[發明專利]一種機械活化強化鈷白合金浸鈷工藝

在審

• 申請號: 201510055126.3
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104593584A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 熊以俊;胡昌;黃仁如;薛國元;劉東輝
• 申請（專利權）人: 贛州逸豪優美科實業有限公司
• 主分類號: C22B1/00
• 分類號: C22B1/00;C22B3/08;C22B23/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明屬于金屬冶煉技術領域，具體涉及一種機械活化強化鈷白合金浸鈷工藝。

背景技術

鈷白合金是冶煉過程中的一種中間產品，主要含鈷、銅、鐵的一種多元合金，其中含鐵量較高，另外含有少量的鉛、鋅、鈣、鎂等元素。一般可將白合金分為兩種：一種是熔煉鈷精礦與氧化鈷礦的富銅產品，主要是用焦炭在電爐內還原氧化鈷礦所得；另一種是在鎳冶煉過程中，轉爐吹煉時得到的轉爐渣，再經電爐造硫和還原熔煉富集后的含銅、鈷、鐵等元素的合金渣。由于鈷白合金為出爐后的水淬產物，各金屬相的相互包容現象普遍，使鈷白合金耐腐蝕、難溶解，從而增加了銅、鈷的分離難度，增加了提取成本。國外多采用硫酸加壓浸出工藝處理鈷白合金，例如贊比亞的謙比希鈷廠則采用硫酸加壓浸出工藝以達到浸出銅與鈷的目的，國內金川公司采用常壓預浸出和加壓浸出相結合的工藝，該工藝鈷浸出率可達95％，鎳和銅浸出率分別達91%和94％以上。此方法雖然可以達到預期的效果，但由于生產時要加壓，此工藝對生產設備要求很高，成本太大，很少廠家采用。因此，尋求更有利處理鈷白合金的方法將有重要意義。

機械活化開始于上世紀60年代，目前在一些金屬浸出中有廣泛應用。王越等人把機械活化技術引入到氰化浸金中，當磨浸1h后再常規攪拌浸出提高了68%，具體見含金礦石的機械活化浸出工藝研究[J]，甘肅冶金，2005，27(2):13~15。黎鉉海等人采用機械活化的方法強化各種含銦的濕法浸出，通過最后實驗表明，銦的浸出率可以提高20%以上，具體見機械活化強化鋅渣氧粉銦浸出的工藝研究[J]，稀有金屬，2008，32(6)811~814。目前國內對于白合金使用機械活化方法浸出鈷的方法還未見報道。因此本發明以硫酸單一體系并以還原劑和表面活性劑的條件下，主要研究機械活化時間、反應溫度與浸出劑濃度對金屬離子浸出率的影響，發明的適合鈷冶煉廠的工藝流程處理鈷白合金的方法具有重要的現實意義。

發明內容

本發明目的提供一種在單一硫酸體系下鈷浸出率高，設備投資少的從鈷白合金中浸出鈷的工藝。

為達到此目的，本發明所提出的技術方案為：

本發明使用流化床氣流粉碎機設備制備活化白合金物料，流化床氣流粉碎機是一種用高速成氣流來實現白合金粉碎的設備。用此方法代替行星球磨過程，流化床氣流粉碎機是一種連續進料與出料的設備。粉碎過程使用干白合金，不需要加水。

一種機械活化強化鈷白合金浸鈷工藝，主要操作步驟為：

（1）以白合金為原料，將原料加入到流化床氣流粉碎機中，進料速度為50kg/h-350kg/h，還原活化30-250?min?；同時加入還原劑和表面活性劑（還原劑為抗壞血酸、亞硫酸銨、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、焦硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、焦亞硫酸鉀中的一種），還原劑添加速度為0.5?kg/h-3.5kg/h，表面活性劑為（卵磷脂、氨基酸型、甜菜堿型中的一種），表面活性劑添加速度為0.2?kg/h-2.5kg/h，主刀片高速動轉，帶動物料多次相互撞擊，產生拉伸沖擊等機械動作，同時產生大量熱量，并通過輔助加熱，確保腔體溫度為300℃-500℃，物料隨氣流上升進入200目分級輪再進入布袋進行收塵，獲得活化白合金物料。

（2）將還原活化后的白合金用摩爾濃度為1?～?4?mol/L?的硫酸溶液浸出，液相體積與固相重量比為8：1（單位為mL/g），攪拌速度為150r/min，風量為每1kg礦料40L/min，溫度為40-100℃，浸出時間2-12h，得到含鈷的浸出液。

本發明鈷白合金礦為非洲進口的鈷白合金礦，它是一種淡黃色帶有金屬光澤的小顆粒，其化學成分如表1所示。經物相分析，合金中中鈷、銅、鐵的主要存在形式為：CoχSiу，CoχFeуOz，含少量Cu的鐵鈷合金相，未活化的樣品預先磨至粒度約80μm并存放一年以上。

表1?鈷白合金礦成分