一種銅鈷混合礦精煉方法，涉及一種氧化礦、硫化礦共存的銅鈷混合礦的精煉方法。

背景技術(shù)：

：銅鈷礦按礦石種類可分為氧化礦和硫化礦兩種。目前，氧化礦處理工藝有火法熔煉+濕法浸出和全濕法浸出。其中，火法熔煉+濕法浸出工藝先將礦石火法熔煉成銅鈷合金，再進行濕法酸浸；全濕法浸出工藝先將銅鈷氧化礦原礦常壓酸浸，然后酸浸液萃取分離銅，最后萃余液沉氫氧化鈷，兩種工藝都已在工業(yè)生產(chǎn)實際中成功應(yīng)用。而針對硫化礦，據(jù)調(diào)查，工業(yè)生產(chǎn)中未有成功實施的案例。硫化礦處理工藝理論研究中多采用火法焙燒+濕法浸出和加壓氧化酸浸。其中，火法焙燒+濕法浸出工藝先將硫化相氧化焙燒為氧化相，然后氧化相酸浸后萃取分銅，最后萃余液沉氫氧化鈷；加壓氧化酸浸則通過高溫氧化，使硫化相中的硫直接氧化成硫酸根離子，即硫化相轉(zhuǎn)化為硫酸鹽進入浸出液，然后浸出液萃取分銅，最后萃余液沉氫氧化鈷。非洲銅鈷資源豐富，隨著礦產(chǎn)資源勘探技術(shù)的發(fā)展，在非洲新發(fā)現(xiàn)一批銅鈷礦山，且大部分銅鈷礦多數(shù)屬于混合相礦山，即氧化礦與硫化礦共存，其特點是淺部以氧化礦為主，深部以硫化礦為主。針對此類銅鈷混合礦物，若采用氧化礦處理工藝，即采用火法熔煉+濕法浸出時，硫化相與氧化礦火法熔煉機理不同，難以同步處理；采用全濕法浸出工藝時，常壓下硫化銅相與酸不反應(yīng)，金屬回收率低。若采用硫化礦處理工藝時，即采用火法焙燒+濕法浸出或加壓氧化酸浸的方法，礦物中的硫全部轉(zhuǎn)化為硫酸根離子，最后產(chǎn)生大量外排高濃度硫酸鹽廢水，且加壓運行成本高，環(huán)保與經(jīng)濟效益不可行。同時，隨著開采深度的增加，混合礦中氧化相與硫化相的比例也發(fā)生變化，影響工藝流程的選擇和生產(chǎn)線的建設(shè)。因此，目前此種銅鈷混合礦還未有工業(yè)生產(chǎn)成功應(yīng)用的案例。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的就是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能有效克服傳統(tǒng)工藝處理銅鈷混合礦時存在金屬回收率低、外排廢水量大、工藝成本高，且工藝指標受物相變化影響的不足，提供一種工藝流程短、運行成本低、無廢水外排的銅鈷混合礦精煉方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。一種銅鈷混合礦精煉方法，所述混合礦為氧化礦、硫化礦共存的銅鈷混合礦，其特征在于其處理過程的步驟包括：(1)將銅鈷混合礦進行氧化焙燒；(2)將氧化焙燒后進行酸浸出；(3)將浸出液過濾后，進行除鐵工序；濾渣為浸出渣，洗滌后進入尾礦壩，洗水返回步驟(2)酸浸出；(4)將除鐵工序后的浸出液加熱，鼓風氧化；同時加入氧化鈣進行中和除鐵；(5)中和除鐵后液用于配制電積液；(6)進行銅電積過程；銅電積過程中，陰極產(chǎn)物為電積銅，陽極產(chǎn)物為硫酸。本發(fā)明的一種銅鈷混合礦精煉方法，其特征在于銅電積過程中產(chǎn)生的陽極液部分返回步驟(2)的酸浸過程，部分進入蒸發(fā)結(jié)晶工序，進行硫酸鈷結(jié)晶。本發(fā)明的一種銅鈷混合礦精煉方法，其特征在于所述的銅鈷混合礦的典型成份為(重量％)為：cu15～27、co3～7、fe1～2、s8～20，該混合礦中，主要有價金屬為銅、鈷，且銅鈷以硫化相和氧化相共存，主要物相為硫化銅(cus)、硫化鈷(cos)、氧化銅(coo)、氧化鈷(coo)相，硅含量7％～22％。本發(fā)明的一種銅鈷混合礦精煉方法，其特征在于其步驟(1)是在700～750℃溫度下，進行鼓風氧化焙燒2～5h。