一種鈷銅白合金浸出二價鈷的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鈷銅白合金浸出二價鈷的方法，將鈷銅白合金粉碎磨細(xì)至粒度為-100～-300目的粉末；將浸出原料與濃度為1.5-3mol/l的硫酸按照5:1-10:1的液固比混合后添加至帶有攪拌器的反應(yīng)器中，以60-100℃的反應(yīng)溫度、100-300r/min的攪拌速度進(jìn)行常壓浸出反應(yīng)5-10h；將經(jīng)常壓浸出反應(yīng)后的混合物料轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜中，通入高壓氧氣進(jìn)行高壓氧氣氧化浸出反應(yīng)；高壓浸出反應(yīng)完成后，通過冷卻、排氣將高壓反應(yīng)釜溫度降至100-140℃、壓力降至0.05-0.50MPa后將浸出物料轉(zhuǎn)入閃蒸釜中繼續(xù)降溫至常溫；采用板框壓濾機(jī)對閃蒸釜中冷卻后的物料進(jìn)行固液分離，濾餅經(jīng)洗滌回收有價金屬鈷和有價銅，含有二價銅和二價鈷的濾液轉(zhuǎn)入凈化、分離工序。
【專利說明】一種鈷銅白合金浸出二價鈷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到有色金屬濕法冶金領(lǐng)域，具體說涉及一種鈷銅白合金硫酸高壓氧氣間歇式氧化浸出的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈷銅白合金是一種不均勻的合金，共有兩種合金相，一種為Fe-Co-Si合金相，另一種是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，因此水淬白合金一般都需要經(jīng)過粉碎磨細(xì)或電爐熔融水霧化后作浸出原料。鈷銅白合金的化學(xué)成分大致是Co含量25~40%，Cu含量15~30%，F(xiàn)e含量10~35%，Si含量5~15%，為提取鈷銅白合金中的有價金屬鈷和銅，通常采用浸出法將合金中的鈷和銅轉(zhuǎn)入溶液中，或者將鈷轉(zhuǎn)入溶液，而銅留在渣中進(jìn)行選擇性浸出。目前二價鈷的浸出的方法有:硫酸常壓氧氣氧化浸出法、硫酸高壓氧氣氧化浸出法、硫酸氯酸鈉氧化浸出法、硫酸雙氧水氧化浸出法、硫酸氯氣氧化浸出法、硫酸硝酸氧化浸出法等。上述現(xiàn)有技術(shù)的生產(chǎn)方法或正在進(jìn)行的研究方法中大多都存在一些不足或欠缺，例如硫酸常壓氧氣氧化法，浸出速度緩慢、浸出率低、該法的另一缺陷是浸出礦漿中含有較多的硅膠，極難過濾；硫酸氯酸鈉氧化浸出法，浸出效率較好，但該法最大的缺點(diǎn)是氯酸鈉消耗較大，加工成本高；硫酸雙氧水氧化浸出法，也存在加工成本高的缺陷；而硫酸氯氣氧化浸出法和硫酸硝酸氧化浸出法，前者原料中的氯氣是有毒氣體，運(yùn)輸、貯存和使用都存在一定的危險性，后者則在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生氮氧化合物氣體，對環(huán)境會造成較大的污染。[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種鈷銅白合金硫酸高壓氧氣間歇氧化浸出的方法，更具體的講是采用廉價的硫酸作浸出劑，使用氧氣作為氧化劑，提供了一種加工成本低、浸出效率高、工藝便于控制、生產(chǎn)穩(wěn)定可靠、對環(huán)境污染少的鈷銅白合金間歇氧化浸出的方法。
[0004]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
一種鈷銅白合金浸出二價鈷的方法，其特征在于，包括以下步驟:原料:將水淬鈷銅白合金粉碎磨細(xì)至一定粒度為-100~-300目作為浸出原料；
(2)常壓浸出反應(yīng):將浸出原料與起始濃度為1.5-3mol/l的硫酸水按照5:1-10:1的液固比混合后添加至帶有攪拌的反應(yīng)器中，在60-100°C的反應(yīng)溫度、100-300r/min的攪拌速度下進(jìn)行常壓浸出反應(yīng)5-10h ；
(O制備浸出
(3)高壓氧化浸出反應(yīng):將經(jīng)常壓浸出反應(yīng)后的混合物料轉(zhuǎn)入到高壓反應(yīng)釜中，在120-200 °C的反應(yīng)溫度、0.50-2.0MPa的反應(yīng)壓力、100_300r/min的攪拌速度和100-300Nm3/h氧氣流量下進(jìn)行高壓氧氣氧化浸出反應(yīng)10_15h ；
