[发明专利]一种含钴水淬渣浸出钴的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种含钴水淬渣浸出钴的生产工艺，尤其涉及一种含其他变价金属少的水淬渣浸出钴的生产工艺。

背景技术

钴是一种重要的战略金属，钴、钴合金及其化合物广泛应用于电子、机械、化工、航空和航天等领域。伴随着电池、硬质合金、工业催化等行业的发展，我国钴消耗量逐年增加。然而，中国的钴资源比较贫乏，每年都要进口大量的金属钴和含钴原料。然界中钴多以伴生形式分布于硫化物、砷化物和氧化物等矿物之中，主要是在选冶其他金属时以副产品回收。在湿法炼锌工艺中常用锌粉加锑盐的方法将钴从溶液中置换除去，得到的固体沉淀称为“钴渣”。钴渣中金属锌的含量达60％-70％，钴含量一般在0.8％～1.2％，其余是氧化锌和硫酸锌。

钴渣是湿法炼锌净化渣之一，根据净化方法的不同，渣的成分也有所不同，但无论是采用哪种添加剂净化所产出的渣，都有可回收利用价值。因此，如何解决采用何种工艺技术从含钴废渣中回收钴的问题已迫在眉睫。在传统酸法浸出钴的过程中，大量杂质进入浸出液，净化过程复杂，除杂剂、酸消耗量大。在氨性体系中，浸出具有选择性，可有效减少钙镁铁等离子进入浸出液，净化及分离过程简单，且与传统酸法处理钴矿过程相比，钴化合物的后续处理过程可明显减少废水的排放量。以粉煤为还原剂对含钴废渣进行还原熔炼时，钴氧化物能够与还原剂密切接触，转化为高价钴，利于钴的浸出，从而能有效地提高钴的浸出率。本发明采用先将含钴水淬渣还原熔炼，然后氨法加压浸出钴。

发明内容

一种含钴水淬渣浸出钴的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

将粉煤和含钴水淬渣分别经过烘干、研磨破碎、过筛等操作后，混匀加水制粒，在制粒过程中加入石灰作粘结剂。烘干后装入石墨坩埚焙烧，在还原温度600～1400℃、粉煤配入量(占含钴水淬渣质量的百分比)1％～20％、还原时间0.5h～5h、石灰加入量1％～10％条件下反应，待反应完成后取出，室温下冷却。将生成物捣碎研磨，取少量物质，转移至高压釜中，并加入硫酸铵、过二硫酸钠、氨水、水，在总氨浓度1％～15％、液固比1～10、浸出温度60～180℃、还原剂过二硫酸钠用量(低价钴含量的倍数)1～10、不断搅拌条件下密闭升温，反应结束后通入冷却水将釜体冷却后启釜，物料用旋片式真空泵过滤分离，浸出渣用氨水洗涤烘干，制样送化学分析，计算钴浸出率。

具体实施方式

为了方便本领域的生产人员便于理解，本发明提供了一种一种含钴水淬渣浸出钴的生产工艺的具体实施方式。

实施例1、

将取自某冶炼厂生产出的含钴水淬废渣和粉煤分别经过烘干、研磨破碎、过筛等操作后，称取废渣细粉50g和粉煤细粉3g，混匀适量水制粒，在制粒过程中加入石灰1g作粘结剂。烘干后装入石墨坩埚焙烧，在还原温度800℃条件下反应0.5h～5h，待反应完成后取出，室温下冷却。将生成物捣碎研磨，取10g物质，转移至高压釜中，并加入硫酸铵、过二硫酸钠、氨水、水，在氨铵比3、总氨浓度10％、液固比5、还原剂过二硫酸钠用量(低价钴含量的倍数)7、不断搅拌条件下密闭升温至120℃，反应结束后通入冷却水将釜体冷却后启釜，物料用旋片式真空泵过滤分离，浸出渣用氨水洗涤烘干，制样送化学分析，计算得钴浸出率为98.8％。

实施例2、

将取自某冶炼厂生产出的含钴水淬废渣和粉煤分别经过烘干、研磨破碎、过筛等操作后，称取废渣细粉50g和粉煤细粉3g，混匀适量水制粒，在制粒过程中加入石灰2g作粘结剂。烘干后装入石墨坩埚焙烧，在还原温度1200℃条件下反应3h，待反应完成后取出，室温下冷却。将生成物捣碎研磨，取10g物质，转移至高压釜中，并加入硫酸铵、过二硫酸钠、氨水、水，在氨铵比4、总氨浓度10％、液固比3、还原剂过二硫酸钠用量(低价钴含量的倍数)6、不断搅拌条件下密闭升温至110℃，反应结束后通入冷却水将釜体冷却后启釜，物料用旋片式真空泵过滤分离，浸出渣用氨水洗涤烘干，制样送化学分析，计算得钴浸出率为99.6％。

实施例3、

将取自某冶炼厂生产出的含钴水淬废渣和粉煤分别经过烘干、研磨破碎、过筛等操作后，称取废渣细粉50g和粉煤细粉3g，混匀适量水制粒，在制粒过程中加入石灰1g作粘结剂。烘干后装入石墨坩埚焙烧，在还原温度1000℃条件下反应2h，待反应完成后取出，室温下冷却。将生成物捣碎研磨，取10g物质，转移至高压釜中，并加入硫酸铵、过二硫酸钠、氨水、水，在氨铵比5、总氨浓度8％、液固比3、还原剂过二硫酸钠用量(低价钴含量的倍数)5、不断搅拌条件下密闭升温至130℃，反应结束后通入冷却水将釜体冷却后启釜，物料用旋片式真空泵过滤分离，浸出渣用氨水洗涤烘干，制样送化学分析，计算得钴浸出率为98.2％。