[发明专利]钴锰多金属氧化矿回收有价金属的方法和应用

说明书

本发明提供一种钴锰多金属氧化矿回收有价金属的方法和应用，涉及湿法冶金技术领域。该钴锰多金属氧化矿回收有价金属的方法，先向钴锰多金属氧化矿中加入氨水、浸出剂和任选的炭质还原剂，采用氨性体系下还原浸出工艺将镍钴铜与锰铁高效分离，得到富含锰铁的浸出渣和富含镍钴铜的浸出液，然后将富含锰铁的浸出渣进行焙烧后再水浸实现铁锰分离，将富含镍钴铜的浸出液回收镍钴铜有价金属；该方法普适性强，工艺流程短，环境污染小，工艺操作要求低，安全可靠，对镍钴铜、锰、铁分离效率较好，具有良好的应用前景，解决了传统氨浸工艺中存在的试剂易氧化、还原剂CO具有毒性等问题。本发明还提供了上述钴锰多金属氧化矿回收有价金属的方法的应用。

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，尤其是涉及一种钴锰多金属氧化矿回收有价金属的方法和应用。

背景技术

钴锰多金属氧化矿包括海底锰结核、富钴结壳、钴土矿、软锰矿等。这些矿石均富含镍、钴，铜，并含有较高含量的锰和铁，属于镍、钴、锰等多金属资源，其中锰结核、富钴结壳在海底广泛分布。

钴锰多金属氧化矿的湿法冶炼方法主要分为酸浸和氨浸两种。其中，酸浸工艺是通过还原浸出的方法，将矿物中的锰还原，使包裹在矿物中镍钴等多金属浸出进入溶液。例如，《常温常压硫酸浸出富钴结壳研究》(蒋训雄,汪胜东,尹才礄.有色金属(冶炼部分),2002(3):2-5)一文中对常温常压硫酸快速浸出富钴结壳工艺开展了实验室试验，即通过二氧化硫的活化还原强化浸出过程，实现在常温常压条件下用硫酸快速高效地从结壳中提取钴、镍、铜、锰等有价金属。采用还原酸浸工艺，虽然各种金属的浸出效果较好，但由于镍、钴、铜、锰、铁等同时进入浸出液，浸出选择性较差，后续需要通过萃取或沉淀的方法将锰铁与镍、钴、铜等分离，分离难度大且不易控制。氨浸工艺通常以Cu⁺为催化剂，CO气体为还原剂，虽然可以选择性浸出镍、钴、铜，通过将锰留在浸出渣中实现与镍钴铜的分离，但Cu⁺在空气中极易氧化，且CO为毒性气体，操作不当对分离效果影响较大，且对操作环境要求高。

有鉴于此，特提出本发明以解决上述技术问题中的至少一个。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种钴锰多金属氧化矿回收有价金属的方法，改善了传统氨浸工艺中存在的试剂易氧化、还原剂CO具有毒性等问题的技术问题。

本发明的第二目的在于提供上述钴锰多金属氧化矿回收有价金属的方法在湿法冶金领域中的应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种钴锰多金属氧化矿回收有价金属的方法，包括以下步骤：

(a)将钴锰多金属氧化矿、氨水、浸出剂和任选的炭质还原剂混合后浸出，将得到的浸出矿浆液固分离，得到富含锰铁的浸出渣和富含镍钴铜的浸出液；

(b)将富含锰铁的浸出渣焙烧，将焙烧得到的焙砂采用水浸出，分离，得到硫酸锰溶液和铁渣；

(c)将富含镍钴铜的浸出液通过硫化沉淀或氢氧化物沉淀回收镍、钴和铜。

进一步的，在本发明上述技术方案的基础之上，步骤(a)中所述钴锰多金属氧化矿包括锰结核、富钴结壳、钴土矿或软锰矿中的任意一种或至少两种的组合；

优选的，步骤(a)中所述浸出剂包括亚硫酸盐和铵盐的组合或亚硫酸铵；

优选的，步骤(a)中所述炭质还原剂包括焦炭、木炭、石油焦、无烟煤或葡萄糖中的任意一种或至少两种的组合。

进一步的，在本发明上述技术方案的基础之上，步骤(a)中所述氨水的浓度为3-6mol/L；

优选的，步骤(a)中所述浸出剂的用量控制浸出矿浆中亚硫酸根和铵根离子浓度分别为1-4mol/L。