1.本发明涉及
湿法冶金技术领域,尤其涉及一种用低成本药剂代替焦亚硫酸钠浸钴方法。
背景技术：
2.钴作为一种
稀有金属，广泛地应用于合金制造、航空航天等领域，是一种重要的战略物质。而作为钴重要产品形式的氧化钴粉体材料，不论是在传统的工业领域，还是在电子、电讯等高科技领域都有着广阔的市场应用前景。截至2016年底，全球已探明钴的资源量2500万吨，储量720万吨，其中刚果(金)、澳大利亚和古巴3国储量之和占全球的69.4％，尤其是刚果(金)钴储量高达340万吨，居世界第一位。中国
钴资源储量仅为8万吨，占全球储量的1.1％。
3.铜钴氧化矿的提取工艺一般可分为火法工艺和湿法工艺两种：火法工艺是用电炉还原熔炼产出粗铜或铜钴合金；湿法工艺是前期磨矿、中期调浆、搅拌浸出与萃取、后期电积得阴极铜与沉钴得氢氧化钴，即采用浸出
?
萃取
?
电积工艺流程生产阴极铜，对萃取铜后的含钴萃余液采用除杂
?
沉钴工艺生产钴盐或钴化合物，其中浸出过程中采用硫酸+还原剂，目前公知的还原剂是焦亚硫酸钠或者so2气体，都能达到较好的浸出效果，但存在药剂用量大导致生产成本高且两者在浸出时都会有so2气体放出或者溢出而使现场作业环境变得恶劣等不足。
4.经检索，目前较有特色浸钴方法：中国专利cn110184455a公开了“一种难浸钴矿的浸出方法”，它是将生物质还原剂破碎后加入硫酸溶液进行水解,制成水解物料，将水解物料溶于水中,再放入难浸钴矿进行浸出,获得浸出物料，将浸出物料固液分离,获得含钴浸出液；中国专利cn108315553b公开了“一种硫化
铜钴矿的浸出方法”，它是将原矿进行磨矿，得到预定细度的硫化铜钴矿，将硫化铜钴矿和硫酸溶液混合调浆，往矿浆中加入氯酸钠，搅拌浸出、过滤得到钴浸出液；中国专利cn103480495b公开了一种“从铜钴矿酸浸冶炼渣中选冶结合回收铜、钴等有价金属的方法”，它是在常规碱性条件下进行
浮选，只能回收大部分的硫化铜钴矿和少部分的自由氧化铜钴矿，而对于洗渣过程中以沉淀形式存在的氢氧化铜、碳酸铜则难以回收。但未检到能解决药剂用量大导致生产成本高且浸出时so2气体放出或者溢出而使现场作业环境变得恶劣的现有技术。
5.此研发一种用低成本药剂代替焦亚硫酸钠浸钴方法就显得尤为迫切和意义重大。
技术实现要素：
6.本发明的任务是为了克服现有技术的不足，提供一种用低成本药剂代替焦亚硫酸钠浸钴方法，既可降低钴的生产成本又可改善现场操作环境。
7.本发明的任务是通过以下技术方案来完成的：
8.用低成本药剂代替焦亚硫酸钠浸钴方法，它包括前期磨矿、中期调浆、搅拌浸出、后期萃取
?
