一种钴铜白合金浸出二价钴的方法
【专利摘要】本发明涉及一种钴铜白合金浸出二价钴的方法，将钴铜白合金粉碎磨细至粒度为-100～-300目的粉末；将浸出原料与浓度为1.5-3mol/l的硫酸按照5:1-10:1的液固比混合后添加至带有搅拌器的反应器中，以60-100℃的反应温度、100-300r/min的搅拌速度进行常压浸出反应5-10h；将经常压浸出反应后的混合物料转入高压反应釜中，通入高压氧气进行高压氧气氧化浸出反应；高压浸出反应完成后，通过冷却、排气将高压反应釜温度降至100-140℃、压力降至0.05-0.50MPa后将浸出物料转入闪蒸釜中继续降温至常温；采用板框压滤机对闪蒸釜中冷却后的物料进行固液分离，滤饼经洗涤回收有价金属钴和有价铜，含有二价铜和二价钴的滤液转入净化、分离工序。
【专利说明】一种钴铜白合金浸出二价钴的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到有色金属湿法冶金领域，具体说涉及一种钴铜白合金硫酸高压氧气间歇式氧化浸出的方法。
【背景技术】
[0002]钴铜白合金是一种不均匀的合金，共有两种合金相，一种为Fe-Co-Si合金相，另一种是以铜为主的铜合金相，其中Fe-Co-Si合金相具有较强的耐蚀性，因此水淬白合金一般都需要经过粉碎磨细或电炉熔融水雾化后作浸出原料。钴铜白合金的化学成分大致是Co含量25~40%，Cu含量15~30%，Fe含量10~35%，Si含量5~15%，为提取钴铜白合金中的有价金属钴和铜，通常采用浸出法将合金中的钴和铜转入溶液中，或者将钴转入溶液，而铜留在渣中进行选择性浸出。目前二价钴的浸出的方法有:硫酸常压氧气氧化浸出法、硫酸高压氧气氧化浸出法、硫酸氯酸钠氧化浸出法、硫酸双氧水氧化浸出法、硫酸氯气氧化浸出法、硫酸硝酸氧化浸出法等。上述现有技术的生产方法或正在进行的研究方法中大多都存在一些不足或欠缺，例如硫酸常压氧气氧化法，浸出速度缓慢、浸出率低、该法的另一缺陷是浸出矿浆中含有较多的硅胶，极难过滤；硫酸氯酸钠氧化浸出法，浸出效率较好，但该法最大的缺点是氯酸钠消耗较大，加工成本高；硫酸双氧水氧化浸出法，也存在加工成本高的缺陷；而硫酸氯气氧化浸出法和硫酸硝酸氧化浸出法，前者原料中的氯气是有毒气体，运输、贮存和使用都存在一定的危险性，后者则在生产过程中产生氮氧化合物气体，对环境会造成较大的污染。[0003]
【发明内容】
:
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种钴铜白合金硫酸高压氧气间歇氧化浸出的方法，更具体的讲是采用廉价的硫酸作浸出剂，使用氧气作为氧化剂，提供了一种加工成本低、浸出效率高、工艺便于控制、生产稳定可靠、对环境污染少的钴铜白合金间歇氧化浸出的方法。
[0004]本发明采取的技术方案为:
一种钴铜白合金浸出二价钴的方法，其特征在于，包括以下步骤:原料:将水淬钴铜白合金粉碎磨细至一定粒度为-100~-300目作为浸出原料；
(2)常压浸出反应:将浸出原料与起始浓度为1.5-3mol/l的硫酸水按照5:1-10:1的液固比混合后添加至带有搅拌的反应器中，在60-100°C的反应温度、100-300r/min的搅拌速度下进行常压浸出反应5-10h ；
(O制备浸出
(3)高压氧化浸出反应:将经常压浸出反应后的混合物料转入到高压反应釜中，在120-200 °C的反应温度、0.50-2.0MPa的反应压力、100_300r/min的搅拌速度和100-300Nm3/h氧气流量下进行高压氧气氧化浸出反应10_15h ；
