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钴矿钴渣
钴矿钴渣
砷钴矿提钴
2019-03-05 09:04:34
钴是化学元素周期表第四周期第Ⅷ族元素,原子序数27,元素契合Co,原子量58.94,原子的外层电子构型为3d74s2。钴的密度为8.8 g/cm3,熔点1490℃,沸点2875℃。钴和铁相同具有磁性,钴的导电率很低,只要铜的21%。钴在常温下不与水、空气发作效果,钴在稀酸中难溶,强碱时钴不起效果。钴粉在常温下能吸收,在高温下吸氢才能很强。 钴的重要化合物有氧化亚钴(CoO)和氧化钴(Co2O3)。CoO在120℃以上温度时,易为H2和CO复原。钴的碱性水化物为Co(OH)2,当pH为6-7时,Co(OH)2将从溶液中沉积出来。 钴的硫化物、砷化物也是钴的重要化合物,如COS, COS2、Co2As, CoAs2等。 钴首要用于出产高强度、耐高温、耐腐蚀、耐磨、强磁性等含钴合金、制作合金刀具、绷簧、加热元件等。钴的化合物也被用来制做珐琅、油漆、玻璃等制品。 钴在地壳中的丰度为2.5×10-3%,陆地钴储量548万吨,海底结核中储量2.27亿吨。钴在自然界多与铜镍矿共生,钴是铜镍冶炼进程的副产品。我国钴资源一半藏于黄铁矿,另一半在铜镍矿中。含钴黄铁矿虽经选矿富集,得到钴硫精矿含Co也只要0.2%-0.5%。为补偿自产质料的缺乏,还进口部分砷钴矿。 我国赣州冶炼厂选用电炉炼钴,工艺流程见下图。砷钴矿先在电炉中熔炼电炉产出含钴黄渣,破碎后进行欢腾焙烧,黄渣中砷以氧化物形状蒸发除掉,钴则转变成酸溶性氧化物。焙烧熟料,用硫酸溶液浸出钴,再经溶液净化除铁砷,含钴滤液氧化沉积,沉积物进行复原熔炼铸成阳极,进行电解产出电解钴。含砷烟气经过沉降室和水膜除尘净化,消除了砷害。一起副产出As203。该工艺的首要技能经济指标是:砷钴矿含Co 9%-14%,As50%-60%,S1%-2%,Fe 5%-10%;黄渣含Co 25%,As 48%,Fe 18%;焙烧温度820-840℃;钴冶炼回收率99.5%;电炉耗电750 kWh/t料;全流程钴回收率75%。
钴渣生产电钴的实例
2019-03-04 11:11:26
电解钴是最重要的钴产品之一。国内电钴的出产质料,一般是铜、镍、铅、锌等冶炼进程产出的含钴副产品,如镍电解净化进程产出的钴渣、含钴黄铁矿烧渣等。
从含钴副产品中出产电钴的准则流程首要有两种,一是选用化学沉积法去除杂质,两段氧化沉积别离镍和钴,火法煅烧后复原熔炼得到粗钴,铸成阳极电解精粹;另一种是选用萃取除杂,萃取别离镍和钴,得到氯化钴溶液,不溶阳极电解。
金川集团公司是我国镍钴的首要出产基地,钴的年产量到达500t以上,目条件钴已构成两大出产体系,别离出产电钴和氧化钴,并产出钴盐等其他产品。出产质料为镍体系的钴渣和富钴锍。
电钴的出产以镍体系电解流净化所产钴渣为厚料,选用钴渣球磨浆化→复原溶解→黄钠铁矾除铗→除铜→二段沉钴→氢氧化钴反射炉烧结→电炉复原熔炼→可溶阳极电解工艺出产电解钴,别离钴后的硫酸镍回来镍出产体系。这是一个火法和湿法相结合的出产流程。出产工艺的流程图示于图1和图2。图1 从钴渣出产氢氧化钴的工艺流程图图2 从氢氧化钴出产电钴的工艺流程图
选用与此相似流程出产电解钴的其他供应商还有前沈阳冶炼厂、重庆冶炼厂等。
选用N235萃取净化和别离、不溶阳极电解工艺出产电解钴的首要供应商是成都电冶厂。
一、钴渣的复原浸出
镍电解体系净化产出的钴渣,首要元素组成列于表1。
表1 钴渣的首要金属元素的含量Co、Ni、Cu、Fe等金属在钴渣中首要以氧氧化物方式存在,在液固比为(3~4)∶1及机械或鼓风拌和条件下,用硫酸调pH=1.5~1.7,通入SO2复原溶解。但在初期未通入SO2之前,因Cl-被氧化而放出氧气,复原浸出期间Ni、Co和Cu呈二价离于进入溶液,在鼓空气拌和浸出时部分Fe氧化成三价。首要化学反响可表示为:在鼓空气拌和情况下,可发作亚铁离子的部分氧化,如:复原浸出液的成分列于表2。
