一种从铜炉渣中回收铜、钴的方法技术

本发明专利技术提供一种从铜炉渣中回收铜、钴的方法，包括：将铜炉渣磨细后加水配成浆料；向所述浆料中加入硫酸并搅拌，进行预浸；将预浸后的浆料加入至高压釜中，向高压釜中通入氧气并加热搅拌，进行氧压浸出；以及将经过氧压浸出后的浆料从高压釜中取出，进行过滤和洗涤，得到浸出液、洗水和浸出渣。本发明专利技术的方法通过预浸将铜炉渣中的金属铁预先消耗，避免在高压反应釜中产生过量氢气而造成爆炸风险，同时在氧压浸出过程中使铁大部分以三氧化二铁的形式留在渣相，而不是以硫酸铁形式进入溶液，大大降低了硫酸用量，回收成本低，可广泛应用于铜炉渣回收领域。

A method of recovering copper and cobalt from copper slag

The present invention provides a method for recovering copper and cobalt from copper slag, including: grinding copper slag and adding water into slurry, adding sulfuric acid to the slurry and prepreg, adding pre impregnated slurry to a autoclave, adding oxygen to the autoclave and heating and mixing to carry out oxygen pressure leaching; and will pass through. The slurry after oxygen pressure leaching is removed from the autoclave and filtered and washed to obtain leaching solution, washing water and leaching residue. The method of the invention is preprepreg to consume metal iron in the copper slag in advance to avoid excessive hydrogen in the high-pressure reactor and cause the explosion risk. At the same time, the iron is left in the slag phase in the form of iron oxide in the oxygen pressure leaching process, instead of entering the solution in the form of iron sulphate, which greatly reduces the amount of sulphuric acid. It has low recovery cost and can be widely used in copper slag recovery.

