[发明专利]一种提高电解锌溶液净化产锌钴渣浸出率的方法

说明书

本发明公开了一种提高电解锌溶液净化产锌钴渣浸出率的方法。本发明采用物理和化学相结合的方法，先用物理粉碎设备将锌钴渣粉碎到48μm以下，破碎CoZn₁₃（锌钴合金）外壳，然后在分散剂的存在下增大锌钴渣的酸浸反应面积，使锌钴渣在稀酸下达到90%以上的浸出。本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：（1）比现有工艺具有更便宜的吨处理成本；（2）设备简单、工艺安全；（3）硫酸用量较其他方法更省。

技术领域

本发明属于金属冶炼综合回收利用技术领域，涉及一种提高冶炼渣料湿法浸出率的方法，特别涉及一种提高电解锌溶液净化产锌钴渣浸出率的方法。

背景技术

钴是重要的金属元素。目前，钴的消费与应用的传统领域主要有电池材料、超级耐热合金、工具钢、硬质合金、磁性材料；以化合物形式消费的钴主要用作催化剂、干燥剂、试剂、颜料与染料等。钴-60是一种广为使用的放射性材料，在生物化学中广泛用于活化分析；在电镀、腐蚀和催化中用于示踪研究；在医疗中被用于放射检查与治疗。钴的生产原料可分为钴矿物和钴废料两大类，其中钴废料是从冶炼镍、锌等系统中得到的钴渣，或废合金、电池材料、催化剂等中得到。

全世界八成以上的锌是利用湿法生产的，湿法炼锌流程为锌精矿焙烧，产生的焙砂浸出锌，锌浸出液净化除杂，锌净化液电积沉锌。锌浸出液净化除杂工序会产生铁矾渣、铅银渣、铜镉渣、锌钴渣等多种废渣。对于这些废渣，有些得到不同程度的处理（如铅银渣和铜镉渣通过湿法综合回收铅、银、铜和锌等有价元素），但锌钴渣等尚未得到有效处理。目前湿法锌冶炼企业对产生的锌钴渣只进行简单酸洗，选择性浸出。由于锌钴渣中的钴主要以CoZn₁₃（锌钴合金）的形式存在，因此，酸洗只能将镍钴渣中的金属锌浸出一小部分，回收其中一小部分锌，酸洗渣则堆存或低价出售，出售部分大部分被规模小的锌盐制备企业收购，由于规模小，渣量又大，环保设施不齐全，在处理锌钴渣时对环境造成严重污染。

湿法回收锌钴渣的第一步是将锌钴渣完全浸出到溶液中，由于锌钴渣中的钴主要以CoZn₁₃（锌钴合金）的形式包覆在锌颗粒上存在，且粒径一般在5mm以上，所以常规的湿法酸浸很难将CoZn₁₃（锌钴合金）浸出到溶液中（CN 106119560 A；卢国俭. 钴渣的综合利用研究[J]. 有色金属(冶炼部分), 2004(1):501-505.），从而导致整体回收率不高，且会产生新的钴富集渣。为了提高锌钴渣中钴的浸出率，目前工业生产中常用的方法有以下几种：（1）先用火法高温处理锌钴渣，再湿法浸出，该预处理方法成本高，且高温预处理立后浸出效果依然不理想；（2）采用加压氧化酸浸法浸，如CN101550485公开一种氧压酸浸法处理锌湿法冶金净化废渣），但该技术处理成本较高，生产消耗大，废水量大，对处理锌钴含量较高的物料不具有优势；（3）氨浸法（如 CN1310242；赵廷凯, 唐谟堂. 湿法炼锌净化钴渣新处理工艺[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2001, 32(4):371-375.），该方法同样存在处理成本较高，溶剂损耗大，对设备要求高的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高电解锌溶液净化除钴时产生的锌钴渣的湿法浸出率的方法，通过下述技术方案实现：一种提高电解锌溶液净化产锌钴渣浸出率的方法，包括以下步骤：

（1）锌钴渣粉碎：称取已干燥至水份含量5 wt%以下的锌钴渣，按照重量比锌钴渣:分散剂=1000:4~12的量加入分散剂，粉碎。

（2）锌钴渣分级：粉碎后的锌钴渣经分级，得到粒径小于48μm（300目）的锌钴渣。

（3）对锌钴渣进行酸浸出。

步骤（1）所述干燥方式为烘干，温度为90~100℃，所述水份测定按照GB/T 8899-1998进行。

步骤（1）所述分散剂为聚乙二醇（分子量6000）、十二烷基苯磺酸钠或十六烷基三甲基溴化铵中的一种或者几种。且优选按照重量比锌钴渣:分散剂=1000:4~12的量加入分散剂。