一种钐钴合金资源回收利用的湿法冶金处理工艺

摘要

本发明公开的属于有色金属湿法冶金技术领域，具体为一种钐钴合金资源回收利用的湿法冶金处理工艺，该钐钴合金资源回收利用的湿法冶金处理工艺包括如下步骤：S1：破碎球磨；S2：浸出；S3：除钐；S4：除铁；S5：萃取除杂；S6：回收重金属；S7：制备钴盐；S8：废水处理，采用本法浸出钐钴合金钴、钐、铁的浸出率分别为99％、98％、98％，各金属的回收率均可达到95％以上，Cu的回收率可以达到98％。本发明通过在规定酸度和温度条件下浸出，有效实现了钐钴合金中中有价金属的分离回收，避免了钐钴合金回收过程中二次环境危害的发生，有利于钐钴资源的综合回收利用，实现了较高的经济效益和环境效益。

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属湿法冶金技术领域，具体为一种钐钴合金资源回收利用的湿法冶金处理工艺。

背景技术

钴是重要的战略金属，是优秀的合金和电池材料，广泛应用于电池材料和合金制造领域。近期钴价持续走高，触动着业界的神经。而钐钴合金由于其较高的钴含量，具有良好的回收利用价值。但由于在常规条件下钐钴的浸出率较低，本法采用稀硫酸浸出，控制温度在20-60℃，钐钴的浸出率均在98％以上，又由于钐的存在对萃取有不良影响，所以必须在浸出过程中将钐和钴彻底分离，为此，我们提出一种钐钴合金资源回收利用的湿法冶金处理工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钐钴合金资源回收利用的湿法冶金处理工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钐钴合金资源回收利用的湿法冶金处理工艺，该钐钴合金资源回收利用的湿法冶金处理工艺包括如下步骤：

S1：破碎球磨：将钐钴合金破碎，破碎后经球磨至粒径＜1mm；

S2：浸出：将球磨后的钐钴合金在稀硫酸溶液中浸出，保持游离酸浓度＜80g/L，浸出温度20-60℃，浸出时间8-12h，液固比8-10；

S3：除钐：浸出液采用硫酸钐钠复盐沉淀法回收钐，反应温度控制在70-90℃，元明粉的加入量为钐质量的2-5倍，除钐反应时间为2-3小时，硫酸钐钠烘干后作为副产品，存贮待售；

S4：除铁：浸出液采用针铁矿法除铁，该法先对含铁浸出液做预氧化处理，再把液碱与浸出液从反应槽的两侧同时对加进入槽中，控制温度在85-95℃，PH在3.0-3.5，得到的针铁矿中间品可以作为制备铁红的原料；

S5：萃取除杂：除铁后液采用萃取除去溶液中的镍锰镁钙杂质离子；

S6：回收重金属：萃余液加碱沉淀后洗涤烘干处理；

S7：制备钴盐：除杂后溶液，经二效蒸发后制得钴盐产品；

S8：废水处理：工艺废水中含有较高的硫酸盐，经三效蒸发后制得元明粉及蒸馏水，蒸馏水回用。

优选的，所述步骤S2中，钐钴合金中钴的浸出率＞99％，钐的浸出率＞98％，铜的入渣率＞98％。

优选的，所述步骤S3中，钐的去除率＞98％，硫酸钐钠的纯度＞95％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明提出的一种钐钴合金资源回收利用的湿法冶金处理工艺，采用本法浸出钐钴合金钴、钐、铁的浸出率分别为99％、98％、98％，各金属的回收率均可达到95％以上，Cu的回收率可以达到98％。本发明通过在规定酸度和温度条件下浸出，有效实现了钐钴合金中中有价金属的分离回收，避免了钐钴合金回收过程中二次环境危害的发生，有利于钐钴资源的综合回收利用，实现了较高的经济效益和环境效益。

附图说明

图1为本发明工艺流程。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1，本发明提供一种钐钴合金资源回收利用的湿法冶金处理工艺，该钐钴合金资源回收利用的湿法冶金处理工艺包括如下步骤：

