鈷冶煉生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)報(bào)告-文庫吧資料
2024-10-27 12:54本頁面
【正文】 中和過程中，銅的沉淀率 %，元素 Fe、 Sb、 Mg、 S、 Ni、 As、Zn 的沉淀率分別為 %、 %、 %、 %、 %、 %、 %，鈷的直收率為 %。中和過程的溫度 60~80℃，中和時(shí)間 160~210min，中和終點(diǎn)的pH=~，中和后再攪拌 30min。銅的回收采用中和沉銅的方法。 電積過程的物料流量如 1 表。 電積過程銅的直收率 %。電積的添加劑為硫脲，添加量為 40g/t 銅，電積的陰極電流密度160A/m2，電積溫度 45~55℃，同極間距 100mm，槽電壓 2V，電流效率 85%，電耗 2150~2250 度 /噸銅。 氧化工序的物料流量如表。氧化后的渣進(jìn)行漿化洗滌 ，使渣中吸附的有價(jià)金屬盡可能被洗滌下來。 氧化除鐵砷等工序 氧化是將溶液中的鐵氧化為高價(jià)的鐵，其然后與溶液中的砷酸離子等結(jié)合為穩(wěn)定的砷酸鐵和高價(jià)鐵水解，從而脫除溶液中的砷鐵等雜質(zhì)。一段浸出時(shí)鈷 11 的浸出率 %，銅的浸出率 %， Sb、 As、 Ni、 Fe、 Mg、 S、 Zn 的浸出率分別為 %、 %、 %、 %、 %、 %、 %，浸出終點(diǎn) pH。 二段浸出工序 一段浸出料漿經(jīng)板框壓濾后的渣送入二段浸出槽，二段浸出用其前面的浸出渣洗滌水并補(bǔ)充部分新水后調(diào)漿，然后補(bǔ)加適量的硫酸進(jìn)行浸出。浸出終點(diǎn) pH=~。用二段浸出液及二段浸出渣洗滌后液進(jìn)行調(diào)漿，液固比為 :1，浸出溫度 50~70℃，浸出時(shí)間 120~150min。 焙燒過程的投入產(chǎn)出如表。 焙燒過程主要利用物料中的元素硫燃燒作為熱源，如果該燃燒熱不足，利用回轉(zhuǎn)窯的燃燒室煤燃燒補(bǔ)充不足的熱源。焙燒溫度 650~680℃，物料高溫停留時(shí)間 120~150min，焙砂產(chǎn)率 80%，空氣過剩系數(shù) 160%。 該過程的物料流量見表。 10 制粒工序 制粒的目的是將混均勻的物料加入少量的水分后形成顆粒，這樣在回轉(zhuǎn)窯焙燒時(shí)隨煙氣所帶到收塵系統(tǒng)的數(shù)量少，收塵系統(tǒng)符荷小，返料少，減少過程中循環(huán)的物料和過程損失。混料過程中物料有一定的飛揚(yáng)損失，飛揚(yáng)損失為物料量锝%，各元素的回收率和直收率 %。破碎－細(xì)磨工序物料各元素直收率和回收率為 99%。%=(t/a) 老爐 渣由于在破碎細(xì)磨工序中有損失，其直收率和回收率尾 99%，則老爐渣需要量為： 247。 生產(chǎn)廠年工作 300 天，老爐渣和鈷銅精礦按 1:1 使用，年生產(chǎn) 120 噸碳酸鈷需要鈷銅精礦為 (混合后的平均含鈷 %)： 12045%247。 9 該工藝每天和全年產(chǎn)出的產(chǎn)品量如表 表 每天或每 年的產(chǎn)品產(chǎn)出量 名稱 單位 日產(chǎn)出量 年產(chǎn)出量 № 1 電解銅 噸 № 2 碳酸鈷（折合金屬鈷） 噸 過程 過程主要技術(shù)指標(biāo)和物料流量計(jì)算 在該工藝過程中，鈷的回收率為 %，銅的回收率為 %。 銅已經(jīng)達(dá)到最終的產(chǎn)品，鈷仍然為中間物料，將來如果資金等允許，對粗碳酸鈷進(jìn)行進(jìn)一步的處理或從流程的最后進(jìn)行漂水或氯氣氧化沉淀，然后由該沉淀物生產(chǎn)各類鈷鹽或氧化鈷等產(chǎn)品。 圖 鈷銅礦生產(chǎn)碳酸鈷工藝流程圖 從工藝分析可知，該工藝流程簡短，所需要的原材料消耗少，價(jià)值低，從而生產(chǎn)成本低，保障企業(yè)將具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。