【技术实现步骤摘要】
一种从铜炉渣中回收铜、钴的方法
本专利技术涉及冶金
，特别涉及一种从铜炉渣中回收铜、钴的方法。
技术介绍
铜钴氧化矿经还原熔炼所得到的炉渣中含有较高的铜和少量的钴，基本成份是硅、钙、铁渣。通常火法冶炼得到的炉渣属于废弃物，其处理方法是堆存或回填。目前从含铜炉渣中回收铜的方法少有报导。已知的一种处理方法是将炉渣在常压下用硫酸溶解，其铜的溶解率可达到90——95％，钴的溶解率可达到80％以上，但炉渣中的铁也大量溶解，其溶解率达到85％以上。该种方法的缺点是需要消耗大量的硫酸，而除掉溶液中的铁还需要大量的碱，因而成本较高。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供低成本从铜炉渣中回收铜、钴的方法。为实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案：一种从铜炉渣中回收铜、钴的方法，包括：将铜炉渣磨细后加水配成浆料；向所述浆料中加入硫酸并搅拌，进行预浸；将预浸后的浆料加入至高压釜中，向高压釜中通入氧气并加热搅拌，进行氧压浸出；以及将经过氧压浸出后的浆料从高压釜中取出，进行过滤和洗涤，得到浸出液、洗水和浸出渣。在本专利技术的方法的一个实施方式中，所述铜炉渣磨细至粒度为-200至-320目。在本专利技术的方法的另一个实施方式中，所述浆料中水与所述铜炉渣的液固比为3:1-6:1(L/kg)。在本专利技术的方法的另一个实施方式中，所述硫酸与所述铜炉渣的质量比为0.4-0.7：1(kg/kg)。在本专利技术的方法的另一个实施方式中，所述预浸在室温至80℃以及常压的条件下进行，持续1至6小时。在本专利技术的方法的另一个实施方式中，所述氧压浸出在温度为150-250℃、总压为0.7-4.5Mpa的条件下进行，持续1至2小时。在本专利技术的方法的另一个实施方式中，所述氧压浸出中搅拌的速度为600-1000转/分钟。在本专利技术的方法的另一个实施方式中，所述氧压浸出中的氧分压为0.3-0.6MPa。在本专利技术的方法的另一个实施方式中，所述氧压浸出中的液固比为3:1-6:1(L/kg)。本专利技术的方法通过预浸将铜炉渣中的金属铁预先溶解，避免在高压反应釜中产生过量氢气而造成爆炸风险，同时在氧压浸出过程中使铁大部分以三氧化二铁的形式留在渣相，而不是以硫酸铁形式进入溶液，大大降低了硫酸用量和除铁后的碱用量，因而回收成本低，可广泛应用于铜炉渣回收领域。具体实施方式下面根据具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步说明。本专利技术的保护范围不限于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限制本专利技术。在本专利技术的一个实施方式中，从铜炉渣中回收铜、钴的方法包括：将铜炉渣磨细后配成浆料；向浆料中加入硫酸并搅拌，进行预浸；将预浸后的浆料加入至高压釜中，向高压釜中通入氧气并加热搅拌，进行氧压浸出；以及将经过氧压浸出后的浆料从高压釜中取出，进行过滤和洗涤，得到浸出液、洗水和浸出渣。本专利技术所处理的铜炉渣通常为黑色颗粒料，呈玻璃体状，最大粒径为5mm左右，其中含有约4-8％的Cu、0.5-1.0％的Co、25-40％的Fe。将铜炉渣磨细时，通常需将铜炉渣磨细至粒度-200至-320目，以有利于提高铜和钴的浸出率，其中-200目是指用200目筛过筛，筛下料占总料量的85％以上，优选95％以上，更优选99％以上。向磨细后的铜炉渣中加入水，按3:1-6:1(L/kg)的液固比将铜炉渣与水配成浆料，之后加入H2SO4，在室温至80℃的温度以及常压的条件下进行预浸处理，持续1至6小时，从而将炉渣中的金属铁预先溶解，以免在后续氧压浸出时产生H2，造成爆炸风险。本专利技术中所提及的“液固比”是指混合料中液体的体积与固体的质量之间的比值，其单位为L(升)/kg(千克)。预浸时可加入浓度为95-98wt％的硫酸，其在浆料中进行稀释后对铜炉渣中的铁进行溶解：硫酸与浆料中铜炉渣的质量比为(0.4-0.7)：1(kg/kg)。预浸结束后将浆料加入至高压反应釜中，高压反应釜加盖密封后向其中持续通入氧气，启动搅拌，升温升压，达到预定的温度和压力后保持不变，开始氧压浸出。通常预定的温度为150-250℃、预定的压力为0.7-4.5MPa，优选1.2-3.25MPa，其中的氧分压为0.3-0.6MPa。高压反应釜中搅拌的速度为600-1000转/分钟，达到预定的温度和压力后氧压浸出持续约1至2小时。氧压浸出结束后，对高压釜进行降温降压，之后从中取出浆料，进行过滤和洗涤，得到浸出液、洗水和浸出渣，再从浸出液中回收铜和钴。过滤可采用布氏漏斗进行。铜炉渣中的铁主要以铁单质、铁硅酸盐和磁性氧化物等形式存在，铁单质在预浸阶段被硫酸溶解形成硫酸亚铁(FeSO4)，在氧压浸出阶段进一步氧化、水解生成三氧化二铁(Fe2O3),而铁硅酸盐和磁性氧化物在预浸阶段未发生反应，而是在氧压浸出阶段反应最终生成三氧化二铁(Fe2O3)并留在渣相，很少以硫酸铁形式进入溶液，因此，铁硅酸盐和磁性氧化物的浸出消耗硫酸很少，整体硫酸用量大大降低，同时也避免使用大量的碱来去除溶液中的铁。除非另作限定，本专利技术所用术语均为本领域技术人员通常理解的含义。以下通过实施例对本专利技术作进一步地详细说明。实施例实施例中所用的铜炉渣的金属含量主要包括：Cu6.29％、Co0.71％、Fe30.83％、Ca5.46％、Mg3.71％。实施例1取200g铜炉渣磨细至-200目，按照3:1的液固比配成浆料，然后向其中加入110g硫酸，在80℃及常压下搅拌浸出4小时，进行预浸。将预浸后的浆料加入高压釜中，液固比为6:1(L/kg)，原液体积为1200ml，密封后向其中持续通入氧气，启动搅拌并开始加热，搅拌速度为800转/分钟，升温至180℃、总压力为1.2MPa(其中氧分压为0.3MPa)后，维持1.5小时。氧压浸出结束后，降温降压，之后从高压釜中取出浆料，利用布氏漏斗进行过滤和洗涤，得到浸出液、洗水和浸出渣，再从浸出液中回收铜和钴，最终测得浸出率如表1所示。实施例2取200g铜炉渣磨细至-320目，按照4:1的液固比配成浆料，然后向其中加入110g硫酸，在80℃及常压下搅拌浸出1小时，进行预浸。将预浸后的浆料加入高压釜中，液固比为5:1，原液体积为1000ml，密封后向其中持续通入氧气，启动搅拌并开始加热，搅拌速度为800转/分钟，升温至190℃、总压力为1.46MPa(其中氧分压为0.3MPa)后，维持1.5小时。氧压浸出结束后，降温降压，之后从高压釜中取出浆料，利用布氏漏斗进行过滤和洗涤，得到浸出液、洗水和浸出渣，再从浸出液中回收铜和钴，最终测得浸出率如表1所示。实施例3取200g铜炉渣磨细至-320目，按照3.3:1的液固比配成浆料，然后向其中加入110g硫酸，在80℃及常压下搅拌浸出1.5小时，进行预浸。将预浸后的浆料加入高压釜中，液固比为5:1，原液体积为1000ml，密封后向其中持续通入氧气，启动搅拌并开始加热，搅拌速度为800转/分钟，升温至230℃、总压力为3.1MPa(其中氧分压为0.4MPa)后，维持1小时。氧压浸出结束后，降温降压，之后从高压釜中取出浆料，利用布氏漏斗进行过滤和洗涤，得到浸出液、洗水和浸出渣，再从浸出液中回收铜和钴，最终测得浸出率如表1所示。实施例4取200g铜炉渣磨细至-320目，按照4:1的液固比配成浆料，然后向其中加入110本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从铜炉渣中回收铜、钴的方法，其特征在于，包括：将铜炉渣磨细后加水配成浆料；向所述浆料中加入硫酸并搅拌，进行预浸；将预浸后的浆料加入至高压釜中，向高压釜中通入氧气并加热搅拌，进行氧压浸出；以及将经过氧压浸出后的浆料从高压釜中取出，进行过滤和洗涤，得到浸出液、洗水和浸出渣。

【技术特征摘要】
1.一种从铜炉渣中回收铜、钴的方法，其特征在于，包括：将铜炉渣磨细后加水配成浆料；向所述浆料中加入硫酸并搅拌，进行预浸；将预浸后的浆料加入至高压釜中，向高压釜中通入氧气并加热搅拌，进行氧压浸出；以及将经过氧压浸出后的浆料从高压釜中取出，进行过滤和洗涤，得到浸出液、洗水和浸出渣。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铜炉渣磨细至粒度为-200至-320目。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浆料中水与所述铜炉渣的液固比为3:1-6:1(L/kg)。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫酸与所述铜炉渣的质量比为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：王魁珽，殷书岩，陆业大，彭建华，韩连敬，张文，和嘉荣，刘国，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11