表2 钴渣复原浸出液首要成分二、钴浸出液的净化
浸出液中首要杂质元素是铁和铜,非有必要的有铅、锌、锰、砷等。铁选用黄钠铁矾法除掉,铜用硫化沉积法除掉,其他杂质用水解沉积法除掉。
(一)黄钠铁矾除铁
黄钠铁矾除铁的基率原理是生成难溶盐。黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]是一种淡黄色晶体沉积,具有杰出的过滤性和洗刷性,生成进程比较复杂,需求较严格操控生成条件,首要影响要素有碳酸钠溶液的浓度、温度和pH值、晶种的参加等。详细操控条件如下:
1、碳酸钠的浓度
7%~8%的浓度,且有必要均匀参加,常用办法是运用低压风使碱液呈雾状喷入铁矾生成槽内。碳酸钠浓度高时,易生成胶状氢氧化铁,形成渣含有价金属上升,且过滤困难:浓度过低则对整个体系的体积平衡晦气,下降溶液浓度。
2、温度、氧化和pH值
除铁前溶液需经氧化,使Fe2+氧化成Fe3+,氧化剂一般为NaClO3,氧化温度≥85℃,铁矾生成温度≥90℃时,呈颗粒状,具有杰出过滤功能;除铁前溶液的pH值操控在1.5~1.7,氧化时刻操控在1.5~2.0h,结尾pH值操控在2.5~3.0,除铁率可达99%,溶液中Fe≤0.05g∕L;终究pH值操控在4.0~4.5时,除铁后溶掖中Fe≤0.001g∕L。
3、晶种
湿铁矾渣作晶种参加,即在除铁压滤时,在反响罐底留必定渣量,可大大加速黄钠铁矾除铁速度。
洗后铁渣成分为:0.5%~1% Co,1%~3% Ni,0%~0.4% Cu,Fe≥24%。
(二)沉积除铜
除铜的根本原理是生成难溶的硫化铜沉积。除铜作业在机械拌和的珐琅釜中进行,用量为Cu2+∶Na2S=1∶5。先配成饱和溶液,常温下缓慢参加釜内,初始pH=2.0~3.0,终究pH=3.5~4.0,由于为碱性。除铜停留时刻约30min。溶液中的铜含量可降至0003g∕L以下,一同可除掉铅。除铜的缺陷是或许部分生成NiS和CoS沉积,形成铜渣含镍钴过高,且使溶液中带入钠离子。
三、氯化水免除砷、锑
氧化水免除砷、锑的首要原理,是运用铁水解产出的肢状Fe(OH)3具有较强吸附效果,使砷、锑等杂质一道沉积。因而,砷、锑从溶液中脱除的深度,在很大程度上取决于溶液中的含铁量,一般要求溶液中含铁量为砷、锑量的10~20倍。在水解沉积前参加氧化剂,如、次或,意图是使二价铁氧化为三价铁。
四、氧化水解别离钴
运用三价钴氢氧化物的低溶度积,使钴氧化水解沉积,是出产上别离溶液中镍和钴的常用办法。
在酸性溶液中,Co2+比Ni2+优先氧化,且Co(OH)3的溶度积及水解沉积的pH值显着低于Ni(OH)3,在强氧化剂效果下,Co2+被氧化而水解沉积。在氧化水解沉钴进程中,即便少置Ni2+氧化而生成Ni(OH)3沉积,也仍对Co2+具有氧化效果,发出发生Co(OH)3沉积的置换反响,Ni2+进入溶液。常用的强氧化剂为或次改。
水解沉积进程中有H+发生,有必要加碱进行中和。
在出产运用中,为了使钴和镍杰出别离,应遵照以下根本准则:
(一)参加过量氧化剂和碱,如用次为氧化制,应使NaCl∶Na2CO3=(1.1~1.2)∶1。
(二)操控恰当的析钴率,溶液含钴高时析钴率可高些。
(三)用二次沉钴替代一次沉钴,以取得较高纯度的氢氧化钴。
沉钴作业在空气拌和槽中完结。NaClO作氧化剂时,二次沉钴的工艺进程为:一次沉钴→压滤→滤渣用二次沉钴母液淘洗→复原溶解→二次沉钴→压滤,如图2所示。二次沉钴的根本技能参数见表3。
表3 二次沉钴的首要技能参数沉钴进程中,溶液用空气拌和均匀,氧化剂有必要用压缩空气雾化均匀喷洒在液面上。一次沉钴得到的氢氧化钴中,Co∕Ni≥10;二次沉钴得到的氢氧化钴中,Ca∕Ni≥350,Co∕Cu≥200,Co∕Fe≥100。假如要求出产1号电钴,Co∕Ni比须大于600。
五、粗钴阳极板的制备
二次沉钴得到的氢氧化钴含水约50%,配入少数石油焦,在反射炉中烧结成多孔氧化钴团块,然后与脱硫剂CaO、复原剂(石油焦)及造渣剂SiO2一同装入电炉,在高温下熔炼,插湿木进行复原和拌和,使氧化钴复原成金属钴,并脱去杂质,浇铸得到含钴超越95%的粗钴阳极板,用于钴的电解精粹。
