一种低成本的水钴矿浸出方法技术

本发明专利技术公开了一种低成本的水钴矿浸出方法，包括以下步骤：（1）将水钴矿加入反应槽，并按照预定液固比和酸度加入水和浓硫酸混合调浆；（2)将铜钴铁合金加入到步骤（1）所得调浆后料中，并通入空气辅助搅拌浸出，控制浸出温度和搅拌速度达到预定浸出时间即可；（3）将步骤（2）反应完后的料浆进行固液分离，得到浸出液和浸出渣。本发明专利技术的低成本的水钴矿浸出方法具有低能耗、低成本和低污染的特点。

A low cost method for leaching of cobalt ore

The invention discloses a low cost method for leaching of the cobalt ore, including the following steps: (1) adding the cobaltous ore to the reaction tank and mixing the slurry in accordance with the predetermined liquid-solid ratio and the acidity, and adding the water and the concentrated sulfuric acid in accordance with the predetermined liquid-solid ratio; (2) adding the copper cobalt iron alloy to the slurry after the step (1) and through the air assisted agitation leaching and control. The leaching temperature and agitation speed reached the predetermined leaching time. (3) the slurry was separated by the step (2) after the reaction, and the leaching solution and the leaching residue were obtained. The low cost leaching method of cobalt ore has the characteristics of low energy consumption, low cost and low pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种低成本的水钴矿浸出方法
本专利技术涉及水钴矿
，特别是一种低成本的水钴矿浸出方法。
技术介绍
钴是一种重要的战略金属，单质钴及其钴的化合物应用广泛，特别是在锂电池领域的需求逐渐增大。但我国钴资源贫乏，多为伴生矿，90%以上的钴资源依赖非洲进口，包括水钴矿、钴镍硫化矿、砷钴矿、铜钴铁合金、粗制氢氧化钴和碳酸钴等。目前，国内主要是通过水钴矿-还原酸浸、铜钴合金-氧化酸浸、钴镍硫化矿高压氧浸及粗制钴盐-酸溶等主流工艺得到富含钴溶液，再通过净化除杂、萃取、蒸发结晶、电解等工序获取钴盐或金属钴。众所周知，水钴矿属于氧化矿，其中的钴主要以三价钴的形式存在，显强氧化性。而铜钴铁合金则是低品位水钴矿通过高温还原熔炼所得，其中富含铜、钴、铁，主要以单质或合金形式存在，显还原性。单独处理水钴矿和铜钴铁合金所需辅料量较大，且处理过程会有一定的污染。现有方法的缺点是：生产成本大，过程有污染。究其原因，现行工艺处理水钴矿，主要采用亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、二氧化硫、硫化氢等含硫物料作为还原剂，过程容易产生二氧化硫和硫化氢气体溢出，恶化工作环境，需配套相应设备。而单独处理铜钴铁合金需要消耗一定量氧化剂，且用量较大，使用强氧化剂会伴随一定的污染和操作难度，增加生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低能耗且环保的方法从水钴矿中浸出有价金属钴、铜。通过使用铜钴铁合金作为还原剂，还原水钴矿中的高价钴，使其中的钴、铜协同浸出，达到低成本、低污染的效果。本专利技术可以通过以下技术方案来实现：本专利技术公开了一种低成本的水钴矿浸出方法，包括以下步骤：（1）将水钴矿加入反应槽，并按照预定液固比和酸度加入水和浓硫酸混合调浆；（2)将铜钴铁合金加入到步骤（1）所得调浆后料中，并通入空气辅助搅拌浸出，控制浸出温度和搅拌速度达到预定浸出时间即可；（3）将步骤（2）反应完后的料浆进行固液分离，得到浸出液和浸出渣。本专利技术的技术原理在于：通过在水钴矿矿浆中加入浓硫酸，浓硫酸的稀释热使矿浆温度升高，这时加入低硅铜钴铁合金，具有强氧化性的三价钴直接与合金铁、钴、铜发生发生反应。其中发生的主要化学反应方程式为：进一步地，所述步骤（1）水钴矿含硫小于0.1wt%，水钴矿粒度-100目大于90%；硫酸的初始浓度为1.5~2.5mol/L，液固比为3:1~5:1。进一步地，所述步骤（2）中，铜钴铁合金含硅小于0.1%，铜钴铁合金粒度-200目大于95%。进一步地，步骤（2）中，所加入铜钴铁合金中钴、铁、铜三者物质的量的总和与水钴矿中钴物质的量的比值为0.40：1~0.55：1，空气的通入速度为0.5~1.5L/min，搅拌速度为250~400r/min，反应时间为5~8h。进一步地，所述步骤（2）中，浸出过程控制矿浆的温度为30~40℃。本专利技术低成本的水钴矿浸出方法具有如下有益的技术效果：与其他水钴矿浸出的方法相比，本专利技术采用铜钴铁合金做为还原剂，将水钴矿矿中的高价钴的还原浸出的同时还达到了让铜钴铁合金中钴铜溶出的效果，避免了单独处理水钴矿和铜钴铁合金消耗氧化剂和还原剂，降低了生产成本和消除了强氧化剂和带硫还原剂使用过程带来的环境污染。