一种从钴铜白合金中浸出有价金属的方法_2

文档序号:9344545阅读:来源:国知局
方法,更优选的,所述硫酸的用量为使合金粉末中钴、铜全部浸出所需理论用量的1.05倍?2.5倍,浸出温度大于50°C,铜、钴的浸出率高于98 % ο合金中的铁则以氧化铁或针铁矿的形态存在于浸出渣中,该浸出渣中Fe含量(干计)大于40%,该步骤达到了有效浸出铜、钴的同时,还达到脱除杂质铁的目的,减少了下一步湿法分离回收有价金属除铁的作业负担。值得指出的是,正是由于铜钴合金的前述处理步骤,不但有效脱除了钴铜白合金中杂质元素Si,而且大大改善了合金粉的浸出性能,进而避免了锈蚀氧化浸出工序早期技术需添加硫酸铵等催化剂的操作,避免了其它杂质元素/离子的引入,显著降低了后续提纯钴、铜的难度。
[0025]本发明充分利用了 MnO的稳定性介于S12和有价金属氧化物(CoO、CuO、FeO)之间的性质,控制炉内的氧分压(氧势)可以实现向炉内添加的含锰物料并转化为氧化物形式,而又能保证合金恪体中的有价金属Co、Cu和Fe不被氧化。再利用到恪体中自身的S12以及与转化来的MnO形成低熔点、流动性良好的“Mn0-Si02” 二元系炉渣,从而实现硅与铜、钴的分离,有利于后续酸浸的进行。
[0026]与现有技术相比,本发明的优点在于:
[0027](I)本发明通过加入含锰物料与钴铜白合金中的硅生成MnO-S12炉渣,从而达到脱除硅的效果,具有脱硅效果好、有价金属损失少的优点,而且熔化温度远低于【背景技术】中CaO- (MgO) -Si O2 二元系或三元系渣的熔点。
[0028](2)本发明添加的含锰物料同时起到了作为钴铜白合金中硅的氧化剂、与S12K应的造渣剂、改善合金浸出性能三方面作用,具有辅助原料利用率高,炉体使用效率高的优点,含锰物料中Mn的转化放出大量的热,甚至达到维持炉温的效果,进而进一步降低了能量消耗,经济效益显著。
[0029](3)本发明向钴铜白合金熔体内部过/和表面通入气体,得到具有不规则疏松多孔形貌、浸出性能好的合金粉,不仅解决了硅对浸出及后续过程的不利影响,而且保障了合金粉的快速选择性浸出,实现钴、铜等有价金属的高效回收。
[0030](4)本发明提供的锈蚀氧化浸出钴、铜过程无需添加相关催化剂,避免了体系其他杂质及有毒有害元素的引入,降低了后续钴、铜分离提纯的难度,设备容易实现,工艺的综合经济、环保优势十分显著。
[0031](5)本发明提供的直接酸浸钴、铜的浸出工序无需加压或添加氯气、氯离子和相关催化剂,避免了体系其他杂质及有毒有害元素的引入,降低了后续钴、铜分离提纯的难度,设备容易实现,工艺的综合经济、环保优势十分显著。
【附图说明】
[0032]图1为本发明实施例1?4从钴铜白合金中浸出有价金属的工艺流程图。
[0033]图2为本发明实施例5?7从钴铜白合金中浸出有价金属的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0034]为了便于理解本发明,下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述,但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
[0035]除非另有定义,下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的,并不是旨在限制本发明的保护范围。
[0036]除有特别说明,本发明中用到的各种试剂、原料均为可以从市场上购买的商品或者可以通过公知的方法制得的产品。
[0037]实施例1:
[0038]—种如图1所示的本发明从钴铜白合金中浸出有价金属的方法,包括以下步骤:
[0039](I)将800kg钴铜白合金(主要成分的质量含量分别为Co 38.87%,Fe 32.45%,Cu 13.45%, Si 10.15% )放入100kg中频电炉中进行脱硅调质试验,设置熔炼温度1475 0C,将钴铜白合金熔化形成合金熔体。
[0040](2)向合金熔体中一次性加入20kg软锰矿(Mn质量含量39.86%, S1^量含量13.33% ),并同时向合金熔体内部通入氮气(流量10?25m3/h)进行吹炼造渣(MnO-S12),通过控制合适的氧分压使炉内的有价金属铜、钴、铁几乎不氧化,而大部分的锰被氧化。
[0041](3)将步骤(2)中生成的造渣从合金熔体中分离。