反射炉煅烧的意图有3个:
(一)使氢氧化钴脱水、分化,转变为氧化钴,并烧结成多孔的团块;
(二)参加石油焦,使氧化钴半复原;
(三)脱除部分硫。
反射炉可用煤、煤气、液化、天然气或重油作燃料。金川公司用重油作燃料,选用低压喷嘴,具有能耗低、雾化好的特色。进料配比为石油焦∶水=100∶8,与氢氧化钴一同在拌和机内拌和均匀后参加炉内,炉温操控在1000~1100℃。
反射炉产出的氧化钴含钴76%左右,按要求配比:氧化钴∶石油焦∶石灰石=100∶(8~9)∶(5~7)配料后装入电炉,物料表面铺少数粗钴残极,以利于起弧熔炼。炉料熔化后,操控炉温在1550~1650℃,经造渣、扒渣操作,提温浇铸成阳极板。金川公司的阳极板规格为530mm×230mm×40mm。粗钴阳极板的化学成分为Co>95%、Ni<0.45%、Cu<0.65%、Fe<1%、Pb<0.003%、Zn<0.002%、S<0.6%、C<0.05%。
六、电解精粹
金川公司选用可溶阳极和阴极隔阂电解法出产电钴。出产运用12个电解槽,规格为2060mm×790mm×860mm,运用2个槽造液。电解液为氯化物体系,阴极新液的化学成分列于表4。
表4 钴电解新液的成分 (g∕L)钴电解时的首要技能条件如下:
阳极规格及片数: 500mm×230mm×40mm,每槽22块
同极中心距: 180mm
始极片规格及片数: 540mm×520mm,每槽10块
电解温度: 55~65℃
电流密度 300~400A∕m2
槽电压: 1.6~2.2V
电解液循环量: 16~220ml∕(min·袋)
阴阳极区液面差: 30~50mm
阴极周期: 3天
钴电解阳极液的成分:阳极液和造液一同进行净化除杂,然后作为阴极新液回来电解。首要除杂作业为除镍、除铜、除铅和除铁。净化除杂的首要工艺条件列于表5。
表5 电解钴阳极液除杂首要工艺条件净化渣压滤除掉,含钴铁渣回来与镍体系钴渣一同进行浆化、复原溶解。通过净化处理,溶液到达出产电钴的阴极液的要求,即:Co>100g∕L,Fe<0.001g∕L,Cu≤0.003g∕L,Pb≤0.0003g/L,Zn≤0.007g∕L。
镍电解净液钴渣提钴
2019-03-05 09:04:34
镍电解时,阳极中的镍与钴一同电化学溶解进入溶液,在阳极液净化除杂质时,溶液中钴以Co(OH)3方式沉积进入钴渣。钴渣含钴6%-7%,可用来出产氧化钴,也可产出金属钴。所用工艺由钴渣溶解、浸出液净化除杂质、镍钴别离以及制取氧化钴(或金属钴)四部分组成(见图)。 在65-75℃温度下,在硫酸溶液中,参加Na2SO3将Co3+还原成CO2+并溶解: 2Co(OH)3+Na2SO3+2H2SO4====2CoSO4+Na2SO4+5H2O 溶出液在95℃,参加NaClO3将Fe2+氧化水解沉积除掉。除铁液进萃取槽,用P204萃取剂除铜和剩下铁,除铜后液再以P507别离镍钴,含钴有机相用溶液反萃取得到含Co75g/L左右的COCl2溶液。此溶液既可以在不溶阳极电解槽中隔阂电解出产金属镍;也可以用草酸沉钴然后煅烧出产氧化钴粉。电解的技能条件是:电流密度400A/m2,槽电压3-4V,电解温度60℃,电流效率94%。
钴渣的还原浸出
2019-01-24 09:37:04
镍电解系统净化产出的钴渣,主要元素组成列于表1。
表1 钴渣的主要金属元素的含量Co、Ni、Cu、Fe等金属在钴渣中主要以氧氧化物形式存在,在液固比为(3~4)∶1及机械或鼓风搅拌条件下,用硫酸调pH=1.5~1.7,通入SO2还原溶解。但在初期未通入SO2之前,因Cl-被氧化而放出氧气,还原浸出期间Ni、Co和Cu呈二价离于进入溶液,在鼓空气搅拌浸出时部分Fe氧化成三价。主要化学反应可表示为:在鼓空气搅拌情况下,可发生亚铁离子的部分氧化,如:还原浸出液的成分列于表2。
表2 钴渣还原浸出液主要成分
世界钴矿资源及难选钴矿石钴提取工艺的研究
2019-02-25 09:35:32