与其他水钴矿中的方法相比，本专利技术在矿浆直接加入浓硫酸达到预热矿浆的效果，后续铜钴铁合金还原水钴矿为放热反应，温度太高不利于浸出反应的进行，通过控制矿浆温度下限即可以达到钴铜完全浸出的效果，降低了生产过程的能耗。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合实施例及对本专利技术产品作进一步详细的说明。本专利技术公开了一种低成本的水钴矿浸出方法，包括以下步骤：（1）将水钴矿加入反应槽，并按照预定液固比和酸度加入水和浓硫酸混合调浆；（2)将铜钴铁合金加入到步骤（1）所得调浆后料中，并通入空气辅助搅拌浸出，控制浸出温度和搅拌速度达到预定浸出时间即可；（3）将步骤（2）反应完后的料浆进行固液分离，得到浸出液和浸出渣。进一步地，所述步骤（1）水钴矿含硫小于0.1wt%，水钴矿粒度-100目大于90%；硫酸的初始浓度为1.5~2.5mol/L，液固比为3:1~5:1。进一步地，所述步骤（2）中，铜钴铁合金含硅小于0.1%，铜钴铁合金粒度-200目大于95%。进一步地，步骤（2）中，所加入铜钴铁合金中钴、铁、铜三者物质的量的总和与水钴矿中钴物质的量的比值为0.40：1~0.55：1，空气的通入速度为0.5~1.5L/min，搅拌速度为250~400r/min，反应时间为5~8h。进一步地，所述步骤（2）中，浸出过程控制矿浆的温度为30~40℃。实施例1本专利技术公开了一种低成本的水钴矿浸出方法，包括以下步骤：（1）将水钴矿加入反应槽，并按照预定液固比和酸度加入水和浓硫酸混合调浆；（2)将铜钴铁合金加入到步骤（1）所得调浆后料中，并通入空气辅助搅拌浸出，控制浸出温度和搅拌速度达到预定浸出时间即可；（3）将步骤（2）反应完后的料浆进行固液分离，得到浸出液和浸出渣。在本实施例中，所述步骤（1）水钴矿含硫小于0.1wt%，水钴矿粒度-100目大于90%；硫酸的初始浓度为1.5~2.5mol/L，液固比为3:1~5:1。所述步骤（2）中，铜钴铁合金含硅小于0.1%，铜钴铁合金粒度-200目大于95%。步骤（2）中，所加入铜钴铁合金中钴、铁、铜三者物质的量的总和与水钴矿中钴物质的量的比值为0.40：1~0.55：1，空气的通入速度为0.5~1.5L/min，搅拌速度为250~400r/min，反应时间为5~8h。所述步骤（2）中，浸出过程控制矿浆的温度为30~40℃。实施例2本专利技术公开了一种低成本的水钴矿浸出方法，包括以下步骤：1）将水钴矿加入反应槽，并按照预定液固比和酸度加入水和浓硫酸混合调浆；（2)将铜钴铁合金加入到步骤（1）所得调浆后料中，并通入空气辅助搅拌浸出，控制浸出温度和搅拌速度达到预定浸出时间即可；（3）将步骤（2）反应完后的料浆进行固液分离，得到浸出液和浸出渣。在本实施例中，所述步骤（1）水钴矿含硫小于0.1wt%，水钴矿粒度-100目大于90%；硫酸的初始浓度为1.5~2.5mol/L，液固比为3:1~5:1。所述步骤（2）中，铜钴铁合金含硅小于0.1%，铜钴铁合金粒度-200目大于95%。步骤（2）中，所加入铜钴铁合金中钴、铁、铜三者物质的量的总和与水钴矿中钴物质的量的比值为0.40：1~0.55：1，空气的通入速度为0.5~1.5L/min，搅拌速度为250~400r/min，反应时间为5~8h。所述步骤（2）中，浸出过程控制矿浆的温度为30~40℃。实施例3本专利技术公开了一种低成本的水钴矿浸出方法，包括以下步骤：1）将水钴矿加入反应槽，并按照预定液固比和酸度加入水和浓硫酸混合调浆；（2)将铜钴铁合金加入到步骤（1）所得调浆后料中，并通入空气辅助搅拌浸出，控制浸出温度和搅拌速度达到预定浸出时间即可；（3）将步骤（2）反应完后的料浆进行固液分离，得到浸出液和浸出渣。在本实施例中，所述步骤（1）水钴矿含硫小于0.1wt%，水钴矿粒度-100目大于90%；硫酸的初始浓度为1.5~2.5mol/L，液固比为3:1~5:1。所述步骤（2）中，铜钴铁合金含硅小于0.1%，铜钴铁合金粒度-200目大于95%。步骤（2）中，所加入铜钴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低成本的水钴矿浸出方法，其特征在于包括以下步骤：（1） 将水钴矿加入反应槽，并按照预定液固比和酸度加入水和浓硫酸混合调浆；（2) 将铜钴铁合金加入到步骤（1）所得调浆后料中，并通入空气辅助搅拌浸出，控制浸出温度和搅拌速度达到预定浸出时间即可；（3）将步骤（2）反应完后的料浆进行固液分离，得到浸出液和浸出渣。

【技术特征摘要】
1.一种低成本的水钴矿浸出方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将水钴矿加入反应槽，并按照预定液固比和酸度加入水和浓硫酸混合调浆；（2)将铜钴铁合金加入到步骤（1）所得调浆后料中，并通入空气辅助搅拌浸出，控制浸出温度和搅拌速度达到预定浸出时间即可；（3）将步骤（2）反应完后的料浆进行固液分离，得到浸出液和浸出渣。2.根据权利要求1所述的低成本的水钴矿浸出方法，其特征在于：所述步骤（1）水钴矿含硫小于0.1wt%，水钴矿粒度-100目大于90%；硫酸的初始浓度为1.5~2.5mol/L，液固比为3:1~5:1。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐定源，黄亚祥，彭灿，
申请(专利权)人：广东佳纳能源科技有限公司，清远佳致新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44