S1：破碎球磨：将钐钴合金破碎，破碎后经球磨至粒径＜1mm；

S2：浸出：将球磨后的钐钴合金在稀硫酸溶液中浸出，保持游离酸浓度＜80g/L，浸出温度20-60℃，浸出时间8-12h，液固比8-10；

S3：除钐：浸出液采用硫酸钐钠复盐沉淀法回收钐，反应温度控制在70-90℃，元明粉的加入量为钐质量的2-5倍，除钐反应时间为2-3小时，硫酸钐钠烘干后作为副产品，存贮待售；

S4：除铁：浸出液采用针铁矿法除铁，该法先对含铁浸出液做预氧化处理，再把液碱与浸出液从反应槽的两侧同时对加进入槽中，控制温度在85-95℃，PH在3.0-3.5，得到的针铁矿中间品可以作为制备铁红的原料；

S5：萃取除杂：除铁后液采用萃取除去溶液中的镍锰镁钙杂质离子；

S6：回收重金属：萃余液加碱沉淀后洗涤烘干处理；

S7：制备钴盐：除杂后溶液，经二效蒸发后制得钴盐产品；

S8：废水处理：工艺废水中含有较高的硫酸盐，经三效蒸发后制得元明粉及蒸馏水，蒸馏水回用。

其中，所述步骤S2中，钐钴合金中钴的浸出率＞99％，钐的浸出率＞98％，铜的入渣率＞98％，所述步骤S3中，钐的去除率＞98％，硫酸钐钠的纯度＞95％。

实施例1

一种钐钴合金资源回收利用的湿法冶金处理工艺，采用某工厂产生的钐钴合金成分：Co 48.57％，Sm 23.66％，Fe 16.01％，Cu 6.26％，此外还含有少量的Ni、Mn、Mg、Zn等金属；此钐钴合金样品破碎球磨至＜1mm后，取175.4g钐钴合金样品，加入到盛有2000ml浓度为120g/L硫酸溶液的烧杯中，将此烧杯置于已升温到40℃的水浴锅中，搅拌8h后过滤。浸出渣洗涤后干燥，得到粗铜副产品21.63g。浸出液加入196.8g元明粉，将此烧杯置于已升温到80℃的水浴锅中搅拌2小时，过滤后得到硫酸钐钠副产物，滤液用针铁矿法除铁后经过钴萃取得到电池级钴盐产品。

表1 硫酸钐钠复盐浸出试验结果

实施例2

一种钐钴合金资源回收利用的湿法冶金处理工艺，采用某工厂产生的钐钴合金成分：Co 48.57％，Sm 23.66％，Fe 16.01％，Cu 6.26％，此外还含有少量的Ni、Mn、Mg、Zn等金属；此钐钴合金样品破碎球磨至＜1mm后，取56.22g钐钴合金样品加入至盛有1000mL浓度为80g/L的硫酸溶液的烧杯中。将此烧杯置于已升温到40℃的水浴锅中，搅拌10h后过滤。浸出渣洗涤后干燥，得到粗铜副产品4.8g。浸出液加入35g元明粉，将此烧杯置于已升温到80℃的水浴锅中搅拌2小时，过滤后得到硫酸钐钠副产物，滤液用针铁矿法除铁后经过钴萃取得到电池级钴盐产品。

表2 硫酸钐钠复盐浸出试验结果

实施例3

一种钐钴合金资源回收利用的湿法冶金处理工艺，采用某工厂产生的钐钴合金成分：Co 48.57％，Sm 23.66％，Fe 16.01％，Cu 6.26％，此外还含有少量的Ni、Mn、Mg、Zn等金属；此钐钴合金样品破碎球磨至＜1mm后，取163.1g钐钴合金样品加入至盛有1800mL浓度为120g/L的硫酸溶液的烧杯中。将此烧杯置于已升温到40℃的水浴锅中，搅拌12h后过滤。浸出渣洗涤后干燥，得到粗铜副产品17.9g。浸出液加入110g元明粉，将此烧杯置于已升温到80℃的水浴锅中搅拌2小时，过滤后得到硫酸钐钠副产物，滤液用针铁矿法除铁后经过钴萃取得到电池级钴盐产品。

表3 硫酸钐钠复盐浸出试验结果

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。