现在,国际大陆已查明的钴资源约1100万t。全球钴资源散布不均,钴资源首要散布在国际上少量几个国家,其间民主刚果(扎伊尔)钴储量为42.2%,居国际第一位,其次是古巴、澳大利亚、赞比亚、新喀里多尼亚、俄罗斯和加拿大,这些国家的钴储量约占国际钴总储量的98%。我国是贫钴国家,国内工业用钴每年约有对折依托进口。国际大陆钴资源有限,大洋海底铁锰结核(壳)贮量巨大,含钴量高,是具有严重开发远景的潜在钴资源。
国际钴资源大部分散布在含钴红土型镍矿床中,其于大部产于堆积型硫化铜钴矿床和岩浆型含钴硫化铜镍矿床中。但现在国际钴产值首要来自硫化铜钴矿床和硫化铜镍矿床,我国钴资源首要产于岩浆型硫化铜镍矿床。国际上具有工业含义的含钴矿床首要有:硫化铜钴矿床、含钴硫化铜镍矿床、含钴红土型镍矿床、多金属脉状含钴矿床、含钴矽卡岩铁矿床、含钴黄铁矿矿床和含钴铅锌矿床。钴是多亲合性元素,并能广泛地与铁、镍、锰和镁等晶体化学性质附近的元素类质同像。因而钴不只能够与硫或类硫元素等离子构成独立钴矿藏,并且还能够与铁、镍、锰、镁等离子类质同像,进入铁、镍、锰和镁等矿藏晶格,构成含钴的硫化物、类硫化物或硅酸盐。迄今为止,地壳中发现的钴和含钴矿藏多达百余种,其间具有工业价值的稀有十种。可作为资源使用的钴首要是呈硫化物、类硫化物类质同像态的钴和独立钴矿藏。钴在地壳中的赋存状况杂乱,能构成多种含钴矿藏和造岩矿藏。因而,钴的赋存状况的查定对钴的选矿以及化探找矿和资源点评都具有重要含义。
1993年,吉林省地勘局第五地质查询地点吉林省白山市大横路区域发现了大面积钴矿化带,矿化面积约28km〓。矿化带中氧化矿石钴均匀档次为0.043%,原生矿石为0.053%,钴金属储量约3万t,归于低档次大型钴矿床。经查定,矿石中钴为多相多态存在,归于杂乱钴矿石。首要的含钴矿藏相有含铁的硫化物、氧化物、碳酸盐、硫酸盐、粘土矿藏和硅酸盐。其间粘土矿藏吸附态(硅酸盐嵌晶态)的钴约占矿石总钴量的三分之一,这是一种不容忽视的钴的特殊赋存状况,这种状况的钴用一般的选矿办法难以选取,是形成该钴矿床以往钴收回率低的首要原因之。
1993年以来,一些科研单位进行了屡次选矿实验,但钴收回率低的问题一向未得到处理。怎么进步钴的收回率已成为该钴矿床能否挖掘使用的首要问题。现在,国际上对原生矿石中硫化物和类硫化物钴的选矿问题已得到处理(皆选用浮选法),而关于其它化学形状的钴,特别是低档次杂乱氧化矿石中钴的提取尚有许多未处理的问题。本项研讨是在查明晰该钴矿床钴的赋存状况的基础上,以氧化矿石为选矿目标,以进步钴的收回率为意图,树立钴的提取工艺新流程。选矿的技能道路断定为湿法提取。进行了硫酸、—氯化钠和柠檬酸—三种浸取系统的实验。在快速、经济和有用的辅导准则下,终究断定柠檬酸—浸取系统为最佳的浸取计划。最佳浸取条件为:柠檬酸浓度为12.5g/L、为37.5g/L、固液比为1∶10、浸取温度为常温,浸取时刻为拌和4h,放置14h。钴收回率达90%。
为了最大极限地使用矿产资源,下降选矿本钱,进行了浸取液中钴及伴生金属(Ni、Cu和Fe)的萃取别离归纳收回工艺流程的研讨。其办法和工艺流程为:(1)用33%P〓-火油(化度70%)萃取铁,有机相用6mol/LHCl反萃;(2)萃余水相用20%Lix〓-火油萃取铜,有机相用1.80mol/LH〓SO〓反萃;(3)萃余水相用20%N〓+50%仲辛醇-火油萃取钴,有机相用0.5mol/LHCl反萃;(4)萃余水相用50%正痛苦-火油(皂化度为15%)萃取镍,有机相用1.8mol/LH〓SO〓反萃。得到的产品分别为FeCl〓·6H〓O、CuSO〓·5H〓O、CoCl〓·6H〓O和NiSO〓·6H〓O,其纯度均达到了试剂级标准。
本项研讨取得了如下研讨成果:
1.大横路钴矿床矿石中的钴为多相多态存在,首要的含钴矿藏相有含铁的硫化物、氧化物、碳酸盐、硫酸盐、粘土矿藏和硅酸盐,其间粘土矿藏吸附态(硅酸盐嵌晶态)的钴约占矿石总钴量的三分之一,这一赋存状况的钴,用一般的选矿办法难以选取,是形成该钴矿床以往钴收回率低的首要原因之一。
