渣进行了成分分析，对目前处理方法进行了不断研究，发现：1)铜钴矿火法冶炼得到的铜钴渣中含硫量低、结构致密，存在一定的金属相，因此在常压浸出中即便使用大量酸也难以浸出铜、钴；相比常压浸出，氧压浸出是处理该铜钴渣的有效方法，但体系中同样需要补充较多的酸，以保证钴、铜的浸出，尤其是在铜钴渣中含硫量较低时需要使用较多硫酸且浸出矿浆还需使用较多中和剂；本申请通过将含铜、钴硫化矿作为铜钴渣氧压浸出中的硫源，预先配入到铜钴渣中，二者浸出得到的有价元素可同时进入浸出液中，从而在保证铜、钴浸出率的同时降低了酸耗。2)铜钴渣中除了Co、Cu还存在其他的金属相，例如Fe、Si、Ca、Al，其中硅含量一般15～20％，而在浸出过程中，部分硅会进入浸出液，导致过滤困难。基于此，本申请发明人进一步改进和优化，提供了一种新方法，通过预先在铜钴渣中配入硫化矿，提供硫源降低了酸耗，基于配后物料采用两段浸出，先进行一段浸出后进行二段浸出，一段浸出过程中通过加酸加热先反应+补水再反应的处理方式减少了进入溶液中硅的量，减少了进入二段浸出的金属相，降低了二段浸出的初始酸度，同时避免在加压浸出过程中生成氢气而带来的安全性问题，在一段浸出后采用通氧加压二段浸出，保证了氧压浸出铜、钴浸出率。
图1示意性地示出了本申请实施例中提供的从铜钴渣中提取铜和钴的方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S10，在铜钴渣中配入含铜、钴的硫化矿，加酸，先进行一段浸出。
通过向铜钴渣中配入含铜、钴的硫化矿，例如钴精矿等，作为铜钴渣氧压浸出中的硫源，补充其所需硫元素，保证了Co、Cu的浸出环境以及需要的热量，降低了酸耗。进一步地，可在含硫量≤0.8％的铜钴渣中配入含铜、钴的硫化矿后使得混合物料中含硫量≥4％，可以为Co、Cu提供较优的浸出环境和所需热量，同时铜钴渣与含铜、钴的硫化矿二者浸出得到的有价元素可同时进入浸出液中，在保证铜、钴浸出率的同时还可降低酸耗。
此外，一段浸出时，采用“加热加酸反应+补水再反应”的浸出方式，具体地，加酸与混合物料混合，在60～90℃温度条件下先反应0.2～3h；然后补水，再反应0.2～3h。例如，加热温度可以为60℃、70℃、80℃、90℃等，先后反应时间可以为0.5h、1h、2h等。通过加酸加热先反应一定时间后再补水反应一定时间，可以将硅进行转化，降低在整个浸出过程中进入溶液中的硅的比例。
优选地，酸的质量浓度可以为30％～60％，硅在加热以及该高酸条件下可以更高效发生转化。酸可以采用硫酸等。
此外，加热加酸反应后补水的补水量控制为，(水+硫酸)：混合物料重量比＝2.5～8.0:1。通过控制补水量，调整矿浆的流动性，在矿浆流动性和原料处理量(重量比越高，同样体积加压釜处理的原矿越少)之间找到平衡点，从而更有利于后续加压氧浸的进行，以确保铜、钴浸出率。此外，一段浸出时具体可根据酸矿比确定硫酸用量，优选地，硫酸用量为：100～1100kg/t矿。
通过一段浸出且采用加酸加热先反应后补水再反应的方法，一方面，降低了一段浸出后溶液中硅的量，一段浸出后溶液中硅含量≤300mg/L；另一方面，通过一段浸出，部分金属相会与酸反应，减少了一段浸出后溶液中的金属相，即进入二段浸出的金属相减少；再一方面，一段浸出过程中反应掉了部分酸，如此，降低了二段浸出的初始酸度。此外，一段浸出后，部分金属相反应消耗、酸浓度也降低了，进而避免了在加压浸出过程中生成氢气而带来的安全性问题。
步骤S20，一段浸出后进行二段浸出即加压氧浸，得到浸出液和浸出渣。进一步地，浸出液萃取-电积后得到电积铜，反萃液除杂后沉淀，得到钴产品。
此外，优选地，在进行加压氧浸时，浸出压力为0.6MPa～3.2MPa(总压)，氧分压为0～0.5MPa，浸出温度为160℃～230℃，浸出时间为0.3h～3h，例如0.5h、1h、2.5h等。对一段浸出后溶液，通过采用上述条件进行加压氧浸，Co浸出率高于94％，Cu浸出率高于91％；而且，Fe的浸出率不高于10％，进而降低了后续溶液的分离难度。其中，加压氧浸的终点酸度为10g/t～60g/t，通过终酸来兼顾酸耗和浸出效果如钴、铜浸出率。
萃取时加入铜萃取剂对浸出液进行萃取，并对萃取液(有机相)进行反萃。其中，萃取并反萃后的反萃液(即电富液)电积得到电积铜；萃取后的萃余液通过加入氧化剂和中和剂除铁铝锰，得到除杂液；除杂液进行沉铜，得到沉铜液和铜渣，铜渣返回一段浸出，沉铜液加入中和剂沉钴直接得到钴产品，沉钴液返回一段浸出。
其中，除铁铝锰时，使用氧气和含硫试剂的组合来氧化铁和锰元素。氧气可以由纯氧、空气或富氧空气提供。所述含硫试剂选自亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钙、亚硫酸钙、焦亚硫酸钠、SO2中的一种或几种。含硫试剂添加量折算为硫元素物质的量为氧气摩尔添加量的1～10％。使用这种氧化剂组合氧化速度快，且可同时氧化铁和锰离子。加入中和剂控制pH为3.5～4.2，进行除杂，以提高除杂率，且由于二段浸出后铁浸出率低，Fe杂质更方便去除，进一步提高了除杂率，进而提高了钴产品纯度。沉铜时，控制pH为4.4～6.5，以提高沉铜率。沉钴时，采用MgO或碳酸钠作为中和剂，控制pH为7.5～8.5，以提高沉钴率。
