專利名稱：硫酸浸出白合金的方法及充氣攪拌浸出槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到有色金屬濕法冶金領(lǐng)域，更具體地說(shuō)涉及到使 用石充酸浸出白合金的方法及該方法所使用的充氣攪拌浸出槽。
技術(shù)背景白合金是從非洲進(jìn)口的重要鈷原料之一。它是由銅冶煉過(guò)程 中，轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)得到的轉(zhuǎn)爐渣，經(jīng)電爐還原熔煉得到的銅、鐵、 鈷合金。眾所周知，贊比亞的Copperbelt礦帶(及相鄰的扎伊爾 DRC礦帶)是世界著名的銅礦山，同時(shí)也是世界主要的鈷礦帶之 一，含有大量鈷的轉(zhuǎn)爐渣在當(dāng)?shù)匾殃懤m(xù)堆存了近六十年。近年來(lái)當(dāng)?shù)卣捌渌麌?guó)家，包括中國(guó)，相繼在上述地區(qū)建 廠生產(chǎn)白合金。目前這種白合金作為鈷原料從扎伊爾、贊比亞大 量輸入我國(guó)，數(shù)量非?？捎^。進(jìn)口的白合金均為水淬料，多為球粒狀，粒徑1 —10mm,中 等粒徑為3—5mm,也有小于lmm的顆粒；用球磨機(jī)將粒狀合金磨 至-IOO目或更細(xì)的粉末作為浸出原料。白合金是一種不均勻的合金。主要有兩種合金相 一種為Fe —Co—Si合金相，另一種為以銅為主的銅合金相。其中Fe—Co —Si合金相具有較強(qiáng)的耐蝕性，因而不易被酸腐蝕。白合金的化學(xué)成分如下元素 Co Cu Fe Mn Si含量/% 35—4025—30 15—201—4 10—15
為提取白合金中的鈷和銅，通常采用浸出法將合僉中的鈷和 銅轉(zhuǎn)入溶液，或者將鈷轉(zhuǎn)入溶液，而銅留在渣中。已有技術(shù)為溶解或浸出白合金，可選擇多種浸出劑硫酸、 鹽酸、硝酸、氯氣、氯鹽等，其相應(yīng)的浸出工藝及其特點(diǎn)分別如 下所述1) 硫酸氧氣常壓浸出法白合金(粉末)用疏酸溶液浸出，同時(shí)通02,其浸出速度緩 慢，浸出8h, Co浸出率為62。/。， 2段浸出加新酸浸出13h, Co總 浸出率僅85%。該方法的另一難點(diǎn)是礦漿含較多的硅膠，極難過(guò)〉慮o2) 硫酸高壓氧化浸出法國(guó)外處理白合金的工廠為贊比亞的謙比西鈷冶煉廠，該廠將 銅轉(zhuǎn)爐渣經(jīng)電爐還原成銅一鐵一鈷合金，再用碌u酸加壓浸出此合 金產(chǎn)出CuS04、 CoS04溶液，并入冶煉廠原有電解銅、電解鈷生產(chǎn) 流程。曾采用1段常壓硫酸予浸，2段加壓氧化浸出，在90—180 。C,氧分壓0. 5 —0.脂Pa條件下，浸出3—6h， Co總浸出率僅為 60—65%。3) 硫酸加氯酸鈉常壓浸出法該方法以氯酸鈉作為氧化劑浸出。浸出速度較快，9h，Co浸 出率〉98%。該方法的最大缺點(diǎn)是氯酸鈉用量較大，每噸鈷需氯酸 鈉2.4"加工成 高，另一缺點(diǎn)是體系中帶入了較多的氯離子， 對(duì)于后面的萃取分離帶來(lái)不利影響。4) 氯氣浸出法北京礦冶研究總院在1997年就對(duì)鈷白合金進(jìn)行了氯氣浸出， 電解脫Cu, TBP萃取除鐵試驗(yàn)的研究。
氯氣浸出試劑費(fèi)用比用氯酸鈉要低，但每噸鈷所需氯氣3.0 一3. 5t。同時(shí)因?yàn)槭褂糜卸镜穆葰?，安全性較差。再者氯化物體 系也存在轉(zhuǎn)型和改變萃取劑問(wèn)題。5) 氯鹽浸出法氯鹽浸出試劑主要有兩種， 一種為三氯化4^，另一種為二氯 化銅用三氯化鐵和二氯化銅浸出白合金，其特點(diǎn)是浸出速度快，1 一2h即可浸出完全。缺點(diǎn)是二價(jià)鐵離子或一價(jià)銅離子的再生需要 用氯氣，如果用空氣或氧氣再生時(shí)間很長(zhǎng)。浸出液的處理同氯氣 浸出 一樣需要采用氯化物體系的萃取工藝；氯鹽浸出法較為成熟，已有工業(yè)上的應(yīng)用。例如俄羅斯采 用三氯化鐵浸出法處理合金。6) 混合酸氧化浸出法采用錄u酸-鹽酸混合溶液通氧氣浸出。也可以用硫酸加硝酸浸 出該合金，前者已進(jìn)行過(guò)小型和擴(kuò)大試驗(yàn)，效果較好，但氧氣消 耗量較多，浸出液含大量氯離子。