论文摘要
含有高附加值Co或Ni的铜精矿,在冶炼过程中,大部分都富集到转炉吹炼工序得到的转炉渣中。对此种渣用传统的电炉贫化或选矿法不能有效地将其中的Co或Ni回收,因此开发从转炉渣中有效提取有价金属的工艺技术尤为迫切。本研究以赞比亚谦比希铜冶炼厂的富钴铜转炉渣为原料,对转炉渣进行有价金属的富集、回收工艺研究。通过对转炉渣的XRD分析,确定渣中主要有铁橄榄石,铁酸盐以及一些玻璃相组成。铜主要以金属状态存在,少量呈冰铜相嵌布于铁酸盐之间;而钻主要以类质同象形式取代铁橄榄石和磁铁矿晶格中部分Fe2+,作为氧化物富集其中。采用硫酸直接对转炉渣进行浸出研究,研究结果表明:在硫酸浓度2mol/L温度85℃、时间2.5h、液固比为6:1。此条件下Co的浸出率可达95.4%,Cu的浸出率为42.3%。由于一次浸出液酸度太高,采用二次循环浸出的方法,使溶液pH≈2。然后采用16%Lix973N-煤油体系对pH≈2,Cu2+≈22g/L的溶液进行萃取,O/A=1:1,经过四级错流萃取可以将溶液中的Cu2+浓度降至0.17g/L,可以实现高铜高铁溶液中铜的高效萃取。用含[Cu2+]36.70g/L、[H28O4]180g/L的溶液对铜负载有机相在不同相比下反萃时,当反萃时的相比从5:1降至1:8时,Cu2+的反萃率从25.48%升至88.75%,实现了Cu2+高效反萃。采用黄钠铁矾法除铁,研究了反应温度、沉矾时间和终点pH值对除铁的影响,结果表明:在最佳工艺条件下,温度90℃,时间4h,终点pH=2~2.5,除铁率达到96%以上,钴的损失量约为3.2~3.5%,达到了除铁留钴的目的。浸出液经过萃铜、除铁后,采用16%Lix973N-煤油体系深度除铜、5%P204-煤油体系深度除铁,得到硫酸钴溶液。最后采用草酸沉钴,得到草酸钴产品。
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