2.树立了湿法提取钴的新工艺,断定了柠檬酸-浸取系统为氧化矿石提取钴的最佳计划,钴收回率达90%。
3.树立了钴及伴生金属(Ni、Cu和Fe)的归纳收回工艺流程。为低档次杂乱氧化钴矿石钴的提取和开发使用供给了新的办法和途径。
钴渣制取氧化钴的生产实践
2019-03-05 12:01:05
氧化钴是钴基合金、硬质合金及珐琅,陶瓷颜料的重要原材料,国内现在年产1000多吨。氧化钴有三种不同方式:CoO、Co2O3、Co3O4,色彩和含钴量都不同。因为各厂的质料和出产条件不同,在浸出、净化和钴沉积上各有特色。
从镍体系钴渣出产氧化钴的典型出产工艺为金川公司流程,如图1所示。图1 金川公司用钴渣出产氧化钴的流程图
一、萃取除杂
黄钠铁矾除铁后液中的杂质总量仍还有约2g∕L,包含Cu、Fe、Ca、Mg、Pb、Zn、Mn等,为了得到合格的氧化钴产品,还必须进一步的净化。金川公司选用P204萃取工艺进行深度净化除杂。
P204主要成分为二-(2-乙基己基)磷酸,是一种烷基磷酸萃取剂,分子量323,无臭味,出厂规格为P204≥93%,密度0.9694~0.9700g∕cm3(25℃),黏度0.42cP(25℃),在水中溶解度0.012g∕L,10%碳酸钠溶液中溶解度为0.026g∕L,1moL硫酸溶液中溶解度为0.0017g∕L,平衡pH值时pKa=3.5,酸性杂质为0.3%~0.4%,水分为0.3%~0.4%,其分子结构式为:萃取除杂在25级聚氯乙烯混合弄清箱中进行,溶液中的Cu、Fe、Zn、Mn、Ca等杂质进入有机相中,别离用1.2mol∕L、2.5mol∕L和6mol∕L洗Co、洗Cu、洗Fe。萃余液送P507别离镍钴。
25级别离为10级萃取,5级洗钴,4级洗铜,4级洗铁,2级弄清。
混合室:0.52m×0.52m×l.20m
弄清室:0.52m×2.60m×1.20m
萃取箱拌和桨为钛质六叶桨,直径200mm,由5台5.5kW电动机带动,转速470~500r∕min。流量由高位槽操控,转子流量计丈量。
萃取操作的技术参数为:
萃取剂: 10% P204,90%磺化火油
皂化剂: 8~9mol∕L NaOH溶液
皂化率: 60%~65%
物料流比: 有机相∶料液∶洗钴液=0.6∶1.0∶0.06
皂化在φ2×2mPVC槽内进行。
反萃用的2.5mol∕L和6.0molL∕L溶掖内循环,别离降至0.1~0.2mol∕L或4~4.5mol∕L时更换新酸液。
除杂后液成分:二、萃钴
P507萃钴在34级萃取箱中进行,其间制锦皂5级,镍钴别离7级,洗镍5级,钴反萃6级,洗铁5级,弄清6级。萃取箱尺度、结构、拌和桨及转速等与萃取除杂相同。
萃钴操作的技术参数为:
萃取剂 25% P507,75%磺化火油
制镍皂溶液 35~40g/L硫酸镍溶液
制钠皂溶液 8~9mol∕L NaOH溶液
物科流比 有机相∶料液∶洗镍液∶反萃液=1.0∶0.7∶0.07∶0.15
皂化在φ2×2mPVC槽内进行。
洗镍用1.2mol∕L溶液,反萃钴用2.5mol∕L溶液,冼铣用6.0mol∕L溶液(内循环)。
三、草酸钴沉积
运用沉积剂草酸铵,由草酸溶液通入自行沉积制备。运用φ2m×2m不锈钢槽,在60℃下溶解工业草酸,真空抽滤除掉残渣,溶液在机械拌和条件下通入气,至pH=4.0~4.5时沉积结束,真空过滤得到草酸铵。
沉钴分两段进行,都在2m3珐琅釜内完结,操作条件见表1。
表1 两段沉钴技术参数四、煅烧制氧化钴
一段沉积草酸钴选用反转管电炉煅烧,电炉规格为φ0.5m×10m,转速0~2.07r∕min,倾角3°,总功率250kW,炉头温度700℃,炉中600℃,炉尾500℃。
二段沉积选用红外线炉煅烧热解,温度530℃。
硬质合金出产用的氧化钴要求松装比重在0.45~0.55g∕cm3之间,为此要求在沉钴过程中严格操控氯化钴的初始浓度、淀度及草酸铵的参加速度,以确保取得必定粒度的沉积;一起严格操控煅烧时的炉温,不致过烧或缺乏。
含钴0.15%左右的碳页岩钴矿怎么选取?
