專利名稱：一種多級(jí)礦漿分解電積槽及分解電積聯(lián)合工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬的濕法冶煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多級(jí)礦漿分解電積槽及其應(yīng)用于水鈷礦的分解電積聯(lián)合工藝。
背景技術(shù)：
一般的銅和鈷濕法冶金中，對(duì)礦物的分解和電積是在兩套設(shè)備中完成的。首先是在分解槽中對(duì)礦物的分解，在壓濾機(jī)里過濾之后得到含銅和鈷的分解液；之后在電積槽中進(jìn)行電積，提取銅。電積液再返回分解槽中用于對(duì)礦物的分解。這條工藝的設(shè)備多，流程長，而且電積液還要定期除鐵錳。相對(duì)來說工藝比較復(fù)雜，維護(hù)困難成本高。針對(duì)鈷品位較低的水鈷礦，常規(guī)的基本流程為浸出-壓濾機(jī)過濾-銅萃取-得到鈷液和銅液。鈷液凈化處理后制取鈷產(chǎn)品，銅液去電積制取電解銅，其基本設(shè)備配制如附圖1所示。先用硫酸浸出分解， 將鈷銅全部浸出進(jìn)入溶液中，然后用銅萃取劑將銅萃取出來，之后再電積出電解銅。該過程由于礦中的鈷含量較低，造成鈷液的濃度很低，浸出液的鈷含量也就偏低，工藝流程長，生產(chǎn)成本也較高。采用這種常規(guī)工藝制取的鈷產(chǎn)品的產(chǎn)量很低，生產(chǎn)效率低下。由于礦物的品位低，導(dǎo)致分解浸出液中的鈷含量很低，通常不超過10g/L。而雜質(zhì)元素(如鐵)的含量相對(duì)較高(鐵可達(dá)到5g/L左右)。這樣在凈化除雜質(zhì)的過程中，造成除雜質(zhì)的費(fèi)用很高。另外分解浸出所需的酸耗也會(huì)增加。由于所有被分解浸出的金屬元素都是要消耗酸的，而浸出的有價(jià)金屬少，雜質(zhì)元素多，酸耗也隨之升高。另外，水鈷礦中含有的金屬種類繁多，如何在節(jié)省資源的前提下，根據(jù)實(shí)際需要提取所需比例的礦物，這是常規(guī)的分解浸出工藝無法完成的。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述所指的現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明提供一種多級(jí)礦漿分解電積槽，將對(duì)礦物的分解和電積一次性完成，節(jié)省了設(shè)備及占地面積，減少了物料的轉(zhuǎn)移量，提高了生產(chǎn)效率；還提供了一種利用該分解電積槽的分解電積聯(lián)合工藝，以根據(jù)不同的浸出要求，提高浸出效果，達(dá)到合理浸出的目的，節(jié)省還原劑的用量，縮短工藝流程，從而降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種多級(jí)礦漿分解電積槽，各級(jí)均包括立方形電積室和立方形分解室，所述分解室內(nèi)設(shè)置有提升攪拌槳，該分解室垂直下端設(shè)置有與之相連通的潛室，電積室頂端懸掛有電極板，所述電積室及分解室緊鄰設(shè)置形成一體式結(jié)構(gòu)，電積室與分解室之間垂直設(shè)置有溢流板。所述電極板與溢流板之間平行懸掛有將電極板與溢流板分隔開且平行于電極板的擋流板。所述電積室底部設(shè)置有帶一定傾斜角度的礦渣導(dǎo)流斜板。該礦渣導(dǎo)流斜板在電積室長度方向及寬度方向上的傾斜度均大于15度且小于60度。
電積室內(nèi)靠近尾端處垂直設(shè)置有直角形電解液溢流管，該電解液溢流管的水平端與次一級(jí)的潛室或設(shè)在末級(jí)電積室外側(cè)的電解液出口相連通。末級(jí)潛室外側(cè)設(shè)置有與之相連通的進(jìn)礦口，首級(jí)潛室外側(cè)設(shè)置有與之相連通的電解液進(jìn)入管，且首級(jí)電積室外側(cè)設(shè)置有礦渣漿出口 ；各級(jí)潛室除末級(jí)外，均還與次一級(jí)的電積室相連通。本發(fā)明還包括以下技術(shù)方案一種應(yīng)用上述多級(jí)礦漿分解電積槽的分解電積聯(lián)合工藝，以鈷金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)占1%-10%的水鈷礦礦粉為原料，其步驟如下