而用硝酸作為氧化劑，因產(chǎn)生 大量氮氧化物氣體，對(duì)環(huán)境造成污染。由上可知在以上所述的現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)方法或正在研究的 方法中分別存在以下問(wèn)題1) 已有的硫酸高壓氧化浸出方法，盡管效率較高，速度較快， 但需采用加壓設(shè)備；2) 氯氣浸出法采用氯氣作為浸出劑，由于氯氣為有毒物質(zhì)， 運(yùn)輸、貯存和使用均有一定的危險(xiǎn)性；氯氣浸出、氯鹽浸出，均 為氯化物體系， 一般需采用胺類萃取劑，可適用于新建工廠；3) 對(duì)于現(xiàn)有處理水鈷礦的工廠，溶液的凈化和鎳鈷的分離采 用螯合型萃取劑和磷酸型萃取劑如Lix984、 P204、 P507等,不能
適應(yīng)氯化物浸出液；若采用氯化物體系，浸出液需要用堿沉淀， 再用H2S(U容解；4) 用疏酸加氯酸鈉浸出白合金，是一種浸出速度快、而且容 易實(shí)現(xiàn)的方法，但其最大的缺點(diǎn)是氯酸鈉價(jià)格較高，每噸金屬鈷 所需氯酸鈉的費(fèi)用達(dá)10000元；5) 用疏酸-鹽酸混合酸氧化浸出，存在浸出時(shí)間較長(zhǎng)、氧氣 用量大、浸出液中含CL—等問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一槽；更具體地說(shuō)提供一種能大幅度降低成本、采用廉價(jià)的硫酸 作為浸出劑、采用不含氯或者含很少的氯的硫酸體系、其浸出液 可采用3)中所述萃取劑分離銅、鎳、鈷的，可直接用于現(xiàn)有水 鈷礦生產(chǎn)體系的，硫酸、空氣原料來(lái)源容易的，運(yùn)輸、貯存和使 用的設(shè)備和器件較為安全的，材料防腐蝕容易解決的，使用硫酸 浸出白合金中Fe、 Co、 Mn的方法及該方法所使用的充氣攪拌浸出槽。本發(fā)明的基本原理或工藝的主要化學(xué)反應(yīng)如下 第l段浸出Me0+H2SO4-MeSO4 + H2 個(gè) 式中Me為Fe、 Co、 Mn等元素 第2段浸出Cu+7202+H2S04=CuS04+H20 也可有如下反應(yīng)發(fā)生 MeO+'厶02+H2SO產(chǎn)MeS04+H20 本發(fā)明的方法的工藝流程方塊圖見(jiàn)附圖1
圖1中11是磨細(xì)步驟；12是一段浸出步驟；13是二段浸出步驟；14是過(guò)濾和洗滌步驟；15是漿化步驟；16是磁選步驟。本發(fā)明要求保護(hù)的一種硫酸浸出白合金的方法中浸出的究竟是 什么元素呢？用硫酸浸出白合金，目的是將合金中的主要有價(jià)金屬銅和鈷轉(zhuǎn)入 溶液中。由于白合金由鈷一鐵一硅合金和銅合金兩種合金組成，互相 嵌入和包裹，所以想要僅僅浸出銅、鈷而不浸出鐵、錳等元素是十分 困難的。故本發(fā)明是將銅、鈷、鐵、錳等金屬元素全部溶解，硅除少 量溶解之外，絕大部分以二氧化硅的形式留在渣中。浸出液中含Cu、 Co、 Fe、 Mn等元素，經(jīng)過(guò)分離、凈化、提純分別回收銅、鈷，產(chǎn)品一 般為電解銅、電解鈷，也可能是硫酸銅、碳酸鈷或其它化合物(產(chǎn)品形式可能是多樣的)。鐵渣和硅渣可以廢棄或再利用。應(yīng)當(dāng)指出的是本發(fā)明所包涵的內(nèi)容為浸出方法和設(shè)備，不包括浸出液的分離、凈化和產(chǎn)品的制備。本發(fā)明的使用硫酸浸出白合金中Cu、 Co等元素的方法及該方法所使用的浸出槽，通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種使用硫酸浸出白合金的方法，該方法有以下步驟1) 選用白合金為水淬產(chǎn)品，粒度為l一10mm，用破碎機(jī)和球 磨機(jī)將粒狀白合金破碎并磨至-IOO目--400目作為浸出原料；2) 第l段浸出稱磨至-IOO目--400目的白合金50-150克
