[发明专利]一种采用电位控制法连续浸出的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钴矿浸出工艺，具体说是一种采用电位控制法连续浸出的生产方法。

背景技术

钴具有优良的物理、化学性质，是高温合金、磁性材料、化学工业、电子工业等的重要原料。自然界中已发现的钴矿物有百余种，工业用含钴矿石氧化钴矿由于钴为高价的钴氧化物，如钴土矿、 水钴矿，除采用火法冶炼钴合金外，通常采用还原酸浸工艺处理。无论是氧化钴矿，还是各种工业过程产出的钴渣，其中的钴均以三价钴的高价钴氧化物形式存在，从该类含高价钴氧化物原料中湿法提取钴，都是在酸浸出过程中通过加入各种还原剂将三价的高价钴还原成二价的低价钴后进行浸出。CN 103882226A公布了一种经济且清洁简便的从含高价钴氧化物浸出钴的方法，利用单质炭作还 原剂、硫酸作浸出剂进行还原浸出，利用廉价、易得的炭代替二氧化硫等还原剂，降低了生 产成本，简化了流程，但该法是先将含高价钴氧化物用水调制成氧化钴矿质量浓度20％～50％ 的矿浆，然后按150～500kg/t干基矿加入浓硫酸进行浸出，由于酸性水溶液下进行反应，矿 浆中的硫酸浓度低，炭和硫酸的氧化还原反应活性差，添加的炭量需要占矿石质量的20％以 上才能达到钴浸出率88％的效果，炭加入为钴原料中钴、锰、铁等还原所需炭理论量的20 倍以上，导致大量炭消耗量过大，成本较高，且浸出渣残余大量未反应的炭，渣需要进一步处理，工艺复杂。

发明内容

本发明提供了一种工艺简单，生产成本低的采用电位控制法连续浸出的生产方法。

本发明的技术方案是：一种采用电位控制法连续浸出的生产方法，其特征在于：采用三只以上反应釜依次串联连接，生产步骤为：

1）配料进料：将钴精矿或氢氧化钴矿料与水按质量比1 ：3.5的比例在第一反应釜内浆化混匀后以15m³/h的流速泵入第二反应釜；

2）加酸反应：搅拌状态下向第二反应釜加入硫酸，控制pH值0.5-1.0；

3）二氧化硫还原：在电位值100-350mv实时在线监控，向第三反应釜底部通入二氧化硫；电位仪控制二氧化硫加入量，控制反应体系的氧化还原电位；

4）出料：反应釜反应结束的料液压滤流入中转槽，料液中二氧化硫残留浓度小于0.1g/l，浸出渣含钴小于0.10%。

该工艺将三只以上反应釜通过设定的管道串联起来，只给予第一个反应釜起始端连续供给料包括：底水、钴矿料粉、硫酸，浸出过程中通过硫酸的溶解热及物料的反应热提供热能对反应体系加热，温度达到60±5℃、无须蒸汽加热，二氧化硫的通入量及钴的还原浸出状况依据设定的电位值100-350mv实时在线监控，反应结束后的浸出浆料则在另一套反应釜末端连续排出并同时连续压滤完成。

其过程控制采用电位仪实时在线监控，具有显著的节省人力、节约辅料能耗、改善环境、增产增效的经济与社会效益。

本发明有如下优点：1.改传统间歇式反应为连续式反应，相当于提高了反应釜了利用率，同体积的反应釜，产量能提高20%。

2.浸出反应过程中，对体系中的电位进行实时测量，控制反应的还原性气氛，防止二氧化硫气体过量通入，节省其用量。并且二氧化硫气体是在第三个反应釜中加入，在通入二氧化硫前的第一、二个反应釜反应体系的温度、酸度已预先达到了通入二氧化硫气体的条件，这样相当于节省了通二氧化硫的时间。从而使得整个反应时间缩短，从而降低生产成本。

3.连续式反应物料从第一个反应釜进行，从最后一个反应釜出料，在整个反应过程中停留时间是单个反应釜的数倍，相当于反应过程延长，而使的矿料浸出更加充分，提高了矿料的浸出率，反应残渣中钴含量由间歇式的0.3%降低至0.1%。

4.采用实时控制反应的电位及PH值，通过电位及PH值联动控制矿料、硫酸、二氧化硫进料速度，为整个生产自动化提供了基础。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例作进一步说明。

图1所示，一种采用电位控制法连续浸出的生产方法，采用三只以上反应釜依次串联连接，生产步骤为：

1）配料进料：将钴精矿或氢氧化钴矿料与水按质量比1 ：3.5的比例在第一反应釜内浆化混匀后以15m³/h的流速泵入第二反应釜；

2）加酸反应：搅拌状态下向第二反应釜加入硫酸，控制pH值0.5-1.0；

3）二氧化硫还原：在电位值100-350mv实时在线监控，向第三反应釜底部通入二氧化硫；电位仪控制二氧化硫加入量，控制反应体系的氧化还原电位；

出料：反应釜反应结束的料液压滤流入中转槽，料液中二氧化硫残留浓度小于0.1g/l，浸出渣含钴小于0.10%。