通过在上述条件下对浸出液进行萃取-电积，电积铜纯度提高，通过在上述条件下对反萃液进行除杂-沉铜-沉钴处理，降低了钴产品中杂质含量，如Fe、Al、Mn、Cu等，提高了钴产品纯度。
下面结合具体实施例对本申请进行更详细的说明：
实施例1
该实施例是在铜钴渣中配入钴精矿，铜钴渣和钴精矿的成分如表1所示：
表1铜钴渣和钴精矿的成分
| 元素 | Co | Cu | Fe | Al | Ca | Mg | Si | S | |
| 铜钴渣 | 含量，％ | 0.97 | 1.85 | 20.30 | 3.21 | 8.36 | 1.73 | 17.66 | 0.61 |
| 钴精矿 | 含量，％ | 2.12 | 3.87 | 12.35 | 5.32 | 4.39 | 2.50 | 20.35 | 14.27 |
从该铜钴渣中提取铜和钴(浸出液)：称取70g铜钴渣、30g钴精矿，加入30g的质量浓度为40％的硫酸，进行一段浸出，先在85℃反应2h，然后加入570g水再反应2h；接着转入加压釜中，浸出温度180℃，对应釜压力为1.5Mpa(总压)，氧分压0.5MPa，浸出时间2h，终点酸度36g/L，过滤，得到浸出液和滤渣。其中，Co浸出率95％，Cu浸出率92％，Fe浸出率10％，且浸出液中Si浓度仅150mg/L。
铜钴分离：将浸出液采用萃取-电积方法得到电积铜，将萃余液采用除杂-沉铜-沉钴处理得到沉淀氢氧化钴。其中，得到的萃余液，其成分中，Cu 0.2g/L，Co 2.4g/L，Mn3.0g/L，Fe 4.2g/L。以SO2/O2为氧化剂(硫元素物质的量为氧气摩尔添加量的2％)，CaCO3为中和剂除铁、铝、锰，pH 4.0，反应3h，反应后溶液中Fe、Al、Mn浓度降低到8mg/L、88mg/L和100mg/L，Co为2.0g/L。将除杂滤液使用碳酸钙调节pH至6.0沉铜，溶液中Cu浓度降低到5mg/L，铜渣返回至一段浸出。将沉铜后溶液pH调节至8.0沉钴，钴浓度降低至0.02g/L，沉钴液返回至一段浸出，沉淀即为氢氧化钴。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (12)
1.一种从铜钴渣中提取铜和钴的方法，其特征在于，包括：
在铜钴渣中配入含铜、钴的硫化矿，加酸，先进行一段浸出，一段浸出后进行二段浸出，得到含钴、铜的浸出液；
其中，一段浸出时，加酸后先在60～90℃下反应0.2～3h，再补水并反应0.2～3h；二段浸出采用加压氧浸。
2.根据权利要求1所述的从铜钴渣中提取铜和钴的方法，其特征在于，补水量为：使水和硫酸的总重量与铜钴渣和铜、钴的硫化矿混合后物料的重量比为2.5～8.0:1。
3.根据权利要求1所述的从铜钴渣中提取铜和钴的方法，其特征在于，所述酸的质量浓度为30％～60％；和/或，所述酸为硫酸。
4.根据权利要求2所述的从铜钴渣中提取铜和钴的方法，其特征在于，所述加压氧浸的终点酸度为10g/t～60g/t。
5.根据权利要求1所述的从铜钴渣中提取铜和钴的方法，其特征在于，所述加压氧浸时，浸出压力为0.6MPa～3.2MPa，氧分压为0～0.5MPa，浸出温度为160℃～230℃，浸出时间为0.3h～3h。
6.根据权利要求1所述的从铜钴渣中提取铜和钴的方法，其特征在于，还包括：将含钴、铜的浸出液进行萃取和电积，得到电积铜；将萃取得到的反萃液加入氧化剂和中和剂除铁铝锰，得到除杂液，将除杂液沉铜得到沉铜液和铜渣，将沉铜液沉钴得到钴产品和沉钴液；将铜渣和沉钴液返回一段浸出。
7.根据权利要求6所述的从铜钴渣中提取铜和钴的方法，其特征在于，除铁铝锰时控制pH为3.5～4.2；沉铜时控制pH为4.4～6.5；沉钴时控制pH为7.5～8.5。
8.根据权利要求6或7所述的从铜钴渣中提取铜和钴的方法，其特征在于，除铁铝锰时，使用氧气和含硫试剂的组合来氧化铁和锰元素；其中，
氧气由纯氧、空气或富氧空气中一种或几种提供；所述含硫试剂选自亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钙、亚硫酸钙、焦亚硫酸钠、SO2中的一种或几种；
和/或，所述含硫试剂添加量折算为硫元素物质的量为氧气摩尔添加量的1～10％。
9.一种从铜钴渣中提取铜和钴的系统，其特征在于，用于进行如权利要求1-8任一项所述的从铜钴渣中提取铜和钴的方法，所述系统包括：
一段浸出单元，用于进行一段浸出；具有物料加入口、加酸口和补水口，还设置有用于控制温度的第一温控部件；其中，所述物料加入口用于加入配料后的铜钴渣和含铜、钴的硫化矿；所述补水口用于在加酸反应后补水；所述一段浸出单元还具有一段浸出液出口；
加压釜，与一段浸出液出口相连，且具有氧气加入口、压力控制部件和第二温控部件，用于对一段浸出液进行加压氧浸，以得到含钴、铜的浸出液。
