一种含钴料液的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种含钴料液的处理方法，属于有色金属湿法冶炼技术领域。根据含钴料液杂质含量设置梯级回收工序，采用本发明专利技术提供的供气元件优化除铁反应条件，避免了胶状铁渣的产生，并在除铁的反应体系中协同处理铜锰等元素，减少对后续沉钴工序的干扰和钴元素的损失；将后几级所得含钴滤饼返回梯级回收工序进行重溶后循环沉钴，减少钴产品杂质含量，提高钴产品品质；增加料液除镁工序，减少废水治理的成本，扩大碱性回水用途，提高系统内用水效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种含钴料液的处理方法


[0001]本专利技术属于有色金属湿法冶炼
，涉及一种含钴料液的处理方法。

技术介绍

[0002]金属钴常与铜、镍等元素伴生，主要以硫化矿或氧化矿的形式存在，可通过湿法冶金工艺进行回收。但是由于湿法系统的溶液循环，造成铁、铜、锰等杂质金属离子累积，造成钴高品质提纯回收困难。因此含钴料液的处理流程一般为：除杂（铁锰铜等）
→
沉钴
→
废水处理。
[0003]目前采用的钴湿法冶炼工艺存在以下问题：（1）含钴矿石中往往伴生有铜铁锰等金属元素，经前期处理所得的含钴料液也含有铜铁锰等元素，这些元素的脱除方法各异。除铁目前采用氧化沉淀法、黄钠铁矾法、针铁矿法等方法，其中属针铁矿法最优，但该法受限于溶液体系铁离子浓度（＜1g/L），铁离子浓度高时易生成胶状铁渣包裹钴元素。除铜通常是利用铜离子在硫化物或含硫盐类（例如专利2020105802466、2017104408742）体系中易于沉淀的特性脱除。但上述方法易引入硫等元素，造成其他金属元素的损失和体系的污染，且无法与铁等元素协同处理。（2）钴元素属高价稀缺金属元素，相对含量虽然不如铜等元素，但其战略价值和经济价值往往超过其他元素。而常规串联式钴回收方法，例如专利2021800201761《钴回收方法》，通过调节溶液pH多级串联式沉钴。为充分回收原料中的钴，需要调节溶液至高pH以回收全部的钴。但当该法与其他以沉淀为主的除杂工序串联时，由于溶液体系的高pH，未除净的杂质元素会随钴元素一同沉淀而影响所得钴产品的品质。
[0004]迫切需要一种含钴料液的处理方法，能够尽可能回收料液中的钴，同时除去并回收料液中的其他金属元素、获得高品质的钴。

