专利名称：：铜钴合金的微气泡氧化酸溶方法
技术领域：
：本发明涉及一种铜钴合金的微气泡氧化酸溶方法。
背景技术：
：铜钴合金的主要成分为钴、铜和铁，因含铜量的差异，有红合金和白合金之分。红合金是指含铜量较高的铜钴合金，白合金中铜、钴、铁的比例大致为111或在此范围波动。目前铜钴合金的处理方法一般有两种，一种是火法加湿法结合处理，另一种是全湿法处理。根据含铜量的不同，选择的处理方法也有所不同。含铜量高的合金一般是采用火法预处理吹炼成阳极铜，然后电解得到电解铜，钴从吹炼渣中采用湿法处理回收钴。含铜量相对较低的合金(如白合金)，通常是先氧化焙烧得到钴铜氧化物，然后再进行湿法处理回收钴铜，也有采用混酸溶解或加强氧化剂酸溶。铜钴合金的全湿法处理，一般是先进行氧化酸溶浸出，浸出的溶液经萃取_电积生产电铜，萃余液经净化除铁-P204萃取除杂-P507萃取分离镍钴生产钴盐或钴化合物。全湿法处理铜钴合金提取铜钴，关键技术是合金的溶解造液，相关文献报导也不少。由于钴铜铁以合金形式结合，全湿法溶解浸出该类合金难度较大，在常温常压下空气做氧化剂时，一般反应速度较慢，提高反应速度一般需要使用大剂量的强氧化剂(氯气、氯酸钠)；若氧化酸溶采用高温高压条件，对于设备的要求就相当严格，并存在操作与设备安全的问题。总之，目前较常用的铜钴合金湿法处理方法存在的缺点有反应速度慢，效率低，成本高，设备投入大等。
发明内容本发明所要解决的技术问题是克服现有氧化酸溶湿法处理铜钴合金存在的缺点，提供一种铜钴合金的微气泡氧化酸溶方法，其通过喷射泵在溶解液中产生大量富氧微气泡，微气泡吸附在铜钴合金的颗粒表面，促进铜、钴、铁的氧化和溶解，从而大大加快铜钴合金的溶解速度。为此，本发明采用的技术方案如下铜钴合金的微气泡氧化酸溶方法，在常温常压下，以稀硫酸为溶剂，空气为氧化剂，由离心泵、液-气喷射泵和酸溶反应器组成反应装置，稀硫酸由离心泵经喷射泵进入酸溶反应器中，利用喷射泵喷射高速液流时产生的负压吸入空气，并将空气分散在稀硫酸中形成乳状液，产生大量富氧微气泡，微气泡参与铜钴合金和稀硫酸的氧化溶解反应。含气量少的液体从酸溶反应器的底部流出，通过离心泵重新进入酸溶反应器中，直至铜钴合金溶解完全。铜、钴、铁的标准还原电极电位数据如下Cu2++2e=CuE00.344伏02+4H++4e=2H20E01·23伏<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>从标准还原电极电位数据来看，合金中的Fe、Co能被硫酸溶解，合金中的铜采用空气作氧化剂也能被硫酸溶出，这是本发明的理论基础。本发明有效利用了液-气喷射泵进行充氧，在溶解液中引入大量的富氧微气泡，微气泡在溶解液中与铜钴合金接触，并吸附在合金颗粒表面，促进了铜、钴、铁的氧化和溶解，从而大大加快了铜钴合金的溶解速度，同时也大幅度提高了空气中氧的利用率。一般来说，鼓泡塔空气利用率仅为15%左右，而以喷射泵产生负压吸入空气产生微气泡的空气利用率大约为40-45%。本发明的微气泡氧化酸溶方法具有溶出速度快、溶出率高、合金水淬颗粒不需细磨、能耗低、溶出成本低、空气利用率高、无环境污染等优点。本发明涉及处理的铜钴合金成分范围广，合金质量百分含量为Co(5-40%)，Cu(10-80%)，Fe(10-70%)。使用硫酸浓度在lmol/L5mol/L波动。本发明的有益效果如下1)合金溶出完全，铜、钴、铁溶出率近100%，通常大于99.5%；2)无需独立供氧装置，空气由喷射泵产生的负压吸入，均勻分散在液体中，无噪音污染；3)废气达标排放=H2SO4酸雾<50mg/NM3；4)空气利用率高，大致为4045%；5)能耗低，1吨合金电耗约500kwh左右；6)溶解速度快，劳动生产率高；7)设备投资省。