本發(fā)明的一種銅鈷混合礦精煉方法，其特征在于其步驟(2)是以陽極液、濨渣洗水、硫酸配制浸出前液，浸出焙燒后的氧化物產(chǎn)物，浸出溫度60～80℃，浸出液固比3～5:1，反應(yīng)時間4～6h，終點ph為1.5～2.0。本發(fā)明的一種銅鈷混合礦精煉方法，其特征在于其步驟(3)是將浸出液加熱至60～80℃后，鼓風氧化4～6h，同時加入氧化鈣進行中和除鐵，控制終點ph為3.0～3.5。本發(fā)明的一種銅鈷混合礦精煉方法，其特征在于其步驟(4)除鐵后液與硫酸鈷結(jié)晶母液混合配制電積新液。本發(fā)明的一種銅鈷混合礦精煉方法，其特征在于其步驟(5)的銅電積過程中，電流密度設(shè)定250a/m2，陽極液含銅25g/l。本發(fā)明的一種銅鈷混合礦精煉方法，其特征在于銅電積過程中產(chǎn)生的陽極液15％-20％返回步驟(2)的酸浸過程，10％-15％進入蒸發(fā)結(jié)晶工序，進行硫酸鈷結(jié)晶，控制鈷結(jié)晶率為50％-70％。本發(fā)明的一種銅鈷混合礦精煉方法，通過氧化焙燒使混合礦中的硫化相轉(zhuǎn)化為氧化相；焙燒產(chǎn)物浸出后的浸出液采用氧化鈣中和除鐵，鈣形成硫酸鈣沉淀進入鐵渣，同時溶液中雜質(zhì)離子被吸附凈化；除鐵后液與結(jié)晶母液、部分陽極液配制電積新液以生產(chǎn)電積銅產(chǎn)品，形成銅開路；陽極液部分返浸出回用酸，部分蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)硫酸鈷結(jié)晶，形成鈷開路，結(jié)晶母液返配液工序；全工藝流程銅不耗酸，僅鈷消耗硫酸；全工藝無高濃度硫酸鹽廢水外排。本發(fā)明方法應(yīng)用于銅鈷混合礦處理，得到的產(chǎn)品為電積銅與硫酸鈷結(jié)晶，銅品位99.6％；鐵渣經(jīng)洗滌后與浸出渣一起送至尾礦壩；工藝過程無高鹽廢水產(chǎn)生，新水用于渣洗滌與硫酸鈷結(jié)晶洗滌，鐵渣與浸出渣帶走水量與新水量相等。本發(fā)明的優(yōu)點是銅以電積銅開路，鈷以硫酸鈷結(jié)晶開路；全流程僅鈷消耗酸，銅不消耗酸；采用氧化鈣中和除鐵，除鐵過程無新雜質(zhì)離子引入；流程短、成本低，體系無高鹽廢水外排，是一種綠色環(huán)保的銅鈷混合礦精煉新工藝方法。附圖說明圖1為本發(fā)明方法的原則工藝流程圖。具體實施方式一種銅鈷混合礦精煉方法，其過程的依次步驟包括：a)將銅鈷混合礦于700～750℃，鼓風焙燒2～5h。b)以陽極液、洗渣水、硫酸配制浸出前液，浸出焙燒后的氧化物產(chǎn)物，浸出溫度60～80℃，浸出液固比3～5:1，反應(yīng)時間4～6h，終點ph為1.5～2.0。浸出反應(yīng)結(jié)束后，過濾，濾液為浸出液，進入后續(xù)除鐵工序，濾渣為浸出渣，洗滌后進入尾礦壩，洗水返浸出。c)浸出液加熱至60～80℃后，鼓風氧化4～6h，同時加入氧化鈣進行中和除鐵，控制終點ph為3.0～3.5。除鐵渣為氫氧化鐵、硫酸鈣的混合物，鐵渣吸附夾帶浸出液中的砷、鋁、鉻等雜質(zhì)元素，本工藝除鐵工藝過程中，除鐵的同時達到溶液凈化的目的。由于氧化鈣與硫酸會生成硫酸鈣沉淀進入鐵渣，因此，基本無新離子引入體系。c)除鐵后液與結(jié)晶母液混合配制電積新液。d)銅電積過程中，電流密度設(shè)定250a/m2，陽極液含銅25g/l，電積銅含銅99.6％。e)銅電積過程中，陰極產(chǎn)物為電積銅，陽極產(chǎn)物為硫酸。陽極液約17％返浸出，返浸出的陽極液中的含酸量與銅浸出用酸量相同；約16％進入蒸發(fā)結(jié)晶工序，控制鈷結(jié)晶率為60％，硫酸鈷結(jié)晶中鈷量與原料中新增鈷量相等；結(jié)晶母液與其余陽極液一起進入配液工序，配制電積新液。蒸發(fā)結(jié)晶工序中，產(chǎn)物硫酸鈷中銅、酸夾帶可洗滌脫除，洗水返浸出，陽極液中的硫酸與硫酸銅隨結(jié)晶母液返配液工序。