[发明专利]一种低冰镍硫酸化焙烧－水浸提取钴的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低冰镍硫酸化焙烧－水浸提取钴的方法，属于冶金化工技术领域。

背景技术

钴是一种重要的战略资源，具有良好的物理、化学和机械性能，在制造高强度合金、耐高温合金、硬质合金、磁性材料、锂离子电池和催化剂等工业中得到了广泛的应用。随着世界工业的发展，钴的需求将会持续增加，钴的供需矛盾也将日益严重，解决传统工艺流程中钴损失严重的问题迫在眉睫，亟待开发一种绿色环保清洁高效的提钴工艺技术流程。

传统硫化矿的火法造锍工艺中，含钴低冰镍转炉吹炼成高冰镍时，大约70 %的钴进入转炉渣中，而转炉渣回收钴通常有两种方法:一种是将转炉渣或将转炉渣电炉贫化得到的钴冰铜返回熔炼，使钴富集于高冰镍中，在镍电解精炼过程中，钴和镍一起进入阳极液，但是，将钴富集于高冰镍，其钴的损失达50 %左右；另一种是将转炉渣还原熔炼或还原硫化熔炼，得到钴冰铜或钴合金，再单独进行湿法处理。该方法参数复杂，反应温度高，能耗大。

为了在提取钴的过程中降低反应温度，研究人员开发了不同的提取钴的方法，例如，

中国专利，专利号为200710042578.3，其名称为“钴铜铁合金中分离铜钴的方法”，该方法采用浓硫酸浸出钴铜铁合金。虽然工艺简单，易于操作，但酸耗较大，成本较高；中国专利，专利号为200710079305.6，其名称为“从红土矿提取金属的方法”，该方法是将红土镍矿与硫酸钠等含硫物质混合后拌入浓硫酸，使得钴以硫酸盐形式回收。该方法虽然提取钴的效果好，但提取钴的同时引进新的杂相，后续的分离过程复杂；中国专利，专利号为97103519.9，其名称为“从矿石中水冶提取铜、镍、钴的方法及其装置”，该方法采用氨水与碳酸氢铵混合溶液，在高压下与矿石反应，再加热分解、过滤、烘干和电解分离提钴。该方法虽然适用范围广，但是钴的回收率较低。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明的目的是提供一种低冰镍硫酸化焙烧－水浸提取钴的方法，该方法能在较低的反应温度下提取钴，钴的回收率高。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种低冰镍硫酸化焙烧－水浸提取钴的方法，具有如下步骤：

(1). 将低冰镍和硫酸铵进行研磨过筛至200目～400目，然后将低冰镍与硫酸铵按照质量比为1：(2～10)的比例混合均匀；

(2).将步骤(1)得到的混合物料平铺于坩埚底部，置于卧式炉中以20～40mL/min的流量通入空气进行焙烧，焙烧时间为1～3h，焙烧温度为400～600 ^oC，焙砂取出冷却至室温， 再研磨至细度小于200目的颗粒粉体，即得到焙烧后的焙砂；

(3). 将步骤(2)得到的焙烧后的焙砂浸入50～80 ^oC的去离子水中进行浸出反应， 浸出液中的固液比为(4～10)：1 ，浸出时间0.5～1h，反应后，钴以可溶性硫酸钴的形式浸出进入水溶液中，再经过滤，得到含钴浸出液，其中，含钴浸出液中钴的浸出率为59 %～95 %。

与现有技术相比，本发明具有如下突出的实质性特点和显著的优点：

本发明工艺流程短，反应温度低，钴回收率高。该方法采用硫酸铵与低冰镍中硫化钴发生化学反应，钴以可溶性硫酸钴的形式浸出进入水溶液中，能克服传统工艺冰镍转炉吹炼过程中钴损失严重的缺陷，同时降低了焙烧温度，减少能源消耗。该方法所用的添加剂硫酸铵在焙烧过程中分解出的氨气可采用硫酸吸收，实现硫酸铵的回收与循环利用。

附图说明

图1是本发明实施例1～3提取钴的浸出率与其焙烧温度之间的关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施例作进一步的说明。

实施例1：

上述一种低冰镍硫酸化焙烧－水浸提取钴的方法，具有如下步骤：

(1). 分别将1g的低冰镍和4g的硫酸铵进行研磨过筛至200目，然后将低冰镍与硫酸铵按照质量比为1：4的比例混合均匀；

(2). 将步骤(1)得到的混合物料平铺于两个坩埚底部，置于卧式炉中，以20～40mL/min的流量通入空气进行焙烧，焙烧时间为2h，焙烧温度为500 ^oC，焙烧后取出冷却至室温，再研磨至细度小于200目的颗粒粉体，即得到焙烧后的焙砂；