电积得阴极铜与沉钴得氢氧化钴，在铜钴氧化矿矿浆搅拌浸出加入硫酸与还原
剂硫酸亚铁，以硫酸亚铁代替焦亚硫酸钠来降低生产钴的成本并改善现场作业环境。
9.矿石钴浸出，理论硫酸亚铁耗量7.2kg，理论fe
2+
耗量2.6kg；浸出溶液铁离子含量2.6g/l，浸出矿浆浓度25％，理论搅拌浸出中含有7.8kg/t的fe
2+
，为理论需要量的3倍，体系运行后，搅拌浸出可不补充硫酸亚铁。
10.高铜萃余液中硫酸铁被so2还原成硫酸亚铁，其化学反应方程式为2coo(oh)+3h2so4+2feso4＝2coso4+fe2(so4)3+4h2oso2+2h2o+fe2(so4)3＝2feso4+2h2so411.说明书中涉及的百分比为质量百分比，ccd是指洗涤系统。
12.本发明具有以下优点或效果：
13.(1)将铜钴氧化矿酸浸渣浆化，不需磨矿，直接加入药剂处理后送至浮选工段。
14.(2)控制反应终点矿浆电位在330mv～400mv，铜浸出率>92％、钴浸出率>90％。
15.(3)浸出渣中以沉淀形式存在的氢氧化铜、碳酸铜及部分难选矿结合氧化铜重新溶解至萃余液中，得以回收。
16.(4)相比采用焦亚硫酸钠节约了2000～3000美元/吨钴，并且改善了现场操作环境。
17.(5)不在于改变原工艺基本步骤，仅选用低成本还原剂硫酸亚铁和增加铁还原系统密闭容器。
(6)附图说明
18.图1是依据本发明提出的一种用低成本药剂代替焦亚硫酸钠浸钴方法的工艺流程图。
19.以下结合附图对说明作进一步详细地描述。
具体实施方式
20.如图1所示，本发明的一种用低成本药剂代替焦亚硫酸钠浸钴方法，它包括前期磨矿、中期调浆、搅拌浸出、后期萃取
?
电积得阴极铜与沉钴得氢氧化钴，在铜钴氧化矿矿浆搅拌浸出加入硫酸与还原剂硫酸亚铁，以硫酸亚铁代替焦亚硫酸钠来降低生产钴的成本并改善现场作业环境。
21.本发明的工艺可以进一步是：
22.具体工艺步骤与条件如下：
23.a.磨矿调浆，将铜钴氧化矿进行常规磨矿调浆；
24.b.搅拌浸出，先用硫酸调节矿浆ph至1.5～1.8，加入特定还原剂硫酸亚铁，亚铁离子用量是钴离子含量的1.2～1.5倍，以控制还原氧化电位至330～400mv，得浸出矿浆；
25.c.浓密洗涤，将浸出矿浆进行浓密洗涤，得到高铜料液与低铜料液；
26.d.萃取
?
电积，将高铜料液与低铜料液分别进行二级萃取，得到可电积成阴极铜的含铜富液和高铜铜萃余液与低铜萃余液；
27.e.还原反应，将高铜萃余液泵入铁还原系统并通入so2，将高铜萃余液的硫酸铁还原成硫酸亚铁,硫酸亚铁返回搅拌浸出；
28.f.除杂沉钴,将低铜萃余液先进行除铁沉铜，再将除铁沉铜后液进行除杂沉钴，得到氢氧化钴产品。
29.所述的铁还原系统为密闭容还原器，可防止so2外溢恶化现场作业环境。
30.所述的低铜料液二次萃取的富铜液回高铜料液的二次萃取进行循环。
31.所述的低铜料液低铜料液的底流渣处理外排。
32.下面结合具体实施例和对比例对本发明具体实施方式进一步说明。
33.实施例1
34.刚果(金)某铜钴氧化矿含cu6.32％、co0.38％。
35.原采用硫酸加焦亚硫酸钠浸出铜钴，控制矿浆ph值1.5～1.6，电位330～400mv。铜钴浸出率分别为94.32％和90.45％，吨铜酸耗为2.29t，吨钴焦亚硫酸钠耗量为3.74t。
36.现采用硫酸亚铁替代焦亚硫酸钠，并增加了铁还原系统，通入来自硫磺制酸厂的so2，将硫酸铁还原成硫酸亚铁，再将亚铁返回浸出系统作为还原剂进行钴的浸出，铜、钴浸出率分别为93.82％和90.30％，吨铜酸耗为2.11t，吨钴硫酸亚铁耗量为1.25t。吨钴节约3.74t焦亚硫酸钠，增加1.25t的硫酸亚铁(铁还原系统的建设费以及运行费45美元/吨钴)。焦亚硫酸钠单价按780美元/吨，硫酸亚铁按100美元/吨,则吨钴生产成本节省2747美元。
