[发明专利]一种锌冶炼钴渣短流程锌钴分离的方法

说明书

本发明公开了一种锌冶炼钴渣短流程锌钴分离的方法，具体过程如下：A、水洗：将钴渣与水混合，于常温下搅拌反应，使钴渣中可溶性硫酸盐类溶解；B、干燥：将步骤A所得矿浆进行液固分离，得到水洗渣和水洗液，于真空干燥箱将水洗渣干燥至水分质量含量0.1％；水洗液返回焙砂中性浸出；C、蒸馏：将步骤B所得干燥后的固体置于真空蒸馏炉内，控制真空度10‑50Pa，于500℃‑800℃下蒸馏2.5‑5h，得到钴富集底渣和锌粉产品。本发明针对锌冶炼净液产生的含锌钴渣，以真空蒸馏为主要技术手段，利用锌钴饱和蒸汽压差异，实现锌和钴的短流程高效分离，并达到锌回收和钴高效富集的目的。

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，具体涉及一种锌冶炼钴渣短流程锌钴分离的方法。

背景技术

随着我国工业的不断发展，锌冶炼技术也在不断进步。但是湿法炼锌仍然是目前世界上最主要的炼锌方法，产量占锌总产量的80％以上。锌精矿经浸出处理之后，随锌离子一同进入到溶液中的还有Cu、 Cd、Co、Ni、As、Sb、Ge、Fe等杂质离子，其中As、Sb、Ge、Fe等杂质金属大部分可以通过中和水解从溶液中除去,但Cu、Cd、Co、Ni 等杂质通过单纯水解作业并不能脱除达到锌电积要求，对产品纯度影响较大。现在大多数企业普遍采用三段逆锑盐净化法，先低温除Cu、 Cd，再高温除Co、Ni，其净化效果好，产品质量和电积电效均能达到满意的效果。三段锑盐净化法一二段净化分别产出铜镉渣和(镍)钴渣两种渣。其中不同矿区镍含量差别较大，(镍)钴渣也通常被称为钴渣。随着环保要求的日益提高，危险固废的处理、转运越来越困难，许多企业被迫自行处理自产的危险固废，达到清洁生产的目的。

锌粉置换除钴渣中锌大部分以单质锌粉状态存在，其中钴回收的方法均是将原料用酸进行浸出，然后根据杂质成分进行净化，最后沉钴，以制备钴的产品。卢国俭等人对西北铅锌厂锌系统湿法冶炼工艺产出的除钴渣进行研究。钴渣经二段逆流浸出后，浸出液进行除铁，除铁液沉钴，除钴液沉镉，此法钴的回收率可达97％，但是流程复杂，过程涉及药剂多，所得产品纯度低。中国专利申请CN 110747342A公开了一种锌冶炼钴渣生产纯净硫酸钴锰溶液的方法，将锌冶炼钴渣进行酸洗、压滤，得到酸洗渣；所得酸洗渣进行水洗、压滤，得到水洗渣；水洗渣进行还原浸出、压滤，得到浸出液；浸出液进行硫化除镉、压滤，得到硫化后液；硫化后液中加入氧化剂，将溶液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，再通过加入中和剂调节溶液pH，使Fe³⁺水解形成沉淀，压滤，得到除铁后液；除铁后液中加入氟化剂进行反应、压滤，得到氟化后液；最后采用有机相对氟化后液进行萃取、分相，得到萃余液即为纯净的硫酸钴锰溶液，该方法对接三元电池正极材料的合成工艺，具有显著的经济和社会效益，但是对于矿区周边没有电池产业的企业来说，该工艺流程复杂，适应性不强。中国专利申请CN 110257633A公开了一种同时处理湿法锌冶炼铜镉渣、镍钴渣以制备海绵铜、海绵镉的方法，采用酸浸脱锌-浓酸热浸钴、镍、镉，得到海绵铜，液体通过氧气除铁、锌粉置换等工艺产出高品位的海绵镉，工艺使锌、铜、镉得到较好分离，但是对钴的回收富集效果差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种锌冶炼钴渣短流程锌钴分离的方法，针对锌冶炼净液产生的含锌钴渣，以真空蒸馏为主要技术手段，利用锌钴饱和蒸汽压差异，实现锌和钴的短流程高效分离，并达到锌回收和钴高效富集的目的。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种锌冶炼钴渣短流程锌钴分离的方法，具体过程如下：

A、水洗：将钴渣与水混合，于常温下搅拌反应，使钴渣中可溶性硫酸盐类溶解；

B、干燥：将步骤A所得矿浆进行液固分离，得到水洗渣和水洗液，于真空干燥箱将水洗渣干燥至水分质量含量0.1％；水洗液返回锌冶炼的焙砂中性浸出；

C、蒸馏：将步骤B所得干燥后的固体置于真空蒸馏炉内，控制真空度10-50Pa，于500℃-800℃下蒸馏2.5-5h，得到钴富集底渣和锌粉产品。