本发明涉及湿法冶炼领域，具体而言，涉及一种从铜钴镍硫化物中提取有价金属的方法。
背景技术：
：现有铜钴硫化物大多采用焙烧工艺进行加工，该工艺对硫含量要求较高，含量过低，硫无法实现自热，需要辅助加热系统；另外焙烧过程中钴损失较为严重，使得钴回收率低；而且焙烧得到的有价金属的浓度低，难以回收。此外，焙烧过程中含硫烟气排放对环境污染严重，环保效果差。焙烧过程中还需要较为庞大的燃料制备系统、焙烧窑系统、烟气处理系统等，这些设备的投资较大。因此，仍需要对现有技术进行改进以解决现有技术中的铜钴硫化物中有价金属的提取方法存在效率低成本高的问题。技术实现要素：本发明的主要目的在于提供一种从铜钴镍硫化物中提取有价金属的方法，以解决现有技术中的铜钴硫化物中有价金属的提取方法存在效率低成本高的问题。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种从铜钴镍硫化物中提取有价金属的方法，该方法包括：向含有铜钴镍硫化物的矿浆中通入氧气进行加压氧浸，得到浸出液和浸出渣；以及对浸出液进行闪蒸，得到气体产物和含各有价金属的液体产物。进一步地，加压氧浸的浸出温度为160～220℃，优选为180～210℃。进一步地，加压氧浸的浸出压力为1.2～3.0Mpa。进一步地，加压氧浸的步骤中氧气的分压为0.3～1.0Mpa，优选为0.5～1.0Mpa。进一步地，加压氧浸的浸出时间为1～3h。进一步地，加压氧浸步骤的终点酸度为10～60g/L。进一步地，在得到气体产物后，方法还包括：对气体产物进行气体净化及热量回收的步骤。进一步地，对气体产物进行气体净化及热量回收的步骤包括：对气体产物进行洗涤后使气体排出，得到洗液；将洗液与待加热工艺溶液进行热交换，得到加热后工艺溶液及冷却洗水。进一步地，洗涤步骤中采用工艺水或系统反液对气体产物进行洗涤。进一步地，加压氧浸处理步骤中，还包括对含有铜钴镍硫化物的矿浆进行搅拌的步骤，搅拌的速率为30～100转/min。应用本发明的技术方案，通过采用加压氧浸的方式对铜钴镍硫化物中的有价金属进行有效浸出，在获得较高铜钴镍浸出率的同时将铁、铝等杂质抑制在浸出渣中，一定程度上提高了浸出液中有价金属的纯度，降低了后续工序除杂成本。然后通过将浸出液进行闪蒸的处理方式，将含有价金属的浸出液中的气体及热量与有价金属进行分离，从而便于对气体及热量进行回收，降低能源及能量消耗。该方法具有有价金属浸出率高、能耗低、原料的适应范围广、工艺可靠及投资成本低的优点。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。本申请中的铜钴镍硫化物是指含铜钴镍三种元素中的至少一种或多种元素的硫化物，可以为各种品位的含铜、钴、镍或者铜钴镍混合的硫化物。其中，铜、钴、镍三种元素为有价金属元素。如
背景技术：
所提到的，现有技术中在从铜钴镍硫化物中分离铜钴镍等有价金属时存在成本高效率低的缺陷，为改善这一状况，在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种从铜钴镍硫化物中提取有价金属的方法，该方法包括：向含有铜钴镍硫化物的矿浆中通入氧气进行加压氧浸，得到浸出液和浸出渣；对浸出液进行闪蒸，得到气体产物和含各有价金属的液体产物。上述加压氧浸步骤中，发生的主要化学反应如下：CoS+2O2＝CoSO4；CuFeS2+4O2＝CuSO4+FeSO4；NiS+2O2＝CoSO4；FeS2+15O2+2H2O＝2Fe2(SO4)3+2H2SO4；4FeSO4+O2+2H2SO4＝2Fe2(SO4)3+2H2O；4FeSO4+O2+4H2O＝4H2SO4+2Fe2O3；Fe2(SO4)3+3H2O＝Fe2O3+3H2SO4；3Al2O3·3H2O+4H2SO4＝2(H3O)Al3(OH)6(SO4)2+4H2O。