37.实施例2
38.国内某铜钴氧化矿含cu3.35％、co0.62％。
39.原采用硫酸加焦亚硫酸钠浸出，浸出过程控制矿浆ph值1.5～1.6，电位330～380mv。铜、钴浸出率分别为93.40％和90.45％，吨铜酸耗为2.83t，吨钴焦亚硫酸钠耗量为3.25t。
40.现采用硫酸亚铁代替焦亚硫酸钠浸出，并增加了铁还原系统，通入来自硫磺制酸厂的so2，将硫酸铁还原成硫酸亚铁，再将亚铁返回浸出系统作为还原剂进行钴的浸出，铜、钴浸出率分别为92.96％和89.21％，吨铜酸耗为2.63t，硫酸亚铁耗量为1.75t。吨钴节省3.25t焦亚硫酸钠。增加1.75t的硫酸亚铁(铁还原系统的建设费以及运行费57美元/吨钴)。焦亚硫酸钠单价按780美元/吨，硫酸亚铁按100美元/吨,则吨钴生产成本节省2303美元。
41.上述实施例仅为本发明最佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替换、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。技术特征：
1.用低成本药剂代替焦亚硫酸钠浸钴方法，它包括前期磨矿、中期调浆、搅拌浸出、后期萃取
?
电积得阴极铜与沉钴得氢氧化钴，其特征在于在铜钴氧化矿矿浆搅拌浸出加入硫酸与还原剂硫酸亚铁，以硫酸亚铁代替焦亚硫酸钠来降低生产钴的成本并改善现场作业环境。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是具体工艺步骤与条件如下：a.磨矿调浆，将铜钴氧化矿进行常规磨矿调浆；b.搅拌浸出，先用硫酸调节矿浆ph至1.5～1.8，加入特定还原剂硫酸亚铁，亚铁离子用量是钴离子含量的1.2～1.5倍，以控制还原氧化电位至330～400mv，得浸出矿浆；c.浓密洗涤，将浸出矿浆进行浓密洗涤，得到高铜料液与低铜料液；d.萃取
?
电积，将高铜料液与低铜料液分别进行二级萃取，得到可电积成阴极铜的含铜富液和高铜铜萃余液与低铜萃余液；e.还原反应，将高铜萃余液泵入铁还原系统并通入so2，将高铜萃余液的硫酸铁还原成硫酸亚铁,硫酸亚铁返回搅拌浸出；f.除杂沉钴,将低铜萃余液先进行除铁沉铜，再将除铁沉铜后液进行除杂沉钴，得到氢氧化钴产品。3.根据权利要求2所述的方法，其特征是所述的铁还原系统为密闭容还原器，可防止so2外溢恶化现场作业环境。4.根据权利要求2所述的方法，其特征是所述的低铜料液二次萃取的富铜液回高铜料液的二次萃取进行循环。5.根据权利要求2或4所述的方法，其特征是所述的低铜料液低铜料液的底流渣处理外排。
技术总结
本发明涉及一种用低成本药剂代替焦亚硫酸钠浸钴方法，它包括前期磨矿、中期调浆、搅拌浸出、后期萃取
技术研发人员：王乾坤 范道焱 谢洪珍 王梅君 李黎婷 蔡创开 丁文涛
受保护的技术使用者：厦门紫金矿冶技术有限公司
技术研发日：2020.12.17
技术公布日：2021/4/20
声明：
“用低成本药剂代替焦亚硫酸钠浸钴方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：厦门紫金矿冶技术有限公司
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2024年11月27日 ~ 29日 