步驟一，酸浸分解，取粒度小于100目的礦粉調(diào)制成礦漿后輸入首級(jí)分解室中，往末級(jí)分解室加入O. 05 O. 25mol/L的硫酸溶液以使固液兩相逆流，加入還原劑亞硫酸鈉，控制液固比>3，在常壓、反應(yīng)溫度60 90° C條件下于各級(jí)分解室內(nèi)充分?jǐn)嚢杌旌?、浸取O. 5 3h ；
步驟二，電積提銅，所述步驟一中浸出的礦漿溢流進(jìn)入電積室且在電積室內(nèi)固液粗分離成漿液和礦渣，礦渣進(jìn)入次一級(jí)分解室進(jìn)行次一級(jí)分解或者經(jīng)礦渣漿出口排出，所述漿液實(shí)施電積提銅，電積過程中的電流密度為100 500A/m2，溫度保持在常溫 60°C ；
步驟三，定期排出提銅后液，若該提銅后液的鈷含量達(dá)到20g/L以上進(jìn)入步驟四，否則提銅后液返回步驟一，與礦漿充分?jǐn)嚢杌旌虾笥糜谒峤?br> 步驟四，所述提銅后液進(jìn)行凈化處理后得到初步除銅后的鈷液，所述排出的礦渣洗滌后集中儲(chǔ)存，洗渣水返回酸浸。所述還原劑亞硫酸鈉采用工業(yè)級(jí)無水亞硫酸鈉，其用量為礦粉中鈷金屬質(zhì)量的
O.6 O. 8 倍。所述酸浸分解中的硫酸溶液的用量為礦粉中鈷金屬質(zhì)量的3 4倍。所述步驟三的提銅后液需補(bǔ)充硫酸，控制氫離子濃度在O.1 O. 5mol/L之間再返回酸浸。本發(fā)明所披露的多級(jí)礦漿分解電積槽與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)緊湊、占地小、成本低、在節(jié)約了用地及原材料的同時(shí)，還能有效去除生產(chǎn)過程中的雜質(zhì)，大大簡化后續(xù)清理維護(hù)工作，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，環(huán)保經(jīng)濟(jì)。利用該分解電積槽的水鈷礦的分解電積聯(lián)合工藝在酸性環(huán)境下進(jìn)行，通過酸的作用，將可溶的金屬從固相轉(zhuǎn)到液相；通過電積的作用，將液相中的銅在陰極沉積下來，得到電解銅；同時(shí)溶液中的鐵在陰極由三價(jià)被還原成二價(jià)，而二價(jià)鐵離子又可用于將礦中的高價(jià)鈷還原為二價(jià)從而進(jìn)入溶液中，比常規(guī)工藝節(jié)約節(jié)省了還原劑1/2 1/3的用量。本發(fā)明的液相循環(huán)使用，直至溶液中的鈷達(dá)到所需要的濃度后，再定期定量排出，以獲得鈷濃度高而且穩(wěn)定的浸出液，合格鈷液中鈷的含量在試驗(yàn)過程中最高達(dá)到了 40g/L。另外，通過對(duì)電積的電流密度進(jìn)行調(diào)控，可以控制電積銅的量，達(dá)到對(duì)分解浸出的控制，這是常規(guī)濕法冶金不能達(dá)到的功能。電流密度的改變，直接改變了電積過程中氫離子的產(chǎn)生數(shù)量，從而可以調(diào)整分解浸出時(shí)的酸度，進(jìn)而可以控制對(duì)礦粉中鐵浸出，以達(dá)到合理浸出的目的。


附圖1是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意 附圖2是附圖1的A-A剖視示意圖；附圖3是附圖1的B-B剖視示意 附圖4是本發(fā)明的分解電積聯(lián)合工藝的原理圖。圖示所示標(biāo)號(hào)1-電解液出口 ；2-電積室；3_進(jìn)礦口 ；4-分解室；5-電解液溢流管；6_電解液進(jìn)入管；7_礦渣漿出口 ；8_擋流板；9_提升攪拌槳;10_潛室;11_溢流板；12-礦渣導(dǎo)流斜板；13_電極板。