技术实现思路

[0005]本专利技术为克服上述现有技术存在的不足，提供了一种含钴料液的处理方法。在碱性溶液体系中，在改进针铁矿除铁的基础上，协同处置铜锰等元素，在保证整体流程中溶液体系稳定的基础上，实现整个工艺流程的协同处置与高效回收，具体技术方案如下。
[0006]一种含钴料液的处理方法，其特征在于，包括以下工序：（1）梯级回收杂质金属工序：当含钴料液中铜、锰离子含量小于0.5g/L时，仅设置一级回收，铁铜锰元素均在该级处理中回收。用中和剂调节含钴料液pH3
‑
5.5，通入压缩空气使杂质金属元素氧化沉淀，反应结束后固液分离，固体回收杂质金属，液体输送至循环沉钴工序。
[0007]当含钴物料中铜、锰离子含量大于0.5g/L时，设置两级回收，含钴料液在第一级回收铁锰，用中和剂调节含钴料液pH3
‑
4，通入压缩空气使铁锰氧化沉淀，反应结束后固液分离，固体回收铁锰，液体输送至第二级回收；第二级回收调节溶液pH4
‑
6，搅拌反应，反应结束后固液分离，固体回收铜，液体输送至循环沉钴工序。
[0008]（2）循环沉钴工序：
设置多级沉钴工段，第一级沉钴用中和剂调节溶液pH7
‑
8.5，搅拌反应，反应结束后固液分离，固体干燥得到粗制氢氧化钴产成品，液体输送至后续多级沉钴工段；在后续多级沉钴工段，调节各级沉钴工段溶液pH值依次升高，各级沉钴工段溶液pH在9
‑
11范围内，各级沉钴工段分别搅拌反应，反应结束后固液分离，固体重溶后返回梯级回收杂质金属工序，液体输送至下一级沉钴工段，最末级沉钴工段液体输送至沉钴后液处理工序。
[0009]（3）沉钴后液处理工序：用中和剂调节溶液pH至11.5
‑
12.5，搅拌反应，反应结束后固液分离，固体回收镁，液体作为碱液回用。
[0010]本专利技术提供的一种含钴料液的处理方法，特别适合硫化铜钴矿焙砂浸出液或氧化铜钴矿浸出液，浸出液经“萃取
‑
电积”处理后得到的含钴萃余液。含钴萃余液通常含Cu0.1
‑
1.5g/L、含Co0.2
‑
3g/L，含Fe2
‑
5g/L，含Mn0.5
‑
2g/L，含Mg0.5
‑
3g/L。
[0011]现有技术采用针铁矿法除含钴料液中的铁时，要求溶液中铁的浓度＜1g/L，否则易生成胶状铁渣，胶状铁渣易夹带和包裹钴导致钴损失，同时胶状铁渣过滤困难。为了解决这一技术问题，本专利技术提供一种供气元件，所述供气元件由多根末端封闭的供气管构成，供气管在反应容器横截面上均匀分布，在供气管的侧面均匀开设若干气孔。在梯级回收杂质金属工序，压缩空气通过供气元件通入，形成均匀的气泡与二价铁离子反应，生成大量针铁矿细小晶种，进而产生细小晶体状针铁矿沉淀。根据溶液中铁含量高低，可以通过控制气源压力、开孔及孔径分布改变反应容器内气泡分布情况，改善反应区流动性，改变除铁反应动力学条件，避免胶状铁渣的产生。
[0012]进一步地，梯级回收杂质金属工序中压缩空气压强为0.2
‑
2Mpa。
[0013]进一步地，当压缩空气压强小于1.0MPa时，气孔直径为3
‑
5mm；当压缩空气压强大于等于1.0MPa时，部分气孔直径为3
‑
5mm，部分气孔直径为10
‑
20mm。
[0014]在一些具体实施方案中，梯级回收杂质金属工序中使用的中和剂为钙系中和剂，循环沉钴工序中使用的中和剂为镁系中和剂，沉钴后液处理工序中使用的中和剂为钙系中和剂。进一步地，所述钙系中和剂为石灰乳、石灰石乳中一种或两种，所述镁系中和剂为氧化镁乳，中和剂质量浓度为5
‑
25%。
[0015]在一些具体实施方案中，各工序中搅拌反应的时间为2
‑
8h。
[0016]在一些具体实施方案中，各工序中液体输送采用自流或泵送的形式，泵送的泵为离心泵、轴流泵或软管泵。
[0017]本专利技术具有以下有益技术效果：（1）根据含钴料液杂质含量设置梯级回收工序，并采用特定供气原件改变除铁反应动力学条件，避免胶状铁渣的产生，在除铁的反应体系中协同处理铜锰等元素，减少对后续沉钴工序的干扰和钴元素的损失。（2）采用循环沉钴工序，通过钴渣重溶，减少钴产品的杂质含量，提高钴产品洁净度，减轻后续钴产品提纯的负担。（3）增加沉钴后液处理操作，减少废水治理的成本，扩大碱性回水用途，提高系统内用水效率。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的流程示意图。
[0019]图2是供气元件的结构示意图。
实施方式
[0020]下面结合说明书附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术的保护范围。
[0021]一种含钴料液的处理方法，如图1所示，包括以下工序：（1）梯级回收杂质金属工序：当含钴料液中铜、锰离子含量小于0.5g/L时，仅设置一级回本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含钴料液的处理方法，其特征在于，包括以下工序：（1）梯级回收杂质金属工序：当含钴料液中铜、锰离子含量小于0.5g/L时，仅设置一级回收，铁铜锰元素均在该级处理中回收；用中和剂调节含钴料液pH3
‑
5.5，通入压缩空气使杂质金属元素氧化沉淀，反应结束后固液分离，固体回收杂质金属，液体输送至循环沉钴工序；当含钴物料中铜、锰离子含量大于0.5g/L时，设置两级回收，含钴料液在第一级回收铁锰，用中和剂调节含钴料液pH3
‑
4，通入压缩空气使铁锰氧化沉淀，反应结束后固液分离，固体回收铁锰，液体输送至第二级回收；第二级回收调节溶液pH4
‑
6，搅拌反应，反应结束后固液分离，固体回收铜，液体输送至循环沉钴工序；（2）循环沉钴工序：设置多级沉钴工段，第一级沉钴工段用中和剂调节溶液pH7
‑
8.5，搅拌反应，反应结束后固液分离，固体干燥得到粗制氢氧化钴产品，液体输送至后续多级沉钴工段；在后续多级沉钴工段，调节各级沉钴工段溶液pH值依次升高，各级沉钴工段溶液pH在9
‑
11范围内，各级沉钴工段分别搅拌反应，反应结束后固液分离，固体重溶后返回梯级回收杂质金属工序，液体输送至下一级沉钴工段，最末级沉钴工段液体输送至沉钴后液处理工序；（3）沉钴后液处理工序：用中和剂调节溶液pH至11.5
‑
12.5，搅拌反应，反应结束后固液分离，固体回收镁，液体作为碱液回用。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述含钴料液为硫化铜钴矿焙砂浸出液或氧化铜钴矿浸出液，浸出液经“萃取
‑
电积”处理后得到的含钴萃余液。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭煜华，杨永强，杨玮娇，韦其晋，张正阳，孙留根，王伟，马鑫铭，
申请(专利权)人：矿冶科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：