[发明专利]一种从氧化铜钴矿萃铜余液中制备高品质氧化钴的方法

说明书

本发明属于有色冶金湿法冶金领域，涉及一种从氧化铜钴矿萃铜余液中提取钴并制备高品质氧化钴的方法。方法包括：氧化钙除铁、铝；氧化镁除铜；氟化钠除钙、镁；萃取剂P₂O₄的皂化及配制；萃取除杂；草酸钴前躯体制备；高品质氧化钴制备。本发明针对氧化铜钴矿萃铜余液钴提取及产品制备工艺杂质含量高、钴损失较多的问题，该方法增加深度除杂工艺步骤，使用沉淀法制备草酸钴前躯体，煅烧成为高品质氧化钴。具有除杂彻底，钴回收率高的特点。

技术领域

本发明属于有色冶金湿法冶金领域，涉及一种从氧化铜钴矿萃铜余液中提取钴并制备高品质氧化钴的方法。

背景技术

钴是一种非常重要的战略金属，具有优异的物理和化学性能，耐磨性好，强度高，耐腐蚀，磁性强，广泛应用于新能源、航空航天、机械制造、化工、医疗等领域。氧化钴是工业中常见的含钴产品，用作钴锂电池的正极材料，在化工行业用作催化剂，还用作玻璃、搪瓷、陶瓷、磁性材料、密着剂、天蓝色、钴蓝色、钴绿色等色彩的着色剂，家畜微量元素营养剂。

随着经济发展，全球范围对钴资源的需求量越来越大，常见自然界中钴矿物主要是红土镍钴矿和氧化铜钴矿，氧化铜钴矿作为钴的重要来源之一，其特点是铜含量高，钴含量低，硅含量较高。当前处理氧化铜钴矿的主要方式有浮选法、火法以及湿法工艺。其中湿法处理工艺已经成为主流工艺，常见流程为铜钴矿—选矿磨矿—还原浸出—萃取提铜—中和除铁—沉钴，萃取铜后的萃余液中含有钴离子，通常采取除杂-沉钴的流程来生产钴盐和钴化合物。沉钴工艺使用的沉淀剂一般有H₂S等硫化物、金属氧化物、钠盐、草酸等。H₂S具有毒性，危害人体健康且易造成环境污染。钠盐如Na₂CO₃、NaOH等碱性较强，易造成溶液局部pH偏高，使其他杂质离子同钴离子一起沉淀出来进入渣中导致沉钴渣中钴品位降低，同时这些Na盐会往系统里带入Na⁺不便于处理，Na⁺含量过多时将对实际生产造成不利影响。MgO呈弱碱性，使用起来相对更加安全，但容易造成产品中MgO夹杂，降低钴产品品质。

生产实践表明，利用传统湿法手段从氧化铜钴矿萃铜余液中提取并制备的钴产品杂质含量较高，且过程中钴损失较多，因此需要通过改变除杂工艺条件及路线解决此类问题。

发明内容

本发明针对氧化铜钴矿萃铜余液钴提取及产品制备工艺杂质含量高、钴损失较多的问题，提供一种从氧化铜钴矿萃铜余液中提取钴并制备高品质氧化钴的方法，该方法增加深度除杂工艺步骤，使用沉淀法制备草酸钴前躯体，煅烧成为高品质氧化钴。具有除杂彻底，钴回收率高的特点。

为实现上述目的，本发明所述的一种技术方案为。

一种从氧化铜钴矿萃铜余液中提取钴并制备高品质氧化钴的方法，包括以下步骤：

步骤1、氧化钙除铁、铝：常温下，向氧化铜钴矿萃铜余液中加入一定量质量浓度为50-80%氧化钙浆液，调节pH使铁铝完全沉淀，过滤，使溶液与铁铝渣分离。

步骤2、氧化镁除铜：常温下，向步骤1得到的溶液中加入一定量质量浓度为50-80%氧化镁浆液，调节pH使铜离子沉淀完全，过滤可得到除杂液和氢氧化铜沉淀。

步骤3、氟化钠除钙、镁：将步骤2得到的除杂液加热至90℃-95℃，加入一定量氟化钠反应30-60min，过滤冷却，得到除杂液及钙镁氟化物沉淀。

步骤4、萃取剂P₂O₄的皂化及配制：取一定量P₂O₄进行皂化，与磺化煤油配制成一定浓度的萃取有机相。

步骤5、萃取除杂：用1moL/L稀硫酸调节适宜pH值，使步骤3得到的除杂液与步骤4得到的萃取有机相充分混合搅拌后分液，得到萃余液和有机相。