[发明专利]从钴镍渣中分离锌、铁及钴镍精矿的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金化工技术领域，尤其是涉及一种从钴镍渣中分离锌、铁及钴镍精矿的工艺方法。

背景技术

湿法炼锌是用酸性溶液从氧化锌焙砂或其他物料中浸出锌，再用电解沉积技术从锌浸出液中制取金属锌的方法。该工艺包括硫化锌精矿焙烧、锌焙砂浸出、浸出液净化除杂质和锌电解沉积四个主要工序。

其中浸出液净化除杂质的过程，主要是为了除去浸出液中的铁、砷、锑、铜、镉、钴、镍等对锌电积十分有害的杂质，在净化工序的最末阶段产生出一种副产物——钴镍渣，此渣只含锌、铁、钴和镍四种金属元素，并且钴镍渣产生量也很大。例如西北铅锌冶炼厂湿法炼锌系统的净化工序采用二段逆锑深度净化法去除杂质，每年产生钴镍渣约4000吨。钴镍渣中干基锌含量普遍为50%以上，富含钴、镍、铁、铜等金属元素，而钴镍含量只有1～4千克/吨，这表明钴镍品位太低，达不到原料的级别，无经济价值。所以湿法炼锌行业几乎不直接回收利用钴镍渣，这样价值昂贵的钴镍成分也被当作废渣一起抛弃未加任何的处理，导致了钴、镍、铁、铜、锌等有价金属资源的浪费，并给环境造成了一定的污染。

随着国内外有色金属市场旺盛，价格上涨，钴镍渣中的钴、镍、铁、铜、锌等有价金属具有极大的回收价值，一方面可以提高有色金属资源的利用率和企业经济效益，另一方还可以减少环境污染。现有技术从湿法炼锌净液渣中有价金属的回收，一般采用综合回收工艺，首先利用一定浓度的稀硫酸对钴镍渣浸出并进行固液分离，然后再添加活化剂或采用合金锌粉、熔炼、蒸馏等办法分离钴、镍、铁、铜、锌等有价金属元素。这些工艺锌的总体回收率较高，但是工艺流程复杂、对设备要求高、一次性投入大，且产生大量的沉铁渣无法利用。

专利文献“CN101838745A”公开了“一种高收率的沉矾除铁湿法炼锌工艺”，它包括中性浸出、低温预中和、低污染沉矾除铁和高温高酸浸出步骤，其特征在于：将高温高酸浸出的高浸渣加入废电解液进行浆化洗涤，经过压滤产生高浸渣洗涤液和Pb－Ａg渣，高浸渣洗涤液返回高温高酸浸出，Pb-Ａg渣堆存。本工艺方法中采用含锌低的废电解液对高浸渣进行浆化洗涤，洗涤后的废电解液返回高浸做糟，虽然提高了锌的回收率，但是也增加了工艺流程的复杂度以及设备的要求，很难取得经济效益，不利于与现有工艺结合。再者沉淀剂引入了其它的有害杂质。堆放渣含有的铅和镉，属于重金属元素，都有污染环境的毒性，严重污染环境。

专利文献“CN200910042831.4”也公开了一种与目前钴镍提炼行业主流工艺相类似的，从低品位复杂混合铜钴矿中提取分离铜、钴镍的方法。这种方法是以低品位复杂混合铜钴矿(硫化物与氧化物)为原料，采用矿石粉碎磨浆、湿法酸性氯盐浸出、还原置换提取铜粉、硫化沉淀镍(钴)、沉淀母液浓缩—干燥—低温焙烧水解等工艺流程来提取铜、钴镍中间产品。但是，目前的钴镍提炼行业，提炼的原材料价格偏高，提炼过程复杂、能耗高而且副产品对环境造成污染，特别是没有直接以另外一种工业副产品作为廉价原料，不能实现资源的有效利用。正如上诉的湿法炼锌系统每年都会产生大量的钴镍废渣，由于没得到合理的利用，这些废渣往往被丢弃，造成了资源的极大浪费，而且废渣含大量重金属等有毒物质，处理不好还会严重污染环境。

发明内容

本发明的目的在于克服工艺流程复杂、经济效益低的缺点，提供一种从湿法冶炼锌副产物钴镍渣中分离锌、铁及钴镍精矿的工艺方法，适用于湿法冶炼锌行业以工艺简单、低成本、短周期、无污染、高效率直接利用钴镍渣中的锌金属并分离出铁、钴镍金属。

本发明从钴镍渣中分离锌、铁及钴镍精矿的工艺方法，所述的处理工艺按以下步骤完成：

（1）浸出：先将钴镍渣按1:3～5的固液比加入到硫酸溶液中，在搅拌下加热浸出充分溶解完全，硫酸溶液溶解钴镍渣的时间为30～40分钟。

（2）一次液固分离：将浸出溶液液固分离得浸出渣和锌溶液，浸出渣经多次洗涤后，返回钴镍渣仓库，洗涤液流回到锌溶液中，用水将滤液稀释至2000毫升，含锌离子浓度为120～150克/升，为锌溶液1。

（3）氧化、水解分离铁元素：边加少量石粉（碳酸钙）边用精密PH试纸测量，调节锌溶液的PH=5.0，控制温度在80～85℃，加入过氧化氢（双氧水）将溶液游离的二价铁离子氧化为三价铁离子，三价铁离子自动水解形成氢氧化三铁胶体（固态物相），反应时间20分钟。