10.根据权利要求9所述的从铜钴渣中提取铜和钴的系统，其特征在于，所述加压釜具有酸度检测单元，用于检测加压氧浸的终点酸度。
11.根据权利要求9所述的从铜钴渣中提取铜和钴的系统，其特征在于，还包括：成分测定单元和称重单元，其中，
所述成分测定单元用于测定铜钴渣和含铜、钴的硫化矿中成分，以确定配入比例；
所述称重单元用于称量铜钴渣、含铜、钴的硫化矿、硫酸、以及从补水口补入水的重量。
12.根据权利要求9所述的从铜钴渣中提取铜和钴的系统，其特征在于，还包括：萃取单元、电积铜单元以及钴产品制备单元，
其中，所述萃取单元用于萃取含钴、铜的浸出液，得到萃取有机相和萃余液，并对萃取有机相进行反萃；所述电积铜单元用于以反萃后溶液为电富液进行电积，得到电积铜；所述钴产品制备单元用于对萃余液依次进行除铁铝锰，沉铜，沉钴得到钴产品；且所述钴产品制备单元与一段浸出单元相连，用于将沉铜得到的铜渣，以及沉钴得到的沉钴液返回至一段浸出单元。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310310096.0A CN116287756A (zh) | 2023-03-28 | 2023-03-28 | 从铜钴渣中提取铜和钴的方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310310096.0A CN116287756A (zh) | 2023-03-28 | 2023-03-28 | 从铜钴渣中提取铜和钴的方法及系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116287756A true CN116287756A (zh) | 2023-06-23 |
Family
ID=86814861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310310096.0A Pending CN116287756A (zh) | 2023-03-28 | 2023-03-28 | 从铜钴渣中提取铜和钴的方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116287756A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102321809A (zh) * | 2011-10-13 | 2012-01-18 | 北京矿冶研究总院 | 一种钴铜铁合金提取钴、铜的方法 |
| CN109022778A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-12-18 | 兰州金川新材料科技股份有限公司 | 一种钴铁合金高压浸出制备高纯度铜溶液和高纯度钴溶液的方法 |
| JP2020122174A (ja) * | 2019-01-29 | 2020-08-13 | 住友金属鉱山株式会社 | コバルトの選択浸出方法 |
| CN112251598A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-22 | 矿冶科技集团有限公司 | 硫酸化焙烧-浸出-浮选-萃取-沉钴耦合炼铜的方法 |
| CN112280977A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-01-29 | 穆索诺伊矿业简易股份有限公司 | 一种用烟灰代替焦亚硫酸钠浸钴的方法 |
| CN112760480A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-05-07 | 衢州华友钴新材料有限公司 | 一种提高硫化铜钴精矿氧压浸出效率的方法 |
-
2023
- 2023-03-28 CN CN202310310096.0A patent/CN116287756A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102321809A (zh) * | 2011-10-13 | 2012-01-18 | 北京矿冶研究总院 | 一种钴铜铁合金提取钴、铜的方法 |
| CN109022778A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-12-18 | 兰州金川新材料科技股份有限公司 | 一种钴铁合金高压浸出制备高纯度铜溶液和高纯度钴溶液的方法 |
| JP2020122174A (ja) * | 2019-01-29 | 2020-08-13 | 住友金属鉱山株式会社 | コバルトの選択浸出方法 |
| CN112280977A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-01-29 | 穆索诺伊矿业简易股份有限公司 | 一种用烟灰代替焦亚硫酸钠浸钴的方法 |