于一個(gè)反應(yīng)器中，用H2S0,按液/固(L/S) =4-7:1配制浸出液，上述 液/固H-7: 1是100克合金粉配400-700 mL硫酸溶液，其中硫酸溶 液的濃度為2. 4-4. 3 mol/L，該貼04—次投入；在溫度為85-10(TC 下，攪拌轉(zhuǎn)速為400-1000轉(zhuǎn)/分，浸出時(shí)間為4-10h;上述浸出礦漿 送下一工序，進(jìn)行第2段浸出；3) 第2段浸出通空氣氧化浸出，主要溶解銅，將溶液體積 調(diào)整至700-1000mL，液/固=(7-10): 1，溫度控制在80-85°C ,空氣 流量是100g合金0. 4-1. 6L/min，空氣用量150-600L/100g合金， 采用充氣渦輪攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為500-900轉(zhuǎn)/分，浸出4-8h,有95 ± 1%的銅溶解；4) 礦漿經(jīng)過(guò)濾、用水洗滌，得到渣和濾液，濕渣用水漿化， 用濕式磁選機(jī)將磁性和弱磁性料選出，該料占新投入原料的 10-20%，返回第l段浸出；剩余礦漿經(jīng)過(guò)濾得到硅渣和濾液，二 者均可再利用或均可廢棄；5) 得到的浸出液含Cu、 Fe、 Co、 Mn元素，作為回收Cu、 CO 的原液。如以上所述的使用硫酸浸出白合金的方法，其特征在于稱 取磨至-200目--400目的白合金50-150克于一個(gè)反應(yīng)器中，在 第l段浸出時(shí)的溫度為90-100°C，液固比為5-6: 1,初始酸度 為2. 85-3. 4mol/L，攪拌轉(zhuǎn)速為500-800轉(zhuǎn)/分，浸出6-8h;在第2 段浸出'時(shí)的溫度為80-85。C，液固比為8-9: l,攪拌轉(zhuǎn)速為550-650 轉(zhuǎn)/分，空氣流量是100g合金0. 6-1.2L/min，浸出5-7h。如以上所述的使用硫酸浸出白合金的方法，其特征在于稱 取磨至-200- -300目的白合金50-100克于一個(gè)反應(yīng)器中，在第1 段浸出時(shí)的溫度為90-95。C,液固比為5: l，初始縫為3. 4mol/L, 攪拌轉(zhuǎn)速為500-700轉(zhuǎn)/分，浸出7-8h;在第2段浸出時(shí)的溫度為 80°C，液固比為8: 1,攪拌轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分，空氣流量是100g合 金0. 6-0. 817min，浸出5-6h。白合金硫酸2段浸出充氣攪拌浸出槽，其特征在于其中的攪拌 裝置為可以設(shè)定和穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的電子恒速攪拌機(jī)1或電子恒速攪拌器 1,浸出槽為1. 5L燒杯8，該燒杯被放置在電爐4上，攪拌軸9和槳 葉5均為鈦制(即純金屬鈦制造)，槳葉為直葉圓盤(pán)渦輪槳，槳葉距 杯底5-IO咖，燒杯內(nèi)裝有兩塊聚四氟乙烯擋板7，空氣管2為帶有噴 嘴的玻璃管，噴嘴出口位置在葉片內(nèi)緣與軸之間，距葉輪輻板4-6mm, 空氣管用卡子3或其他固定件固定在攪拌支架上，杯上裝有蓋板6。如以上所述的充氣攪拌浸出槽，其特征在于上述電子恒速攪拌 機(jī)1或電子恒速攪拌器1，為JHS-1電子恒速攪拌機(jī)1或電子恒速攪 拌器1,上述1. 5L燒杯8的身見(jiàn)格為0)120 x 170mm，上述直葉圓盤(pán)渦 輪槳的^見(jiàn)格為①54x llmm的槳葉，上述聚四氟乙烯擋板7的規(guī)格為 128 x 12mm，該擋板7底端距杯底18-22mm。如以上所述的充氣攪拌浸出槽，其特征在于該浸出槽配有接觸 變壓器、溫度控制器、溫度探頭及微型空壓機(jī)，監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)行的程度 的便攜式電位計(jì)。 幾點(diǎn)說(shuō)明1) 無(wú)論初始粒度多大(指水淬料)，均需磨細(xì)。本試驗(yàn)采用磨樣 機(jī)磨料(實(shí)驗(yàn)用球磨機(jī)，因其撞擊力不夠，不能將白合金磨細(xì))。生 產(chǎn)中將采用水霧化法。2) 磨礦粒度的選擇取決于兩個(gè)因素?cái)嚢韬徒鏊俣取?白合金粉末的顆粒呈粒狀，真密度為~ 7. 9g/cm3，沉降速度快，顆粒粗不易攪起，礦漿易分層，攪拌功率較大。因此粒度小有利于攪 拌均勻和降低攪拌功率。
