專利名稱：一種銅鈷礦浸出液的除鐵工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及除鐵工藝，具體地說是一種鈷濕法冶煉行業中銅鈷礦浸出液的除鐵工 藝。
背景技術：
銅鈷精礦的濕法冶煉，一般都是在硫酸體系下，將礦物中的Co、Cu等有價金屬浸 出到溶液中，溶液經過凈化，除去其中的Fe、Mn、Mg、Al、Si等雜質，得到較為純凈的硫酸鈷 溶液；由于Fe在浸出液中屬于含量較高的一種雜質，因此，在生產過程中通常是配備獨立 的生產系統對其進行處理。銅鈷礦浸出液中含有大量的Fe，這部分Fe主要以Fe2+的形態 存在于溶液中，必須在除鐵前對其進行氧化處理，使之成為Fe3+，才易于從溶液中脫除出去。銅鈷精礦浸出液的除鐵，通常有三種方法中和沉淀除鐵法、針鐵礦法及黃鈉鐵礬 法。采用這三種方法除鐵，可以形成不同渣型的鐵渣，渣量也有所不同。中和沉淀除鐵法生 成的鐵渣含鐵量低，渣量最大；針鐵礦法次之；黃鈉鐵礬法生成的鐵渣量最少，但是這種方 法對工藝控制要求較為苛刻。中和沉淀除鐵法除鐵雖然渣量大，但是對工藝控制要求不高， 且由于PH值控制較高，溶液中的Fe可以除得很徹底；因此，在工業生產中，除鐵通常是先使 用針鐵礦法或者黃鈉鐵礬法除去大部分的鐵，再用中和沉淀法將剩余的少量的Fe除去，這 樣既可達到鐵渣量少的目的，又可得到潔凈的鈷液。采用兩種方法聯動除鐵，將會產生兩種形態的鐵渣，一種針鐵礦渣(或者黃鈉鐵礬 渣)，一種是中和沉淀鐵渣，先將這兩種鐵渣混合在一起，然后經壓濾機壓濾，得到的潔凈鈷 液進入下道工序，渣則經過洗渣后報廢。采用兩種方法聯動除鐵，雖然益處較多，但是也帶 來了新的問題，中和沉淀除鐵法由于PH控制較高，局部過堿，使得其它金屬也被沉淀下來， 包括有價金屬Co、Cu，造成了報廢渣中含Co、Cu超標，降低了 Co、Cu的收率。采用兩種方 法聯動除鐵，雖然可以降低鐵渣的總渣量，但是由于后段仍然使用了中和沉淀除鐵法高PH 除鐵，使得鐵渣總量還是較大。工業生產上希望采取更優的工藝措施，將鐵渣的總量降至最 低。此外，在除鐵前對銅鈷礦浸出液的氧化處理中，Fe2+的氧化通常使用氧化劑雙氧水 注入混合槽中與浸出液直接混合，以達到氧化Fe2+的目的，由于這種方法是在敞口的容器 中進行，且反應過程中釋放出大量的熱，使得雙氧水分解釋放出的部分氧氣極易從槽體內 釋放到空氣中，未起到充分氧化Fe2+的作用，從而導致雙氧水的利用率較低。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種改進的銅 鈷礦浸出液除鐵工藝，在保證除鐵效果的前提下，用以降低鐵渣中Co、Cu含量，提高有價金 屬的收率；改變報廢鐵渣的渣型，提高鐵渣中的含鐵量，從而降低鐵渣的總量。為此，本發明采用如下技術方案一種銅鈷礦浸出液的除鐵工藝，采用針鐵礦法與 中和沉淀除鐵法聯動，其特征在于先對除鐵前液(即銅鈷礦浸出液)進行氧化處理，使溶液
