[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

技術領域

本發明屬于濕法冶金領域，具體地講是涉及一種綜合回收高錳鈷土礦的處理方法。

背景技術

海南的鈷土礦是一種暗褐色的片狀或條狀的氧化物礦，其礦物組成主要為硬錳礦、褐鐵礦、三水鋁石，礦物中除含鈷外還含有錳、鎳、銅等有價金屬，除Fe、Ca、Mg、Si外，有價金屬的總量在30％以上，且錳與鈷的重量比≥20。因此，這是一種典型的高錳鈷土礦石。此礦石中的鈷主要呈類質同象混入硬錳礦中；其次分布于褐鐵礦和高嶺石、綠泥石中，在硬錳礦的裂隙、邊緣附近分布有軟錳礦小顆粒，鈷在軟錳礦中的含量明顯低于硬錳礦，鎳和銅主要呈類質同象分布于硬錳礦中。這些都是有價金屬在高錳鈷土礦中的顯著分布特征，其典型的化學成分含量(％)為：Co含量0.3-2.5％、Mn含量為20-50％、Ni含量為0.1-0.5％、Cu含量為0.1-0.5％、Fe含量為5-15％、Zn含量為≤0.5％、Ca含量為≤10％、Mg含量為≤10％、SiO₂含量為≤10％、Al₂O₃≤10％。

近年來，隨著我國錳冶金及錳化工的飛速發展，對錳礦的需求量越來越大，高品位的錳礦日漸減少，錳礦的出廠價近年也在不斷攀升，給錳冶金及錳化工行業的生產成本控制提出了嚴峻挑戰。我國錳資源總量占世界的第4位，但93％的儲量為低品位錳礦，一直無法直接利用，只有通過選礦來提高品位，這樣既提高了成本又浪費了資源。另我國鈷、鎳資源缺乏，鈷礦和鎳礦很少。目前，國內開發利用的鈷、鎳資源主要是二次渣及含量相對較高的礦石，而對于鈷土礦等鈷、鎳含量相對較低而雜質含量相對較高的資源，由于生產成本高和環境污染等問題而未得到較好的開發利用。

目前，對高錳鈷土礦的傳統處理方法有火法和濕法：1.火法中，一是采用鼓風爐還原熔煉、硫酸浸出鈷鐵、浸出液凈化后用亞硝酸鈷鉀法分離鈷鎳工藝；二是采用硫酸化焙燒、空氣浸出、凈化、凈化后液用硫化氫沉鈷、含錳溶液生產電解錳工藝；2.濕法中，一是兩礦法：即先用硫鐵礦作還原劑浸出鈷土礦中有價元素Co、Ni、Mn、Cu；然后用軟錳礦作氧化劑浸出鈷硫精礦中有價元素Co、Ni、Mn、Cu，即為兩礦法；二是采用亞硫酸鈉還原浸出低錳或無錳的鈷土礦(鈷氧化礦)法；三是采用二氧化硫(SO₂)還原浸出法。

上述兩種方法中，火法的能耗高、污染嚴重；而所述濕法中，“兩礦法”的鈷、錳回收率低，能耗大，渣率大；“亞硫酸鈉還原浸出法”和“二氧化硫(SO₂)還原浸出法”中，因亞硫酸鈉和二氧化硫價高不易得，且易分解和易揮發導致鈷土礦中有價金屬提取生產成本太高和環境二次污染等。

發明內容

為克服傳統法用高錳鈷土礦提取有價金屬產品回收率低、能耗大、成本高，且勞動強度大，對環境污染嚴重的缺點。

本發明的目的旨在提供一種即經濟又環保的綜合回收高錳鈷土礦的處理方法，該方法具有以下優點：原料來源廣，工藝及設備簡單，操作穩定，能耗低，生產成本低，具有廣泛的實用性，顯著的經濟效益和社會效益。

本發明提供一種綜合回收高錳鈷土礦的處理方法，具體通過以下技術方案來實現：

一種綜合回收高錳鈷土礦的處理方法，該方法的工藝流程由以下步驟組成：

(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小時左右，且反應過程中應始終控制PH1-2.5，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⁺等，棄去濾渣；

(2)初步凈化步驟：