(4)反應(yīng)物料降溫冷卻:從高壓反應(yīng)釜中取浸出渣檢測，當(dāng)浸出渣中Co比重<0.5%、Cu比重≤0.5%時停止反應(yīng)，采用冷卻、排氣的方法將反應(yīng)釜溫度降至100-140C。、壓力降至0.05-0.50MPa后將浸出物料從高壓釜轉(zhuǎn)往閃蒸釜中繼續(xù)降溫至常溫；
(5)固液分離:采用板框壓濾機(jī)對閃蒸釜中冷卻后的物料進(jìn)行固液分離，濾渣經(jīng)洗滌回收有價金屬鈷和有價銅，含有二價銅和二價鈷的濾液轉(zhuǎn)入凈化、分離工序。
[0005]進(jìn)一步地，所述常壓浸出反應(yīng)和高壓氧化浸出反應(yīng)均采用間歇式操作。
[0006]本發(fā)明采取以上技術(shù)方案的有益效果為:
本發(fā)明采用的原料是經(jīng)過原料供給國當(dāng)?shù)丶庸さ某跫壱睙挳a(chǎn)品，符合有關(guān)國家的出口政策，原料來源充足有保障，并且使用方便、安全；以廉價的氧氣代替昂貴的氧化劑進(jìn)行選擇性浸出，將有價金屬鈷和有價金屬銅浸出在溶液中，鐵被抑制在浸出渣中以赤鐵礦形式與鈷、銅實(shí)現(xiàn)分離，集浸出與分離一次完成，減少了生產(chǎn)工序，提高了生產(chǎn)效率，降低了輔料消耗和生產(chǎn)成本；以氧氣作為氧化劑氧化浸出有價金屬鈷和有價銅，無有害氣體排放，生產(chǎn)過程降低了環(huán)境污染，提高了環(huán)保效果。浸出渣以赤鐵礦狀態(tài)去除分離，渣量小、水分低、有價金屬損失少，從而提高了有價金屬的回收率；硫酸高壓氧氣間歇氧化浸出生產(chǎn)過程工藝條件便于控制，生產(chǎn)穩(wěn)定且效果良好。
【具體實(shí)施方式】[0007]以下對本發(fā)明的具體實(shí)施做進(jìn)一步詳述:
實(shí)施例1:
稱取粉碎磨細(xì)至過-100目篩的鈷銅白合金粉末1.6t(其中Co37.20.wt%、Cul6.07wt%、Fe32.59wt%、Sil2.15wt%)，按液固比為10:1的比例將其與起始濃度為1.5mol/l硫酸溶液混合，設(shè)定反應(yīng)溫度為60°C、攪拌速度為100r/min、常壓浸出5h ;然后轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜，設(shè)定反應(yīng)溫度120°C、反應(yīng)壓力0.5MPa、攪拌速度100r/min、氧氣流量100Nm3/h高壓氧化浸出反應(yīng)IOh ;反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)后通過冷卻、排氣待反應(yīng)釜壓力降為0.05MPa、溫度降為100°C后將料液排至閃蒸釜繼續(xù)降至室溫，再采用板框壓濾機(jī)固液分離，壓濾后收集浸出渣1.12t，渣中鈷0.25%，銅0.28% ;浸出液中鈷浸出率99.5%，銅浸出率98.8%。
[0008]實(shí)施例2
稱取粉碎磨細(xì)至過-300目篩的鈷銅白合金粉末3.2t(其中Co37.20.wt%、Cul6.07wt%、Fe32.59wt%、Sil2.15wt%)，按液固比為5:1的比例將其與起始濃度為3mol/l硫酸溶液混合，設(shè)定反應(yīng)溫度為100°C、攪拌速度為300r/min、常壓浸出反應(yīng)IOh ;然后轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜，設(shè)定反應(yīng)溫度200°C、反應(yīng)壓力2.0MPa、攪拌速度300r/min、氧氣流量300Nm3/h高壓氧化浸出反應(yīng)15h ;反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)后通過排氣、冷卻待反應(yīng)釜壓力降為0.50MPa、溫度降為140°C后將料液排至閃蒸釜繼續(xù)降至常溫，再采用板框壓濾機(jī)固液分離，壓濾后收集浸出渣2.29t，渣中鈷0.36%，銅0.38% ;浸出液中鈷浸出率99.3%，銅浸出率98.2%。
[0009]實(shí)施例3
稱取粉碎磨細(xì)過-200目篩的鈷銅白合金粉末2.6t (其中Co37.20.wt%、Cul6.07wt%、Fe32.59wt%、Sil2.15wt%)，按液固比為7.5:1的比例將其與起始濃度為2.5mol/l硫酸溶液混合，設(shè)定反應(yīng)溫度為80°C、攪拌速度為150r/min、常壓浸出反應(yīng)7h ;然后轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜，設(shè)定反應(yīng)溫度180°C、反應(yīng)壓力1.5MPa、攪拌速度200r/min、氧氣流量200Nm3/h高壓氧化浸出反應(yīng)12h ;反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)后通過排氣、冷卻待反應(yīng)釜壓力降為0.25MPa、溫度降為120°C后將料液排至閃蒸釜繼續(xù)降至常溫，再采用板框壓濾機(jī)固液分離，壓濾后收集浸出渣1.8t，渣中鈷0.48%，銅0.37% ;浸出液中鈷浸出率99.1%，銅浸出率98.4%。
