[发明专利]一种高浓度钴铁浸出液的掺钴高压钴铁分离方法

说明书

本发明公开了一种高浓度钴铁浸出液的掺钴高压钴铁分离方法。本发明采用的技术方案为：含钴铜铁原料经硫酸浸出，制得高浓度钴铁浸出液；高浓度钴铁浸出液稀释到设定浓度后，加入含钴化合物，充分搅拌均匀，得到钴铁分离前液；钴铁分离前液打入密闭高压设备，以纯氧制造高氧分压环境，在搅拌、气扰和液体流动的综合作用下充分反应；钴铁分离后液采用浓密+压滤+离心进行液固分离，所得固体即为氧化铁粉，所得液体经SO₂还原后返回前端，作为高浓度钴铁浸出液的稀释液，或进入萃取系统作为萃钴原液。本发明可实现钴铁浸出液的元素快速分离，所得氧化铁粉杂质含量低，可作为铁精矿粉外售，在减轻环保压力的同时，能够实现资源的充分综合利用。

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域，涉及一种高浓度钴铁浸出液的掺钴高压钴铁分离方法。

背景技术

铜钴铁氧化物混合料、氢氧化物混合料或粗制的铜钴铁合金料是钴湿法冶炼行业常见的浸出原料。这些原料，具有有价元素含量高、锰镁等杂质含量低的优势，生产后续处理工艺简单，萃取除杂压力小及废水量少，副产品种类少。但部分该类原料也存在铁含量过高的问题，由于钴、铁性质接近，浸出时两种元素会同时进入溶液，这样就产生了大量含钴、铁的混合浸出液，如何高效进行钴铁分离是制约钴产能提升的限制性因素之一。

中国专利公开号CN106756022A介绍一种钴湿法冶炼中铁杂质的去除方法。采用两段中和水解法除铁，两段除铁选用空气和二氧化硫混合气体的氧化剂控制电位，氧化钙作为中和剂调节pH，一段铁渣报废开路，二段除铁渣返投一段除铁工序，达到两段除铁工序深度除铁的目的。该方法能够实现深度除铁，但选用的中和水解法除铁只能处理0.5~15g/L总铁含量的钴铁浸出液，如果高铁溶液选用中和水解法进行除铁，其过程易形成氢氧化胶体沉淀，导致过滤性能下降，有价金属损失量大，收率降低。此外，该方法选用氧化钙作为中和剂调节pH，除铁过程中易形成大量硫酸钙不溶物，导致除铁渣渣量大，铁品位下降，杂质元素硫含量上升，铁渣资源化困难。

中国专利公开号CN106148688A介绍了一种湿法冶炼锌领域的浸出沉铁工艺。第一段采用常规黄钾铁矾法沉铁，加入焙砂及碳铵；第二段采用碳铵与碳酸钙，所得除铁渣为铁矾渣。该方法分为两段进行，除铁工艺相对繁琐，此外除铁剂引入了氨氮、钙等杂质元素，降低了除铁渣中铁品位（Fe含量25%），同时增加了后续废水的处理压力。

在钴湿法冶金领域，酸浸液钴铁分离本身是一项较为困难的工作，常规成熟的除铁方法在处理高铁浓度浸出液时都存在一定的问题。中和水解法会产生大量的氢氧化铁胶体，不仅难以实现液固分离，还容易造成钴离子的吸附损失。针铁矿法处理能力有限，一般适用于处理铁离子浓度在5g/L左右的浸出液，铁离子浓度较高时，该工艺难以施行。铁矾法适合处理铁离子浓度高的浸出液，但由于铁矾法产生的渣量大，且含硫高含铁低，很难再回收利用，造成资源浪费、废渣堆积。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种高浓度钴铁浸出液的掺钴高压钴铁分离方法，制备出铁含量高、硫含量低的氧化铁精矿粉，以实现铁资源的综合利用。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种高浓度钴铁浸出液的掺钴高压钴铁分离方法，其包括如下步骤：

A、含钴铜铁原料经硫酸浸出，制得高浓度钴铁浸出液；

B、高浓度钴铁浸出液稀释到设定浓度后，加入含钴化合物，充分搅拌均匀，得到钴铁分离前液；

C、钴铁分离前液打入密闭高压设备，以纯氧制造高氧分压环境，在搅拌、气扰和液体流动的综合作用下充分反应；

D、钴铁分离后液采用浓密+压滤+离心的组合进行液固分离，所得固体即为氧化铁粉，所得液体经SO₂还原后返回前端，作为高浓度钴铁浸出液的稀释液，或进入萃取系统作为萃钴原液。