[发明专利]一种低成本的水钴矿浸出方法

说明书

本发明公开了一种低成本的水钴矿浸出方法，包括以下步骤：（1）将水钴矿加入反应槽，并按照预定液固比和酸度加入水和浓硫酸混合调浆；（2)将铜钴铁合金加入到步骤（1）所得调浆后料中，并通入空气辅助搅拌浸出，控制浸出温度和搅拌速度达到预定浸出时间即可；（3）将步骤（2）反应完后的料浆进行固液分离，得到浸出液和浸出渣。本发明的低成本的水钴矿浸出方法具有低能耗、低成本和低污染的特点。

技术领域

本发明涉及水钴矿技术领域，特别是一种低成本的水钴矿浸出方法。

背景技术

钴是一种重要的战略金属，单质钴及其钴的化合物应用广泛，特别是在锂电池领域的需求逐渐增大。但我国钴资源贫乏，多为伴生矿，90%以上的钴资源依赖非洲进口，包括水钴矿、钴镍硫化矿、砷钴矿、铜钴铁合金、粗制氢氧化钴和碳酸钴等。

目前，国内主要是通过水钴矿-还原酸浸、铜钴合金-氧化酸浸、钴镍硫化矿高压氧浸及粗制钴盐-酸溶等主流工艺得到富含钴溶液，再通过净化除杂、萃取、蒸发结晶、电解等工序获取钴盐或金属钴。众所周知，水钴矿属于氧化矿，其中的钴主要以三价钴的形式存在，显强氧化性。而铜钴铁合金则是低品位水钴矿通过高温还原熔炼所得，其中富含铜、钴、铁，主要以单质或合金形式存在，显还原性。单独处理水钴矿和铜钴铁合金所需辅料量较大，且处理过程会有一定的污染。

现有方法的缺点是：生产成本大，过程有污染。

究其原因， 现行工艺处理水钴矿，主要采用亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、二氧化硫、硫化氢等含硫物料作为还原剂，过程容易产生二氧化硫和硫化氢气体溢出，恶化工作环境，需配套相应设备。而单独处理铜钴铁合金需要消耗一定量氧化剂，且用量较大，使用强氧化剂会伴随一定的污染和操作难度，增加生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低能耗且环保的方法从水钴矿中浸出有价金属钴、铜。通过使用铜钴铁合金作为还原剂，还原水钴矿中的高价钴，使其中的钴、铜协同浸出，达到低成本、低污染的效果。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种低成本的水钴矿浸出方法，包括以下步骤：

（1） 将水钴矿加入反应槽，并按照预定液固比和酸度加入水和浓硫酸混合调浆；

（2) 将铜钴铁合金加入到步骤（1）所得调浆后料中，并通入空气辅助搅拌浸出，控制浸出温度和搅拌速度达到预定浸出时间即可；

（3）将步骤（2）反应完后的料浆进行固液分离，得到浸出液和浸出渣。

本发明的技术原理在于：通过在水钴矿矿浆中加入浓硫酸，浓硫酸的稀释热使矿浆温度升高，这时加入低硅铜钴铁合金，具有强氧化性的三价钴直接与合金铁、钴、铜发生发生反应。

其中发生的主要化学反应方程式为：