公开/公告号CN114854982A
专利类型发明专利
公开/公告日2022-08-05
原文格式PDF
申请/专利权人 武钢资源集团大冶铁矿有限公司;武汉工程大学;
申请/专利号CN202210534051.7
申请日2022-05-17
分类号C22B1/02(2006.01);C22B7/00(2006.01);C22B15/00(2006.01);C22B23/00(2006.01);
代理机构黄石市三益专利商标事务所 42109;
代理人滕金叶
地址 435000 湖北省黄石市铁山区胜利路53号
入库时间 2023-06-19 16:17:34
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2022-08-23
实质审查的生效 IPC(主分类):C22B 1/02 专利申请号:2022105340517 申请日:20220517
实质审查的生效
2022-08-05
公开
发明专利申请公布
技术领域
本发明涉及硫酸渣中有价金属回收技术领域,特别是一种气基低温还原焙烧—浸出回收硫酸渣中铜钴的方法。
背景技术
硫酸渣又称黄铁矿烧渣,是化工废渣的一种。每生产1t硫酸产出硫酸渣0.8~1t,我国每年硫酸渣的产量超出1200万吨,堆放占地面积超过1000万m
硫酸渣粒度细,一般含铁30%~50%,钴的品位在0.01%~3.0%。目前,针对硫酸渣中浸出钴元素的研究比较少。
发明内容
本发明就是针对硫酸渣中铜钴直接浸出率低,常需添加助浸剂提高铜钴的浸出率;或者添加助浸剂焙烧,且焙烧温度高,生产成本高,回收价值低等问题,提供了一种气基低温还原焙烧—浸出回收硫酸渣中铜钴的方法。
本发明的一种气基低温还原焙烧—浸出回收硫酸渣中铜钴的方法,是以含铜钴硫酸渣为原料,在CO/N
(1)取适量的含铜钴硫酸渣置于管式气氛炉中,然后通入CO/N
(2)将冷却至60~80℃的焙烧渣加入到质量分数为5~30%的硫酸溶液中,液固比为4~5:1,料液升温至60~80℃,搅拌下浸出20min~300min;
(3)将浸出矿浆过滤,得到浸渣和浸液,浸渣经过磁选分离铁精矿和尾矿后,铁精矿回收处理,铜钴进入到浸液中分步回收铜和钴。
所述浸液分步回收铜和钴的方法,具体按下述步骤操作:
(1)将浸液温度升温至80~100℃,加入质量分数为28~30%的双氧水氧化50~80min,再加入质量分数为5~10%的碳酸钠和质量分数为5~10%的石灰乳,用石灰乳调节料液pH至2.5~3.5,搅拌0.5~4h,过滤得含铜钴溶液和铁渣,铁渣返回还原焙烧回收铁精矿;所述浸液:双氧水:碳酸钠的质量比为10:3~5:1~3;
(2)含铜钴溶液中加入质量分数为8~10%的硫代硫酸钠溶液作为沉淀剂,用量为铜离子摩尔量的2~3倍;用碳酸钠调节溶液pH至4.0~6.0,并升温至80~100℃搅拌3~4h过滤得铜渣和含钴溶液,铜渣作为铜精矿回收铜;
(3)含钴溶液采用质量分数为8~10%的碳酸钠溶液作为沉淀剂,调整溶液pH为8.0~9.0,常温下搅拌反应3~4h后过滤分离,得钴渣和废水。
所述含铜钴硫酸渣含铜品位为0.20%~0.80%,含钴品位为0.01%~3.0%。
优选地,本发明中含铜钴硫酸渣的加料量占炉容的1/3~2/3。
优选地,含铜钴硫酸渣置于管式气氛炉中,通入CO/N
优选地,硫酸渣置于管式气氛炉中,通入CO/N
经过本发明方法的处理,铜的回收率为80~90%;钴的回收率为80~90%。
本发明方法的工艺原理如下:
硫酸渣中铜钴主要以铁酸铜和铁酸钴的形式存在,这部分铜和钴难以被硫酸直接浸出,采用气基还原焙烧,可以将铜和钴的物相转化为相应的
本发明方法还原温度低、操作简单易行,流程时间短,铜钴回收率高,可以实现含铁酸铜、铁酸钴的硫酸渣的综合利用,变废为宝,有利于资源的最大化利用和生态环境的保护。
具体实施方式
为了更好地解释本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行进一步的说明,下述实施例仅仅是示例性的说明本发明的技术方案,并不以任何形式限制本发明。
实施例1
本实施例是以含铜品位为0.3%,含钴品位为0.36%的硫酸渣为例,来详细解释本发明。
本实施例的一种气基低温还原焙烧—浸出回收硫酸渣中铜钴的方法,具体包括下述步骤:
(1)取50g的含铜品位为0.3%,含钴品位为0.36%的硫酸渣置于管式气氛炉中(占炉容积的1/3),然后通入CO/N
(2)将冷却至70℃的焙烧渣加入到质量分数为20%的硫酸溶液中,液固比为4:1,料液升温至70℃,搅拌下浸出60min;
(3)将浸出矿浆过滤,得到浸渣和浸液,浸渣经过磁选分离铁精矿和尾矿后,铁精矿回收处理,铜钴进入到浸液中分步回收铜和钴;
(4)将浸液温度升温至90℃,加入质量分数为30%的双氧水氧化60min,再加入质量分数为8%的碳酸钠和质量分数为8%的石灰乳,用石灰乳调节料液pH至3.5,搅拌2h,过滤得含铜钴溶液和铁渣,铁渣返回还原焙烧回收铁精矿;所述浸液:双氧水:碳酸钠的质量比为10:3:3;
(5)含铜钴溶液中加入质量分数为10%的硫代硫酸钠溶液作为沉淀剂,用量为铜离子摩尔量的2.5倍;采用碳酸钠调节溶液pH至5.0,并升温至90℃搅拌3.5h过滤得铜渣和含钴溶液,铜渣烘干作为铜精矿回收铜,检测铜渣中铜的质量分数为41.98%,铜渣重量0.30g,铜的回收率为83.97%;
(6)含钴溶液采用质量分数为10%的碳酸钠溶液作为沉淀剂,调整溶液pH为9.0,常温下搅拌反应3.5h后过滤分离,得钴渣和废水;铜渣烘干回收钴,检测钴渣中钴的质量分数为22.17%,钴渣重量0.7g,钴的回收率为86.24%。
实施例2
本实施例是以含铜品位为0.63%,含钴品位为0.051%的硫酸渣为例,来详细解释本发明。
本实施例的一种气基低温还原焙烧—浸出回收硫酸渣中铜钴的方法,具体包括下述步骤:
(1)取100g的含铜品位为0.63%,含钴品位为0.051%的硫酸渣置于管式气氛炉中(占炉容积的2/3),然后通入CO/N
(2)将冷却至80℃的焙烧渣加入到质量分数为30%的硫酸溶液中,液固比为5:1,料液升温至80℃,搅拌下浸出300min;
(3)将浸出矿浆过滤,得到浸渣和浸液,浸渣经过磁选分离铁精矿和尾矿后,铁精矿回收处理,铜钴进入到浸液中分步回收铜和钴;
(4)将浸液温度升温至100℃,加入质量分数为28%的双氧水氧化80min,再加入质量分数为10%的碳酸钠和质量分数为5%的石灰乳,用石灰乳调节料液pH至3.0,搅拌4h,过滤得含铜钴溶液和铁渣,铁渣返回还原焙烧回收铁精矿;所述浸液:双氧水:碳酸钠的质量比为10:4:1;
(5)含铜钴溶液中加入质量分数为8%的硫代硫酸钠溶液作为沉淀剂,用量为铜离子摩尔量的2倍;用碳酸钠调节溶液pH至4.0,并升温至100℃搅拌3h过滤得铜渣和含钴溶液,铜渣烘干作为铜精矿回收铜,检测铜渣中铜的质量分数为42.17%,铜渣重量1.34g,铜的回收率为90.07%;
(6)含钴溶液采用质量分数为8%的碳酸钠溶液作为沉淀剂,调整溶液pH为8.5,常温下搅拌反应4h后过滤分离,得钴渣和废水;铜渣烘干回收钴,检测钴渣中钴的质量分数为20.68%,钴渣重量0.213g,钴的回收率为86.52%。
实施例3
本实施例是以含铜品位为0.75%,含钴品位为1.4%的硫酸渣为例,来详细解释本发明。
本实施例的一种气基低温还原焙烧—浸出回收硫酸渣中铜钴的方法,具体包括下述步骤:
(1)取200g的含铜品位为0.75%,含钴品位为1.4%的硫酸渣置于管式气氛炉中(占炉容积的1/3),然后通入CO/N
(2)将冷却至60℃的焙烧渣加入到质量分数为5%的硫酸溶液中,液固比为5:1,料液升温至60℃,搅拌下浸出200min;
(3)将浸出矿浆过滤,得到浸渣和浸液,浸渣经过磁选分离铁精矿和尾矿后,铁精矿回收处理,铜钴进入到浸液中分步回收铜和钴;
(4)将浸液温度升温至80℃,加入质量分数为29%的双氧水氧化50min,再加入质量分数为5%的碳酸钠和质量分数为10%的石灰乳,用石灰乳调节料液pH至2.5,搅拌2h,过滤得含铜钴溶液和铁渣,铁渣返回还原焙烧回收铁精矿;所述浸液:双氧水:碳酸钠的质量比为10:5:1;
(5)含铜钴溶液中加入质量分数为9%的硫代硫酸钠溶液作为沉淀剂,用量为铜离子摩尔量的3倍;用碳酸钠调节溶液pH至6.0,并升温至80℃搅拌4h过滤得铜渣和含钴溶液,铜渣烘干作为铜精矿回收铜,检测铜渣中铜的质量分数为38.47%,铜渣重量3.13g,铜的回收率为80.16%;
(6)含钴溶液采用质量分数为8%的碳酸钠溶液作为沉淀剂,调整溶液pH为8.0,常温下搅拌反应4h后过滤分离,得钴渣和废水;铜渣烘干回收钴,检测钴渣中钴的质量分数为17.39%,钴渣重量13.32g,钴的回收率为82.76%。
实施例4
本实施例是以含铜品位为0.56%,含钴品位为0.82%的硫酸渣为例,来详细解释本发明。
本实施例的一种气基低温还原焙烧—浸出回收硫酸渣中铜钴的方法,具体包括下述步骤:
(1)取100g的含铜品位为0.56%,含钴品位为0.82%的硫酸渣置于管式气氛炉中(占炉容积的1/3),然后通入CO/N
(2)将冷却至75℃的焙烧渣加入到质量分数为15%的硫酸溶液中,液固比为4:1,料液升温至75℃,搅拌下浸出20min;
(3)将浸出矿浆过滤,得到浸渣和浸液,浸渣经过磁选分离铁精矿和尾矿后,铁精矿回收处理,铜钴进入到浸液中分步回收铜和钴;
(4)将浸液温度升温至85℃,加入质量分数为30%的双氧水氧化70min,再加入质量分数为7%的碳酸钠和质量分数为8%的石灰乳,用石灰乳调节料液pH至3.2,搅拌0.5h,过滤得含铜钴溶液和铁渣,铁渣返回还原焙烧回收铁精矿;所述浸液:双氧水:碳酸钠的质量比为10:4.5:2;
(5)含铜钴溶液中加入质量分数为8.5%的硫代硫酸钠溶液作为沉淀剂,用量为铜离子摩尔量的2.3倍;用碳酸钠调节溶液pH至5.5,并升温至85℃搅拌4h过滤得铜渣和含钴溶液,铜渣烘干作为铜精矿回收铜,检测铜渣中铜的质量分数为45.31%,铜渣重量1.06g,铜的回收率为85.82%;
(6)含钴溶液采用质量分数为9.5%的碳酸钠溶液作为沉淀剂,调整溶液pH为9.0,常温下搅拌反应4h后过滤分离,得钴渣和废水;铜渣烘干回收钴,检测钴渣中钴的质量分数为20.12%,钴渣重量3.32g,钴的回收率为81.48%。
由实施例1~4可知,采用本发明方法处理含铜钴硫酸渣,铜钴回收率分别可达到80-90%,说明采用本发明方法回收硫酸渣中的铜钴切实可行。
机译: 从含硫化锌的精矿铜中回收铜的方法包括:将精矿和黄铁矿添加到硫酸盐浸出溶液中,以颗粒形式浸出精矿和黄铁矿,以及从参与者的铜中浸出。在渗滤液中,表面上存在含氧气体。
机译: 从铜渣中回收有色金属包括将粒状渣与半浓硫酸反应,焙烧生成的饼并用碱处理
机译: 硫酸铁浸出回收部分焙烧黄铁矿精矿中的银,铜和锌