鈷冶煉生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)報(bào)告-在線瀏覽
2024-12-22 12:54本頁面
【正文】 出－除鐵－除銅 、 鋅 、鎘－沉 CoCO3－溶解－電解的工藝得到電解鈷。但基本上都是將含鈷的物料溶解使鈷進(jìn)入溶液 (或 已經(jīng)在各種廢液中 )，然后采用化學(xué)凈化法或萃取等方法除去各種雜質(zhì)特別是 Fe、 Cu、 As等，然后進(jìn)行 Ni、 Co 分離，鎳鈷分離通常利用 Co(III)有較低的溶度積，用各類氧化劑將 Co(II)氧化為 Co(III)后與 Ni 分離或 萃取分離 Ni、 Co。 國內(nèi)鈷冶煉工藝 我國主要由鈷土礦、砷鈷礦、硫鈷礦、銅鎳鈷礦等含鈷原料提取鈷。云南易門 有色選冶廠的鈷土礦的處理工藝是硫酸浸出－萃取凈化－草酸沉鈷－煅燒。它所處理的砷鈷礦是從摩洛哥進(jìn)口。 （ 3）硫鈷礦的處理工藝 我國硫鈷精礦的處理廠較多，如山東淄博鈷業(yè)有限公司 、 海南金億新材料有限公司 、 葫蘆島鋅廠 、 湖北光化磷肥廠 、 老河口光磷化工有限公司。以硫鈷精礦為原料的生產(chǎn)處理廠所采取的工藝流程基本上相似，如圖 31。圖 31b 是老河口光磷化工有 4 限公司的處理工藝流程，它所處理的硫鈷精礦是湖北大冶的含鈷黃鐵礦。硫鈷精礦和燒渣平均含鈷各為%、 %。 a b 圖 31 硫鈷精礦的處理工藝流程 硫鈷精礦 硫酸化 焙燒 硫酸浸出 焙 砂 SO2 電弧爐還原 陽極鈷 電 解 陰極鈷 脂肪酸萃取除鐵 、 銅 純凈硫酸鈷 氯氣氧化沉鈷 煅 燒 氧化鈷 硫鈷精礦 硫酸化沸騰焙燒 硫酸浸出 焙 砂 SO2 除 銅 硫化沉鈷 H2SO NaClO3 浸出 NaF 除鈣鎂 P204 萃取除雜 P507 萃取分離鎳鈷 HCl反萃 草酸沉鈷 烘 干 草酸鈷 5 （ 4）鎳鈷礦的處理工藝 伴生鈷的銅鎳礦是我國重要的鈷資源之一，其占可供應(yīng)鈷資源量的 50%以上。鎳鈷渣的處理工藝如圖 32。虛線框中的工藝為萃取工藝。 圖 32 鎳鈷渣處理工藝流程 四川銅鎳公司所采用的工藝與金川公司不同。重慶冶煉廠又與四川銅鎳公司 、 金川公司不同。 對于富鈷锍則采用加壓氧化浸出，然后硫代硫酸鈉除去部分銅，除銅后液用 P204 深度除銅，再用 P507 進(jìn)行鎳鈷分離， HCl 反萃 ，反萃液氯化鈷用草酸沉淀，得到草酸鈷。 我國的鈷冶金工藝與國外的鈷冶金工藝相比，技術(shù)水平基本上相當(dāng)，所采取的工藝流程相似，僅原料相差比較大。 1）可溶性鈷的制取。 2）含鈷溶液的化學(xué)凈化或萃取凈化。 3）凈化得到的鈷鹽溶液可直接生產(chǎn)各類鈷鹽，或草酸沉淀得到草酸鈷，然后煅燒得到各類氧化物，或不溶陽極電解得到電解鈷，或?qū)Φ玫降难趸掃€原，然后進(jìn)行可溶陽極電解得到電解鈷。 冶煉工藝流程選擇 流程選擇 根據(jù)前面的不同鈷物料的處理工藝和現(xiàn)有處理鈷銅精礦的處理工藝，結(jié)合永平縣彌勒山鈷銅精礦及老爐渣的物料特點(diǎn)，我們采用圖 1 的處理工藝流程。 同時(shí)，該鈷處理工藝流程也適合處理砷鈷礦、鋅生產(chǎn)過程的鈷渣及各類鈷的中間物料，具有較強(qiáng)的鈷原料的實(shí)應(yīng)性，拓寬企業(yè)的生產(chǎn)原料的來源，有利于企業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)。硫酸化焙燒的回轉(zhuǎn)窯可根據(jù)鈷原料的不同性質(zhì)，可進(jìn)行氧化焙燒或還原 焙燒，使鈷轉(zhuǎn)化為酸可溶的鈷鹽或鈷化合物。