[0010]實(shí)施例4
稱取粉碎磨細(xì)至過-150目篩的鈷銅白合金粉末1.6t(其中Co37.20.wt%、Cul6.07wt%、Fe32.59wt%、Sil2.15wt%)，按液固比為8:1的比例將其與起始濃度為2mol/l硫酸溶液混合，設(shè)定反應(yīng)溫度為95°C、攪拌速度為275r/min、常壓浸出反應(yīng)6h ;然后轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜，設(shè)定反應(yīng)溫度140°C、反應(yīng)壓力1.2MPa、攪拌速度160r/min、氧氣流量120Nm3/h高壓氧化浸出反應(yīng)IOh ;反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)后通過排氣、冷卻待反應(yīng)釜壓力降為0.20MPa、溫度降為110°C后將料液排至閃蒸釜繼續(xù)降至常溫，再采用板框壓濾機(jī)固液分離，壓濾后收集浸出渣1.U，渣中鈷0.40%，銅0.37% ;浸出液中鈷浸出率99.3%，銅浸出率98.4%。
[0011]實(shí)施例5
稱取粉碎磨細(xì)至過-150目篩的鈷銅白合金粉末2.6t(其中Co37.20.wt%、Cul6.07wt%、Fe32.59wt%、Sil2.15wt%)，按液固比為7.5:1的比例將其與起始濃度為2.5mol/l硫酸溶液混合，設(shè)定反應(yīng)溫度為75°C、攪拌速度為120r/min、常壓浸出反應(yīng)7h ;然后轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜，設(shè)定反應(yīng)溫度150°C、反應(yīng)壓力0.80MPa、攪拌速度180r/min、氧氣流量150Nm3/h高壓氧化浸出反應(yīng)15h ;反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)后通過排氣、冷卻待反應(yīng)釜壓力降為0.1MPa、溫度降為110°C后將料液排至閃蒸釜繼續(xù)降溫，再采用板框壓濾機(jī)固液分離，壓濾后收集浸出渣
1.7t，渣中鈷0.45%， 銅0.36% ;浸出液中鈷浸出率99.2%，銅浸出率98.5%。
【權(quán)利要求】
1.一種鈷銅白合金浸出二價鈷的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將鈷銅白合金粉碎磨細(xì)至粒度為-100~-300目的粉末； (2)將浸出原料與濃度為1.5-3mol/l的硫酸按照5:1_10:1的液固比混合后添加至帶有攪拌器的反應(yīng)器中，以60-100°C的反應(yīng)溫度、100-300r/min的攪拌速度進(jìn)行常壓浸出反應(yīng) 5-10h ； (3)將經(jīng)常壓浸出反應(yīng)后的混合物料轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜中，通入高壓氧氣進(jìn)行高壓氧氣氧化浸出反應(yīng)10-15h，控制高壓反應(yīng)釜的反應(yīng)溫度為120-200 °C、反應(yīng)壓力為0.50-2.0MPa、攪拌速度為100-300r/min，通入的高壓氧氣流量為100-300Nm3/h ； (4)高壓浸出反應(yīng)完成后，通過冷卻、排氣將高壓反應(yīng)釜溫度降至100-14(TC、壓力降至0.05-0.50MPa后將浸出物料轉(zhuǎn)入閃蒸釜中繼續(xù)降溫至常溫； (5)采用板框壓濾機(jī)對閃蒸釜中冷卻后的物料進(jìn)行固液分離，濾餅經(jīng)洗滌回收有價金屬鈷和有價銅，含有二價銅和二價鈷的濾液轉(zhuǎn)入凈化、分離工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈷銅白合金浸出二價鈷的方法，其特征在于，所述常壓浸出反應(yīng)和高壓氧化浸出反應(yīng)均采用間歇式操作。
【文檔編號】C22B15/00GK103834805SQ201410034321
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】陳以貴, 牛鎮(zhèn)嶺, 杜長福, 仲扣成 申請人:江蘇凱力克鈷業(yè)股份有限公司