[发明专利]钴冶炼废渣的应用、水泥熟料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于钴冶炼技术领域，涉及一种钴冶炼废渣的应用、水泥熟料及其制备方法和应用。本发明提供了钴冶炼废渣用作原料在制备水泥熟料中的应用。本发明提供了水泥熟料，所述水泥熟料的生料组合物主要由钴冶炼废渣、钙质原料、铁质原料、硅质原料、铝质原料、任选的矿化剂和任选的助磨剂组成；所述水泥熟料主要由生料组合物和燃料制得。本发明不仅可以使固体废渣得到有效的利用，降低水泥熟料的成本，还可以使有害金属元素得到固化，避免了环境污染和大量土地资源的浪费，实现了资源化利用废渣制备有经济价值和社会价值的附加产品的效果。

技术领域

本发明属于钴冶炼技术领域，具体而言，涉及一种钴冶炼废渣的应用、水泥熟料及其制备方法和应用。

背景技术

现有的钴湿法冶炼企业在钴湿法冶炼过程中，广泛采用原料浸出、净化除杂、萃取分离工艺流程。其中，在净化除杂工艺过程中，主要是对钴浸出液中的铁和铝进行除去。在工业生产过程，通常是往浸出液中添加碳酸钙、碳酸氢铵或碳酸钠调节pH至1.8～3.0，使铁以黄铁矾形式沉淀，再将pH往上调节至3.5～5.0左右，使溶液中的铝以氢氧化铝形式沉淀。沉淀渣通过压滤机过滤、再经洗涤后的渣即为铁铝渣。由于铁铝渣物相成分相对复杂，有价金属含量低，经济价值较低等原因，但废渣中钙、铁、铝和硅等元素含量相对较高，而废渣中的有毒有害金属量较低，如果通过填埋等方式进行废渣的处理不仅占用大量宝贵土地，产生大量维护费用，长时间堆放不仅造成资源浪费，而且随着时间的推移，废渣中的重金属还会通过渗滤作用对当地生态造成危害，引发一定的环境污染问题。由此可见，在钴湿法冶炼过程中，氧化剂－酸浸出是大部分企业都使用的工艺流程，但该过程中会产生一定量的废渣，长期推存不仅会占用土地，还会造成二次污染。

现有技术中，对于钴冶炼过程中产生的钴废渣的回收处理进行了一些研究，但都存在着一定的不足之处。例如，公开号为CN108588436 A的专利公开了一种含砷除钴渣回收处理方法，通过氧化碱浸出的方法使砷高效浸出，大大降低了钴渣的二次污染；但是，在含砷钴渣碱浸出后产生的Cu₂O极难溶解，造成铜资源的浪费，且砷的浸出滤在92.13～99.84％，其它重金属均不高于99.5％，产出的废渣长期未处理则会引发二次污染，尤其是砷作为剧毒性物质。公开号为CN104726717 A的专利公开了一种逆锑净化钴渣回收钴的方法，通过控制反应气氛达到选择性浸出和除铁目的，最后通过沉淀富集得到高品位的钴精矿原料；但是，在浸出液中加入中和剂进行除铁时，对后续的除铁渣并未进行后续处理。公开号为CN105803212 A的专利公开了一种氧化沉钴渣中回收钴的方法，具有工艺简单、钴锰分离效果佳的优点；但是，对用于浸出液中和后的废石膏渣等物质未进行处理，造成资源浪费，且废石膏渣中还含有微量的重金属，不及时处理还会造成二次污染。公开号为CN106222430 A的专利公开了一种铜钴渣的湿法冶金回收铜钴的方法，该法具有铜钴与其它杂质分离效果好，成本低、工艺简单等优点；但是，钴浸出率只有81％左右，且二次浸出渣没有进行后续处理。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种钴冶炼废渣用作原料在制备水泥熟料中的应用，以实现钴冶炼废渣的资源化利用，减少环境污染，降低水泥熟料的原料成本，能够克服上述问题或者至少部分地解决上述技术问题。

本发明的第二目的在于提供一种水泥熟料，该水泥熟料中包含钴冶炼废渣，可提供钙、铁、铝和硅等元素，不仅实现了钴冶炼废渣的资源化利用，减少环境污染，而且降低了水泥熟料的原料成本，能够克服上述问题或者至少部分地解决上述技术问题。

本发明的第三目的在于提供一种水泥熟料的制备方法，工艺简单，易于实施，成本低，制得的水泥熟料性能优异。

本发明的第四目的在于提供一种所述的水泥熟料或水泥熟料的制备方法在制备硅酸盐水泥中的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种钴冶炼废渣用作原料在制备水泥熟料中的应用。