浸出過程實(shí)現(xiàn)有價(jià)金屬與脈石礦物的分離，也使鈷轉(zhuǎn)化到溶液中，實(shí)現(xiàn)提取鈷或鈷鹽的第一步。 焙砂浸出液主要由 Co、 Cu 有價(jià)金屬和 Fe、 Zn 等雜質(zhì)的硫酸鹽和砷酸鹽和銻酸鹽所組成。砷和銻是使 其形成穩(wěn)定的砷酸鹽和銻酸鹽而從溶液中分離脫除， Fe 是使其氧化成高價(jià)鐵，然后高價(jià)鐵水解和與砷酸或銻酸形成穩(wěn)定的化合物的方法將其從溶液中脫除，為此我們采用廉價(jià)的氧化劑空氣進(jìn)行氧化低價(jià)的鐵。 凈化后的溶液含有比較高的銅，與部分電積返回的后液混合后得到銅電積的電積液的要求，其中的少量的雜質(zhì)不影響電積過程和電積陰極銅的質(zhì)量，溶液中的鈷也不影響銅的電積，實(shí)際上在銅的電積過程中還需要添加硫酸鈷作為電積添加劑。我們用廉價(jià)的中和劑石灰乳中和溶液，使溶液的中和終點(diǎn)的 pH 為 ~，使銅轉(zhuǎn)化為堿式鹽沉淀，然后從溶液中分 8 離，實(shí)現(xiàn)與鈷分離的目的。 石灰中和除銅后的溶液主要由鈷等組成，考慮目前的投資規(guī)模，我們將其處理生產(chǎn)出粗堿式碳酸鈷。沉鈷是是采用蘇打或碳銨沉淀溶液 中的鈷，使鈷轉(zhuǎn)化為溶解度不高的堿式碳酸鈷。 ]將來，如果需要生產(chǎn)市場需要的各類鈷鹽時(shí)，石灰除銅后液采用氧化的方法使鈷氧化為三價(jià)的鈷與溶液中的 Mg、 Ni、 Zn、 Cu 等大部分雜質(zhì)分離，產(chǎn)出的氫氧化高鈷再還原溶解，萃取分離少量的雜質(zhì)后得到純凈的氯化鈷溶液，或草酸沉淀得到草酸鈷，或草酸鈷焙燒產(chǎn)出氧化鈷等市場需要的各類鈷鹽。 產(chǎn)品方案 根據(jù)上述的生產(chǎn)流程，目前生產(chǎn)的產(chǎn)品為電積銅和粗碳酸鈷。 生產(chǎn)的電積銅達(dá)到 GB 的標(biāo)準(zhǔn)，碳酸鈷為中間物料，含鈷為 45%。所處理的老爐渣和鈷銅精礦的成分見表。%247。99%=(t/a) 各工序的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和物料流量見下 破碎－細(xì)磨工序 老爐渣首先進(jìn)行破碎，破碎后粒度 50m，破碎后的老爐渣和回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)出沉降室煙塵一同在球磨機(jī)中進(jìn)行細(xì)磨，細(xì)磨后的粒度為 120 目。 該工序的日物料流量見表 混料工序 混料過程是將老爐渣和鈷銅精礦及旋風(fēng)收塵器煙塵一同混均勻，目的是使該物料在焙燒過程中充分相互反應(yīng)，是物料中 的鈷等有價(jià)金屬轉(zhuǎn)化為可酸溶的物質(zhì)。 混料過程的物料流量見表。制粒顆粒大，不利用硫酸化焙燒的進(jìn)行，制粒的顆粒小，返料多，因此制粒后的物料粒徑為 3~6mm，水分 8~10%(選擇 10%)，損失率 %，該工序的各元素的回收率和直收率為 %。 焙燒工序 焙燒是在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)將物料中的硫化物及氧化為硫酸鹽，同時(shí)也將老爐渣中的鈷硅酸鹽分解，使鈷也轉(zhuǎn)化為硫酸鹽。鈷、銅的硫酸化轉(zhuǎn)化率 95%。 焙燒脫硫率 %， As 的揮發(fā)率 %， Sb 的揮發(fā)率 %，鈷和銅
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