具體實(shí)施例方式為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。如圖1、圖2、圖3所示的一種多級(jí)礦漿分解電積槽，各級(jí)均包括相鄰設(shè)置的立方形電積室2和立方形分解室4，所述分解室4內(nèi)設(shè)置有提升攪拌槳9，該分解室4垂直下端設(shè) 置有與之相連通的潛室10，所述電積室2與分解室4之間設(shè)置有溢流板11，電積室2頂端懸掛有電極板13，所述電極板13與溢流板11之間平行懸掛有將電極板13與溢流板11分隔開且平行于電極板13的擋流板8，電積室2底部沿電積室2長度方向設(shè)置有帶一定傾斜角度的礦渣導(dǎo)流斜板12，電積室2內(nèi)靠近尾端處垂直設(shè)置有直角形電解液溢流管5，該電解液溢流管5的水平端與次一級(jí)的潛室10或者設(shè)在末級(jí)電積室2外側(cè)的電解液出口 I相連通；
首級(jí)潛室10外側(cè)設(shè)置有與之相連通的電解液進(jìn)入管6，且首級(jí)電積室2外側(cè)設(shè)置有礦渣漿出口 7，末級(jí)潛室10外側(cè)還設(shè)置有與之相連通的進(jìn)礦口 3 ;各級(jí)潛室10除末級(jí)外，均還與次一級(jí)的電積室2相連通。所述礦渣導(dǎo)流斜板12在電積室2長度方向及寬度方向上的傾斜度均大于15度且小于60度。為提高生產(chǎn)率，本發(fā)明采用多級(jí)級(jí)聯(lián)的方式，共由三級(jí)級(jí)聯(lián)而成，電解液由首級(jí)的電解液進(jìn)入管6輸入到該級(jí)潛室10內(nèi)，礦漿由末級(jí)的進(jìn)礦口 3輸入到該級(jí)的潛室10內(nèi)，在各級(jí)分解室4內(nèi)的提升攪拌槳9作用下，將電解液和礦漿吸入各級(jí)分解室4內(nèi)進(jìn)行混合、分解，繼而經(jīng)溢流板11流入各級(jí)電積室2進(jìn)行電解沉積產(chǎn)出陰極金屬，其中，
電解液的流經(jīng)順序?yàn)殡娊庖哼M(jìn)入管6-首級(jí)潛室-首級(jí)分解室-首級(jí)溢流板-首級(jí)電積室-首級(jí)電解液溢流管-二級(jí)潛室-二級(jí)分解室-二級(jí)溢流板-二級(jí)電積室-二級(jí)電解液溢流管-末級(jí)潛室-末級(jí)分解室-末級(jí)溢流板-末級(jí)電積室-電解液出口 I ;
礦漿的流經(jīng)順序?yàn)檫M(jìn)礦口 3-末級(jí)潛室-末級(jí)分解室-末級(jí)溢流板-末級(jí)電積室-二級(jí)潛室-二級(jí)分解室-二級(jí)溢流板-二級(jí)電積室-首級(jí)潛室-首級(jí)分解室-首級(jí)溢流板-首級(jí)電積室-礦渣漿出口 7。各級(jí)電積室2頂端懸設(shè)有擋流板8，用于將分解室4內(nèi)經(jīng)溢流板11流過來的礦漿擋住，并由擋流板8底部進(jìn)入掛有電極板13的電積區(qū)間。擋流板8可以將礦渣壓在電積區(qū)的底部，與電解液進(jìn)行初步的分離，以便進(jìn)行電積，不至于影響到電積銅的質(zhì)量。礦渣導(dǎo)流斜板12的長度方向傾斜度大于15度且小于60度，寬度方向的傾斜度也大于15度且小于60度，以便渣漿能順著斜底流出電積區(qū)。需要指明的是，該多級(jí)分解電積槽可用于多種礦物的分解及電積，如水鈷礦、氧化銅礦。如附圖4所示，本發(fā)明還披露了一種應(yīng)用上述多級(jí)礦漿分解電積槽的分解電積聯(lián)合工藝，該分解電積聯(lián)合工藝以鈷金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)占1%-10%的的水鈷礦礦粉為原料，其步驟如下
步驟一，酸浸分解，取粒度小于100目的礦粉調(diào)制成礦漿后輸入首級(jí)分解室4中，往末級(jí)分解室4加入O. 05 O. 25mol/L的硫酸溶液以使固液兩相逆流，加入還原劑亞硫酸鈉，控制分解的液固比>3，在常壓、反應(yīng)溫度60 90°C條件下于各級(jí)分解室內(nèi)充分?jǐn)嚢杌旌稀⒔. 5 3h ;