2019-01-18 11:39:34
含钴0.15%左右的碳页岩钴矿怎么选取? 很感谢你对我的信任,虽然我不是选矿方面的专家,但也愿意给你提供一些帮助,你的问题说的不是很明白,因为不同类型的矿石选矿方法也不尽相同,所以我提供以下资料供你参考: 钴多伴生在铁、铜和镍矿中,国内主要有以下四种钴矿石:铜镍钴矿石、铜钴矿石、铁钴矿石和钴土矿石。对于不同的主矿产需采用不同的选矿方法。 1.铜镍钴矿石 矿石中钴多与铜、镍呈类质同象存在于同种矿物中,在选矿过程中镍钴不能分离,因此,无需设计单独选出含钴矿物的流程,选出的精矿为含钴铜镍精矿和含钴镍的硫精矿,钴是在冶炼阳极电解泥和炉渣中回收的。 2.铜钴矿石 生产这种矿石的主要有山西中条山有色金属公司的篦子沟、湖北大冶有色公司的铜录山和四川会理拉拉厂等矿产地。主要含钴矿物为黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿等硫化物矿物。采用浮选法可将黄铜矿与后二者分离,产出铜精矿和钴硫精矿。冶炼铜精矿的阳极电解泥中仍可回收少量的钴。
3.铁钴矿石 生产这种矿石的有淄博北金召北、山东金岭铁山、山东莱芜铁矿和湖北黄石铁山等矿产地。主要含钴矿物为黄铁矿、磁黄铁矿以及少量黄铜矿等硫化物矿物。采用浮选法可将硫化物和磁铁矿分离,再以浮选法将少量黄铜矿和黄铁矿、磁黄铁矿分离,同时以磁选分离出磁铁矿,产出铜精矿、钴硫精矿和铁精矿。硫是炼铁的有害组分,此类矿石入炉前必须将硫化物选出,因此,设有选厂的矿山一般都具备浮选流程。所以此类矿山都可以回收钴硫精矿。 4.钴土矿石 湖南长沙戏楼坪钴土矿目前由乡镇企业开采,衡阳冶炼厂回收。海南安定居丁钴土矿矿石品位高,钴品位为1.632%,目前有一钴业公司正设计筹备开采。它的含钴矿物主要为氢氧化物和含水氧化物氢氧化物。根据有关选矿实验结果表明,可采用浮选工艺进行处理。
利用钴矿制取氯化钴的试验研究
2018-12-10 14:18:49
利用钴矿制取氯化钴的试验研究.pdf
硫化铜钴矿提钴的生产实践
2019-01-07 08:31:34
刚果(金)的希土鲁钴厂(Shituru Cobalt Plant)是世界主要钴厂之一,从铜钴硫化矿和氧化矿中提钴。硫化铜钴精矿含铜约40%,钴3%~4%;氧化铜钴精矿含铜20%~25%,钴1.5%~2%。生产厂分为铜和钴两个系统,钴生产的原料来自铜电解液,台Cu 8g∕L、Co 12g∕L,年产电钴7200t、钴镍合金3500t(20% Ni)。两个生产系统的工艺流程简图分别示于图1和图2。图1 铜生产系统工艺流程简图图2 钴生产系统工艺流程简图
硫化精矿的焙烧在670~730℃完成,硫酸化的程度主要取决于精矿中的铁含量,也与达到酸的平衡有关。硫酸化焙烧过程中主要反应可简单表示为:焙砂的铜浸出率为97%~98%,钴浸出率为95%~96%,铁浸出率2%~4%;氧化矿浸出率为96%~97%。
浸出矿浆除去浸渣后的溶液加入石灰逐步调pH至3.3除去铁和铝,然后调pH=6沉铜,微量铜在pH=2.5时用钴粉置换沉淀除去,这些渣返回铜系统。
氢氧化钴用石灰调至pH=8.5时沉淀,过滤。钴电积在鼓风搅拌产生的氢氧化钴悬浮液中进行,电解液(pH=7)循环,电解时产生的酸使氢氧化钴溶解,使溶液含25g∕L Co。钴的总收率约85%。电钴含96.32% Co,主要杂质含量(10-6):Al 19、C 486、Ca 1663、Cd 281、Cu 72、Fe 439、Mg 110、Mn 354、Ni 1406、Pb 101、S 1444、Zn 1076。
主要设备和工艺参数:
电炉 2台,2000kW
回转窑 1台,φ0.9m×3.1m
电解槽 80个
阳极 Ag-Sb-Pb合金,700mm×1000mm,每槽l3片
阴极 低碳钢,750mm×1030mm,每槽12片
槽电压 5V
电流密度 430A/m2
