[發明專利]一種從鈷銅鐵合金中回收有價金屬的方法

無效

• 申請號: 200810143008.8
• 申請日: 2008-09-27
• 公開（公告）號: CN101368232A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發明（設計）人: 彭忠東;胡國榮;杜柯
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B15/00
• 分類號: C22B15/00;C22B23/00
• 代理公司: 中南大學專利中心
• 代理人: 胡燕瑜

技術領域??本發明屬于一種從鈷銅鐵合金中回收有價金屬的方法，特別是一種采用硫酸化焙燒對合金進行預處理，改變合金的結構后再用比較簡單的工藝從合金中浸出鈷銅的方法。

背景技術

鈷白合金一直是世界各國青睞而在冶金處理技術方面相當棘手的鈷資源，它是以鈷、銅、鐵為主要成分的冶煉中間產品，含鐵高達30％，其它元素含量低，基本上是鈷、銅、鐵的三元合金。目前處理類似原料的大多數冶煉廠采用氧化酸浸—中和沉淀除鐵技術，生產過程中產生大量的鐵渣，銅、鈷損失較大，鈷的綜合回收率只有85％左右。

至今為止，公開報道針對鈷白合金的綜合回收，還沒有比較成熟的冶金處理技術。國外也只有世界著名的INCO公司和比利時的Umicore公司以鈷白合金為原料進行鈷鎳銅綜合回收的記載。

目前處理銅鈷合金常用的方法有：

電溶化：在電解槽中以合金為陽極，在硫酸或鹽酸體系中通過電解使鈷銅從陽極上溶解進入溶液，但鐵等也一同進入溶液，因此電流效率低、電耗較高、鈷的回收率也低。

高溫高壓浸出法：用硫酸或鹽酸在高溫高壓下進行浸出，使合金中的鈷銅進入溶液。該方法工藝流程長、設備復雜并要求較高。

氯氣浸出法：該方法需在密閉反應器中進行，將銅鈷合金和鹽酸加入反應器后，通入氯氣進行氧化溶解。該方法鈷銅鐵的浸出率較高，但設備復雜、設備防腐和環保要求較高。

直接酸浸法：用鹽酸、硫酸、或硝酸或其中的二種組成混合酸進行浸出。該方法在常壓下、反應速率較慢，浸出效率不高。

氧化酸浸法：用鹽酸或硫酸在通空氣或氧氣的條件下進行氧化浸取，主要用利用三價鐵的氧化能力將鈷銅等金屬進行氧化浸取，但由于氧氣的氧化能力所限，在酸性條件下，將二價鐵氧化成三價鐵的速度很慢，故浸取效率不高，而采用其它的氧化劑如過硫酸鈉、過硫酸銨、雙氧水等成本又太高。

發明內容

本發明的目的是將合金經過預處理，再用酸對合金粉進行鈷浸出的方法，有價元素可以直接用水浸出。由于銅鈷鐵白合金含銅較高，具有一定的延展性，用一般的破碎設備難以破碎，而含有一定硅酸鹽的銅鈷鐵白合金又在一般條件下難以溶于常用的無機酸。因此本發明將合金細化到100目以細，先進行第一次熱處理，然合進行第二次熱處理硫酸化焙燒，使銅鈷轉化成易溶于水的硫酸銅和硫酸鈷，可以直接用水進行浸出。

本發明實現銅鈷鐵合金分離的具體方法如下：

將鈷銅鐵合金破碎至100目以細，在500-1300℃下，空氣或氧氣氣氛中進行第一次熱處理2-8小時，使鈷鐵銅合金發生氧化偏析，經破碎至200-300目后，加入濃度50％-100％的硫酸與處理過的合金粉混合拌酸，將拌酸后的合金粉在200-800℃進行第二次熱處理2-8小時，破碎至200-300目。

本發明可以直接用水或微酸性水進行浸出，鈷和銅進入溶液，鈷和銅的一次浸出率大于95％，經過條件優化后，鈷和銅的浸出率大于99％，鐵硅在渣中。工藝設備簡單，對環境友好。

附圖說明

圖1未處理銅鈷鐵合金XRD圖；

圖2經第一次熱處理銅鈷鐵合金XRD圖；

圖3經第二次熱處理銅鈷鐵合金XRD圖；

圖4銅鈷鐵合金浸出渣XRD圖。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。

具體實施方式

實施例1，取銅鈷鐵合金50公斤，利用中頻感應爐將合金熔化，(發明內容部分的各參數范圍內的點，應該在此體現，基本上已體現如紅字示)用高壓水將合金霧化成100目的合金粉(編號PMCO-01)，取PMCO-01合金粉(XRD如圖1所示)1公斤，空氣氣氛中加熱到650℃下保溫3小時，冷卻破碎到200目(編號PMCO-02)，以取PMCO-02粉(XRD如圖2所示)80克，加水30ml，濃硫酸40ml，攪拌混勻后加熱到550℃下保溫5小時，冷卻破碎到300目(編號PMCO-03)，取PMCO-03粉(XRD如圖3所示)50克，加水300ml，常溫下浸出2小時，過濾洗滌，分析濾液中鈷鐵銅及渣中鈷鐵銅含量，可得到鈷的一次浸出率為97.4％，銅的一次浸出率為96.8％，鐵、硅基本不浸出。渣(XRD如圖4所示)中主要成份為鐵紅，鈷的含量小于2％，銅的含量小于2％。