[发明专利]一种以铜钴矿为原料制备碱式碳酸钴的工艺

说明书

本发明公开了一种以铜钴矿为原料制备碱式碳酸钴的工艺，包括以下步骤：一、铜钴矿精矿进行煅烧；二、煅烧后加入浓硫酸梯度搅拌；三、铜电解沉积；四、加入漂水进行氧化沉淀；五、步骤四中得到的滤液与碳酸钠溶液加入反应釜中反应得到悬浮液；六、对步骤五中得到的悬浮液进行陈化；七、对步骤六中得到的悬浮液用压滤机压滤后，得到的滤饼用去离子水洗涤；八、步骤七中得到的滤饼去离子水调浆后加入碳酸钠溶液；九、步骤八中得到的浆液用压滤机压滤后，得到的滤饼用去离子水洗涤，干燥后得到碱式碳酸钴产品；本发明采用直接焙烧后电解催化条件下进行浓硫酸梯度搅拌溶解的方式得到水溶钴盐，相较于硫酸化焙烧的方式来说转化率高，产率更高。

技术领域

本发明涉及一种碱式碳酸钴的生产方法，具体是一种以铜钴矿为原料制备碱式碳酸钴的工艺。

背景技术

钴，元素符号Co，银白色铁磁性金属，表面呈银白略带淡粉色，在周期表中位于第4周期、第Ⅷ族，原子序数27，原子量58.9332，密排六方晶体，常见化合价为+2、+3。钴是具有光泽的钢灰色金属，比较硬而脆，有铁磁性，加热到1150℃时磁性消失。钴的化合价为+2价和+3价。在常温下不和水作用，在潮湿的空气中也很稳定。在空气中加热至300℃以上时氧化生成CoO，在白热时燃烧成Co3O4。氢还原法制成的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。钴是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。

钴的物理、化学性质决定了它是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。钴基合金或含钴合金钢用作燃汽轮机的叶片、叶轮、导管、喷气发动机、火箭发动机、导弹的部件和化工设备中各种高负荷的耐热部件以及原子能工业的重要金属材料。钴作为粉末冶金中的粘结剂能保证硬质合金有一定的韧性。磁性合金是现代化电子和机电工业中不可缺少的材料，用来制造声、光、电和磁等器材的各种元件。钴也是永久磁性合金的重要组成部分。在化学工业中，钴除用于高温合金和防腐合金外，还用于有色玻璃、颜料、珐琅及催化剂、干燥剂等。据英国《金属导报》报道，来自硬质金属部门和超合金方面对钴的需求较为强劲。另外，钴在电池部门消费量增长率最高。国内有关报道讲，钴在蓄电池行业、金刚石工具行业和催化剂行业的应用也将进一步扩大，从而对金属钴的需求呈上升趋势。单独钴矿床一般分为砷化钴矿床、硫化钴矿床和钴土矿矿床三类。钴除单独矿床外，大量分散在夕卡岩型铁矿、钒钛磁铁矿、热液多金属矿、各种类型铜矿、沉积钴锰矿、硫化铜镍矿、硅酸镍矿等矿床中，其品位虽低，但规模往往较大，是提取钴的主要来源。综合矿床伴生钴的评价指标尚无统一规定，一般选冶性能好的矿石，含钴品位大于0.01％。钴精矿的品位0.2％便有价值，如果金属矿床规模大、矿石综合回收效好，钴有多少算多少。钴硫精矿按化学成分，精矿分为六个等级，均按干矿品位计算。

铜钴矿中主要含铜和钴，铜难溶于酸，因此需要通过流态化焙烧炉内进行硫酸化焙烧，要求的设备和条件较高，而且很大一部分钴未转化为钴盐，产率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不需要硫酸化焙烧，提高产率的以铜钴矿为原料制备碱式碳酸钴的工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种以铜钴矿为原料制备碱式碳酸钴的工艺，包括以下步骤：

一、铜钴矿精矿进行煅烧；

二、煅烧后的铜钴矿精矿碾磨至2400目，置于搅拌桶中加入浓硫酸梯度搅拌，梯度搅拌的程序包括低速搅拌为800-900r/min的转速搅拌8-10min，中速搅拌为1200-1400r/min的转速搅拌15-18min，高速搅拌为2000-2400r/min的转速搅拌10-15min；以纯铜为阳极电极、以石墨烯修饰的碳棒为阴极电极通电催化反应，静置80min；得到矿液；

三、将粗铜预先制成厚板作为阳极，纯铜制成薄片作阴极，对步骤二中的矿液进行铜电解沉积，得到电解铜，而后将矿液用板框压滤机过滤、洗涤，去除钙等非金属杂质，除杂滤液进入下一程序；