[發明專利]從鈷鎳渣中分離鋅、鐵及鈷鎳精礦的工藝方法

無效

• 申請號: 201210511073.8
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN103014346A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 伍永田;吳仲;阮靖遠;王繼峰;趙盛林;史文革;鄭燕瓊;劉祺;盧孟生;覃韓莉;石靖;黎衛華;聶小豐
• 申請（專利權）人: 河池市津泰資源再生有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B3/08;C22B3/44;C22B19/00;C22B23/00;C01G49/00
• 代理公司: 廣西南寧明智專利商標代理有限責任公司 45106
• 代理人: 黎明天

技術領域

本發明涉及冶金化工技術領域，尤其是涉及一種從鈷鎳渣中分離鋅、鐵及鈷鎳精礦的工藝方法。

背景技術

濕法煉鋅是用酸性溶液從氧化鋅焙砂或其他物料中浸出鋅，再用電解沉積技術從鋅浸出液中制取金屬鋅的方法。該工藝包括硫化鋅精礦焙燒、鋅焙砂浸出、浸出液凈化除雜質和鋅電解沉積四個主要工序。

其中浸出液凈化除雜質的過程，主要是為了除去浸出液中的鐵、砷、銻、銅、鎘、鈷、鎳等對鋅電積十分有害的雜質，在凈化工序的最末階段產生出一種副產物——鈷鎳渣，此渣只含鋅、鐵、鈷和鎳四種金屬元素，并且鈷鎳渣產生量也很大。例如西北鉛鋅冶煉廠濕法煉鋅系統的凈化工序采用二段逆銻深度凈化法去除雜質，每年產生鈷鎳渣約4000噸。鈷鎳渣中干基鋅含量普遍為50%以上，富含鈷、鎳、鐵、銅等金屬元素，而鈷鎳含量只有1～4千克/噸，這表明鈷鎳品位太低，達不到原料的級別，無經濟價值。所以濕法煉鋅行業幾乎不直接回收利用鈷鎳渣，這樣價值昂貴的鈷鎳成分也被當作廢渣一起拋棄未加任何的處理，導致了鈷、鎳、鐵、銅、鋅等有價金屬資源的浪費，并給環境造成了一定的污染。

隨著國內外有色金屬市場旺盛，價格上漲，鈷鎳渣中的鈷、鎳、鐵、銅、鋅等有價金屬具有極大的回收價值，一方面可以提高有色金屬資源的利用率和企業經濟效益，另一方還可以減少環境污染。現有技術從濕法煉鋅凈液渣中有價金屬的回收，一般采用綜合回收工藝，首先利用一定濃度的稀硫酸對鈷鎳渣浸出并進行固液分離，然后再添加活化劑或采用合金鋅粉、熔煉、蒸餾等辦法分離鈷、鎳、鐵、銅、鋅等有價金屬元素。這些工藝鋅的總體回收率較高，但是工藝流程復雜、對設備要求高、一次性投入大，且產生大量的沉鐵渣無法利用。

專利文獻“CN101838745A”公開了“一種高收率的沉礬除鐵濕法煉鋅工藝”，它包括中性浸出、低溫預中和、低污染沉礬除鐵和高溫高酸浸出步驟，其特征在于：將高溫高酸浸出的高浸渣加入廢電解液進行漿化洗滌，經過壓濾產生高浸渣洗滌液和Pb－Ａg渣，高浸渣洗滌液返回高溫高酸浸出，Pb-Ａg渣堆存。本工藝方法中采用含鋅低的廢電解液對高浸渣進行漿化洗滌，洗滌后的廢電解液返回高浸做糟，雖然提高了鋅的回收率，但是也增加了工藝流程的復雜度以及設備的要求，很難取得經濟效益，不利于與現有工藝結合。再者沉淀劑引入了其它的有害雜質。堆放渣含有的鉛和鎘，屬于重金屬元素，都有污染環境的毒性，嚴重污染環境。

專利文獻“CN200910042831.4”也公開了一種與目前鈷鎳提煉行業主流工藝相類似的，從低品位復雜混合銅鈷礦中提取分離銅、鈷鎳的方法。這種方法是以低品位復雜混合銅鈷礦(硫化物與氧化物)為原料，采用礦石粉碎磨漿、濕法酸性氯鹽浸出、還原置換提取銅粉、硫化沉淀鎳(鈷)、沉淀母液濃縮—干燥—低溫焙燒水解等工藝流程來提取銅、鈷鎳中間產品。但是，目前的鈷鎳提煉行業，提煉的原材料價格偏高，提煉過程復雜、能耗高而且副產品對環境造成污染，特別是沒有直接以另外一種工業副產品作為廉價原料，不能實現資源的有效利用。正如上訴的濕法煉鋅系統每年都會產生大量的鈷鎳廢渣，由于沒得到合理的利用，這些廢渣往往被丟棄，造成了資源的極大浪費，而且廢渣含大量重金屬等有毒物質，處理不好還會嚴重污染環境。

發明內容

本發明的目的在于克服工藝流程復雜、經濟效益低的缺點，提供一種從濕法冶煉鋅副產物鈷鎳渣中分離鋅、鐵及鈷鎳精礦的工藝方法，適用于濕法冶煉鋅行業以工藝簡單、低成本、短周期、無污染、高效率直接利用鈷鎳渣中的鋅金屬并分離出鐵、鈷鎳金屬。

本發明從鈷鎳渣中分離鋅、鐵及鈷鎳精礦的工藝方法，所述的處理工藝按以下步驟完成：

（1）浸出：先將鈷鎳渣按1:3～5的固液比加入到硫酸溶液中，在攪拌下加熱浸出充分溶解完全，硫酸溶液溶解鈷鎳渣的時間為30～40分鐘。

（2）一次液固分離：將浸出溶液液固分離得浸出渣和鋅溶液，浸出渣經多次洗滌后，返回鈷鎳渣倉庫，洗滌液流回到鋅溶液中，用水將濾液稀釋至2000毫升，含鋅離子濃度為120～150克/升，為鋅溶液1。

（3）氧化、水解分離鐵元素：邊加少量石粉（碳酸鈣）邊用精密PH試紙測量，調節鋅溶液的PH=5.0，控制溫度在80～85℃，加入過氧化氫（雙氧水）將溶液游離的二價鐵離子氧化為三價鐵離子，三價鐵離子自動水解形成氫氧化三鐵膠體（固態物相），反應時間20分鐘。