[发明专利]一种绿钴渣的回收工艺

说明书

本发明提出一种绿钴渣的回收工艺，涉及金属冶炼技术领域。本回收工艺主要包括催化分解、除杂、除铁、除铜、沉钴以及通过工艺的合理组合等过程，将分解产物互相转化，提升各产品的经济价值，实现除钴剂的循环利用，达到资源高效利用的目的。与传统焙烧方法相比，该回收工艺能使钴渣中的有机成分保留其可再生属性，不仅能有效回收钴渣中的金属钴、锌等元素，还能获得大量的二硫化碳、二甲胺、氢氧化钠、石膏粉，而且二硫化碳、二甲胺、氢氧化钠还可继续合成除钴剂福美钠，实现除钴剂的循环利用。且该工艺无废水、废气等产生，实现废水零排放，达到资源化、减量化以及无害化的效果。

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，具体而言，涉及一种绿钴渣的回收工艺。

背景技术

钴、钴合金及钴化合物广泛应用于电池、化工机械、航空、军事等领域。钴资源十分匮乏，自然界中的钴多以伴生的形式存在于硫化物、砷化物和氧化物中，主要在选冶其他金属时以副产品的形式加以回收。

湿法炼锌工业中，以福美钠除钴剂从硫酸锌溶液中除钴，产生呈深绿色的钴渣，即为绿钴渣。而且福美钠除钴工艺由于成本低、环境相容性好等优势被广泛应用，因此，绿钴渣的产量急剧增长。鉴于绿钴渣中除含有金属钴以外，还含有大量的锌和其他元素，如铁、铜、镍、镉、锰以及占钴渣质量80％以上的有机物等。由此可见，绿钴渣的综合回收价值很高。

目前，绿钴渣的回收处理以火法(即煅烧)工艺为主，但是，回收1t的金属钴需要烧废8t-10t的有机物，并会产生6t-8t的二氧化硫、3t-4t的氮氧化物，可见，火法回收工艺具有浪费资源、污染环境的弊端，不符合资源化、无害化原则。

基于上述缘由，提出一种资源化效率高，且对环境无害的绿钴渣回收工艺具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绿钴渣的湿法回收工艺。该工艺可获得钴产品、锌产品、二流化碳、二甲胺、氢氧化钠、生石膏等产品。各种有价产物的回收率高，不排放废水、废气，并且废渣量少，符合资源化、减量化、无害化原则。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种钴渣的回收工艺，主要包括以下步骤：

在绿钴渣中加入氢型离子交换树脂，再加入8wt％-15wt％的硫酸，在搅拌过程中升温至70℃-110℃，经反应后，制得分解液；将分解液固液分离后，制得除杂液；将除杂液与高锰酸钾混合，经反应后，进行过滤，制得除铁后液；将除铁后液加入铜粉反应后过滤除去铜粉和氧化亚铜，制得除铜后液；再将除铜后液升温至60℃-95℃，然后加入过硫酸钠，经反应后，进行过滤，制得滤渣一和除钴后液；将滤渣一洗涤至无锌离子后，进行过滤，在140℃-160℃的条件下烘焙4h-6h，制得回收品。

本发明实施例的钴渣及其回收工艺至少具有以下有益效果：

1.绿钴渣在含催化剂氢型离子交换树脂的酸性溶液中，根据相似相溶原理，催化剂吸附在钴渣分子表面，将质子转移到钴渣分子的螯合体中心，打开螯合环，降低钴渣的化学稳定性，达到顺利水解并保护有机成分的可回收属性。

2.水解液中由于铜的含量很低，用萃取法或化学沉淀法效益差且容易产生二次污染，本发明采用铜粉置换生成氧化亚铜的方法除铜。

3.从除铜后液中分离钴，根据三价钴的氢氧化物溶解度小的特性，采用氧化法，将二价钴氧化为三价钴的沉淀方法处理。

4.除钴后液中的锌通过碳酸钠沉淀，与其中的二甲胺分离，实现锌的回收和二甲胺的回收。

5.利用氢氧化钙与除镍后液中的硫酸钠反应，生成氢氧化钠和硫酸钙(生石膏)，实现资源的增值效果和综合利用。

6.将工艺中所得的二硫化碳、二甲胺、氢氧化钠通过现有的福美钠合成工艺合成除钴剂福美钠用于除钴，实现除钴剂的循环利用。