从钨废料熔炼渣中提取钴的方法技术

本发明专利技术公开了一种从钨废料熔炼渣中提取钴的方法，包括：(1)将钨废料熔炼渣进行烘干破碎，以便得到钨废料熔炼渣颗粒；(2)将所述钨废料熔炼渣颗粒与碳粉混合后在保护性气体或还原性气体气氛下焙烧，以便得到焙烧料；(3)将所述焙烧料与酸液混合，以便得到酸浸液；(4)将所述酸浸液进行固液分离处理，以便得到含钴溶液和废渣。由此，该方法使用碳粉在通入还原性气体或者保护性气体的气氛炉内还原钨废料熔炼渣，没有传统湿法酸性还原浸出过程中的有害气体放出，而且回收率高，达到95％以上。此外，本发明专利技术提供的方法操作简单，投入成本低，适合工业化生产。

Method of extracting cobalt from tungsten waste smelting slag

【技术实现步骤摘要】
从钨废料熔炼渣中提取钴的方法
本专利技术属于钨废料资源化利用领域，具体涉及一种从钨废料熔炼渣中提取钴的方法。
技术介绍
钨废料熔炼渣是一种富含钴的熔炼渣，是经氧化熔炼或硝石熔炼提钨后的钴渣。渣内主要含四氧化三钴等，长期以来，此类熔炼渣均是采用强酸还原湿法浸出技术熔炼渣中的金属钴，还原剂主要为亚硫酸钠、二氧化硫、双氧水等。一方面处理过程中还原剂加量大；另一方面亚硫酸钠、二氧化硫在使用过程中会释放出二氧化硫气体，而且浸出时间长、浸出率不高。因此，现有的钨废料熔炼渣的处理技术有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种从钨废料熔炼渣中提取钴的方法，该方法使用碳粉在通入还原性气体或者保护性气体的气氛炉内还原钨废料熔炼渣，没有传统湿法酸性还原浸出过程中的有害气体放出，而且回收率高，达到95％以上。此外，本专利技术提供的方法操作简单，投入成本低，适合工业化生产。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种从钨废料熔炼渣中提取钴的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：(1)将钨废料熔炼渣进行烘干破碎，以便得到钨废料熔炼渣颗粒；(2)将所述钨废料熔炼渣颗粒与碳粉混合后在保护性气体或还原性气体气氛下焙烧，以便得到焙烧料；(3)将所述焙烧料与酸液混合，以便得到酸浸液；(4)将所述酸浸液进行固液分离处理，以便得到含钴溶液和废渣。根据本专利技术实施例的从钨废料熔炼渣中提取钴的方法使用碳粉在通入还原性气体或者保护性气体的气氛炉内还原钨废料熔炼渣，没有传统湿法酸性还原浸出过程中的有害气体放出，而且回收率高，达到95％以上。此外，本专利技术提供的方法操作简单，投入成本低，适合工业化生产。另外，根据本专利技术上述实施例的从钨废料熔炼渣中提取钴的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述钨废料熔炼渣中氧化钴含量为5～50wt％。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述钨废料熔炼渣中富含氧化硅、高氧化钴和四氧化三钴中的至少之一。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述烘干破碎过程中，烘干处理温度为100～300摄氏度，烘干时间为4～12小时，所述钨废料熔炼渣颗粒粒径不低于60目。由此，可以显著提高钴回收率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述钨废料熔炼渣颗粒与所述碳粉的重量比为100：(5～30)。由此，可以显著提高钴回收率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述焙烧的温度为500～900摄氏度，时间为8～24小时。由此，可以显著提高钴回收率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述保护性气体为氩气或氦气，所述还原性气体为一氧化碳或氢气。由此，可以显著提高钴回收率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述焙烧料与所述酸液的固液比为1：(3～10)。由此，可以显著提高钴回收率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述酸液为选自硫酸、盐酸和磷酸中的至少之一。由此，可以显著提高钴回收率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述酸浸液余酸为10～150g/L，温度为60～100摄氏度，时间为1～24小时，优选余酸为90～130g/L，温度为80～90摄氏度，时间为12～18小时。由此，可以显著提高钴回收率。