[發(fā)明專利]一種利用碳粉還原浸出高價(jià)鈷的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111052591.3
• 申請(qǐng)日: 2021-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113862490A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘭秋平;何文龍;徐超;陳志強(qiáng);王平;何勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西江鎢鈷業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C22B23/00
• 分類號(hào): C22B23/00;C22B3/08;C22B3/22;C22B3/44
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供了一種利用碳粉還原浸出高價(jià)鈷的方法。該方法包括以下步驟：取一定質(zhì)量的含高鈷物料，加入水調(diào)漿，后加入適量碳粉，開(kāi)啟攪拌，再加入濃硫酸，利用濃硫酸溶于水產(chǎn)生的高熱，將反應(yīng)迅速提升高溫。高溫反應(yīng)1?2h后，高價(jià)鈷被還原酸浸完全，干基態(tài)渣中的不溶鈷含量在0.2％以下。其中碳粉來(lái)源廣泛，可為木炭粉、新鮮椰殼碳粉、已吸附COD達(dá)報(bào)廢的椰殼碳粉、新鮮瀝青焦粉、已吸附COD達(dá)報(bào)廢的瀝青焦粉等中的一種或多種。含高價(jià)鈷物料包括氫氧化高鈷、鈷精礦、鈷中間品等中的一種或多種。本發(fā)明提供的一種利用碳粉還原浸出高價(jià)鈷的方法適用性強(qiáng)，可操作性強(qiáng)。利用濃硫酸溶于水產(chǎn)生的高熱，提供高溫反應(yīng)環(huán)境，過(guò)程中不通入蒸汽或通入少量蒸汽以維持高的反應(yīng)溫度；利用報(bào)廢的碳粉還原浸出高價(jià)鈷，節(jié)省了鈷濕法冶煉過(guò)程中的還原劑的消耗。本發(fā)明的使用，降低了鈷濕法冶煉的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鈷冶煉領(lǐng)域，具體而言，涉及一種利用碳粉還原浸出高價(jià)鈷的方法。

背景技術(shù)

隨著鋰電池的興起，特別是三元日益廣泛的應(yīng)用，鈷的市場(chǎng)需求量日趨上升。目前我國(guó)鈷主要依賴從剛果金進(jìn)口的鈷精礦和鈷中間品，鈷精礦中鈷以三價(jià)鈷形式存在，鈷中間品也有少量的三價(jià)鈷。此外，國(guó)內(nèi)的諸多小規(guī)模鈷冶煉企業(yè)，為了解決原料供應(yīng)穩(wěn)定性問(wèn)題，常采取多種含鈷原料并用的方式。其中，就包括氫氧化高鈷。鈷濕法冶煉不可避免涉及還原劑的投入，一個(gè)年產(chǎn)2000噸鈷的工廠，每年用于還原浸出高價(jià)鈷的還原劑的耗費(fèi)在100萬(wàn)以上。

鈷冶煉企業(yè)廣泛采取萃取法進(jìn)行鈷與其他金屬元素的分離。主要流程為P204萃取除去Fe、Zn、Cu、Mn、Ca等，之后P507萃取分離Ni、Co、Mg。萃取工序產(chǎn)生大量高COD的廢水，為了達(dá)標(biāo)排放，眾多企業(yè)使用活性炭吸附COD，這就產(chǎn)生大量廢舊活性炭，該物質(zhì)屬于危廢，其處理費(fèi)用隨著環(huán)保政策力度的不斷加強(qiáng)在漸漸地攀升。

基于以上原因，本發(fā)明提出了一種利用碳粉還原浸出高價(jià)鈷的方法，旨在利用廢舊活性炭充當(dāng)鈷濕法冶煉的還原劑，節(jié)省下還原劑耗費(fèi)的同時(shí)，亦省去廢舊活性炭高昂的處置費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種利用碳粉還原浸出高價(jià)鈷的方法，以利用廢舊活性炭充當(dāng)鈷濕法冶煉的還原劑，節(jié)省下還原劑耗費(fèi)的同時(shí)，并省去廢舊活性炭高昂的處置費(fèi)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種利用碳粉還原浸出高價(jià)鈷的方法。該方法包括以下步驟：取一定質(zhì)量的含高鈷物料，加入水調(diào)漿，開(kāi)啟攪拌，后加入適量碳粉，再加入濃硫酸，利用濃硫酸溶于水產(chǎn)生的高熱，將反應(yīng)迅速提升高溫。高溫反應(yīng)1-2h后，高價(jià)鈷被還原酸浸完全，干基態(tài)渣中的不溶鈷含量在0.2％以下。其中碳粉來(lái)源廣泛，可為木炭粉、新鮮椰殼碳粉或已吸附COD達(dá)報(bào)廢的椰殼碳粉、新鮮瀝青焦粉或已吸附COD達(dá)報(bào)廢的瀝青焦粉等中的一種或多種。含高價(jià)鈷物料包括氫氧化高鈷、鈷精礦、鈷中間品等中的一種或多種。

進(jìn)一步地，調(diào)漿用水加入量為含高價(jià)估物料重量的4-8倍。

優(yōu)選地，碳粉為木炭粉、新鮮椰殼碳粉、已吸附COD達(dá)報(bào)廢的椰殼碳粉、新鮮瀝青焦粉、已吸附COD達(dá)報(bào)廢的瀝青焦粉等中的一種或多種時(shí)，其按干基態(tài)計(jì)量的加入量為高價(jià)鈷總重量的1-100倍。

更優(yōu)選地，碳粉按干基態(tài)計(jì)量的加入量為高價(jià)鈷總重量的1-20倍。

優(yōu)選地，濃硫酸加入量使反應(yīng)初始酸當(dāng)量達(dá)0.1N-10N所對(duì)應(yīng)的量。

更優(yōu)選地，濃硫酸的加入量為保證初始酸當(dāng)量達(dá)3N-6N。

進(jìn)一步地，通過(guò)保溫措施，使得反應(yīng)溫度維持在80度以上1-2h。

進(jìn)一步地，提供高溫反應(yīng)環(huán)境，過(guò)程中可不通入蒸汽或通入少量蒸汽以維持高的反應(yīng)溫度。

本發(fā)明提供利用碳粉還原浸出高價(jià)鈷的方法，適用性強(qiáng)，可操作性強(qiáng)，可以將吸附COD后廢棄的碳粉用作鈷濕法冶煉的還原劑，節(jié)省了大量的還原劑耗費(fèi)的同時(shí)，省去了部分廢棄碳粉的處理費(fèi)用，使鈷的濕法冶煉成本更低，效益進(jìn)一步增強(qiáng)。