按浸出一般規(guī)律，顆粒越細(xì)，浸出速度越快。對(duì)于耐蝕的白合金 來(lái)說(shuō)粒度越細(xì)，越有利于縮短浸出時(shí)間。由于白合金屬于金屬相，耐磨程度遠(yuǎn)高于普通礦石。3) 白合金的來(lái)源和磨礦粒度國(guó)內(nèi)各廠家處理的白合金均由非洲進(jìn)口 (主要是扎伊爾)，不同 渠道進(jìn)口的白合金，其顆粒大小不盡相同，其最大粒度介于5 —10mm 之間。本實(shí)驗(yàn)所用原料最大粒度相對(duì)較小，大約為5mm。關(guān)于磨礦粒度一般范圍 -100目—-400目較好范圍 -200目--400目最好范圍 -200目--300目-100目(指-100目占80%)，最大粒徑0. 3隱。-200目(指-200目占80%),最大粒徑0. 2mm。-300目(指-300目占80% ),最大粒徑0. 15mm。-400目(指-400目占80%)，最大粒徑O. lmm。說(shuō)明書(shū)中所列粒度，以此為準(zhǔn)。 說(shuō)明(1) "-"表示篩下，"+"表示篩上。最大粒徑指篩上部分中的 最大粒徑。 一般沒(méi)有最小粒徑，最小粒徑一般都以負(fù)多少目占百分之 多少表示，如-400目占10%。也有(很少)用幾微米、幾納米表示， 多用于超細(xì)磨。冶金中很少用。上面所列-400目料，浸出速度快， 但制備較難，可使用特殊方法制備的或釆用常規(guī)方法制備。(2) 目數(shù)對(duì)應(yīng)的粒徑如下目 60 100 200 300 400粒徑/mm 0.300 0.154 0.074 0.050 0.0384) 石克酸用量為100g合金粉用試劑硫酸94.44mL，折合每噸合金 粉用98 的石危酸1, 7t,按600元/t計(jì)，硫酸的費(fèi)用為1020元。5) 空氣的用量100g合金粉需空氣288L,折合每噸合金粉空氣 用量為28謂1113，按0. 1元/Nm3計(jì)僅288元。兩項(xiàng)合計(jì)費(fèi)用為1308元/t合金。6) 關(guān)于三種浸出方法的比較(l噸合金) 浸出方法 H2S0,空氣 H2S04+NaC103 Cl2 試劑用量H2S04 1.7t H2S04 1.7t Cl2 l,28t空氣2880m3 NaC103 0. 814t 總費(fèi)用 1308元/t合金4276元/t合金 2176元/t合金 注單價(jià)按H2S04 600元/t，NaC103 4000元/t，Cl2 1700元/t計(jì)7) 、關(guān)于硫酸本實(shí)驗(yàn)所用的硫酸為分析純，&304重量百分含量為95~98%。 其摩爾濃度為18mol/L (或者36N/L)。本試驗(yàn)硫酸用量為，每100g 合金粉用試劑硫酸94. 44mL,相當(dāng)于1. 70mol (或者3. 4N)。疏酸在一段浸出時(shí)加入，如果液固比為5: 1，即表示100g合 金粉配500mL疏酸溶液，1^04濃度均為3. 4mol/L或者6. 8N/L或 者333. 2g/L。8) 、分離和凈時(shí)所使用的萃取劑目前國(guó)內(nèi)冶金企業(yè)大量使用"Lix，，系列萃取劑及P204、 P507有 機(jī)磷酸類萃取劑。在處理含鎳、鈷、銅主要金屬的原料時(shí)， 一般都采 用Lix984萃銅(主要是高含量銅)，P204除雜質(zhì)，如鐵、銅、錳等。 P507用于鎳、鈷分離。這幾種萃取劑都適用于硫酸鹽體系，如果溶 液中含有較多的氟化物或硝酸鹽，則萃取性能、效果均受較大影響。對(duì)于目前處理7jc鈷礦的廠家如改為處理白合金，不希望改變硫酸 鹽這一體系。新建廠也愿意用磷酸鹽體系。Lix984用于從含銅較高的硫酸鈷或硫酸鎳溶液中分離銅。Lix984屬于螯合萃取劑中的羥^t類萃取劑，屬于進(jìn)口產(chǎn)品，目前還不知道它的中文名稱。P204學(xué)名為二(2—乙基己基辦酸，英文縮寫(xiě)為D2EHPA或HDEHP。 屬于有機(jī)磷酸萃取劑，已有國(guó)內(nèi)產(chǎn)品。