注：铝为沉淀物。从上述反应式可以看出，反应过程除了将铜钴镍的硫化物氧化为其相应的硫酸盐外，还可以将铁和/或铝杂质也转化为其相应的硫酸盐或氧化物、氢氧化物形式，从而将有价金属实现有效浸出。本申请的上述方法，通过采用加压氧浸的方式对铜钴镍硫化物中的有价金属进行有效浸出，在获得较高铜钴镍浸出率的同时将铁、铝等杂质抑制在浸出渣中，一定程度上提高了浸出液中有价金属的纯度，降低了后续工序除杂成本。然后通过将浸出液进行闪蒸的处理方式，将含有价金属的浸出液中的气体及热量与有价金属进行分离，从而便于对气体及热量进行回收，降低能源及能量消耗。该方法具有有价金属浸出率高、能耗低、原料的适应范围广、工艺可靠及投资成本低的优点。上述加压氧浸的步骤中，浸出的温度根据现有浸出铜钴镍所需温度进行调整即可得到。在本申请一种优选实施例中，加压氧浸的浸出温度为160～220℃。该温度下进行加压氧浸能够使铜钴镍的浸出率较高，且将铁、铝等杂质抑制在浸出渣。上述加压氧浸的步骤中，浸出的压力根据现有浸出铜钴镍所需压力进行调整即可得到。在本申请一种优选实施例中，加压氧浸的浸出压力为1.2～3.0Mpa。该压力下进行加压氧浸能够使铜钴镍的浸出率较高。在上述总的压力范围内能够实现对铜钴镍的有效浸出，为了进一步提高氧气利用率，提高浸出效率，在本申请另一种优选的实施例中，上述加压氧浸的步骤中氧气的分压为0.3～1.0Mpa。在浸出压力为为1.2～3.0Mpa条件下控制其中氧气的分压为0.3～1.0Mpa有助于控制硫化物的氧化效果。上述加压氧浸的步骤中，根据铜钴镍硫化物中有价金属成分的含量高低适当调整浸出时间。在本申请中，上述加压氧浸的浸出时间为1～3h。在该浸出时间范围内能进可能地将有价金属浸出，提高有价金属的浸出率。加压氧浸过程中，铁、铝被浸出和转化的程度与通入的氧气的量有关，通过氧气的通入使铁充分氧化并水解沉淀，在高温体系中铝转换为复盐沉淀，从而有效抑制了铁、铝等杂质金属的浸出率。在本申请一种优选的实施例中，上述加压氧浸步骤的终点酸度为10～60g/L。将加压氧浸的终点酸度控制在该范围内具有使有价金属浸出率高而铁铝杂质浸出率低，提高浸出液中有价金属纯度的有益效果。在本申请的上述方法中，在对浸出液进行闪蒸进行气液分离，从而将浸出液中的气体及大量的热量从有价金属盐溶液中分离出去。为了进一步降低本申请的有价金属的提取或分离成本，在本申请一种优选的实施例中，在闪蒸得到气体产物后，上述方法还包括：对气体产物进行气体净化和热量回收的步骤，通过回收热量降低分离能耗及成本。对气体产物进行气体净化和热量回收的步骤采用现有的热量回收步骤即可，只要能够实现气体的净化及热量的循环利用即可。为了进一步提高本申请的分离方法的实用性和能量利用效率，在本申请一种优选的实施例中，对气体产物进行气体净化和热量回收的步骤包括：对气体产物进行洗涤使气体排出，得到洗液；将洗液与待加热工艺溶液进行热交换，得到加热后工艺溶液及冷却洗水。本申请中对通过洗涤使气体排出的方式不做特殊限定，任何能够使气体排出的洗水均适用于本申请，只要能够洗涤后排出的气体符合排放要求即可。至于洗水的具体种类可以根据生产中的实际状况进行合理选择。在本申请另一种优选的实施例中，上述洗涤步骤中采用工艺水或是系统返液对气体产物进行洗涤。从本申请的上述反应式可知，闪蒸出来的气体产物(蒸汽)中难以含有固体颗粒和酸性液滴，若直接排放会对环境造成污染。