[發明專利]一種從含鐵鈷銅的合金中回收有價金屬的方法

有效

• 申請號: 201811031667.2
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109022819B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 任國興;潘炳;夏星;肖松文
• 申請（專利權）人: 長沙礦冶研究院有限責任公司
• 主分類號: C22B15/00
• 分類號: C22B15/00;C22B23/02;C22B7/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 魏龍霞

本發明公開了一種從含鐵鈷銅的合金中回收有價金屬的方法，包括如下步驟：(1)將冰銅、銅?鎳冰銅和廢雜銅中的一種或幾種與含鐵鈷銅的合金加入到轉爐內；(2)控制轉爐內冶煉溫度為1100℃?1350℃，向轉爐內鼓入含氧氣體，使得轉爐內的物料在氧化性氣氛下進行反應，產出粗銅、含鈷爐渣和煙氣；(3)分離粗銅與含鈷爐渣，從含鈷爐渣中回收鈷。本發明的方法，通過將高熔點的含鐵鈷銅的合金與低熔點的冰銅/銅?鎳冰銅混合熔煉，有效降低了單獨熔煉鐵鈷銅的合金所需的冶煉溫度，工藝的能耗優勢十分突出，并且降低了耐火材料的要求，提高了工藝經濟效益，造渣劑用量小，更加經濟環保。

技術領域

本發明屬于有色重金屬冶金領域，尤其涉及一種從含鐵鈷銅的合金中回收有價金屬的方法。

背景技術

鈷是典型的合金化元素，因此，鈷資源冶煉加工過程不少中間產物都是以合金產品形式呈現，例如鐵鈷銅的合金、廢舊鋰離子電池/大洋多金屬結核還原熔煉合金。上述合金均以Fe、Co、Cu為主要構成元素，且是進一步提取銅、鈷的重要原料。但是，因為它們的冶煉原材料/方法差異，合金的組成和性質存在較大差異，進一步提取技術種類繁多，具體來說：

(1)銅鈷白合金

銅鈷白合金，亦稱白合金或鈷白合金，是指Co、Cu、Fe等金屬的合金，一般系以水鈷礦、銅鈷礦等為原料，采用鼓風爐或電爐還原熔煉得到。白合金一般含Cu 10-40％、Co 10-40％、Fe 20-60％。除了Cu、Co、Fe外，還含有一定量的Si及其它雜質，Si的含量最高可達15％以上。由于合金中Si的存在導致白合金耐腐蝕性明顯增強，尤其是高硅白合金，進一步浸出處理回收有價金屬的難度極大。

近年，人們圍繞鈷白合金的常壓高效浸出開展了一系列研究，希望通過合金粉的活化及浸出反應過程強化，顯著改善白合金粉末的浸出性能，具體研究了機械力活化、氯離子強化、氟離子強化等強化手段，均取得了不錯的試驗效果。如佛山市邦普循環科技有限公司開發的發明專利200810219451.9“一種從鈷白合金中回收有價金屬的方法”，將白合金細磨后，用氯氣+硫酸體系浸出，鈷、銅、鐵浸出率達到99.5％以上，金川團股份有限公司發明專利申請201410179598.5“一種白合金連續氯化浸出方法”，以氯氣為氧化劑，在濃度60-80g/L鹽酸溶液中浸出，浸出時間8h，鈷、銅的浸出率達到99％以上。但是，上述的技術措施卻不能解決高硅鈷白合金浸出時硅的溶出與礦漿過濾難題。另外，浸出體系引入的氯或氟離子又增加了工藝的復雜性。總結發現，高硅鈷白合金要想實現常壓酸浸，必須預先脫硅。

具體如文獻(徐志峰，郭土濤，嚴康，王成彥，復雜高硅鈷白合金脫硅預處理-常壓浸出新工藝研究，有色金屬(冶煉部分)，2012,2:1-4)將高鈷白合金粉與NaOH(理論用量的0.64倍)混合，在600℃下焙燒2.0h，然后水洗，硅轉化為可溶硅酸鈉進入溶液，固液分離后，硅脫除率為66.57％，礦漿再采用常壓酸浸，鈷浸出率可達99％以上。如中國專利200610032051.8介紹了一種鈷白合金脫硅的方法，其用感應爐直接熔化鈷白合金，加入氧化鈷、氧化鐵、氧化銅、鈷酸鋰作脫硅劑，CaO、MgO作造渣熔劑，造CaO-(MgO)-SiO₂渣脫硅，硅的脫除率達到93.72％，脫硅后霧化粉末用氯酸鈉作氧化劑，硫酸常壓浸出，銅、鈷的浸出率均高達99％以上。另有中國專利201510505985.8介紹了一種從鈷銅白合金中浸出有價金屬的方法，其先將鐵鈷銅的合金熔化，控制爐溫大于1400℃，再添加氣體和含錳物料的造渣劑，造MnO-SiO₂渣進行吹煉脫硅調質，實現合金中的Si以MnO-SiO₂渣脫除，并獲得Fe-Co-Cu合金粉，再濕法冶金方法分離回收銅和鈷。

(2)廢舊鋰離子電池/大洋多金屬結核還原熔煉合金