它主要用于除去雜質(zhì)。P507學(xué)名為異辛基膦酸單異辛酯，已有國(guó)內(nèi)產(chǎn)品用于分離鎳鈷。9) 該方法Cu、 CO回收率〉99。/a，試劑消耗主要為H2S045t/ tCo， 壓縮空氣約為5000—10000mVtCo。10) 浸出率的計(jì)算有兩種方法 一種為液計(jì)浸出率，另一種為渣 計(jì)浸出率。液計(jì)浸出率才艮據(jù)浸出液體積、某種金屬離子濃度計(jì)算浸出液中所 含金屬量，除以原料中所含金屬量。渣計(jì)浸出率根據(jù)渣量、渣中某種金屬含量，計(jì)算浸出渣中該金屬 的量，以原料中所含該金屬量與渣中金屬量之差除以原料中該金屬量。11) 關(guān)于分析方法主要金屬如Cu、 Co、 Fe、 Mn等均用原子吸收分析^f義分析，也采 用X熒光分析儀和質(zhì)語(yǔ)儀分析。12) 分析單位為北京礦冶研究總院。 本發(fā)明的一個(gè)重要特點(diǎn)是由于充分利用H2S04溶解負(fù)電性金屬的性質(zhì)，節(jié)省了大量的氧化劑Cu。較Fe-Co-Si合金更容易被02氧化 和H2S04溶解。由于采用空氣氧化，因而費(fèi)用很低或較低。本發(fā)明的另一個(gè)重要特點(diǎn)是本工藝生成硅膠量很少，因此，礦漿 過(guò)濾性能好；由于采用常壓硫酸浸出，設(shè)備容易解決，而且硫酸體系 可直接與現(xiàn)有凈化工序銜接，無(wú)需換型；并且Lix984、及P204、 P507 萃取劑是目前國(guó)內(nèi)使用最多、工藝最成熟的萃取劑；而且，該方法 Cu、 CO回收率高，回收率均〉99%。本發(fā)明的再一個(gè)重要特點(diǎn)是2段浸出所用設(shè)備為充氣攪拌槽，采
用圓盤(pán)渦輪槳，使氣液固三相得到充分混合。本發(fā)明的一種使用硫酸浸出白合金的方法和該方法所使用的充氣攪拌浸出槽與現(xiàn)有技術(shù)相比較有如下有益效果1) 浸出劑為常規(guī)試劑，價(jià)格低廉，總的試劑成本低由于充分利用H2S04溶解負(fù)電性金屬的性質(zhì)，節(jié)省了大量的氧化劑；而且Cufl較Fe-Co-Si合金更容易被02氧化和貼04溶解；又由于采用空氣氧化，費(fèi)用4艮低，因而使總的浸出成本降低，其成本與現(xiàn)有技術(shù)的各種 方法相比較時(shí)為最低；2) 由于浸出劑腐蝕性能相對(duì)較低，又由于本工藝采用常壓硫酸 浸出，因而設(shè)備材質(zhì)容易解決；3) 浸出液經(jīng)除鐵后可用萃取法分離和提純，而且，由于使用硫酸體系可直接與現(xiàn)有凈化工序(現(xiàn)有生產(chǎn)體系的萃取工序)相銜接， 無(wú)需換型，無(wú)需更換萃取劑，并且Lix984、 P204、 P507萃取劑是目 前國(guó)內(nèi)使用最多、工藝最成熟的萃取劑；4) 本工藝生成硅膠量很少，因此，礦漿過(guò)濾性能好；5) 2段浸出所用設(shè)備為充氣攪拌浸出槽。采用圓盤(pán)渦輪槳，使 氣液固三相得到充分混合；6) 該方法Cu、 CO回收率>99%,回收率高，試劑消耗主要為 H肌5t/ t Co,壓縮空氣約為5000—10000mVtCo。對(duì)于不同的原料，其化學(xué)成分和物理特性有較大的差異，因此最 佳浸出條件也有所不同，對(duì)于極難浸出的物料需采取一些活化措施， 如細(xì)磨或加入少量活化劑，但工藝過(guò)程不變?？傊?，用硫酸浸出白合金，不存在上述已有技術(shù)所述方法所存在 的各種問(wèn)題，同時(shí)具有最低的浸出成本。


圖l是本發(fā)明的方法的工藝流程的方塊圖； 圖2是本發(fā)明的用硫酸浸出白合金時(shí)所使用的浸出槽結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中11是磨細(xì)步驟； 12是一段浸出步驟； 13是二段浸出步驟； 14是過(guò)濾和洗滌步驟； 15是漿化步驟； 16是磁選步驟。 圖2中1為HS-1電子恒速攪拌機(jī)；2為空氣管帶有噴嘴的玻璃管；3為卡子；4為電爐；5為槳葉；6為蓋板57為聚四氟乙烯擋板； 8為燒杯； 9為攪拌軸。 具體實(shí)施例以下各實(shí)施例(例l-6 )無(wú)論1段浸出還是2段浸出，其合金 粉的粒度和成分、投料量、加酸量都是相同的，具體參數(shù)為合金 粉的粒度為-IOO目占82. 83°/。，含Co42. 11%Cu25. 54°/。。 100g合金粉 力口 94. 4mL試劑石克酸。1、 2段浸出用容器分別為1L和1. 5L燒杯。 浸出結(jié)束后，過(guò)濾、洗滌、濕渣烘干，浸出液和浸出渣計(jì)量后取樣 分析，最后計(jì)算浸出率。