同极距 80mm
电流效率 85%~88%
电解温度 50℃
进液pH 7.0
出液pH 6.0~6.3
溶液含Co 15~20g∕L
制酸烧渣综合回收铜钴实验
2019-02-18 15:19:33
德尔尼铜矿是20世纪六七十年代发现的大型铜钴矿床,现已建成日处理原矿石8kt,年处理240万t的采选联合体系,每年将有100多万t的尾矿进入尾矿库。德尔尼尾矿含铁40.7%、硫38.5%、铜0.35%、锌0.81%、金0.44g/t、银7.6g/t、钴11.3g/t。铁、硫含量高,有价金属含量丰厚,具有极为可观的开发利用价值。硫铁矿制酸烧渣经处理后可制得合格铁精粉外售,一起烧渣中含有Cu、Co、Au、Ag等有价金属元素,因而硫铁制酸烧渣作为二次资源,是一种很好的归纳利用质料。 一、试验物料硫精矿首要用于欢腾焙烧制酸,一起余热发电,焙烧温度一般控制在800~900℃。为模仿实践出产状况,欢腾焙烧试验温度控制在850℃,产出的烧渣为后续试验供给试样。
硫精矿含Au0.32g/t、Ag6.47g/t、其他多元素化学分析成果(%):Cu0.31、Co0.073、Zn0.29、TFe44.9、TS47.9、MgO 0.25、CaO1.11、SiO21.22。硫精矿粒度很细,其间-0.074mm占90.67%,-0.038mm占55.37,对过滤及焙烧除尘发生晦气影响。硫精矿堆密度2.35g/cm3。
硫精矿经850℃欢腾焙烧后,烧渣含Au 0.22g/t、Ag 6.22 g/t,其他多元素化学分析成果(%):Cu0.45、Co0.11、TFe63.4、TS1.42。可见,烧渣中Fe、S、Cu元素均未到达合格铁精粉的要求;Cu、Co元素均得到富集。烧渣堆密度1.30g/cm3。
二、试验进程及试验成果与评论
(一)酸浸试验
1、浸出时刻对浸出率的影响
酸浸条件:850℃欢腾炉烧渣,初始酸浓度100g/t,液固比2∶1,酸浸温度80℃,酸浸渣水洗4次,试验成果见表1。
表1 浸出时刻对浸出率的影响酸浸时刻渣计浸出率/%CuCoFe170. 1762. 001. 97274. 4464. 721. 42374. 4465. 621. 44478. 7062. 000. 98676. 4963. 701. 35
由表1可见,铜、钴浸出率跟着酸浸时刻增加而,当浸出时刻超越4h,铜、钴浸出率不再进步;考虑到实践出产状况,挑选酸浸时刻2h。
2、初始酸浓度对浸出率的影响
酸浸条件:850℃的欢腾炉烧渣,液固比2:1,酸浸时刻2h,酸浸温度80℃,酸浸渣水洗4次,试验成果见表2。
表2 初始酸浓度对浸出率的影响酸浸时刻渣计浸出率/%CuCoFe2057.2647.371. 544061.5350.090. 446070.0858.261. 698076.4963.701. 7510070.0857.351. 7112067.9457.351. 9016076.4965.521. 7520074.3662.791. 46
由表2可见,当酸浓度在20~80 g/L时,跟着酸浓度的增加,铜、钴浸出率升高,酸浓度80 g/L时,浸出率最高;再持续增加酸浓度对铜、钴浸出率影响很小。归纳考虑出产本钱、设备要求及后续工艺等要素影响,取初始酸浸浓度40 g/L。
3、还原剂对浸出率的影响
别离选用钠与二氧化硫气体作为还原剂。酸浸条件:850℃的欢腾炉烧渣,初始酸浓度100 g/,液固比2:1,酸浸温度80℃,酸浸渣水洗4次,酸浸时刻2h。试验成果:钠作为还原剂时铜和钴的浸出率别离为74.36%和64.61%;二氧化硫气体作为还原剂时铜和钴的浸出率别离为80.77%和71.87%。
与表2成果比较可见,参加还原剂对铜、钴浸出率均有进步,且二氧化硫气体作为还原剂的铜、钴浸出率进步更显着。考虑到工业实践状况,主张通入二氧化硫作为还原剂。
4、水洗次数对脱硫的影响
