[发明专利]一种钴铜铁合金提取钴、铜的方法

说明书

技术领域

一种钴铜铁合金提取钴、铜的方法，涉及一种利用高硅钴铜铁合金为原料制备电铜、高纯钴盐的生产的方法。

背景技术

我国是一个钴资源缺乏的国家，生产所需90%左右的钴原料依赖于国外进口，其中大部分来自赞比亚和刚果（金）。近年来我国钴的产量增长较快，预计未来短期内国内钴精矿短缺的状况难以改变。同时2007年3月，刚果制定限制出口政策，禁止原矿出口，只允许在当地加工成初级冶炼金属成品（钴冶炼的中间产品或钴白金）才能出口，我国大量依靠进口钴精矿加工成钴盐的局面将会逐步扭转成进口钴冶炼中间产品或者钴铜铁合金来作为原料。在刚果以含铜2%~10%，含钴3%~8%的水钴矿为原料，采用鼓风炉还原熔炼或电炉还原熔炼等，得到含Cu10%~40%，Co10%~40%，Fe30%~60%的合金，同时为了增加金属回收率，火法还原冶炼过程中均采用过还原技术，致使合金中的硅含量相对较高，有时硅含量高达15%，由于合金中硅的存在，导致其耐腐性增加，加大了此类合金处理的难度，开发高硅钴铜铁合金的处理工艺就显得尤为重要。

一般处理钴铜铁合金的方法是在硫酸或盐酸体系作用下，使合金中的金属钴、铜、铁、镍、锰等与酸作用生成盐，浸出液再通过除铁、溶液的净化分离工序，回收钴、铜、镍。目前，此工艺在部分钴加工厂应用，但从技术经济上来说，此方案并不可取，主要有以下几方面的原因：①在浸出过程中，为了提高有价金属的浸出率，大量的铁被浸出，铁的浸出率达到50%以上，消耗过多的酸，在后续的除铁过程又消耗大量的碱，造成成本的提高；②使用化学氧化试剂氯酸钠、双氧水等，价格较昂贵；③对于合金有一定的限制，仅能处理含硅小于3%的合金，对于高硅物料有价金属浸出率低，浸出速度较慢；④除铁过程产生的铁钒渣仅能堆存。

湖南瑞翔新材料有限公司开发的专利200610032051.8”一种从铜钴铁合金粒中浸出有价金属的方法”，其采用“高温熔化-雾化制粉-选择性氧化焙烧-充分细

磨-直接酸浸或氧化酸浸”的方法处理铜钴铁合金，解决浸出溶液中硅含量高的问题，溶液过滤性能好、铜钴回收率较高。 但该方法能耗大、流程长、耗时多是无法解决的问题。1t实物量的铜钴铁合金在熔化-雾化制粉过程中所需消耗的电能为3000-3500kwh，在其选择性氧化焙烧过程中还需进一步消耗大量能源且冷却过程时间很长， 经焙烧后的合金粉部分转变为尖晶石结构，造成团聚，所以又需经过第二次磨粉。而在最后的直接酸浸或氧化酸浸过程中，由于在浸出钴的同时铁也被浸出，造成了酸的消耗增加，同时除铁又要消耗大量的碱的问题没有得到有效的解决。

佛山市邦普镍钴有限公司和清华大学共同开发的专利101463427 “一种从钴白合金中回收有价金属的方法”其采用“氯气氧化酸浸法”处理合金，王含渊等1997的矿冶期刊也发表过类似的文章，但是氯气是一种剧毒气体，危险系数极高，因此对设备的要求也很高，这是该技术至今没有被工业应用的主要原因，同时对于含硅高的物料其浸出速度较慢，在后续处理中并没有解决浸出过程中铁溶出消耗的酸和后续溶液中除铁需要消耗大量碱的问题。

上述方法对于处理含硅物料，特别是含硅6%以上的物料，浸出效果将大大下降，同时溶液的固液分离相对困难。彭国伟开发的专利200910306801.X“钴铜合金浸出方法”，利用加入氟助剂，再利用有机酸进行浸出，浸出过程在常压下操作，温度在100℃以下，但在酸性溶液中加入氟试剂，对于设备的腐蚀、后续浸出产生含氟废水、含氟废渣的处理难度增加。同时在浸出过程要加入大量的氧化剂氯酸钠等导致成本增加。

通过以上的分析可以看出，在浸出过程中保证钴、铜等有价金属浸出率高的情况下，使铁尽量不被浸出，可大大降低酸碱的消耗，同时使用便宜的氧化剂是降低成本的关键。在浸出过程中保证硅不进入溶液，提高矿浆的过滤、沉降性能，是提高生产可操作性的关键。 

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术存在的不足和缺点，提供一种反应速度快、安全环保、辅助生产资料消耗少，可操作性强，对生产设备无特殊要求、钴和铜一次性浸出率高的高硅钴铜铁合金提取钴、铜的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种高硅钴铜铁合金提取钴、铜的方法，其特征在于其提取过程的步骤包括：

（1）将合金磨细；

（2）将磨细后的合金，在加温、加压、通氧的条件下进行酸浸出；

（3）将浸出矿浆过滤，洗涤浸出渣；

（4）浸出液采用萃取电积工艺回收铜；铜萃余液除杂后，再萃取分离钴、镍。