用以下非限定性實施例子對本發(fā)明的工藝做進一步的說明，有助于理解本發(fā)明及其優(yōu)點，但不作為對本發(fā)明保護范圍的限定，本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求書決定。實施例1表1實例1所用銅鈷混合礦成份(％)cucofessi20.154.441.231212.5具體實施過程：取表1成份的銅鈷混合礦物料，置回轉(zhuǎn)窯中，于700℃鼓風焙燒2h；焙燒產(chǎn)物用返回的部分銅電積陽極液、洗水在60℃浸出4h，浸出液固比3:1，用硫酸調(diào)節(jié)反應(yīng)終點ph為1.5，過濾，濾渣洗滌，洗水返浸出，得到浸出液；加熱浸出液至60℃，鼓風氧化4h，加氧化鈣調(diào)節(jié)ph為3.0后過濾，鐵渣洗滌；除鐵后液與陽極液、結(jié)晶母液配置電積新液；電積新液進行銅電積，控制電流密度250a/m2，陽極液含銅25g/l；陽極液15％返浸出，70％返配液，15％進入蒸發(fā)結(jié)晶工序；蒸發(fā)結(jié)晶工序控制鈷結(jié)晶率為50％。實施例1產(chǎn)物分析結(jié)果見表2：表2銅鈷混合礦精煉新工藝實例1分析結(jié)果cucofesi浸出渣成分(％)6.791.050.8521.5鐵渣成分(％)0.210.0430.452.5電積銅(％)99.680.020.02/結(jié)晶硫酸鈷(％)1.3119.980.02/實施例2表3實例2所用銅鈷混合礦成份(％)cucofessi25.225.471.381412.2具體實施過程：取表3成份的銅鈷混合礦物料，置回轉(zhuǎn)窯中，于750℃鼓風焙燒4h；焙燒產(chǎn)物用返回的部分銅電積陽極液、洗水在70℃浸出5h，浸出液固比4:1，用硫酸調(diào)節(jié)反應(yīng)終點ph為1.8，過濾，濾渣洗滌，洗水返浸出，濾液為浸出液；加熱浸出液至70℃，鼓風氧化5h，加氧化鈣調(diào)節(jié)ph為3.3后過濾，鐵渣洗滌；除鐵后液與陽極液、結(jié)晶母液配置電積新液；電積新液進行銅電積，控制電流密度250a/m2，陽極液含銅25g/l；陽極液17％返浸出，68％返配液，15％進入蒸發(fā)結(jié)晶工序；蒸發(fā)結(jié)晶工序控制鈷結(jié)晶率為50％。實施例2產(chǎn)物分析結(jié)果見表4：表4銅鈷混合礦精煉新工藝實例2分析結(jié)果cucofesi浸出渣成分(％)6.831.140.8720.2鐵渣成分(％)0.220.0329.872.3電積銅(％)99.710.020.015/結(jié)晶硫酸鈷(％)1.1120.020.02/實施例3表5實例3所用銅鈷混合礦成份(％)cucofessi26.877.461.841211.5具體實施過程：取表5成份的銅鈷混合礦物料，置回轉(zhuǎn)窯中，于750℃鼓風焙燒5h；焙燒產(chǎn)物用返回的部分銅電積陽極液、洗水在80℃浸出6h，浸出液固比5:1，用硫酸調(diào)節(jié)反應(yīng)終點ph為2.0，過濾，濾渣洗滌，洗水返浸出，濾液為浸出液；加熱浸出液至80℃，鼓風氧化6h，加氧化鈣調(diào)節(jié)ph為3.5后過濾，鐵渣洗滌；除鐵后液與陽極液、結(jié)晶母液配置電積新液；電積新液進行銅電積，控制電流密度250a/m2，陽極液含銅25g/l；陽極液20％返浸出，70％返配液，10％進入蒸發(fā)結(jié)晶工序；蒸發(fā)結(jié)晶工序控制鈷結(jié)晶率為70％。實施例3產(chǎn)物分析結(jié)果見表6：表6銅鈷混合礦精煉新工藝實例3分析結(jié)果cucofesi浸出渣成分(％)7.211.980.9817.5鐵渣成分(％)0.220.0328.742.1電積銅(％)99.710.020.02/結(jié)晶硫酸鈷(％)1.0819.790.02/當前第1頁12