| CN112251598A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-22 | 矿冶科技集团有限公司 | 硫酸化焙烧-浸出-浮选-萃取-沉钴耦合炼铜的方法 |
| CN112760480A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-05-07 | 衢州华友钴新材料有限公司 | 一种提高硫化铜钴精矿氧压浸出效率的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110241310B (zh) | 一种高铁高铜含镍物料选择性氧压浸出富集贵金属的方法 | |
| RU2741429C1 (ru) | Способ и система полной повторной переработки медно-никелевой сульфидной руды | |
| EP0930373B1 (en) | Recovery of nickel and/or cobalt from a hydroxide concentrate with an ammonium leach solution | |
| AU2006298627B2 (en) | Method for processing nickel bearing raw material in chloride-based leaching | |
| US8372360B2 (en) | Controlled metal leach recovery circuit | |
| AU2011201786A1 (en) | Chloride assisted hydrometallurgical extraction of nickel and cobalt from sulphide or laterite ores | |
| WO2013030450A1 (en) | Method for recovering metals from material containing them | |
| US11932919B2 (en) | System and method including multi-circuit solution extraction for recovery of metal values from metal-bearing materials | |
| CN100457932C (zh) | 钼精矿处理工艺 | |
| CN113215399B (zh) | 一种硫化镍精矿的氧压浸出方法 | |
| CN113957243A (zh) | 实现高镍锍中镍、铜、铁分别开路并富集贵金属的方法 | |
| JP3411320B2 (ja) | 亜鉛製錬法 | |
| CA1110076A (en) | Metal leaching from concentrates using nitrogen dioxide in acids | |
| KR102178219B1 (ko) | 니켈 황화광으로부터 습식 및 건식 공정을 조합한 경제적 니켈 제련공법 | |
| CN116287756A (zh) | 从铜钴渣中提取铜和钴的方法及系统 | |
| CN115652105B (zh) | 一种钴原料分段浸出工艺 | |
| WO2008128278A2 (en) | Treatment of nickel-containing solutions | |
| CN117836445A (zh) | 一种钴中间体的回收方法 | |
| CN116219165A (zh) | 从含铜、锰、钴物料中提取铜、锰、钴的方法和装置 | |
| WO2020166735A1 (ko) | 니켈 황화광으로부터 습식 및 건식 공정을 조합한 경제적 니켈 제련공법 | |
| CN116377218A (zh) | 低温富氧法综合利用高镁硫化镍矿的方法及系统 | |
| CN118291777A (zh) | 一种“两常-三加”浸出中冰镍的装置及工艺 | |
| CN114921647A (zh) | 一种高冰镍在硫酸下氧压浸出方法 | |
| WO1996025361A1 (en) | Copper precipitation process | |
| Vydysh et al. | Specific features of chemical interactions in double-stage leaching of a solid target product formed in processing of high-copper converter matte |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |