[发明专利]一种铜钴矿浸出液的除铁工艺

说明书

技术领域

本发明涉及除铁工艺，具体地说是一种钴湿法冶炼行业中铜钴矿浸出液的除铁工艺。

背景技术

铜钴精矿的湿法冶炼，一般都是在硫酸体系下，将矿物中的Co、Cu等有价金属浸出到溶液中，溶液经过净化，除去其中的Fe、Mn、Mg、Al、Si等杂质，得到较为纯净的硫酸钴溶液；由于Fe在浸出液中属于含量较高的一种杂质，因此，在生产过程中通常是配备独立的生产系统对其进行处理。铜钴矿浸出液中含有大量的Fe，这部分Fe主要以Fe²⁺的形态存在于溶液中，必须在除铁前对其进行氧化处理，使之成为Fe³⁺，才易于从溶液中脱除出去。

铜钴精矿浸出液的除铁，通常有三种方法：中和沉淀除铁法、针铁矿法及黄钠铁矾法。采用这三种方法除铁，可以形成不同渣型的铁渣，渣量也有所不同。中和沉淀除铁法生成的铁渣含铁量低，渣量最大；针铁矿法次之；黄钠铁矾法生成的铁渣量最少，但是这种方法对工艺控制要求较为苛刻。中和沉淀除铁法除铁虽然渣量大，但是对工艺控制要求不高，且由于pH值控制较高，溶液中的Fe可以除得很彻底；因此，在工业生产中，除铁通常是先使用针铁矿法或者黄钠铁矾法除去大部分的铁，再用中和沉淀法将剩余的少量的Fe除去，这样既可达到铁渣量少的目的，又可得到洁净的钴液。

采用两种方法联动除铁，将会产生两种形态的铁渣，一种针铁矿渣（或者黄钠铁矾渣），一种是中和沉淀铁渣，先将这两种铁渣混合在一起，然后经压滤机压滤，得到的洁净钴液进入下道工序，渣则经过洗渣后报废。采用两种方法联动除铁，虽然益处较多，但是也带来了新的问题，中和沉淀除铁法由于pH控制较高，局部过碱，使得其它金属也被沉淀下来，包括有价金属Co、Cu，造成了报废渣中含Co、Cu超标，降低了Co、Cu的收率。采用两种方法联动除铁，虽然可以降低铁渣的总渣量，但是由于后段仍然使用了中和沉淀除铁法高pH除铁，使得铁渣总量还是较大。工业生产上希望采取更优的工艺措施，将铁渣的总量降至最低。

此外，在除铁前对铜钴矿浸出液的氧化处理中，Fe²⁺的氧化通常使用氧化剂双氧水注入混合槽中与浸出液直接混合，以达到氧化Fe²⁺的目的，由于这种方法是在敞口的容器中进行，且反应过程中释放出大量的热，使得双氧水分解释放出的部分氧气极易从槽体内释放到空气中，未起到充分氧化Fe²⁺的作用，从而导致双氧水的利用率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种改进的铜钴矿浸出液除铁工艺，在保证除铁效果的前提下，用以降低铁渣中Co、Cu含量，提高有价金属的收率；改变报废铁渣的渣型，提高铁渣中的含铁量，从而降低铁渣的总量。

为此，本发明采用如下技术方案：一种铜钴矿浸出液的除铁工艺，采用针铁矿法与中和沉淀除铁法联动，其特征在于先对除铁前液(即铜钴矿浸出液)进行氧化处理，使溶液中的二价铁氧化为三价铁，溶液的pH值控制在0.8-1.5，氧化后的除铁前液大部分经氧化缓冲罐后流入除铁槽中，小部分流入中和除铁渣浆化槽中；接着，用针铁矿法在除铁槽中除去氧化后的除铁前液中的大部分铁杂质，溶液的pH值控制在2.5-3.5，得到的矿浆用压滤机压滤，得到的滤渣水洗后直接报废，滤液流入沉淀除铁槽中；在所述的沉淀除铁槽中加入碱性碳酸钠溶液，采用中和沉淀除铁法除去溶液中剩余的铁及其他金属杂质，溶液的pH值控制在4.0-4.5，得到的矿浆用压滤机压滤，得到的滤渣在中和除铁渣浆化槽中用氧化后的除铁前液溶解调浆后返回到氧化缓冲罐中，并与氧化后的除铁前液一起进入下一个除铁循环中，得到的滤液为除铁后液。氧化缓冲槽用以保证Fe²⁺的全部氧化，如果氧化罐出口流出的溶液Fe²⁺的氧化不合格，可在缓冲槽中补加入双氧水，保证其氧化合格。

本发明将除铁过程中生成的两种渣（一种针铁矿渣，一种中和除铁渣）分开压滤，之所以将针铁矿渣提前压滤，是因为针铁矿渣是在3左右的pH值下生成，不仅大部分杂质（Al、Si、Fe）可以从这里开路出系统，且有价金属Co、Cu很少沉淀下来；另外，这种针铁矿渣由于粘度小，极易洗涤，同时由于渣含铁高，所以渣的总量也少。