沉鈷時(shí)溶液中的部分雜質(zhì)元素如 Mg、Cu、 Zn、 Ni等也和鈷一同沉淀，因此堿式碳酸鈷產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量高，該產(chǎn)品需要經(jīng)過進(jìn)一步的處理特別是凈化除去少量的雜質(zhì)后才能產(chǎn)出滿足市場質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的各類鈷產(chǎn)品。如果將來資金容許和市場需要，再將堿式碳酸鈷進(jìn)行溶解－化學(xué)深度凈化－萃取的工藝處理，生產(chǎn)出工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求的各類鈷鹽和氧化鈷等產(chǎn)品。產(chǎn)出的含銅渣返回二段浸出，使該渣中的銅得以回收。 電積 銅后的廢電積液還含有較高的銅，為了使其中的銅充分回收，我們利用銅和鈷水解性能的差異。浸出液的凈化采用空氣氧化進(jìn)行凈化處理，使溶液中影響銅電積的鐵、砷、銻等脫除，滿足電積過程對溶液中雜質(zhì)的要求。為了使產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量符合產(chǎn)品的質(zhì)量要求，必須脫除雜質(zhì) Fe和砷酸鹽及銻酸鹽。一段采用低酸浸出，浸出液的 pH 值 2~3，這樣減少或消除浸出液凈化時(shí)堿的消耗，二段浸出采用高酸浸出，使物料中的有價(jià)金屬能充分溶解，提高焙砂中的有價(jià)浸出率，從而提高該工藝的鈷等金屬的回收率。 浸出過程由二段逆流浸出組成。 硫酸化焙燒使老爐渣中的鈷和鈷銅中的鈷轉(zhuǎn)化為可溶性的鈷鹽或化合物，并充分利用物料中元素硫，使有價(jià)金屬和脈石礦物形成可分離的不同物相。 該工藝一方面使廢的老爐渣和銅鈷精 礦中的鈷和現(xiàn)有的銅鈷精礦中的鈷得以回收，使含鈷資源得以充分利用，也使物料中的其它有價(jià)金屬如銅 7 得以回收，資源得到綜合利用，另一方面，該工藝流程簡短，適合地方工業(yè)化生產(chǎn)。凈化后的鈷鹽溶液可根據(jù)市場需求的不同有效地調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以滿足市場的需求?；瘜W(xué)凈化是利用 Co(III)的氫氧化物具有較低的溶度積，同時(shí)氫氧化鈷 (III)可以還原溶解于酸溶液中，這樣反復(fù)可以得到比較純凈的鈷鹽溶液；萃取除雜是利用不同 的萃取劑對不同金屬離子的選擇性溶解而使得鈷溶液得到凈化。根據(jù)原料的不同，采用氧化或還原使鈷成為酸溶性的物質(zhì)。 綜合上述鈷生產(chǎn)工藝可知，不論采用何種鈷原料，鈷的生產(chǎn)工藝均可分解為三部分。草酸鈷用回轉(zhuǎn)窯煅燒得到氧化鈷。鎳鈷渣用 HCl還原溶解，用 N23TBP 及溶劑油萃取除鐵，溶液濃縮后用 N235 萃取分離鎳鈷，反萃后的鈷溶液 H2S 除銅，氯氣氧化除 As、 Fe，然后加高錳酸鉀除錳，活性炭吸附有機(jī)物， 330 樹脂除微量鎳，最后電解得到金屬鈷。在四川銅鎳公司中，鎳鈷渣用 HCl還原溶解，黃鈉鐵礬 (或仲辛醇萃取除鐵 )除鐵，再用 N235 萃取分離 鎳鈷， HCl反萃后的鈷溶液用 330 樹脂除鉛， 717 樹脂除鋅，再用 330 樹鎳鈷渣 SO2 還原溶解 Na2ClO3 氧化除鐵 反射爐燒結(jié) 隔膜電解 陰極鈷 硫酸鈷溶液 洗 滌 NaClO 沉鈷 P204 溶劑萃取除鐵錳銅鋅 純凈氯化鈷 草酸沉淀 煅 燒 氧化鈷 P507 溶劑萃取除鎳 HCl反萃 SO2 還原溶解 NaClO 沉鈷 電爐還原熔煉 黃鈉鐵礬除鐵 6 脂除鎳等一系列離子交
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