[发明专利]一种水钴矿的选矿方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属选矿技术领域，尤其涉及一种水钴矿的选矿方法。

背景技术

钴是一种有色金属，也是重要的战略金属元素，钴及其化合物在化工、机械、航空和军事等领域具有广泛的应用。钴主要来源于水钴矿中，水钴矿是一种铜钴的氧化矿石，是自然界中产量和固含量非常高的一种天然矿石。

目前水钴矿选矿方法主要分为浮选法、高温还原熔炼法和化学浸矿法，均能够得到较高纯度的钴。但是采用浮选法处理钴矿时，捕收剂吸附困难，浮选率低；采用高温熔炼法还原时冶炼温度过高，能耗大，操作环境不易控制，出料操作困难。化学浸矿法产率高，能耗小，操作方便。所以，目前处理钴矿大多采用化学浸矿。

但是，现有的化学浸矿法中，大多采用SO₂或者Na₂SO₃作为还原剂。SO₂由于是气体，运输和使用不方便，而且在反应中利用率不高，相当一部分流失。而且在还原后还需要进行电积处理，目前的电积处理方法在目标金属离子浓度较低的金属溶液中选择性较差，得到的产品纯度较低，而且如果要达到较高的纯度，需要繁杂的萃取和后处理步骤，降低了产率，增加了成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种操作方便，产率高，钴纯度高的水钴矿选矿方法。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种水钴矿的选矿方法，其特征在于，包括：

a）将水钴矿破碎，球磨处理，再进行过滤；

b）将步骤a）过滤后得到的矿渣与焦亚硫酸钠混合后，再与浓硫酸混合，进行酸浸还原反应；

c）将步骤b）反应后的产物过滤，得到浸出渣和混合溶液；所述混合溶液中Co浓度为5.0-8.0g/L，Cu的浓度为6.0-10.0g/L；

d）将所述混合溶液进行第一次和第二次旋流电积处理，得到铜；

e）将所述第二次电积处理后的混合溶液进行第三次旋流电积处理，得到钴。

优选的，还包括f）将步骤c）得到的浸出渣通过浓硫酸浆洗，过滤后得到洗渣和洗渣水；所述洗渣水与焦亚硫酸钠和所述矿渣混合，进行步骤b）操作。

优选的，所述浆洗进行至所述矿渣中钴含量小于等于0.3wt%，铜含量小于等于0.5wt%为止。

优选的，用碳酸钠和氢氧化钠的水溶液回收步骤b）中还原反应生成的过量气体SO₂。

优选的，步骤b）具体为：

b1）将水钴矿和焦亚硫酸钠在98%的浓硫酸中混合；所述焦亚硫酸钠的加入量占所述水钴矿质量的7~10%；

b2）调节反应温度至70-80℃，调节pH到1.5-2.0，进行酸浸还原反应，反应0.5-1.0h。

优选的，步骤d）具体为：

d1）将所述混合溶液进行第一次旋流电积处理，得到铜纯度为99.9%的铜管；

d2）将含有所述铜管的混合溶液继续进行第二次旋流电积处里，得到纯度为99.0%的铜屑。

优选的，所述第一次旋流电积处里的循环流量为7L/min，电流密度为360A/m²常温下电积8h。

优选的，所述第二次旋流电积处里的电流密度为480A/m²，常温下电积2h，铜浓度降低到0.01g/L。

优选的，步骤e）具体为：将经过第二次旋流电积处里的混合溶液进行第三次旋流电积处理，得到钴浓度为0.3g/L，纯度为99.5%的钴。

优选的，所述第三次旋流电积处理的温度为55-60℃，pH值为2.5-3.5，循环流量为7L/min，电流密度为360A/m²电积10h。

本发明提供的选矿方法，使用焦亚硫酸钠和浓硫酸作为混合还原体系，进行水钴矿的还原，将水钴矿中的氧化铜和氧化钴溶解，得到硫酸钴和硫酸铜的混合溶液，相比较现有技术，焦亚硫酸钠还原性比Na₂SO₃强，所以还原剂使用量更少，减少浪费。另外本发明提供的选矿方法还使用旋流电积法收集所述混合溶液中的铜和钴。相比较现有技术旋流电积技术可以在目标金属离子浓度较低的多金属溶液中进行选择电积，并获得高纯度金属产品，且操作简单，没有繁杂的步骤就能够得到与现有技术相同的产品纯度，降低了成本，提高了产率。

附图说明

图1本发明提供的水钴矿选矿方法流程示意图；

图2本发明提供的旋流电积电极示意图；

图3本发明提供的旋流电积系统示意图。

具体实施方式