實(shí)施例1浸出段數(shù)l段；稱白合金100g，按液固比(L/S) =5:1 (硫酸溶液體積與合金重 量之比，上述液/固-5: 1是100克合金粉配500 mL ^5克酸溶液，其中 硫酸溶液的濃度為3. 4mol/L，配制浸出液(以下同)，1^04—次投入； 在90'C下浸出時(shí)間為4h (小時(shí))；其浸出液(包括洗滌水)體積為 940mL,含Co24. 03g/L;浸出渣74. 04g，含Co23. 86%;鈷浸出率58. 05%; (渣計(jì)以下同)；Cu不浸出。 實(shí)施例2除了浸出條件為"液固比8: 1,溫度10(TC ，攪拌轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn) /分，浸出時(shí)間時(shí)間為4h;"和試驗(yàn)結(jié)果為"浸出液895mL，含 Co30. 48g/L， SiO20. 17g/L;浸出渣68. 22g,含Co20. 72%;鈷浸出率 66.43%;銅未浸出。"夕卜，其余與實(shí)施例1所述的相同。 實(shí)施例3除了浸出條件為"液固比5: 1，溫度100°C ，攪拌轉(zhuǎn)速1000 轉(zhuǎn)/分，浸出時(shí)間為4h;"和試驗(yàn)結(jié)果為"浸出液1017mL，含 Co23. 78g/L;浸出漆72. 35g含Co23. 56%;鈷浸出率59. 52%;銅未浸出。"夕卜，其余與實(shí)施例1所述的相同。 實(shí)施例4除了浸出條件為"液固比5: 1,溫度10(TC ,攪拌轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn) /分，浸出時(shí)間為10h;"和試驗(yàn)結(jié)果為"浸出液902mL,含Co36. 98g/L， Fel7. 04g/L;浸出渣59. 88g含Co12. 88%, Fe6. 06% ;鈷浸出率 81. 68。/。，F(xiàn)e浸出率80. 94%;銅未浸出。，'外，其余與實(shí)施例1所述的 相同。 實(shí)施例5除了 "浸出段數(shù)為2段；浸出條件為第1段的液固比5: 1，
溫度10(TC, 攪拌轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分，浸出時(shí)間為8h;第2^R的液固比 8: 1，溫度85X:,空氣流量L2L/min，攪拌轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分，浸出 時(shí)間為6h ;"和"試驗(yàn)結(jié)果為浸出液1156mL ，含 Co32. 70g/L,Cu21. 36g/L;浸出渣28. 19g,含Co13. 56%， Cu4. 24%; 浸出渣經(jīng)磁選得，磁性渣9. 55g，含Co31.98。/。Cu9. 04%，硅渣17. 97g 含CoO. 16%，CuO. 53%;浸出率為Co90. 93%， Cu95. 30%;總回收率為 磁性渣返回1革殳浸出，硅渣棄掉，故以硅渣計(jì)總回收率 為Co99. 93%，Cu99. 63%。"外，其余與實(shí)施例1所述的相同。 實(shí)施例6除了 "浸出段數(shù)為2段；浸出條件第1段的液固比5: 1溫度 100°C， 攪拌轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分，浸出時(shí)間為8h;第2段的液固比8: 1 溫度85°C, 空氣流量0. 6L/min,攪拌轉(zhuǎn)速600轉(zhuǎn)/分，浸出時(shí)間 為6h;，，和"試-瞼結(jié)果浸出液1082mL,含Co32. 