[發明專利]一種綜合回收高錳鈷土礦的處理方法

有效

• 申請號: 201010605847.4
• 申請日: 2010-12-11
• 公開（公告）號: CN102021331A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 付春平;張旭;王志國
• 申請（專利權）人: 付春平
• 主分類號: C22B3/08
• 分類號: C22B3/08;C22B3/20;C22B15/00;C22B23/00;C22B47/00
• 代理公司: 海口興南知識產權事務有限公司 46002
• 代理人: 戴巨龍

1.一種綜合回收高錳鈷土礦的處理方法，其特征在于該方法由下列工藝步驟組成：

(1)還原浸出步驟：將1000重量份、粉碎至150微米-75微米、含錳量為20％-50％的鈷土礦按液固重量比為1-5∶1的比例投入到清水中，調成料漿，將料漿升溫至50-70℃，然后同時加入200-500重量份的硫代硫酸鈉和350-900重量份的濃硫酸，還原浸出反應時間控制在4-6小時，且反應過程中應始終控制PH1.0-2.5，同時應保持攪拌均勻，反應結束后過濾得到濾液作為備用，該濾液中含有有價金屬離子：Mn²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺和雜質金屬離子：Fe³⁺、Zn²⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Na⁺，棄去濾渣；

(2)初步凈化步驟：先把步驟(1)濾液中的Fe³⁺用焦亞硫酸鈉還原成Fe²⁺，然后升溫到90℃-100℃并保溫，用碳酸鈉中和到PH值為3-5，再通入空氣將Fe²⁺緩慢氧化3-4小時，得到的沉淀是FeOOH；然后停止加熱，在自然或常溫下，依據鈣、鎂離子與氟化銨的反應原理，按理論計算量的2-3倍加入氟化銨，反應時間控制在2-4小時，并控制終點PH?3.8-4.5，此時，除鈣、鎂外，鋁也沉淀完全，然后用精密過濾器過濾，進行固液分離得到浸出液，該浸出液中含有有價金屬離子主要為：Mn²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺；

(3)錳、鈷分離步驟：分析步驟(2)中得到的浸出液中的鈷、鎳、銅，按理論計算量的1.5-2.5倍加入Na₂S作沉淀劑，用以沉淀浸出液中的鈷、鎳、銅，控制反應溫度在40-80℃，攪拌均勻，反應時間2-4小時，終點PH控制在4-4.5，用精密過濾器過濾，將浸出液中的鈷、鎳、銅與錳實現徹底分離，過濾所得的鈷、鎳、銅的硫化物固體經氧化酸浸后得到不含錳的鈷、鎳、銅硫酸鹽溶液；而過濾所得的母液經碳酸鈉沉淀、純水洗滌、烘干后得到精制的碳酸錳產品；

(4)萃取分離步驟：

(4.1)銅萃取分離銅：在步驟(3)中得到不含錳的鈷、鎳、銅硫酸鹽溶液，控制[Co²⁺]≥15克/升，按有機相比水相為0.5-1.5∶1的比例加入銅萃取劑，所述銅萃取劑為CP-150與磺化煤油混合溶液，所述CP-150在混合溶液中的體積比濃度為10-25％，萃取時間為5-8分鐘，油水分離，水相即為銅萃余液，有機相為負銅有機相，負銅有機相經硫酸反萃后再生并得硫酸銅溶液，硫酸銅溶液經蒸發結晶后得硫酸銅晶體產品；

(4.2)P204萃取除雜：采用P204與磺化煤油混合溶液為除雜萃取劑，所述P204在混合溶液中的體積濃度為10-15％，將除雜萃取劑以質量濃度為20-30％的氫氧化鈉溶液進行皂化，使皂化率達到55-75％，然后按有機相比水相為0.8-2∶1的比例加入到銅萃余液中，萃取時間為5-8分鐘，油水分離，水相即為P204萃余液；

(4.3)CYANEX272萃取分離鎳、鈷：采用CYANEX272與磺化煤油混合溶液為鈷萃取劑，所述CYANEX272在混合溶液中的體積濃度為10-20％，將鈷萃取劑以質量濃度為20-30％的氫氧化鈉溶液進行皂化，使皂化率達到50-75％，然后按有機相比水相為0.5-2.5∶1的比例加入到P204萃余液中，萃取時間為5-8分鐘，油水分離，水相為硫酸鎳水溶液，該溶液經與碳酸鈉或碳酸氫銨反應生產碳酸鎳，然后經洗滌、烘干后可制得碳酸鎳產品；油相為CYANEX272負鈷有機相，將CYANEX272負鈷有機相按有機相比水相為4-8∶1的比例用[H]⁺為2.5-3.8摩爾/升的鹽酸或硫酸進行反萃取，反萃取時間為5-8分鐘，油水分離，水相即為氯化鈷或硫酸鈷溶液，該溶液經蒸發結晶得氯化鈷或硫酸鈷產品。