技術(shù)特征：

1.一種銅鈷混合礦精煉方法，所述混合礦為氧化礦、硫化礦共存的銅鈷混合礦，其特征在于其處理過程的步驟包括：

(1)將銅鈷混合礦進行氧化焙燒；

(2)將氧化焙燒后進行酸浸出；

(3)將浸出液過濾后，進行除鐵工序；濾渣為浸出渣，洗滌后進入尾礦壩，洗水返回步驟(2)酸浸出；

(4)將除鐵工序后的浸出液加熱，鼓風氧化；同時加入氧化鈣進行中和除鐵；

(5)中和除鐵后液用于配制電積液；

(6)進行銅電積過程；銅電積過程中，陰極產(chǎn)物為電積銅，陽極產(chǎn)物為硫酸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅鈷混合礦精煉方法，其特征在于銅電積過程中產(chǎn)生的陽極液部分返回步驟(2)的酸浸過程，部分進入蒸發(fā)結(jié)晶工序，進行硫酸鈷結(jié)晶。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅鈷混合礦精煉方法，其特征在于所述的銅鈷混合礦的典型成份為(重量％)為：cu15～27、co3～7、fe1～2、s8～20，該混合礦中，主要有價金屬為銅、鈷，且銅鈷以硫化相和氧化相共存，主要物相為硫化銅(cus)、硫化鈷(cos)、氧化銅(coo)、氧化鈷(coo)相，硅含量7％～22％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅鈷混合礦精煉方法，其特征在于其步驟(1)是在700～750℃溫度下，進行鼓風氧化焙燒2～5h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅鈷混合礦精煉方法，其特征在于其步驟(2)是以陽極液、濨渣洗水、硫酸配制浸出前液，浸出焙燒后的氧化物產(chǎn)物，浸出溫度60～80℃，浸出液固比3～5:1，反應(yīng)時間4～6h，終點ph為1.5～2.0。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅鈷混合礦精煉方法，其特征在于其步驟(3)是將浸出液加熱至60～80℃后，鼓風氧化4～6h，同時加入氧化鈣進行中和除鐵，控制終點ph為3.0～3.5。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅鈷混合礦精煉方法，其特征在于其步驟(4)除鐵后液與硫酸鈷結(jié)晶母液混合配制電積新液。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅鈷混合礦精煉方法，其特征在于其步驟(5)的銅電積過程中，電流密度設(shè)定250a/m2，陽極液含銅25g/l。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅鈷混合礦精煉方法，其特征在于銅電積過程中產(chǎn)生的陽極液15％-20％返回步驟(2)的酸浸過程，10％-15％進入蒸發(fā)結(jié)晶工序，進行硫酸鈷結(jié)晶，控制鈷結(jié)晶率為50％-70％。

技術(shù)總結(jié)

一種銅鈷混合礦精煉方法，涉及一種氧化礦、硫化礦共存的銅鈷混合礦的精煉方法。其特征在于其處理過程的步驟包括：將銅鈷混合礦進行氧化焙燒；將氧化焙燒后進行酸浸出；將浸出液過濾后，進行除鐵工序；將除鐵工序后的浸出液加熱，鼓風氧化；同時加入氧化鈣進行中和除鐵；中和除鐵后液用于配制電積液；進行銅電積過程；銅電積過程中，陰極產(chǎn)物為電積銅，陽極產(chǎn)物為硫酸。本發(fā)明的方法的特點是銅以電積銅開路，鈷以硫酸鈷結(jié)晶開路；電積產(chǎn)生的硫酸進入陽極液后，部分隨陽極液返浸出回用，部分隨結(jié)晶母液與陽極液返配液工序回用；全流程銅處理無酸耗，無新雜質(zhì)離子引入；流程短、成本低，體系無雜質(zhì)離子引入、無廢水外排，是一種綠色環(huán)保的銅鈷混合礦精煉工藝方法。

技術(shù)研發(fā)人員：李鳳;朱銳倫;王書友;陳彩霞;詹欣;張鵬強

受保護的技術(shù)使用者：金川集團股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2019.08.26

技術(shù)公布日：2019.12.13