步驟二，電積提銅，所述步驟一中浸出的礦漿溢流進(jìn)入電積室2且在電積室2內(nèi)通過擋流板8將礦渣壓在電積區(qū)的底部，固液粗分離成漿液和礦渣，礦渣進(jìn)入次一級(jí)分解室4或者經(jīng)礦渣漿出口 7排出，所述漿液實(shí)施電積提銅，電積過程中的電流密度為100 500A/m2，溫度保持在常溫 60°C ；
步驟三，定期排出提銅后液，若該提銅后液的鈷含量達(dá)到后續(xù)工序的濃度要求即達(dá)到20g/L以上則進(jìn)入步驟四，否則提銅后液返回步驟一，與礦漿充分?jǐn)嚢杌旌虾笥糜谒峤?步驟四，所述提銅后液進(jìn)行凈化處理后得到初步除銅后的鈷液，所述排出的礦渣洗滌后集中儲(chǔ)存，洗渣水返回酸浸。所述電解液即硫酸溶液，由首級(jí)的電解液進(jìn)入管6輸入到該級(jí)潛室10內(nèi)，礦漿由末級(jí)的進(jìn)礦口 3輸入到該級(jí)的潛室10內(nèi)，在各級(jí)分解室4內(nèi)的提升攪拌槳9作用下，將電解液和礦漿吸入各級(jí)分解室4內(nèi)進(jìn)行混合、分解，繼而經(jīng)溢流板11流入各級(jí)電積室2進(jìn)行電解沉積產(chǎn)出陰極銅。所述步驟一中的亞硫酸鈉采用工業(yè)級(jí)無水亞硫酸鈉，其用量為礦粉中鈷金屬質(zhì)量的O. 6^0. 8倍，比常規(guī)工藝節(jié)約1/2 1/3。所述酸浸分解中的硫酸溶液的用量為礦粉中鈷金屬質(zhì)量的3 4倍，比常規(guī)工藝節(jié)約 20%ο所述步驟三的提銅后液需補(bǔ)充硫酸，控制氫離子濃度在O.1 O. 5mol/L之間再返回酸浸。實(shí)施例1 一種分解電積聯(lián)合工藝，其步驟如下
步驟一，酸浸分解，取粒度小于100目的水鈷礦礦粉調(diào)制成礦漿后輸入首級(jí)分解室4中，往末級(jí)分解室4加入O. 05mol/L的硫酸溶液，硫酸溶液的用量為礦粉中鈷金屬質(zhì)量的4倍，加入還原劑亞硫酸鈉，亞硫酸鈉的用量為礦粉中鈷金屬質(zhì)量的O. 8倍，控制分解的液固比為3:1，在常壓、反應(yīng)溫度90°C條件下于各級(jí)分解室內(nèi)充分?jǐn)嚢杌旌?、浸?h ；
步驟二，電積提銅，所述步驟一中浸出的礦漿溢流進(jìn)入電積室2且在電積室2內(nèi)固液粗分離成漿液和礦渣，礦渣進(jìn)入次一級(jí)分解室4或者經(jīng)礦渣漿出口 7排出，所述漿液實(shí)施電積提銅，電積過程中的電流密度為ΙΟΟΑ/m2，溫度保持在常溫；
步驟三，定期排出提銅后液，若該提銅后液的鈷含量達(dá)到后續(xù)工序的濃度要求則進(jìn)入步驟四，否則提銅后液補(bǔ)充酸液，控制氫離子濃度為O. lmol/L后返回步驟一，與礦漿充分?jǐn)嚢杌旌虾笥糜谒峤?br> 步驟四，所述提銅后液進(jìn)行凈化處理后得到初步除銅后的鈷液，所述排出的礦渣洗滌后集中儲(chǔ)存，洗渣水返回酸浸。
實(shí)施例2 —種分解電積聯(lián)合工藝，其步驟如下
步驟一，酸浸分解，取粒度小于100目的水鈷礦礦粉調(diào)制成礦漿后輸入首級(jí)分解室4中，往末級(jí)分解室4加入O. 10mol/L的硫酸溶液，硫Ife的用量為礦粉中鉆金屬質(zhì)量的3. 6倍，加入還原劑亞硫酸鈉，亞硫酸鈉的用量為礦粉中鈷金屬質(zhì)量的O. 7倍，控制分解的液固比為4:1，在常壓、反應(yīng)溫度70°C條件下于各級(jí)分解室內(nèi)充分?jǐn)嚢杌旌?、浸?. 5h ；
步驟二，電積提銅，所述步驟一中浸出的礦漿溢流進(jìn)入電積室2且在電積室2內(nèi)固液粗分離成漿液和礦渣，礦渣進(jìn)入次一級(jí)分解室4或者經(jīng)礦渣漿出口 7排出，所述漿液實(shí)施電積提銅，電積過程中的電流密度為177A/m2，溫度保持在常溫；
步驟三，定期排出提銅后液，若該提銅后液的鈷含量達(dá)到后續(xù)工序的濃度要求則進(jìn)入步驟四，否則提銅后液補(bǔ)充酸液，控制氫離子濃度為O. 2mol/L后返回步驟一，與礦漿充分?jǐn)嚢杌旌虾笥糜谒峤?br> 步驟四，所述提銅后液進(jìn)行凈化處理后得到初步除銅后的鈷液，所述排出的礦渣洗滌后集中儲(chǔ)存，洗渣水返回酸浸。 實(shí)施例3 —種分解電積聯(lián)合工藝，其步驟如下
