[发明专利]通过外加磁场诱导从钴冰铜熔体中提取钴铁合金的方法

说明书

本发明涉及火法冶金技术领域，提供了一种通过外加磁场诱导从钴冰铜熔体中提取钴铁合金的方法，将还原电炉生产的高温钴冰铜转移至高温磁选装置；控制降温幅度，在1150‑1250℃对所述熔体施加800～1000奥斯特的外加磁场，使钴铁合金析出长大并沉降；将析出的钴铁合金和硫化亚铜液相分离得到钴铁合金成品。本发明通过对高温钴冰铜外加电磁力，利用钴冰铜中钴铁合金与硫化相的结晶温度、比重及磁感应强度的差异，达到提高钴金属转化率并实现钴铁合金与其它硫化相高效分离的目的；本发明改进了现有钴冰铜缓冷后再磨矿磁选的生产工艺，提高金属转化率、减低磨矿能耗，大大提高钴、铜分离效率；工艺流程短、节约成本、具有广阔应用前景。

技术领域

本发明涉及火法冶金技术领域，特别涉及一种通过外加磁场诱导从钴冰铜熔体中提取钴铁合金的方法。

背景技术

钴是一种具有耐磨、耐腐蚀、耐高温等优点的金属，主要应用于电子与航空科技方面。钴在地壳中的丰度较低，独立的钴矿物资源相对匮乏，在中国，钴产量的30％～40％来自铜镍硫化矿的综合回收。在铜镍硫化矿转炉吹炼过程中70％的钴进入转炉渣中。因此高效综合回收转炉渣中的钴，对缓解钴资源不足具有很大意义。

目前国内外从转炉渣中回收钴的方法主要分为火法冶炼+湿法浸出工艺和全湿法浸出工艺两种。其中还原硫化熔炼是主要的火法处理方式之一，主要用于铜镍转炉渣的贫化处理，此方法以碳为还原剂的同时，再加入硫化剂，在高温条件下，使转炉渣中铜以硫化物，钴以合金形式富集在钴冰铜中。还原硫化熔炼获得的钴冰铜一般也有两种处理工艺，一种是“直接选择性浸出钴镍”；另一种是“钴冰铜缓冷—磁选分离钴镍与铜—选择性浸出钴镍”。与直接浸出工艺相比，预先磁选再浸出工艺的突出优点是，减少浸出工艺的处理量，降低浸出药剂消耗量。而在实际生产中，缓冷钴冰铜的磁选分离效果往往不理想。传统钴冰铜缓冷工艺中存在钴铁合金金属转化率低，尤其是钴冰铜包中心部位由于硫的偏析，容易生成钴铁硫化相，且钴铁合金析出晶粒较小，导致铜钴分离效果差，同时还存在高温熔融钴冰铜缓冷过程中热量的白白损失，缓冷后钴冰铜磨矿能耗大，生产成本高等弊端。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足，利用钴冰铜中钴铁合金结晶温度相对高，并具有磁性特征，提供了一种通过外加磁场诱导从钴冰铜熔体中提取钴铁合金的方法，促进高温钴冰铜熔体中钴铁合金析出长大，减少缓冷时间，提高金属转化率，以及减少缓冷钴冰铜破碎、磨矿能耗的技术，充分利用了还原电炉生产的钴冰铜具有的高温性质，提高了生产效率，节约了生产成本。

本发明的技术方案如下：

一种通过外加磁场诱导从钴冰铜熔体中提取钴铁合金的方法，所述方法将还原电炉生产的高温钴冰铜(一般温度为1300℃)转移至高温磁选装置；对所述熔体施加800～1000奥斯特的外加磁场，使钴铁合金析出长大并沉降；将析出的钴铁合金和硫化亚铜液相分离得到钴铁合金成品。

进一步的，具体包括如下步骤：

步骤一、根据钴冰铜中钴铁合金的成分确定钴铁合金结晶温度，确保该温度下钴铁合金结晶，而其它冰铜相(硫化亚铜)仍为液态；

步骤二、确定外加磁场的强度大小和外加磁场施加时间，确保钴铁合金析出长大沉淀；

步骤三、将已经分离出钴铁合金的硫化亚铜液相通过炉体倾转倒出，留下结晶的钴铁合金；

步骤四、将步骤三得到的钴铁合金和剩余硫化亚铜通过电磁加热，重复步骤二、步骤三，使得钴铁合金与硫化亚铜充分分离，得到钴铁合金成品。

进一步的，步骤一中，当钴铁合金中钴成分含量占35～40％时，控制钴冰铜温度在1150℃～1250℃。

进一步的，步骤二中，外加磁场的施加时间为0.5-2小时。

进一步的，步骤三中，通过炉体倾转倒出的硫化亚铜液相导入铜吹炼系统。