92g/L, Cu22. 82g/L; 浸出渣31. 70g，含(:021.52%， Cu4. 18%;浸出渣經(jīng)磁選得，磁性渣 18. 85g,含Co 35. 06%， Cu 6. 80%;硅渣12. 60g含Co0.18%， CuO. 20%; 浸出率Co83. 80%，Cu94.81%;總回收率Co99. 95%, Cu99. 90%;(計(jì) 算方法同例5 )"夕卜，其余與實(shí)施例1所述的相同。 實(shí)施例7磁選渣的再浸原料磁選得到的磁性渣9. 15g。浸出條件浸出原液100mL含H2S(U0. 58g，溫度90。C;攪拌轉(zhuǎn)速 400轉(zhuǎn)/分，浸出時(shí)間為3h，體系電位-200 -250mv。浸出結(jié)果浸出渣量7. lg,其中磁性渣5. 27g，硅渣1.83g。 石茲性渣溶解率42. 40%，結(jié)論是磁性渣在第1段浸出過(guò)程中的浸出性能與合金粉是相同的。
實(shí)施例8關(guān)于浸出槽白合金疏酸第2段浸出為氧化浸出，應(yīng)采用充氣攪拌浸出槽。試驗(yàn)用充氣攪拌浸出槽示意圖如圖2所示。其中攪拌裝置為JHS-1電子恒速攪拌機(jī)1,轉(zhuǎn)速0-1500轉(zhuǎn)/分， 功率90W，可以設(shè)定和穩(wěn)定轉(zhuǎn)速；浸出槽為特制的1.5L燒杯8，規(guī)格 為①120 x 170imi，燒杯座落在電爐4上；攪拌軸9和槳葉5均為鈦制； 槳葉形式為直葉圓盤(pán)渦輪槳，規(guī)格為0)54xii咖；槳葉距杯底約 5-10mm;燒杯內(nèi)裝有兩個(gè)聚四氟乙烯擋板7,規(guī)格為128 x 12咖；擋 板底端距杯底20rnm;空氣管2為帶有噴嘴的玻璃管；噴嘴出口位置 在葉片與軸之間，距葉輪輻板5mm左右；空氣管用卡子3固定在攪拌 支架上，為保溫和防止蒸發(fā)，杯上裝有蓋板6。該裝置還配有接觸變壓器、溫度控制器、溫度探頭、微型空壓機(jī)、 另備有便攜式電位計(jì)，以監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)行的程度。以上實(shí)施例只是對(duì)本發(fā)明作較為詳細(xì)的描述，不是用來(lái)限定本發(fā) 明的保護(hù)范圍的，在不脫離本發(fā)明的精神和構(gòu)思的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員可以進(jìn)行各種改進(jìn)或變化，仍然屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種使用硫酸浸出白合金的方法，該方法有以下步驟1)選用白合金為水淬產(chǎn)品，粒度為1-10mm，用破碎機(jī)和球磨機(jī)將粒狀白合金破碎并磨至-100目--400目作為浸出原料；2)第1段浸出稱取磨至-100目--400目的白合金50-150克于一個(gè)反應(yīng)器中，用H2SO4按液/固(L/S)＝4-7∶1配制浸出液，上述液/固＝4-7∶1是100克合金粉配400-700mL硫酸溶液，其中硫酸溶液的濃度為3.4mol/L，該H2SO4一次投入；在溫度為85-100℃下，攪拌轉(zhuǎn)速為400-1000轉(zhuǎn)/分，浸出時(shí)間為4-10h；上述浸出液送下一工序，進(jìn)行第2段浸出；3)第2段浸出通空氣氧化浸出，主要溶解銅，將溶液體積調(diào)整至700-1000mL，液/固＝7-10∶1，溫度控制在80-85℃，空氣流量是100g合金0.4-1.6L/min，空氣用量150-600L/100g合金，采用充氣渦輪攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為500-700轉(zhuǎn)/分，浸出4-8h，有95±1％的銅溶解；4)礦漿經(jīng)過(guò)濾、用水洗滌，得到渣和濾液，濕渣用水漿化，用濕式磁選機(jī)將磁性和弱磁性料選出，該料占新投入原料的10-20％，返回第1段浸出；剩余礦漿經(jīng)過(guò)濾得到硅渣和濾液，二者均可再利用或均可廢棄；5)得到的浸出液含Cu、Fe、Co、Mn元素，作為回收Cu、CO的原液。
