[發明專利]一種低成本的水鈷礦浸出方法

在審

• 申請號: 201711188117.7
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN108048671A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 徐定源;黃亞祥;彭燦
• 申請（專利權）人: 廣東佳納能源科技有限公司;清遠佳致新材料研究院有限公司
• 主分類號: C22B23/00
• 分類號: C22B23/00;C22B3/08;C22B15/00;C22B3/44
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 羅曉林

本發明公開了一種低成本的水鈷礦浸出方法，包括以下步驟：（1）將水鈷礦加入反應槽，并按照預定液固比和酸度加入水和濃硫酸混合調漿；（2)將銅鈷鐵合金加入到步驟（1）所得調漿后料中，并通入空氣輔助攪拌浸出，控制浸出溫度和攪拌速度達到預定浸出時間即可；（3）將步驟（2）反應完后的料漿進行固液分離，得到浸出液和浸出渣。本發明的低成本的水鈷礦浸出方法具有低能耗、低成本和低污染的特點。

技術領域

本發明涉及水鈷礦技術領域，特別是一種低成本的水鈷礦浸出方法。

背景技術

鈷是一種重要的戰略金屬，單質鈷及其鈷的化合物應用廣泛，特別是在鋰電池領域的需求逐漸增大。但我國鈷資源貧乏，多為伴生礦，90%以上的鈷資源依賴非洲進口，包括水鈷礦、鈷鎳硫化礦、砷鈷礦、銅鈷鐵合金、粗制氫氧化鈷和碳酸鈷等。

目前，國內主要是通過水鈷礦-還原酸浸、銅鈷合金-氧化酸浸、鈷鎳硫化礦高壓氧浸及粗制鈷鹽-酸溶等主流工藝得到富含鈷溶液，再通過凈化除雜、萃取、蒸發結晶、電解等工序獲取鈷鹽或金屬鈷。眾所周知，水鈷礦屬于氧化礦，其中的鈷主要以三價鈷的形式存在，顯強氧化性。而銅鈷鐵合金則是低品位水鈷礦通過高溫還原熔煉所得，其中富含銅、鈷、鐵，主要以單質或合金形式存在，顯還原性。單獨處理水鈷礦和銅鈷鐵合金所需輔料量較大，且處理過程會有一定的污染。

現有方法的缺點是：生產成本大，過程有污染。

究其原因， 現行工藝處理水鈷礦，主要采用亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、二氧化硫、硫化氫等含硫物料作為還原劑，過程容易產生二氧化硫和硫化氫氣體溢出，惡化工作環境，需配套相應設備。而單獨處理銅鈷鐵合金需要消耗一定量氧化劑，且用量較大，使用強氧化劑會伴隨一定的污染和操作難度，增加生產成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低能耗且環保的方法從水鈷礦中浸出有價金屬鈷、銅。通過使用銅鈷鐵合金作為還原劑，還原水鈷礦中的高價鈷，使其中的鈷、銅協同浸出，達到低成本、低污染的效果。

本發明可以通過以下技術方案來實現：

本發明公開了一種低成本的水鈷礦浸出方法，包括以下步驟：

（1） 將水鈷礦加入反應槽，并按照預定液固比和酸度加入水和濃硫酸混合調漿；

（2) 將銅鈷鐵合金加入到步驟（1）所得調漿后料中，并通入空氣輔助攪拌浸出，控制浸出溫度和攪拌速度達到預定浸出時間即可；

（3）將步驟（2）反應完后的料漿進行固液分離，得到浸出液和浸出渣。

本發明的技術原理在于：通過在水鈷礦礦漿中加入濃硫酸，濃硫酸的稀釋熱使礦漿溫度升高，這時加入低硅銅鈷鐵合金，具有強氧化性的三價鈷直接與合金鐵、鈷、銅發生發生反應。

其中發生的主要化學反應方程式為：