[發明專利]一種還原浸出水鈷礦的方法

有效

• 申請號: 201910973042.6
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110564961B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 薛偉;鄭正;李曉東;易運來;毛競
• 申請（專利權）人: 湖南有色金屬研究院
• 主分類號: C22B3/08
• 分類號: C22B3/08;C22B23/00;C22B15/00
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 黃藝平

本發明提供了一種還原浸出水鈷礦的方法，包括如下步驟：將水鈷礦料與水混合，得到礦漿；向礦漿中加入硫酸，加熱后加入輝銅礦料，還原反應1～4h完成浸出；其中，硫酸按照浸出終點的pH值為1.3～2的量添加；輝銅礦料按照輝銅礦與水鈷礦中Co金屬反應所需的1.2～2.2倍的質量添加。輝銅礦可以將水鈷礦中的鈷從+3價還原降低為+2價，從而被硫酸浸出；同時將輝銅礦作為水鈷礦浸出的還原劑，其中的銅與水鈷礦反應由+1價變位+2價，也被硫酸浸出，解決了輝銅礦冶煉難的問題；浸出過程不向浸出體系引入其他有害雜質，不產生有害氣體，清潔環保。

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，特別涉及一種還原浸出水鈷礦的方法。

背景技術

鈷是一種重要的戰略金屬，作為鋰電池關鍵的功能元素，鈷資源十分缺乏，大多屬低品位復雜伴生礦，長期以來作為鎳、鋅冶金工藝副產品進行回收。剛果(金)鈷資源豐富，世界鈷生產總量的一半來自該國。該國鈷礦大多數與銅礦共生，鈷主要賦存于水鈷礦、含鈷孔雀石、銅鈷錳氧結合物、含銅鈷褐鐵礦、含鈷白云石等礦物中，其中水鈷礦中的鈷以三價鈷的形式存在，不能被硫酸直接浸出，需要加入還原劑加溫浸出。

目前工業生產和試驗研究使用的還原劑主要是亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、二氧化硫、亞鐵鹽等。中國專利CN200910301216.0公開了一種全濕法選擇性浸出水鈷礦的方法，采用濃硫酸或濃鹽酸作為浸出劑，加入鐵鹽作為還原劑，在反應溫度為60～90℃下進行還原浸出，浸出液加強氧化劑氧化除鐵，該方法不僅工藝較復雜，成本較高，而且采用鐵鹽作為還原劑，會在礦漿中引入大量的鐵離子，造成后續沉鈷工藝除鐵難度大，除鐵過程鈷損失率高。

采用亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、二氧化硫作為還原劑，雖然不會向浸出體系中引入有害雜質，但在酸性體系中，亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉易分解，釋放二氧化硫，二氧化硫溶解度較低，浸出過程中易釋放出二氧化硫氣體，惡化浸出作業環境，增加還原劑消耗和生產成本。如中國專利201010582776.0公開了用硫酸和還原劑亞硫酸鈉進行選擇性還原浸出水鈷礦，將浸出液旋流電積提取銅和鈷，提鈷后液返回用于酸浸。該方法需要添加亞硫酸鈉作為浸出助劑，浸出過程中易發生酸分解反應，有二氧化硫氣體逸出，造成環境污染。

如何進一步優化和改善現有鈷礦的還原浸出工藝，實現高效、環保地從水鈷礦中浸出鈷，降低生產成本，是水鈷礦浸出過程中亟需解決的問題。

發明內容

本發明提供了一種還原浸出水鈷礦的方法，其目的是為了提高鈷浸出過程的效率、降低浸出成本、簡化工藝、不產生毒害氣體。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種還原浸出水鈷礦的方法，包括如下步驟：

(1)制漿：將水鈷礦料與水混合，得到礦漿；

(2)浸出：向礦漿中加入硫酸至礦漿pH值為1.3～2，加熱后加入輝銅礦料，攪拌反應1～4h完成浸出；

其中，輝銅礦料按照輝銅礦與水鈷礦中Co金屬反應所需的1.2～2.2倍的質量添加。

優選地，所述水鈷礦料的粒徑小于0.6mm。

優選地，所述水鈷礦料與水的液固比為2:1～5:1。

優選地，步驟(2)中將硫酸加入礦漿后進行攪拌，加熱至50～75℃后加入輝銅礦料，攪拌反應1～4h完成浸出。

更優選地，所述攪拌速度為60～120r/min。

優選地，所述硫酸的濃度為25～150g/L。

優選地，所述輝銅礦料的粒徑小于0.6mm。

優選地，步驟(2)中完成浸出后進行固液分離，得到含有價金屬的浸出液。

優選地，所述有價金屬包括金屬鈷和金屬銅。