步驟一，酸浸分解，取粒度小于100目的水鈷礦礦粉調(diào)制成礦漿后輸入首級(jí)分解室4中，往末級(jí)分解室4加入O. 25mol/L的硫酸溶液，硫Ife的量為礦粉中鉆金屬質(zhì)量的3倍，加入還原劑亞硫酸鈉，亞硫酸鈉的量為礦粉中鈷金屬質(zhì)量的O. 6倍，控制分解的液固比為4:1，在常壓、反應(yīng)溫度60°C條件下于各級(jí)分解室內(nèi)充分?jǐn)嚢杌旌?、浸取O. 5h ；
步驟二，電積提銅，所述步驟一中浸出的礦漿溢流進(jìn)入電積室2且在電積室2內(nèi)固液粗分離成漿液和礦渣，礦渣進(jìn)入次一級(jí)分解室4或者經(jīng)礦渣漿出口 7排出，所述漿液實(shí)施電積提銅，電積過程中的電流密度為500A/m2，溫度保持在常溫；
步驟三，定期排出提銅后液，若該提銅后液的鈷含量達(dá)到后續(xù)工序的濃度要求則進(jìn)入步驟四，否則提銅后液補(bǔ)充酸液，控制氫離子濃度為O. 5mol/L后返回步驟一，與礦漿充分?jǐn)嚢杌旌虾笥糜谒峤?br> 步驟四，所述提銅后液進(jìn)行凈化處理后得到初步除銅后的鈷液，所述排出的礦渣洗滌后集中儲(chǔ)存，洗渣水返回酸浸。本發(fā)明中的還原劑還可采用硫酸亞鐵等亞鐵鹽或者亞鐵鹽的混合物、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、二氧化硫氣體等其他還原劑，產(chǎn)生與使用亞硫酸鈉作為還原劑相同或相似的技術(shù)效果。本發(fā)明應(yīng)用本申請(qǐng)人開發(fā)的固液兩相逆流的分解電積槽，礦粉的分解浸出過程和銅的電積過程都在該設(shè)備中完成。其中液相循環(huán)使用，直至溶液中的鈷達(dá)到所需要的濃度后，再定期定量排出，以獲得鈷濃度高而且穩(wěn)定的浸出液，合格鈷液中鈷的含量可能提高到近40g/L。這個(gè)過程中，由于電積的作用，銅可以穩(wěn)定在一個(gè)合適的濃度，以保證電解銅的質(zhì)量。本發(fā)明在酸性環(huán)境下進(jìn)行，體系的酸度控制在O.1 O. 5N之間，即氫離子濃度在
O.1 O. 5mol/L之間。通過酸的作用，將可溶的金屬從固相轉(zhuǎn)到液相。通過電積的作用，將液相中的銅在陰極沉積下來，得到電解銅。同時(shí)溶液中的鐵在陰極由于電解的作用，會(huì)發(fā)生價(jià)態(tài)變化，由三價(jià)被還原成二價(jià)，而二價(jià)鐵離子是很好的還原劑，當(dāng)其隨溶液再次進(jìn)入分解浸出區(qū)時(shí)，能起到還原劑的作用，正好可用于將礦中的高價(jià)鈷還原為二價(jià)進(jìn)入溶液中，節(jié)省還原劑的用量。在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，還原劑用量比常規(guī)工藝用量減少一半以上，可以大大降低成本。
本發(fā)明的另一貢獻(xiàn)在于通過對(duì)電積條件的控制，達(dá)到對(duì)水鈷礦浸出酸度的控制。即根據(jù)不同的浸出要求，通過調(diào)整電積的電流密度，可以控制電積銅的量，來控制產(chǎn)生的酸度，調(diào)節(jié)分解浸出的條件，以保證分解浸出按需要進(jìn)行。這一點(diǎn)是常規(guī)的分解浸出工藝所無法達(dá)到的。我們知道，電積過程是一個(gè)增酸的過程。在陰積，銅離子得到電子變成金屬銅在陰極析出；在陽極，水失去電子放出氧氣產(chǎn)生氫離子。產(chǎn)生的氫離子隨著溶液的流動(dòng)進(jìn)入分解浸出區(qū)，對(duì)礦石進(jìn)行分解，將可溶金屬溶解出來進(jìn)行溶液中，溶液再進(jìn)入電積區(qū)重復(fù)上一過程。隨著電流密度的提高，銅的電積量就越大。電流密度的改變，直接改變了電積過程中氫離子的產(chǎn)生數(shù)量，從而改變分解浸出的酸度，進(jìn)而可以控制分解浸出的效果。