(4)反应物料降温冷却:从高压反应釜中取浸出渣检测，当浸出渣中Co比重<0.5%、Cu比重≤0.5%时停止反应，采用冷却、排气的方法将反应釜温度降至100-140C。、压力降至0.05-0.50MPa后将浸出物料从高压釜转往闪蒸釜中继续降温至常温；
(5)固液分离:采用板框压滤机对闪蒸釜中冷却后的物料进行固液分离，滤渣经洗涤回收有价金属钴和有价铜，含有二价铜和二价钴的滤液转入净化、分离工序。
[0005]进一步地，所述常压浸出反应和高压氧化浸出反应均采用间歇式操作。
[0006]本发明采取以上技术方案的有益效果为:
本发明采用的原料是经过原料供给国当地加工的初级冶炼产品，符合有关国家的出口政策，原料来源充足有保障，并且使用方便、安全；以廉价的氧气代替昂贵的氧化剂进行选择性浸出，将有价金属钴和有价金属铜浸出在溶液中，铁被抑制在浸出渣中以赤铁矿形式与钴、铜实现分离，集浸出与分离一次完成，减少了生产工序，提高了生产效率，降低了辅料消耗和生产成本；以氧气作为氧化剂氧化浸出有价金属钴和有价铜，无有害气体排放，生产过程降低了环境污染，提高了环保效果。浸出渣以赤铁矿状态去除分离，渣量小、水分低、有价金属损失少，从而提高了有价金属的回收率；硫酸高压氧气间歇氧化浸出生产过程工艺条件便于控制，生产稳定且效果良好。
【具体实施方式】[0007]以下对本发明的具体实施做进一步详述:
实施例1:
称取粉碎磨细至过-100目筛的钴铜白合金粉末1.6t(其中Co37.20.wt%、Cul6.07wt%、Fe32.59wt%、Sil2.15wt%)，按液固比为10:1的比例将其与起始浓度为1.5mol/l硫酸溶液混合，设定反应温度为60°C、搅拌速度为100r/min、常压浸出5h ;然后转入高压反应釜，设定反应温度120°C、反应压力0.5MPa、搅拌速度100r/min、氧气流量100Nm3/h高压氧化浸出反应IOh ;反应到达终点后通过冷却、排气待反应釜压力降为0.05MPa、温度降为100°C后将料液排至闪蒸釜继续降至室温，再采用板框压滤机固液分离，压滤后收集浸出渣1.12t，渣中钴0.25%，铜0.28% ;浸出液中钴浸出率99.5%，铜浸出率98.8%。
[0008]实施例2
称取粉碎磨细至过-300目筛的钴铜白合金粉末3.2t(其中Co37.20.wt%、Cul6.07wt%、Fe32.59wt%、Sil2.15wt%)，按液固比为5:1的比例将其与起始浓度为3mol/l硫酸溶液混合，设定反应温度为100°C、搅拌速度为300r/min、常压浸出反应IOh ;然后转入高压反应釜，设定反应温度200°C、反应压力2.0MPa、搅拌速度300r/min、氧气流量300Nm3/h高压氧化浸出反应15h ;反应到达终点后通过排气、冷却待反应釜压力降为0.50MPa、温度降为140°C后将料液排至闪蒸釜继续降至常温，再采用板框压滤机固液分离，压滤后收集浸出渣2.29t，渣中钴0.36%，铜0.38% ;浸出液中钴浸出率99.3%，铜浸出率98.2%。
[0009]实施例3
称取粉碎磨细过-200目筛的钴铜白合金粉末2.6t (其中Co37.20.wt%、Cul6.07wt%、Fe32.59wt%、Sil2.15wt%)，按液固比为7.5:1的比例将其与起始浓度为2.5mol/l硫酸溶液混合，设定反应温度为80°C、搅拌速度为150r/min、常压浸出反应7h ;然后转入高压反应釜，设定反应温度180°C、反应压力1.5MPa、搅拌速度200r/min、氧气流量200Nm3/h高压氧化浸出反应12h ;反应到达终点后通过排气、冷却待反应釜压力降为0.25MPa、温度降为120°C后将料液排至闪蒸釜继续降至常温，再采用板框压滤机固液分离，压滤后收集浸出渣1.8t，渣中钴0.48%，铜0.37% ;浸出液中钴浸出率99.1%，铜浸出率98.4%。