[0042](4)将分离出造渣后的熔体返回步骤(2)中并重复上述步骤(2)、步骤(3)循环操作五次,直至合金粉末中的Si的含量满足要求。将最终分离出造渣的合金熔体采用高压水喷射雾化成合金粉末,合金粉632kg(干计),其主要成分的质量分数为:Co 39.20%, Cu12.68%, Fe 34.12%, Si 1.58%, MnO 8.12%,获得的吹炼造渣中 Mn0/Si02= 0.32。
[0043](5)将合金粉末采用硫酸锈蚀氧化浸出,氧化剂采用氧气,硫酸用量为使钴、铜全部浸出所需理论用量的1.7倍,浸出温度75°C,浸出时间2.0h,铜、钴的浸出率分别为98.06%,99.10%,氧化铁渣(干计)中Fe的质量分数为47.52%。
[0044]实施例2:
[0045]—种如图1所示的本发明从钴铜白合金中浸出有价金属的方法,包括以下步骤:
[0046](I)将800kg钴铜白合金(主要成分的质量含量分别为Co 25.87%,Fe 40.05%,Cu 15.45%, Si 15.16% )放入100kg中频电炉中进行脱硅调质试验,设置熔炼温度1550 0C,将钴铜白合金熔化形成合金熔体。
[0047](2)向合金熔体中一次性加入5.0kg金属锰(Mn含量99% )和12.0kg 二氧化锰粉(MnO2含量95% ),并同时向合金熔体表面通入空气和氧气的混合气体(其中空气流量12m3/h、氧气流量5m3/h,)进行吹炼造渣(MnO-S12),通过控制合适的氧分压使炉内的有价金属铜、钴、铁几乎不氧化,而大部分的锰被氧化。
[0048](3)将步骤⑵中生成的造渣从合金熔体中分离。
[0049](4)将分离出造渣后的熔体返回步骤(2)中并重复上述步骤(2)、步骤(3)循环操作三次,直至合金粉末中的Si的含量满足要求。将最终分离出造渣的合金熔体采用高压水喷射雾化成合金粉末,合金粉659kg(干计),其主要成分的质量分数为:Co 32.40%, Cu18.68%, Fe 38.12%, Si 2.33%, MnO 3.59%,获得的吹炼造渣中 Mn0/Si02= 0.57。
[0050](5)将合金粉末采用硫酸锈蚀氧化浸出,氧化剂采用纯氧气和空气的混合气体,硫酸用量为使钴、铜全部浸出所需理论用量的1.4倍,浸出温度90°C,浸出时间3.5h,铜、钴的浸出率分别为98.88%,99.41%,氧化铁渣(干计)中Fe的质量分数为53.62%。
[0051]实施例3:
[0052]—种如图1所示的本发明从钴铜白合金中浸出有价金属的方法,包括以下步骤:
[0053](I)将40kg钴铜白合金(主要成分的质量含量分别为Co 33.83%, Fe 37.10%,Cu 16.88%、Si 5% )放入50kg中频电炉中进行脱硅调质试验,设置熔炼温度1430°C,将钴铜白合金熔化形成合金熔体。
[0054](2)向合金熔体中一次性加入6.0kg金属锰(Mn含量99 % ),并同时向合金熔体内部和表面通入空气(其中空气流量2.5m3/h)进行吹炼造渣(MnO-S12),通过控制合适的氧分压使炉内的有价金属铜、钴、铁几乎不氧化,而大部分的锰被氧化。
[0055](3)捞渣I次,将步骤(2)中生成的造渣从合金熔体中分离;获得的吹炼造渣中Mn0/Si02= 1.68。
[0056](4)将分离出造渣的合金熔体采用高压水喷射雾化成合金粉末,合金粉35.80kg(干计),其主要成分的质量分数为:Co 37.40%, Cu 18.68%, Fe 38.12%, Si0.58%, MnO 0.87%。
[0057](5)将合金粉末采用硫酸锈蚀氧化浸出,氧化剂采用双氧水,硫酸用量为使钴、铜全部浸出所需理论用量的1.1倍,浸出温度55°C,浸出时间6.0h,铜、钴的浸出率分别为98.32%,99.50%,氧化铁渣(干计)中Fe的质量分数为56.05%。
[0058]实施例4:
[0059]—种如图1所示的本发明从钴铜白合金中浸出有价金属的方法,包括以下步骤:
[0060](I)将800kg钴铜白合金(主要成分的质量含量分别为Co 38.87%,Fe 32.45%,Cu 13.45%, Si 10.15% )放入100kg中频电炉中进行脱硅调质试验,设置熔炼温度1450 0C,将钴铜白合金熔化形成合金熔体。
[0061](2)向合金熔体中一次性加入30.0kg软锰矿(厘11含量39.86%、3丨0213.33%),并同时向合金熔体内部和表面通入氮气(流量10?25m3/h)进行吹炼造渣(MnO-S12),通过控制合适的氧分压使炉内的有价金属铜、钴、铁几乎不氧化,而大部分的锰被氧化。
[0062](3)将步骤⑵中生成的造渣从合金熔体中分离。
[0063](4)将分离出造渣后的熔体返回步骤(2)中
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