2、 如權(quán)利要求1所述的使用硫酸浸出白合金的方法，其特征 在于稱取磨至-200目--400目的白合金50-150克于一個(gè)反應(yīng)器中， 在第l段浸出時(shí)的溫度為90-lOOt:，液固比為5-6: 1,初始^L 為6. 8N/L，攪拌轉(zhuǎn)速為500-800轉(zhuǎn)/分，浸出6-8h;在第2段浸出時(shí) 的溫度為80-85iC，液固比為8-9: 1，攪拌轉(zhuǎn)速為550-650轉(zhuǎn)/分， 空氣流量是100g合金0. 6-1. 2L/min，浸出5-7h。
3、 如權(quán)利要求l所述的使用疏酸浸出白合金的方法，其特征在 于稱取磨至-200目--300目的白合金50-150克于一個(gè)反應(yīng)器中，在 第l段浸出時(shí)的溫度為90-951C，液固比為5: 1,初始亂變?yōu)?. 8N/L， 攪拌轉(zhuǎn)速為500-700轉(zhuǎn)/分，浸出7-8h;在第2段浸出時(shí)的溫度為80 X:，液固比為8: 1，攪拌轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分，空氣流量是100g合金 0. 6-0. 8L/min,浸出5-6h。
4、 白^r疏酸2段浸出充氣攪拌浸出槽，其特征在于其中的攪 拌裝置為可以設(shè)定和穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的電子恒速攪拌機(jī)(1)，浸出槽為1.5L 燒杯(8 )，該燒杯被放置在電爐(4 )上，攪拌軸(9 )和槳葉(5 )均 為鈦制，槳葉為直葉圃盤(pán)渦輪槳，槳葉距杯底5-10mm，燒杯內(nèi)裝有兩 塊聚四象乙烯擋板(7)，擋板底端距杯底18-22咖，空氣管(2)為帶 有噴嘴的玻璃管，噴嘴出口位置在葉片與軸之間，距葉輪輻板4-6mm, 空氣管用卡子(3 )或其他固定件固定在攪拌支架上，杯上裝有蓋板(6 )。
5、 如權(quán)利要求4所述的充氣攪拌浸出槽，其特征在于上述電子 恒速攪拌機(jī)(1)為JHS-1電子恒速攪拌機(jī)(1 )，上述1. 5L燒杯(8 ) 的規(guī)格為①120 x 170咖，上述直葉圓盤(pán)渦輪槳的規(guī)格為①54 x ll咖的槳葉，上述聚四氟乙烯擋板(7 )的規(guī)格為128 x 12mm。
6、 如權(quán)利要求4所述的充氣攪拌浸出槽，其特征在于該浸出槽 配有接觸變壓器、溫度控制器、溢度探頭、微型空壓機(jī)和監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)行 的程度錄便搆式電位計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種使用硫酸浸出白合金的方法和充氣攪拌浸出槽，該方法的步驟如下白合金磨細(xì)后作浸出原料；第1段浸出稱一定量白合金加于反應(yīng)器中，用H₂SO₄按液/固＝5∶1配制浸出液；在85-100℃下，攪拌浸出；第2段浸出通空氣氧化浸出銅，在80-85℃，充氣渦輪攪拌浸出；礦漿經(jīng)過(guò)濾、水洗，得到渣和濾液，渣漿化，磁性料選出，返回第1段浸出；礦漿經(jīng)過(guò)濾得硅渣和濾液，再利用；浸出液作回收Cu、CO的原液。充氣攪拌浸出槽有攪拌器，燒杯為浸出槽，放置在電爐上，攪拌軸和槳葉均為鈦制，燒杯內(nèi)裝兩塊聚四氟乙烯擋板，空氣管為帶噴嘴的玻璃管，噴嘴出口位置在葉片與軸之間，燒杯上有蓋板。
文檔編號(hào)C22B3/00GK101157982SQ20061011359
公開(kāi)日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2006年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月8日
發(fā)明者徐慶新, 王魁珽 申請(qǐng)人:中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司