一种分离回收钴渣中锌、钴的方法技术

本发明专利技术公开了一种分离回收钴渣中锌、钴的方法，包括如下步骤：(1)、将钴渣与氢氧化钠溶液混合，反应完成后过滤，得到富含锌的浸出液和富钴渣；(2)、钴浸提液与步骤(1)获得的富钴渣混合，反应完成后过滤，得到富含钴的浸出液和浸出渣；所述的钴浸提液为氨和铵盐的混合溶液。本发明专利技术利用氢氧化钠浸出和氨浸联合浸出的方法，实现了锌、钴的有效分离回收；氢氧化钠浸出将锌选择性浸出，钴留在渣中，既实现了锌的回收，又达到了锌、钴分离的效果；氨浸可以将富钴渣中的钴选择性浸出，实现钴的回收。

【技术实现步骤摘要】
一种分离回收钴渣中锌、钴的方法
本专利技术属于湿法冶金
，具体涉及一种分离回收钴渣中锌、钴的方法。
技术介绍
湿法炼锌过程中产生的钴渣是一种富含锌、钴的固废，含有5-50％的锌元素，0.08％-20％的钴元素。钴渣是一种重要的含钴二次资源，具有很高的回收利用价值。同时锌也是一种重要的金属。现在的研究方法主要是酸浸-沉钴工艺将钴富集得到富钴渣或是得到氢氧化钴，但这种方法会造成钴资源的损失。目前，工业上仍没有一种有效分离回收钴渣中锌、钴的工艺。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的不足，提供一种分离回收钴渣中锌、钴的方法，解决了锌、钴难分离，回收率低的问题。本专利技术的具体技术方案如下：一种分离回收钴渣中锌、钴的方法，包括如下步骤：(1)进行锌的浸出：将钴渣与氢氧化钠溶液混合，反应完成后过滤，得到富含锌的浸出液和富钴渣；(2)进行钴的浸出：将钴浸提液与步骤(1)获得的富钴渣混合，反应完成后过滤，得到富含钴的浸出液和浸出渣；所述的钴浸提液为氨和铵盐的混合溶液。进一步，步骤(1)的具体反应条件如下：氢氧化钠溶液的浓度为15wt％-45wt％，钴渣与氢氧化钠溶液的质量比为(1-100):100；反应温度为35-250℃，反应时间为20-300min；反应过程中持续搅拌，搅拌速率为100-700r/min。进一步，步骤(1)还包括对分离后得到的浸出液中的锌的回收：向富含锌的浸出液中添加水或酸，反应完成后过滤，得到锌的氧化物和滤液A。具体地，反应温度为25-100℃，反应时间为10-300min，浸出液与水或酸的质量比为(1-100):100；反应过程中持续搅拌，搅拌速率为100-700r/min。其中，所述的酸可以是硫酸、盐酸、硝酸或醋酸溶液，酸的浓度为0.1-1mol/L。再进一步，步骤(1)获得的锌的氧化物是氧化锌或氢氧化锌。再进一步，所述的滤液A可循环利用，多次用于钴渣中锌的浸出。进一步，步骤(2)中，所述的铵盐为硫酸铵或氯化铵。再进一步，步骤(2)的具体反应条件如下：氨的浓度为2-14mol/L；如铵盐为硫酸铵，其浓度为0.5-4.5mol/L；如铵盐为氯化铵，其浓度为1-9mol/L；步骤(1)获得的富钴渣与钴浸提液的质量比为(1-100):100；反应温度为25-100℃，反应时间为20-300min；反应过程中持续搅拌，搅拌速率为100-700r/min。进一步，步骤(2)中：还添加了亚硫酸钠作为还原剂。以摩尔数计，亚硫酸钠的添加量为富钴渣中钴的量的1-6倍。进一步，步骤(2)还包括对分离后得到的浸出液中的钴的回收：将富含钴的浸出液经冷却后过滤，得到钴的氧化物和滤液B。具体地，冷却温度为20-50℃，冷却时间为5-300min；冷却过程中持续搅拌，搅拌速率为100-700r/min。再进一步，步骤(2)获得的钴的氧化物是氢氧化钴和/或氢氧化高钴。再进一步，所述的滤液B可循环利用，多次用于步骤(1)获得的富钴渣中钴的浸出。具体地，本专利技术中的固液分离是采用真空抽滤机、板框压滤机或离心机实现。具体地，本专利技术中作为原料的钴渣指湿法冶炼过程中产生的含有钴、锌、铁、镁、钙、硅等元素的混合物。本专利技术的有益效果如下：本专利技术利用氢氧化钠浸出和氨浸联合浸出的方法，实现了锌、钴的有效分离回收；氢氧化钠浸出将锌选择性浸出，钴留在渣中，既实现了锌的回收，又达到了锌、钴分离的效果；氨浸可以将富钴渣中的钴选择性浸出，实现钴的回收。附图说明图1为本专利技术具体实施方式的流程图。具体实施方式以下结合实例对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1一种分离回收钴渣中锌、钴的方法，包括如下步骤：(1)以主要成分为33.65wt％Zn，11.14wt％Co的钴渣为原料,加入15wt％的氢氧化钠溶液，钴渣与氢氧化钠溶液的质量比(固液比)为5:100，300r/min机械搅拌，90℃下浸出时间5h，反应结束后过滤，得到富含锌的浸出液和富含钴的富钴渣；锌的浸出率为72.18％，钴的浸出率为8.97％；获得的富钴渣中含有18.8wt％的Zn，20.3wt％的钴；将上述富含锌的浸出液与水混合，浸出液与水的质量比为1:100，温度为25℃，反应过程中100r/min机械搅拌，反应20min，得氧化锌和滤液A，浸出液中锌的回收率为95％。