而采用该洗水对气体产物进行洗涤，不仅能有效洗涤该部分气体产物中夹带的固体颗粒及酸性液滴，达到环保排放的要求，而且减少了洗水用量，降低系统能耗。同时该洗水还可以通过自动控制，根据系统外所需要热量来调节洗水用量。根据实际工况中需要加热的工艺的不同，与洗液进行热交换的待加热工艺溶液的具体种类也不相同。上述加压氧浸处理步骤中，在上述温度、压力及氧分压的条件下能够提高对铜钴镍的浸出率。为了进一步提高的氧气的利用率，上述方法还包括对含有铜钴镍硫化物的矿浆进行搅拌的步骤，搅拌的速率为30～100转/min。通过搅拌的方式使通入的氧气与硫化物进行充分混合，进而使得氧气利用效率更高。除此之外，还可以通过加压反应所在装置结构的改进来提高氧气利用率，比如，若用加压釜进行上述加压氧浸处理，则可以在加压釜内部设置挡板，并改进氧气的通入点位置，使氧气与矿浆逆流接触，在实现对硫化物的高氧化率、高氧气利用率的同时，还避免了固体物料在加压釜内的堆积及结垢造成的影响，有效提高了加压釜系统的作业率并减少了氧气的用量。使反应过程中氧气利用率达到90％以上，硫化物氧化率达到95％以上。根据上述加压氧浸步骤中的温度和压力条件及反应产物的性质可知，能够用来进行上述反应的装置，需要满足在氧气通入情况下的安全性、以及在高温高酸条件下的腐蚀要求，可以采用耐腐蚀、耐磨损的加压釜处理该硫化物原料。同样地，在闪蒸过程中，闪蒸出大量的蒸汽中含有固体颗粒以及酸性液滴，容易对管路系统及设备造成非正常的磨损及腐蚀，因而采用具有耐酸、耐磨的陶瓷部件及设备保护相应的工艺管路及设备，有助于使闪蒸设备及整体装置保持90％以上的有效作业率，从而提高工艺效率。下面将结合具体的实施例来进一步说明本申请的有益效果。下列实施例所使用铜钴镍硫化物成分如下表1。表1元素Cu/wtCo/wtFe/wtNi/wtS/wt铜钴硫化物13.0％2.0％4.4％-5.0％铜钴硫化物215.2％9.2％12.7％-24.6％铜钴镍硫化物31.2％9.8％9.83％14.69％24.5％铜镍硫化物43.2％-7.62％10.06％8.3％一、使用铜钴硫化物1作为原料实施例1浸出温度180℃，对应釜压力为1.45MPa，氧分压0.5MPa，浸出时间2h，终点酸度10g/L。各金属浸出率如下表2。对各浸出液进行闪蒸，得到气体产物和有价金属溶液。对气体产物进行气体净化及热量回收，具体步骤包括：采用工艺水或系统返液对气体产物进行洗涤使气体排出，得到洗液；将洗液与系统中待加热的工艺溶液进行热交换，得到加热后工艺溶液及冷却洗水。表2：元素CuCoFeS浸出率98.5％98％4％94％实施例2浸出温度210℃，对应釜压力2.9MPa，氧分压1.0MPa，浸出时间2h，终点酸度15g/L。各金属浸出率如下表3。对各浸出液进行闪蒸，得到气体产物和有价金属溶液。对气体产物进行气体净化及热量回收，具体步骤包括：采用工艺水或系统返液对气体产物进行洗涤使气体排出，得到洗液；将洗液与系统中待加的热工艺溶液进行热交换，得到加热后工艺溶液及冷却洗水。表3：元素CuCoFeS浸出率99％98.5％3％99％二、使用铜钴硫化物2作为原料实施例3浸出温度180℃，对应釜压力为1.5MPa，氧分压0.5MPa，浸出时间2h，浸出过程中搅拌的速率为30转/min，终点酸度30g/L。各金属浸出率如下表4。对各浸出液进行闪蒸，得到气体产物和有价金属溶液。对气体产物进行气体净化及热量回收，具体步骤包括：采用工艺水或系统返液对气体产物进行洗涤使气体排出，得到洗液；将洗液与系统中待加热的工艺溶液进行热交换，得到加热后工艺溶液及冷却洗水。