[发明专利]一种铜钴合金和钴盐矿料的联合冶金工艺

说明书

本发明公开了一种铜钴合金和钴盐矿料的联合冶金工艺，包括有以下步骤：（1）铜钴合金电解，得到电解液、阳极泥、阴极铜；（2）开路电解液，往电解开路液中加入钴盐进行酸溶并浸出，将钴盐浸出液进行高压除铁处理，得到除铁后液和铁渣，往除铁后液中再次加入钴盐进行酸溶并浸出，浸出液依次萃取得到铜和钴；（3）将阳极泥进行焙烧，得到焙烧渣和二氧化硫，将焙烧渣浸出得到浸出液，浸出液萃取铜后形成萃余液和反萃富液，萃余液萃取得到钴，反萃富液电积得到铜。该冶金工艺具有生产成本低、环保安全、有价金属回收率高等优点。

技术领域

本发明涉及一种冶金工艺，具体涉及一种铜钴合金和钴盐矿料的联合冶金工艺。

背景技术

钴是一种应用广泛的金属，广泛用于合金制造、锂电材料、陶瓷材料等领域。随着世界钴矿的不断开采，高品位钴矿不断减少，加之钴矿主产地各国出于对本国资源的保护以及为本国增加就业机会的考虑，越来越多的钴矿被预处理成钴含量较高的钴盐及铜钴合金后才被允许出口，所以寻找钴盐和铜钴合金的联合冶金处理方法就显得十分紧迫。

铜钴合金里面的铜、钴一般呈还原态，需要在酸性条件下氧化气氛中才能被浸出，而目前通常被充当氧化剂的有空气、氧气、氯气、氯酸钠等。但以空气为氧化剂时效率不高，以氧气为氧化剂时成本太大，以氯气为氧化剂时操作环境恶劣且氯气具有一定的危险性，以氯酸钠为氧化剂时同样面临成本太大的难题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种铜钴合金和钴盐矿料的联合冶金工艺，该冶金工艺具有生产成本低、环保安全、有价金属回收率高等优点。

为实现上述目的，本发明提供了一种铜钴合金和钴盐矿料的联合冶金工艺，包括有以下步骤：

（1）铜钴合金电解，得到电解液、阳极泥、阴极铜；

（2）开路电解液，往电解开路液中加入钴盐进行酸溶并浸出，将钴盐浸出液进行高压除铁处理，得到除铁后液和铁渣，往除铁后液中再次加入钴盐进行酸溶并浸出，浸出液依次萃取得到铜和钴；

（3）将阳极泥进行焙烧，得到焙烧渣和二氧化硫，将焙烧渣浸出得到浸出液，浸出液萃取铜后形成萃余液和反萃富液，萃余液萃取得到钴，反萃富液电积得到铜。

本发明可进一步设置为步骤（1）中的电解采用挂篮电解，反应中控制电解液成分为：Cu 25-40g/L，Fe 10-20 g/L，H₂SO₄ 80-160 g/L，温度30-60℃，电流密度150-250A/m²。

本发明还可进一步设置为步骤（2）中高压除铁的反应温度为170-210℃，氧分压为0.2-0.6Mpa，反应时间为2-5h。

本发明还可进一步设置为步骤（3）中焙烧的反应温度为180-450℃，反应时间为2-5h；焙烧渣浸出反应为温度30-80℃，反应时间为2-8h，反应PH值为1.0-1.5。

本发明还可进一步设置为步骤（3）中一部分反萃富液反向开路给步骤（1）电解液，从而作为电解液的补充来源，进一步降低生产成本，并使原料得到循环利用。

工艺流程中发生的化学反应为：

（1）铜钴合金挂篮电解：

阳极：Me(Co,Fe,Cu)= Me²⁺(Co,Fe,Cu)+2e

阴极：Cu²⁺+2e = Cu

（2）电解液酸溶钴盐：Co(OH)₂+H₂SO₄= CoSO₄+2H₂O