3中的二價鐵氧化為三價鐵，溶液的PH值控制在0. 8-1. 5，氧化后的除鐵前液大部分經氧化 緩沖罐后流入除鐵槽中，小部分流入中和除鐵渣漿化槽中；接著，用針鐵礦法在除鐵槽中除 去氧化后的除鐵前液中的大部分鐵雜質，溶液的PH值控制在2. 5-3. 5，得到的礦漿用壓濾 機壓濾，得到的濾渣水洗后直接報廢，濾液流入沉淀除鐵槽中；在所述的沉淀除鐵槽中加入 堿性碳酸鈉溶液，采用中和沉淀除鐵法除去溶液中剩余的鐵及其他金屬雜質，溶液的PH值 控制在4. 0-4. 5，得到的礦漿用壓濾機壓濾，得到的濾渣在中和除鐵渣漿化槽中用氧化后的 除鐵前液溶解調漿后返回到氧化緩沖罐中，并與氧化后的除鐵前液一起進入下一個除鐵循 環中，得到的濾液為除鐵后液。氧化緩沖槽用以保證Fe2+的全部氧化，如果氧化罐出口流出 的溶液Fe2+的氧化不合格，可在緩沖槽中補加入雙氧水，保證其氧化合格。本發明將除鐵過程中生成的兩種渣(一種針鐵礦渣，一種中和除鐵渣)分開壓濾， 之所以將針鐵礦渣提前壓濾，是因為針鐵礦渣是在3左右的pH值下生成，不僅大部分雜質 (Al、Si、Fe)可以從這里開路出系統，且有價金屬Co、Cu很少沉淀下來；另外，這種針鐵礦渣 由于粘度小，極易洗滌，同時由于渣含鐵高，所以渣的總量也少。中和除鐵渣由于含有價金屬Co、Cu較高，故用小部分氧化后的除鐵前液溶解鐵渣 后再返回系統中，進入下一個除鐵循環中，使有價金屬Co、Cu得到充分利用，除鐵前液的用 量為溶解鐵渣即可；由于中和除鐵渣是在4. 5左右的pH值下生成，與pH值在1. 0左右的 氧化后的除鐵前液溶解時發生中和反應，提高了用于進入下一工序氧化后的除鐵前液的PH 值，可以節約針鐵礦法除鐵過程中輔料碳酸鈉溶液的消耗。上述的除鐵工藝，在除鐵前液進行氧化處理時，除鐵前液與雙氧水在管道混合器 中混合，混合后的溶液進入兩個串聯的密閉氧化罐內進行氧化反應，溶液采用下進上出的 流動方式，要求氧化后的除鐵前液中Fe2+含量低于0. 05g/L。采用管道混合器先將含Fe2+的 除鐵前液與雙氧水進行預混合，混合后的溶液進入氧化罐中進一步進行氧化反應，保證溶 液中的Fe2+能全部被氧化成Fe3+。密閉氧化罐防止氧氣外逸，使雙氧水得到充分利用。上述的除鐵工藝，用針鐵礦法除鐵時，采用加堿性碳酸鈉溶液控制溶液的pH值。上述的除鐵工藝，所述的氧化緩沖罐、除鐵槽和沉淀除鐵槽均為二個以上，使氧化 反應、除鐵反應進行的更加完全、充分。本發明具有的有益效果由于直接報廢的鐵渣含Fe量提高，降低了除鐵過程的總 渣量，也使得它可以作為其它產品的原料，為鐵渣的綜合利用打下基礎；用于直接報廢的鐵 渣由于粘度小，極易洗滌，方便報廢處理；有效降低了渣中的有價金屬含量，從而提高了有 價金屬Co、Cu的收率；中和除鐵渣返回系統，降低了輔料碳酸鈉溶液的消耗，經本發明得到 的除鐵后液含Fe低于0. 02g/L。下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。
圖1為本發明除鐵工藝所用的設備流程圖。圖中，1、氧化前的除鐵前液；2、雙氧水；3、管道混合器；4、密閉氧化罐；5、氧化緩 沖槽；6、除鐵槽；7、針鐵礦法除鐵緩沖槽；8、壓濾機；9、濾渣；10、洗渣水；11、針鐵礦渣漿 化槽；12、濾液；13、送洗渣工序；14、沉淀除鐵槽；15、中和除鐵緩沖槽；16、氧化后的除鐵前 液；17、濾渣；18、中和除鐵渣漿化槽；19、濾液；20、返回到氧化緩沖槽；21、碳酸鈉溶液。