表4：元素CuCoFeS浸出率99％99.5％10％95％实施例4浸出温度210℃，对应釜压力为2.8MPa，氧分压0.8MPa，浸出时间2h，浸出过程中搅拌的速率为100转/min，终点酸度40g/L。各金属浸出率如下表5。对各浸出液进行闪蒸，得到气体产物和有价金属溶液。对气体产物进行气体净化及热量回收，具体步骤包括：采用工艺水或系统返液对气体产物进行洗涤使气体排出，得到洗液；将洗液与系统中待加热的工艺溶液进行热交换，得到加热后工艺溶液及冷却洗水。表5：元素CuCoFeS浸出率99.5％99.8％4％99％三、铜钴硫化物1、2混合物(重量比为2:1)作为原料实施例5浸出温度220℃，对应釜压力为3.0MPa，氧分压0.9MPa，浸出时间2h，终点酸度20g/L。各金属浸出率如下表6。对各浸出液进行闪蒸，得到气体产物和有价金属溶液。对气体产物进行气体净化及热量回收，具体步骤包括：采用工艺水或系统返液对气体产物进行洗涤使气体排出，得到洗液；将洗液与系统中待加热的工艺溶液进行热交换，得到加热后工艺溶液及冷却洗水。表6：元素CuCoFeS浸出率99％99％3％99％四、使用铜钴镍硫化物3作为原料实施例6浸出温度160℃，对应釜压力为1.2MPa，氧分压0.3MPa，浸出时间3h，终点酸度50g/L。各金属浸出率如下表7。对各浸出液进行闪蒸，得到气体产物和有价金属溶液。对气体产物进行气体净化及热量回收，具体步骤包括：采用工艺水或系统返液对气体产物进行洗涤使气体排出，得到洗液；将洗液与系统中待加热的工艺溶液进行热交换，得到加热后工艺溶液及冷却洗水。表7：元素CuCoFeNiS浸出率98.5％99％10％99％96％实施例7浸出温度210℃，对应釜压力为2.8MPa，氧分压1.0MPa，浸出时间1h，终点酸度35g/L。各金属浸出率如下表8。对各浸出液进行闪蒸，得到气体产物和有价金属溶液。对气体产物进行气体净化及热量回收，具体步骤包括：采用工艺水或系统返液对气体产物进行洗涤使气体排出，得到洗液；将洗液与系统中待加热的工艺溶液进行热交换，得到加热后工艺溶液及冷却洗水。表8：元素CuCoFeNiS浸出率99％99.8％4％99.5％99％四、使用铜钴镍硫化物4作为原料实施例8浸出温度210℃，对应釜压力为1.8MPa，氧分压1.0MPa，浸出时间2.5h，终点酸度46g/L。各金属浸出率如下表9。对各浸出液进行闪蒸，得到气体产物和有价金属溶液。对气体产物进行气体净化及热量回收，具体步骤包括：采用工艺水或系统返液对气体产物进行洗涤使气体排出，得到洗液；将洗液与系统中待加热的工艺溶液进行热交换，得到加热后工艺溶液及冷却洗水。表9：元素CuFeNiS浸出率99.3％5％99.7％99％对上述各实施例所使用的氧气及回收的热量进行检测，检测结果见表10。表10：从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：通过采用加压氧浸的方式对铜钴镍硫化物中的有价金属进行有效浸出，在获得较高铜钴镍浸出率的同时将铁、铝等杂质抑制在浸出渣中，一定程度上提高了浸出液中有价金属的纯度，降低了后续工序除杂成本。然后通过将浸出液进行闪蒸的处理方式，将含有价金属的浸出液中的气体及热量与有价金属进行分离，从而便于对气体及热量进行回收，降低能源及能量消耗。该方法具有有价金属浸出率高、能耗低、原料的适应范围广、工艺可靠及投资成本低的优点。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3