(2)以步骤(1)获得的富钴渣为原料，加入钴浸提液，钴浸提液为含有7mol/L的氨、1.5mol/L的硫酸铵的混合溶液，富钴渣与钴浸提液的质量比(固液比)为10：100，并加入2倍富钴渣中钴摩尔量的亚硫酸钠，600r/min机械搅拌，50℃下浸出2h，反应结束后过滤，得到富含钴的氨浸液，以富钴渣计，钴的浸出率为85.23％；将上述富含钴的浸出液经20℃冷却5min后过滤，得到氢氧化钴和滤液B，浸出液中钴的回收率为98％。实施例2一种分离回收钴渣中锌、钴的方法，包括如下步骤：(1)以主要成分为30.78wt％Zn，5.32wt％Co的钴渣为原料,加入45wt％的氢氧化钠溶液，钴渣与氢氧化钠溶液的质量比(固液比)为10:100，300r/min机械搅拌，90℃下浸出时间0.5h，反应结束后过滤，得到富含锌的浸出液和富含钴的富钴渣；锌的浸出率为95.7％，钴的浸出率为0.5％；获得的富钴渣中含有3.3wt％的Zn，13.2wt％的钴；将上述富含锌的浸出液与0.1mol/L的硫酸溶液混合，浸出液与硫酸溶液的质量比为1:100，温度为25℃，反应过程中300r/min机械搅拌，反应100min，得氧化锌和滤液A，浸出液中锌的回收率为93％。(2)以步骤(1)获得的富钴渣为原料，加入钴浸提液，钴浸提液为含有5mol/L的氨、2mol/L的硫酸铵的混合溶液，富钴渣与钴浸提液的质量比(固液比)为20：100，并加入4倍富钴渣中钴摩尔量的亚硫酸钠，200r/min机械搅拌，30℃下浸出5h，反应结束后过滤，得到富含钴的氨浸液，以富钴渣计，钴的浸出率为95.56％；将上述富含钴的浸出液经20℃冷却4h后过滤，得到氢氧化钴和滤液B，浸出液中钴的回收率为98％。实施例3一种分离回收钴渣中锌、钴的方法，包括如下步骤：(1)以主要成分为48.65wt％Zn，19.14wt％Co的钴渣为原料,加入30wt％的氢氧化钠溶液，钴渣与氢氧化钠溶液的质量比(固液比)为1:100，700r/min机械搅拌，50℃下浸出时间3h，反应结束后过滤，得到富含锌的浸出液和富含钴的富钴渣；锌的浸出率为91.64％，钴的浸出率为6.5％；获得的富钴渣中含有12.97wt％的Zn，59.65wt％的钴；将上述富含锌的浸出液与1mol/L的盐酸溶液混合，浸出液与盐酸溶液的质量比为100:100，温度为50℃，反应过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分离回收钴渣中锌、钴的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)将钴渣与氢氧化钠溶液混合，反应完成后过滤，得到富含锌的浸出液和富钴渣；/n(2)将钴浸提液与步骤(1)获得的富钴渣混合，反应完成后过滤，得到富含钴的浸出液和浸出渣；所述的钴浸提液为氨和铵盐的混合溶液。/n

【技术特征摘要】
1.一种分离回收钴渣中锌、钴的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将钴渣与氢氧化钠溶液混合，反应完成后过滤，得到富含锌的浸出液和富钴渣；
(2)将钴浸提液与步骤(1)获得的富钴渣混合，反应完成后过滤，得到富含钴的浸出液和浸出渣；所述的钴浸提液为氨和铵盐的混合溶液。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中：
氢氧化钠溶液的浓度为15wt％-45wt％，钴渣与氢氧化钠溶液的质量比为(1-100):100；反应温度为35-250℃，反应时间为20-300min；反应过程中持续搅拌，搅拌速率为100-700r/min。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的铵盐为硫酸铵或氯化铵。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(2)中：
氨的浓度为2-14mol/L；如铵盐为硫酸铵，其浓度为0.5-4.5mol/L；如铵盐为氯化铵，其浓度为1-9mol/L；步骤(1)获得的富钴...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亦飞，刘鹏飞，杨运国，
申请(专利权)人：烟台中科恩吉科创新产业园管理有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37