具體實施例方式如圖1所示，氧化前的除鐵前液1與雙氧水2在管道混合器3中混合后，進入密閉 氧化罐4中繼續進行氧化反應。氧化后的除鐵溶液分為兩部分，一部分(70-90%，即大部分) 到氧化緩沖槽5，氧化緩沖槽的存在，可以延長氧化時間，如果氧化罐里面氧化不徹底，可以 在氧化緩沖槽5中補加雙氧水，從而保證溶液中的二價鐵全部被氧化為三價鐵；另一部分 (10-30%，即小部分)進入中和除鐵渣漿化槽18。從氧化緩沖槽5出來的溶液進入除鐵槽6 進行針鐵礦法除鐵，針鐵礦法除鐵完成后，料漿進入針鐵礦法除鐵緩沖槽7，該料漿經壓濾 機8壓濾后，濾渣9與洗渣水10在針鐵礦渣漿化槽11中漿化后送洗渣工序13 ；濾液12則 流入中和除鐵槽14，加入堿性碳酸鈉溶液，濾液經過中和除鐵后，料漿流入中和除鐵緩沖槽 15，并經由壓濾機8壓濾，濾液19進入下一道工序，濾渣16與小部分氧化后的除鐵前液17 在中和除鐵渣漿化槽18中調漿后返回到氧化緩沖槽5，并與大部分氧化后的除鐵前液一起 進入下一個除鐵循環。工藝中的各個條件要求(1)氧化后的除鐵前液的pH在1.0左右；(2)經過雙氧 水氧化后，要求溶液中Fe2+含量低于0. 05g/L ； (3)針鐵礦法除鐵時的pH值控制在3. 0左 右，溫度85度左右；(4)中和法除鐵的pH值控制在4. 5左右。
權利要求
一種銅鈷礦浸出液的除鐵工藝，采用針鐵礦法與中和沉淀除鐵法聯動，其特征在于先對除鐵前液進行氧化處理，使溶液中的二價鐵氧化為三價鐵，溶液的pH值控制在0.8 1.5，氧化后的除鐵前液大部分經氧化緩沖罐后流入除鐵槽中，小部分流入中和除鐵渣漿化槽中；接著，用針鐵礦法在除鐵槽中除去氧化后的除鐵前液中的大部分鐵雜質，溶液的pH值控制在2.5 3.5，得到的礦漿用壓濾機壓濾，得到的濾渣水洗后直接報廢，濾液流入沉淀除鐵槽中；在所述的沉淀除鐵槽中加入堿性碳酸鈉溶液，采用中和沉淀除鐵法除去溶液中剩余的鐵及其他金屬雜質，溶液的pH值控制在4.0 4.5，得到的礦漿用壓濾機壓濾，得到的濾渣在中和除鐵渣漿化槽中用氧化后的除鐵前液溶解調漿后返回到氧化緩沖罐中，并與氧化后的除鐵前液一起進入下一個除鐵循環中，得到的濾液為除鐵后液。
2.根據權利要求1所述的除鐵工藝，其特征在于在除鐵前液進行氧化處理時，除鐵前 液與雙氧水在管道混合器中混合，混合后的溶液進入兩個串聯的密閉氧化罐內進行氧化反 應，溶液采用下進上出的流動方式，要求氧化后的除鐵前液中Fe2+含量低于0. 05g/L。
3.根據權利要求1或2所述的除鐵工藝，其特征在于用針鐵礦法除鐵時，采用加堿性碳 酸鈉溶液控制溶液的PH值。
4.根據權利要求1或2所述的除鐵工藝，其特征在于所述的氧化緩沖罐、除鐵槽和沉淀 除鐵槽均為二個以上。全文摘要
本發明涉及一種鈷濕法冶煉行業中銅鈷礦浸出液的除鐵工藝。目前采用針鐵礦法與中和沉淀除鐵法聯動除鐵，雖然可以降低鐵渣的總渣量，但是由于后段仍然使用了中和沉淀除鐵法高pH除鐵，使得鐵渣總量還是較大。本發明的特征在于先對除鐵前液進行氧化處理，使溶液中的二價鐵氧化為三價鐵；接著，用針鐵礦法在除鐵槽中除去氧化后的除鐵前液中的大部分鐵雜質，采用中和沉淀除鐵法除去溶液中剩余的鐵及其他金屬雜質，得到的礦漿用壓濾機壓濾，濾液為除鐵后液。本發明在保證除鐵效果的前提下，通過改變報廢鐵渣的渣型，提高了鐵渣中的含鐵量，從而降低了鐵渣的總量。
文檔編號C22B15/00GK101921914SQ20101028487
公開日2010年12月22日 申請日期2010年9月17日 優先權日2010年9月17日
發明者孫燦, 張海華, 李鋒, 沈建中, 胡雷 申請人:浙江華友鈷業股份有限公司