下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。图1为实现本发明微气泡氧化酸溶方法所用的反应装置的结构示意图。具体实施例方式如图1所示，酸溶反应器8的上部开有投料口7，下部装有假底2，假底2上开有多个小通孔。离心泵1的进液端通过管道与酸溶反应器8的底部连接，出液端通过管道与液_气喷射泵3连接。液-气喷射泵3的上部位于酸溶反应器8外且开有一进风口4，下部位于酸溶反应器8内，底部出口位于假底2下方。酸溶反应器8的上部装有酸雾吸收器6。反应装置工作时，粒径为0.15.Omm的铜钴合金由投料口7装入酸溶反应器8中，置于假底2之上。加入稀硫酸于酸溶反应器8中，启动离心泵1，酸液经管道由液-气喷射泵3的喷嘴5高速喷入并形成一负压区，空气由进气口4被吸入，并分散在高速液流中形成乳状液，产生大量富氧微气泡，参与铜钴合金与酸的氧化溶解反应。含气量少的液体从酸溶反应器底部流出，通过离心泵重新进入酸溶反应器中，循环上述步骤，直到合金溶解完全。本发明可处理多种不同成份的铜钴合金，见表1。表1铜钴合金的组成及粒度<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>起始硫酸的浓度为15mol/L，终点硫酸浓度为0.10.5mol/L。过程中的温度为4080°C，自热。以下为应用本发明处理二种不同成份的铜钴合金所涉及的数据1)铜钴合金，CuCoFe=111<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>2)铜钴合金，CuCoFe=75(5-7)(15-20)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>权利要求铜钴合金的微气泡氧化酸溶方法，在常温常压下，以稀硫酸为溶剂，空气为氧化剂，由离心泵、液-气喷射泵和酸溶反应器组成反应装置，稀硫酸由离心泵经喷射泵进入酸溶反应器中，利用喷射泵喷射高速液流时产生的负压吸入空气，并将空气分散在稀硫酸中形成乳状液，产生大量富氧微气泡，微气泡参与酸溶反应器中的铜钴合金和稀硫酸的氧化溶解反应。2.根据权利要求1所述的微气泡氧化酸溶方法，其特征在于含气量少的液体从酸溶反应器的底部流出，通过离心泵和液_气喷射泵重新进入酸溶反应器中参与反应，直至铜钴合金溶解完全。3.根据权利要求1或2所述的微气泡氧化酸溶方法，其特征在于所述铜钴合金中的质量百分含量为Co为5-40%，Cu为10-80%，Fe为10-70%。4.根据权利要求3所述的微气泡氧化酸溶方法，其特征在于溶解过程中，稀硫酸的起始浓度控制在15mol/L，终点浓度控制在0.10.5mol/L。全文摘要本发明公开了一种铜钴合金的微气泡氧化酸溶方法。目前较常用的铜钴合金湿法处理方法存在的缺点有反应速度慢，效率低，成本高，设备投入大等。本发明采用的技术方案为在常温常压下，以稀硫酸为溶剂，空气为氧化剂，由离心泵、液-气喷射泵和酸溶反应器组成反应装置，稀硫酸由离心泵经喷射泵进入酸溶反应器中，利用喷射泵喷射高速液流时产生的负压吸入空气，并将空气分散在稀硫酸中形成乳状液，产生大量富氧微气泡，微气泡参与铜钴合金和稀硫酸的氧化溶解反应。本发明的微气泡氧化酸溶方法具有溶出速度快、溶出率高、合金水淬颗粒不需细磨、能耗低、溶出成本低、空气利用率高、无环境污染等优点。文档编号C22B3/08GK101812585SQ20091010197公开日2010年8月25日申请日期2009年8月27日优先权日2009年8月27日发明者俞建明,卿波,杨仁武,杨杰,苏中府申请人:浙江华友钴业股份有限公司