以下為本發(fā)明人所作的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)例I中所用水鈷礦礦粉的金屬成分包括鈷1. 6%，銅43. 28%，鐵O. 6%。充槽底液的成分包括鈷15. 19g/L，銅22. 19g/L，鐵O. lg/L，氫離子濃度為O. 25mol/L。控制電積的電流密度為144A/m2。經(jīng)過9個(gè)小時(shí)的連續(xù)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，浸出液中的銅相對(duì)穩(wěn)定，浸出液和渣的分析結(jié)果如下
浸出液成分包括鈷16. 73g/L，銅21. 75g/L，鐵4. 88g/L，氫離子濃度為O. 25 mol/L。浸出渣成分包括鈷O. 22%，銅O. 34%。過程中制得電解銅44克。 實(shí)驗(yàn)例2采用的礦粉成分及充槽底液成分與實(shí)驗(yàn)例I相同?？刂齐姺e的電流密度為177A/m2。其他反應(yīng)條件與實(shí)驗(yàn)例I 一致，經(jīng)過9個(gè)小時(shí)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)后，浸出液中的銅相對(duì)穩(wěn)定，浸出液和渣的分析結(jié)果如下
浸出液成分包括鈷15. 98g/L，銅19. 23g/L，鐵10. 77g/L，氫離子濃度為O. 5 mol/L。浸出渣成分包括鈷O. 17%,銅O. 27%。過程中制得電解銅108克。由該對(duì)比實(shí)驗(yàn)可以看出通過調(diào)整電積的電流密度，可以改變浸出的比例，從而最終改變浸出效果。隨著電積的電流密度提高，渣中含有價(jià)金屬越低，浸出效果更好。同時(shí)銅的電解量也增加，但是鐵的浸出量也增加很快。生產(chǎn)者可以根據(jù)實(shí)際的冶煉需求，通過調(diào)整電積的電流密度，達(dá)到所需的效果。上述實(shí)施例中提到的內(nèi)容并非是對(duì)本發(fā)明的限定，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，任何顯而易見的替換均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多級(jí)礦漿分解電積槽，各級(jí)均包括立方形電積室(2)和立方形分解室(4)，所述分解室(4)內(nèi)設(shè)置有提升攪拌槳(9)，該分解室(4)垂直下端設(shè)置有與之相連通的潛室(10)，電積室(2)頂端懸掛有電極板(13)，其特征在于所述電積室(2)及分解室(4)緊鄰設(shè)置形成一體式結(jié)構(gòu)，電積室(2)與分解室(4)之間垂直設(shè)置有溢流板(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)礦漿分解電積槽，其特征在于所述電極板(13)與溢流板(11)之間平行懸掛有將電極板(13)與溢流板(11)分隔開且平行于電極板(13)的擋流板⑶。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多級(jí)礦漿分解電積槽，其特征在于所述電積室(2)底部設(shè)置有帶一定傾斜角度的礦渣導(dǎo)流斜板(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多級(jí)礦漿分解電積槽，其特征在于所述礦渣導(dǎo)流斜板 (12)在電積室(2)長度方向及寬度方向上的傾斜度均大于15度且小于60度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多級(jí)礦漿分解電積槽，其特征在于電積室(2)內(nèi)靠近尾端處垂直設(shè)置有直角形電解液溢流管(5)，該電解液溢流管(5)的水平端與次一級(jí)的潛室(10)或者設(shè)在末級(jí)電積室(2)外側(cè)的電解液出口(I)相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多級(jí)礦漿分解電積槽，其特征在于首級(jí)潛室(10)外側(cè)設(shè)置有與之相連通的電解液進(jìn)入管出)，首級(jí)電積室(2)外側(cè)設(shè)置有礦渣漿出口(7)，末級(jí)潛室(10)外側(cè)設(shè)置有與之相連通的進(jìn)礦口(3);各級(jí)潛室(10)除末級(jí)外，均還與次一級(jí)的電積室⑵相連通。