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的从钨废料熔炼渣中提取钴的方法流程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本申请是专利技术人基于下俩发现完成的：现使用的钨废料熔炼渣为使用废钨原料在硝石熔炼工艺或氧化熔炼工艺回收钨后产生的富含钴的熔炼渣，熔炼渣中含氧化钴的质量含量为3～50％不等。本申请的专利技术人通过对钨废料熔炼渣中回收钴工艺过程进行积极探索，旨在解决现有技术中的缺陷，实现钨废料熔炼渣中钴的高效回收。基于此，在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种从钨废料熔炼渣中提取钴的方法。根据本专利技术的实施例，参考图1，该方法包括：S100：将钨废料熔炼渣进行烘干破碎该步骤中，将钨废料熔炼渣进行烘干破碎处理，以便得到钨废料熔炼渣颗粒。具体的，钨废料熔炼渣中氧化钴含量为5～50wt％，并且钨废料熔炼渣中富含氧化硅、高氧化钴和四氧化三钴中的至少之一。优选的，烘干破碎过程中，烘干处理温度为100～300摄氏度，烘干时间为4～12小时，所述钨废料熔炼渣颗粒粒径不低于60目，含水量不高于1wt％。S200：将钨废料熔炼渣颗粒与碳粉混合后在保护性气体或还原性气体气氛下焙烧该步骤中，将上述得到的钨废料熔炼渣颗粒与碳粉混合后在保护性气体或还原性气体气氛下焙烧，得到焙烧料。具体的，保护性气体氛围下，优选保护性气体为氩气或氦气时，钨废料熔炼渣中的氧化钴、氧化高钴与碳粉进行还原反应，生成钴，保护性气体氩气或氦气起保护作用，防止其反应设备内为氧化气氛，确保还原反应的进行，该过程的反应方程式为2CoO+C＝2Co+CO2，2Co2O3+3C＝4Co+3CO2；还原气体氛围下，优选还原性气体为一氧化碳或氢气时，钨废料熔炼渣中的氧化钴、氧化高钴与还原性气体反应生成钴，反应方程式为CoO+H2＝Co+H2O，Co2O3+3H2＝2Co+3H2O，CoO+CO＝Co+CO2，Co2O3+3CO＝2Co+3CO2。优选的，钨废料熔炼渣颗粒与碳粉的重量比为100：(5～30)。专利技术人发现，若钨废料熔炼渣颗粒与碳粉的重量比例过高，还原剂碳粉添加量不足，导致钴还原不彻底，后续酸溶后渣含钴高，分解率低，若钨废料熔炼渣颗粒与碳粉的重量比例过低，还原剂碳粉添加量大，药剂使用量大，成本高。进一步的，焙烧的温度为500～900摄氏度，时间为8～24小时。专利技术人发现，若焙烧温度过低，钴还原不彻底，后续酸溶后渣含钴高，分解率低，而焙烧温度过高，能耗高，成本高；同样若时间过短，钴还原不彻底，后续酸溶后渣含钴高，分解率低，而若时间过长，能耗高，成本高。S300：将焙烧料与酸液混合该步骤中，将上述得到的焙烧料与酸液混合，得到酸浸液。具体的，酸液为选自硫酸、盐酸和磷酸中的至少之一，焙烧料中的钴与酸反应生成相应的钴盐，反应方程式为Co+H2SO4＝CoSO4+H2，Co+2HCl＝CoCl2+H2，3Co+2H3PO4＝Co3(PO4)2+H2。进一步的，焙烧料与所述酸液的固液比为1：(3～10)。专利技术人发现，若焙烧料与酸液的固液比过低，使得渣含钴高，钴分解率低；而若二者固液比过高，能耗高，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从钨废料熔炼渣中提取钴的方法，其特征在于，包括：/n(1)将钨废料熔炼渣进行烘干破碎，以便得到钨废料熔炼渣颗粒；/n(2)将所述钨废料熔炼渣颗粒与碳粉混合后在保护性气体或还原性气体气氛下焙烧，以便得到焙烧料；/n(3)将所述焙烧料与酸液混合，以便得到酸浸液；/n(4)将所述酸浸液进行固液分离处理，以便得到含钴溶液和废渣。/n

【技术特征摘要】
1.一种从钨废料熔炼渣中提取钴的方法，其特征在于，包括：
(1)将钨废料熔炼渣进行烘干破碎，以便得到钨废料熔炼渣颗粒；
(2)将所述钨废料熔炼渣颗粒与碳粉混合后在保护性气体或还原性气体气氛下焙烧，以便得到焙烧料；
(3)将所述焙烧料与酸液混合，以便得到酸浸液；
(4)将所述酸浸液进行固液分离处理，以便得到含钴溶液和废渣。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述钨废料熔炼渣中氧化钴含量为5～50wt％。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述钨废料熔炼渣中富含氧化硅、高氧化钴和四氧化三钴中的至少之一。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述烘干破碎过程中，烘干处理温度为100～300摄氏度，烘干时间为4～12小时，所述钨废料熔炼渣颗粒粒径不低于60目。


5.根据权利要求1所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤文法，王世良，胡庆民，周孔臣，王存锦，
申请(专利权)人：厦门钨业股份有限公司，厦门嘉鹭金属工业有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35