酸浸、过滤后,增加新水拌和、过滤,每次拌和时刻为10 min,液固比1.5∶1。分析酸浸渣中硫元素,试验成果见表3。
从表3可见,对未通入S02酸浸得到的酸浸渣,拌和水洗5次均可将硫降低到0.1%以下;对通入S02酸浸得到的酸浸渣,拌和水洗6次硫含量仍在0.4%左右;考虑到工业出产实践状况,可选用稠密洗刷——过滤洗刷——1~2次拌和水洗。
表3 水洗次数对脱硫的影响初始酸浓度
/(g·L-1)酸浸渣S
含量/%水洗次数200. 264次(未通S02)200.0715次(未通S02)400.214次(未通S02)400.0625次(未通S02)1000.264次(未通S02)1 000. 105次(未通S02)400.565次(通入S02)400.386次(通人S02)
5、循环酸浸对浸出率的影响
酸浸条件:850℃欢腾炉烧渣,初始酸浓度40g/L,液固比1.5∶1,酸浸温度80℃,酸浸时刻2h,未通入S02,将过滤后的40%酸浸液量回来浸出,一起补加硫酸及水,酸浸条件同上。酸浸渣水洗2次,试验成果见表4。
由表4可见,从酸浸渣元素分析来看,循环酸浸基本上不影响铜、钴、铁的浸出率;从酸浸液分析来看,循环酸浸可进步溶液中铜、钴浓度。
(二)归纳酸浸
依据酸浸试验得到的最佳工艺参数进行归纳酸浸,酸浸条件:初始酸浓度40 g/L,液固比1.5:1,酸浸温度8 0℃,酸浸时刻2h,通入S02,酸浸渣水洗7次。成果标明,渣计铜、钴浸出率别离到达了70.08%、60. 07%,而液计铜、钴浸出率仅50.67%、49.65%。原因为试验及化学分析等存在累积差错,这儿以渣计为准。
表4 循环酸浸对浸出的影响样品酸浸渣/%渣计浸出率/%酸浸液/(g·L-1)每吨烧渣耗酸量/tCuCoFeSCuCoFeCuCoFeH2So410.170.05165.691.0763.6753.722.991.260.35.4126.518.920.180.05464.630.8961.53514.562.040.57.9330.428.4
(三)调理PH
酸浸液中硫酸浓度20~30g/L,考虑到本钱及试剂特色,用石灰石调理PH= 1.5~2.0,然后过滤,过滤送人萃取。试验标明,石灰石用量大约为每立方酸浸液18kg。
(四)铜萃取试验
萃取齐选用选用Lix984N,稀释剂为火油。选用一段萃取,比较1:1,萃取剂浓度5%,拌和3~5min。成果标明,铜萃取率到达93.6%,钴、铁简直不被萃取。
负载有相机相选用180 g/L H2S04反萃,比较1:1,拌和3~5min。成果标明,铜反萃取率到达93.8%。
(五)化提金试验
取归纳样酸浸渣,液固比1.5∶1,用Ca(OH)2调理PH=10.5~11,活性炭用量20~30g/L,NaCN量别离为每吨酸浸渣3~10kg,浸出时刻24、48h。
成果标明,Au、Ag的浸出率别离仅为37.5%、26.7%。因为烧渣中金银含量过低,选用全泥化-炭浆法收回烧渣中金银经济上不可行。
(六)除铁、沉钴试验
除铁条件:80℃、石灰石调理PH5左右、参加H2O2氧化剂(或通人空气)、时刻2.5h。成果标明,除铁率>99.9%,石灰石消耗量每立方萃余液22kg。
用Na2C03沉钴,PH=8~8.5,80℃。成果标明,沉钴率>98.5%,Na2C03消耗量每立方萃余液3kg。
三、定论
(1)选用欢腾焙烧——酸浸——萃取——除铁沉钻工艺可得到合格的铁精粉(Fe>65%、S
(2)酸浸工艺参数:一段酸浸、初始酸浓度40g/L、酸浸温度80℃、浸出时刻2h、通入S02作为还原剂、酸浸渣拌和水洗7次。铜、钴渣计浸出率别离为70.08% .60.07%;
(3)铜萃取率93.6%,反萃率93.8%,萃余液除铁率>99.9%,沉钴率>9 8.5%;
(4)用全泥化——炭浆法收回烧渣中金银经济上不可行,Au、Ag化浸出率别离为37.5%、26.7%。