7.—種應(yīng)用權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的多級(jí)礦衆(zhòng)分解電積槽的分解電積聯(lián)合工藝， 以鈷金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)占1%_10%的水鈷礦礦粉為原料，其步驟如下步驟一，酸浸分解，取粒度小于100目的礦粉調(diào)制成礦漿后輸入首級(jí)分解室(4)中，往末級(jí)分解室(4)加入O. 05 O. 25mol/L的硫酸溶液以使固液兩相逆流,加入還原劑亞硫酸鈉，控制液固比> 3，在反應(yīng)溫度60 90°C條件下于各級(jí)分解室內(nèi)充分?jǐn)嚢杌旌?、浸取O.5 3h ;步驟二，電積提銅，所述步驟一中浸出的礦漿溢流進(jìn)入電積室(2)且在電積室(2)內(nèi)固液粗分離成漿液和礦渣，礦渣進(jìn)行次一級(jí)分解或者排出，所述漿液實(shí)施電積提銅，電積過程中的電流密度為100 500A/m2，溫度保持在常溫 60°C ；步驟三，定期排出經(jīng)多級(jí)電積提銅后得到的提銅后液，若該提銅后液的鈷含量達(dá)到 20g/L以上則進(jìn)入步驟四，否則提銅后液返回步驟一，與礦漿充分?jǐn)嚢杌旌虾笥糜谒峤?；步驟四，所述提銅后液進(jìn)行凈化處理后得到初步除銅后的鈷液，所述排出的礦渣洗滌后集中儲(chǔ)存，洗渣水返回酸浸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分解電積聯(lián)合工藝，其特征在于所述還原劑亞硫酸鈉采用工業(yè)級(jí)無水亞硫酸鈉,用量為礦粉中鈷金屬質(zhì)量的O. 6^0. 8倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分解電積聯(lián)合工藝，其特征在于所述酸浸分解中的硫酸溶液的用量為礦粉中鈷金屬質(zhì)量的3 4倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的分解電積聯(lián)合工藝，其特征在于所述步驟三的提銅后液需補(bǔ)充硫酸，控制氫離子濃度在O.1 O. 5mol/L之間再返回酸浸。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多級(jí)礦漿分解電積槽，各級(jí)均包括立方形電積室(2)和立方形分解室(4)，所述電積室(2)及分解室(4)緊鄰設(shè)置形成一體式結(jié)構(gòu)，電積室(2)與分解室(4)之間垂直設(shè)置有溢流板(11)；應(yīng)用該分解電積槽的分解電積聯(lián)合工藝以水鈷礦礦粉為原料，步驟如下固液兩相逆流地進(jìn)行酸浸分解；漿液實(shí)施電積提銅；定期排出提銅后液，該提銅后液或返回酸浸，或進(jìn)行凈化處理后得到初步除銅后的鈷液。本發(fā)明可以根據(jù)不同的浸出要求，控制電積銅的量，通過對(duì)電積條件的控制，達(dá)到對(duì)浸出酸度的控制，以達(dá)到合理浸出的目的；節(jié)省還原劑的用量，提高浸出效果，縮短了工藝流程，從而降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C25C7/00GK103014779SQ20121058806
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月18日
發(fā)明者顏祥軍, 鐘暉 申請(qǐng)人:英德佳納金屬科技有限公司