[0010]实施例4
称取粉碎磨细至过-150目筛的钴铜白合金粉末1.6t(其中Co37.20.wt%、Cul6.07wt%、Fe32.59wt%、Sil2.15wt%)，按液固比为8:1的比例将其与起始浓度为2mol/l硫酸溶液混合，设定反应温度为95°C、搅拌速度为275r/min、常压浸出反应6h ;然后转入高压反应釜，设定反应温度140°C、反应压力1.2MPa、搅拌速度160r/min、氧气流量120Nm3/h高压氧化浸出反应IOh ;反应到达终点后通过排气、冷却待反应釜压力降为0.20MPa、温度降为110°C后将料液排至闪蒸釜继续降至常温，再采用板框压滤机固液分离，压滤后收集浸出渣1.U，渣中钴0.40%，铜0.37% ;浸出液中钴浸出率99.3%，铜浸出率98.4%。
[0011]实施例5
称取粉碎磨细至过-150目筛的钴铜白合金粉末2.6t(其中Co37.20.wt%、Cul6.07wt%、Fe32.59wt%、Sil2.15wt%)，按液固比为7.5:1的比例将其与起始浓度为2.5mol/l硫酸溶液混合，设定反应温度为75°C、搅拌速度为120r/min、常压浸出反应7h ;然后转入高压反应釜，设定反应温度150°C、反应压力0.80MPa、搅拌速度180r/min、氧气流量150Nm3/h高压氧化浸出反应15h ;反应到达终点后通过排气、冷却待反应釜压力降为0.1MPa、温度降为110°C后将料液排至闪蒸釜继续降温，再采用板框压滤机固液分离，压滤后收集浸出渣
1.7t，渣中钴0.45%， 铜0.36% ;浸出液中钴浸出率99.2%，铜浸出率98.5%。
【权利要求】
1.一种钴铜白合金浸出二价钴的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将钴铜白合金粉碎磨细至粒度为-100~-300目的粉末； (2)将浸出原料与浓度为1.5-3mol/l的硫酸按照5:1_10:1的液固比混合后添加至带有搅拌器的反应器中，以60-100°C的反应温度、100-300r/min的搅拌速度进行常压浸出反应 5-10h ； (3)将经常压浸出反应后的混合物料转入高压反应釜中，通入高压氧气进行高压氧气氧化浸出反应10-15h，控制高压反应釜的反应温度为120-200 °C、反应压力为0.50-2.0MPa、搅拌速度为100-300r/min，通入的高压氧气流量为100-300Nm3/h ； (4)高压浸出反应完成后，通过冷却、排气将高压反应釜温度降至100-14(TC、压力降至0.05-0.50MPa后将浸出物料转入闪蒸釜中继续降温至常温； (5)采用板框压滤机对闪蒸釜中冷却后的物料进行固液分离，滤饼经洗涤回收有价金属钴和有价铜，含有二价铜和二价钴的滤液转入净化、分离工序。
2.根据权利要求1所述的一种钴铜白合金浸出二价钴的方法，其特征在于，所述常压浸出反应和高压氧化浸出反应均采用间歇式操作。
【文档编号】C22B15/00GK103834805SQ201410034321
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】陈以贵, 牛镇岭, 杜长福, 仲扣成 申请人:江苏凯力克钴业股份有限公司